一种水驱曲线直线段合理性判断新方法

刘英宪，马奎前，穆朋飞，邓 琪

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)



一种水驱曲线直线段合理性判断新方法

刘英宪，马奎前，穆朋飞，邓 琪

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)

针对目前常用水驱曲线合理直线段的选择容易出现多解性，导致预测结果不确定的问题，通过对丙型水驱曲线求导，提出了含水率与累计油液比平方的关系式。研究表明：在稳定水驱条件下，含水率与累计油液比平方值呈直线变化，且在理论上，其斜率的绝对值等于丙型水驱曲线的截距，以此为基础，提出了确定稳定水驱直线段的辅助方法。应用实例表明，通过分析含水率与累计油液比之间的直线关系，能够快速评价稳定水驱阶段，进而实现水驱曲线合理直线段的快速选择，预测结果更加贴近油田实际。该方法为同类型油藏水驱曲线直线段合理性的判断提供了借鉴。

水驱曲线；丙型曲线；稳定水驱；直线段；采收率

0 引 言

水驱曲线法在中国水驱油田开发指标评价体系中占有极为重要的地位[1-12]。目前，国内甲、乙、丙、丁型水驱曲线应用范围最广，并被列入可采储量标定的行业标准。在行业标准中，对水驱曲线的应用条件做出了详细规定，要求被评价油田必须有稳定的水驱规律[12]，然而识别稳定的水驱并选择合理的直线段的方法并未给出。由于水驱曲线相关参数均为累计产量，因此，稳定水驱直线段难以确定。翟广福[13]提出利用采出程度与含水率的理论关系确定甲型水驱曲线稳定直线段，但该方法首先需要求解含水率与采出程度的理论关系，再利用实际数据点进行对比分析，过程较为繁琐且结果不够直观；刘英宪[14]曾提出评价因子确定稳定水驱直线段，但公式中参数较多，应用较为不便。为此，提出了一种较为简单的稳定水驱直线段选择方法，以便于水驱曲线的准确应用。

1 理论基础

行业标准及相关文献中，丙型水驱曲线为[8]：

Lp/Np=a+bLp

(1)

式中：Lp为累计产液量，104m3；Np为累计产油量，104m3；a、b为系数。

即：

Lp=aNp+bLpNp

(2)

将式(2)两端对时间进行求导，可得：

Ql=aQo+bQoLp+bQlNp

(3)

式中：Ql为年产液量，104m3/a；Qo为年产油量，104m3/a。

式(3)可变形为：

1-fw=(1-bNp)/(a+bLp)

(4)

式中：fw为含水率。

将式(1)代入式(4)，得：

fw=1-a(Np/Lp)2

(5)

式(5)为丙型水驱曲线的变形，当油田达到稳定水驱时，含水率与累计油液比的平方呈直线关系，且在理论上其斜率的绝对值为丙型水驱曲线的截距。

2 实例应用

S油田位于渤海辽东湾海域，主要储层为东营组下段，埋深为1 175～1 605 m，沉积类型为湖相三角洲沉积，平均渗透率大于2 000×10-3μm2，属高孔、高渗油田，地层原油黏度为35～420 mPa·s。油田分2期开发，I期于1993年开发，Ⅱ期于2001年开发。以油田Ⅱ期2001至2015年开发数据(表1)为基础，可绘制丙型水驱曲线(图1)。

表1 渤海S油田Ⅱ期开发数据

图1 渤海S油田Ⅱ期丙型水驱曲线

由图1可知，无论是选择2008至2015年还是2012至2015年数据回归，所得直线段相关性都达到了0.990以上，计算结果如表2所示。

表2 渤海S油田Ⅱ期丙型水驱曲线计算结果

由表2可知，2种计算结果可采储量相差约1 000×104m3，因此，需要结合油田开发历史分析水驱曲线直线段的代表性，并判断2012至2015年数据回归结果的合理性。

为解决以上问题，绘制fw与-(Np/Lp)2关系曲线，如图2所示。

图2 渤海S油田Ⅱ期fw与-(Np/Lp)2关系曲线

由图2可知，无论是2008至2015年还是2012至2015年，fw与-(Np/Lp)2的整体线性关系并不强，2012至2015年数据点相关性仅为0.302 6，因此，表2的预测结果并不可靠，仅供参考使用。但在2007至2009年呈现良好的线性关系，表明在该阶段油田进入稳定水驱，该时间段内水驱曲线计算结果最为可靠。

分析油田开发历史可知，自2010年年底开始，S油田Ⅱ期陆续投产调整井，稳定水驱状态被打破，2011年数据点开始出现跳跃，这与油田开发历史相符，而2011至2015年数据点具有一定的线性规律，其线性规律明显好于2012至2015年(图3)。

图3 渤海S油田Ⅱ期fw与-(Np/Lp)2关系曲线

因此，利用2011至2015年数据回归计算丙型曲线结果应比2012至2015年数据计算结果可靠。按照上述思路，重新选取丙型水驱曲线直线段(图4)，丙型水驱曲线预测结果及相应开发阶段数值模拟预测结果如表3所示。

图4 渤海S油田Ⅱ期丙型水驱曲线

由图3及表3可知，在2007至2009年，fw与-(Np/Lp)2线性关系很好，水驱曲线预测的结果最为可靠，该阶段预测的结果与数值模拟相差不大。而2011至2015年，虽然fw与-(Np/Lp)2也具有较为明显的线性关系，但由于其相关性不强(相关系数只有0.667 5)，因此，水驱曲线的结果仍处于参考范畴。这也充分表明了文中所推荐的方法不仅对水驱曲线直线段的选择具有较好的指导作用，对水驱曲线预测结果是否可靠也能够做出定性判断，从而帮助油藏工程师在对油田开发情况不甚了解的背景下，能够十分便捷的选取合理的水驱直线段，并对预测结果的可靠性做出判断。

表3 丙型水驱曲线预测结果与数模结果对比

3 结 论

(1) 运用水驱曲线评价油田采收率时，应首先确定油田处于稳定水驱状态，否则评价结果将发生较大偏差。

(2) 根据提出的fw与-(Np/Lp)2关系式，能够较为快速地选取水驱曲线合理直线段，以便于油藏工程师对油田开发指标进行合理预测，特别是对于开发过程存在调整等重大措施的油田而言，该方法能够直观地判别水驱曲线结果是否可靠。

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[12] 国家能源局.SY/T 5367—2010 石油可采储量计算方法[S].北京：石油工业出版社，2010.

[13] 翟广福，苏彦春，李云鹏，等.合理选择水驱曲线直线段的新方法[J].中国海上油气，2009，21(3)：173-175，189.

[14] 刘英宪，任晓宁，马奎前，等. 一种确定水驱曲线直线段合理性的新方法[J].特种油气藏，2013，20(1)：102-104.

编辑 刘 巍

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.05.020

20160217；改回日期：20160720

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子课题“海上油田丛式井网整体加密及综合调整油藏工程技术应用研究”(2011ZX05024-002-007)

刘英宪(1979-)，男，高级工程师，2006年毕业于大庆石油学院石油工程专业，现从事油气田开发方面的科研工作。

TE33

A

1006-6535(2016)05-0086-03