广式水驱特征曲线特征参数q值确定方法探讨

张 伟 耿站立 张 鹏 王守磊

(1. 海洋石油高效开发国家重点实验室， 北京 100028； 2. 中海油研究总院， 北京 100028)



广式水驱特征曲线特征参数q值确定方法探讨

张 伟1,2耿站立1,2张 鹏1,2王守磊1,2

(1. 海洋石油高效开发国家重点实验室， 北京 100028； 2. 中海油研究总院， 北京 100028)

张金庆提出的广式水驱特征曲线比传统的水驱曲线预测精度更高，该曲线表达式中特征参数q的确定非常重要。根据油田实际数据，讨论快速确定参数q的几种方法，如拟合法、类比法、可动油储量标定法等。

广式水驱特征曲线；水驱特征参数；技术极限可采储量；可动油储量

水驱特征曲线常用于描述和预测水驱油田生产中含水变化、产油水情况、可采储量。我国石油天然气行业标准推荐使用甲型、乙型、丙型、丁型4 种水驱曲线，但这4 种水驱曲线的含水上升特征各不相同，且只能描述某一类型或某一阶段的含水上升规律，其适用范围窄、预测精度相对较低[1]。张金庆提出的广式水驱特征曲线预测精度高于传统的水驱曲线，应用广泛。该曲线表达式中多了一个特征参数q，使得该曲线在提高准确性的同时也存在多解性，因此用好该曲线的关键是快速准确地确定q值。本次研究中，将根据该曲线推广应用过程中的实际油田数据，探讨快速确定q值的3种方法。

1 张金庆广式水驱特征曲线

由指数形式的相渗曲线和分流量方程推导得出近视理论水驱特征曲线，令p=2，简化得到广式水驱曲线。当no和nw取值为2～4时，任何水油流度比下的含水率与含水上升率的变化规律都可以被精确描述[1]。

近视理论水驱特征曲线：

(1)

广式水驱曲线表达式：

(2)

累计产油量与累计产液量的关系式：

(3)

式中：Np—— 累计产油量，104m3；

NR——可动油储量(极限可采)，104m3；

Wp——累计产水量，104m3；

Lp—— 累计产液量，104m3；

a、p、q—— 水驱特征参数。

2 拟合实际生产数据法确定q值

3 类比其他水驱曲线法确定q值

根据上述拟合方法的应用情况，可知该方法对数据的准确度要求较高，出现多解的可能性也较大。在对某组数据进行拟合求解时发现，取不同的q值时，曲线拟合程度相差无几。 但NR值差异很大时，需要类比其他常用水驱曲线来进行确定q值，即用类比法来确定。

图1 06H井水驱曲线及累计产水量、含水率拟合曲线

对于选定的拟合数据段，采用其他水驱曲线预测出含水98%的可采储量为定值。类比法是指利用给定液量预测得到不同q值下含水率为98%时的可采储量，与选定的类比水驱曲线预测值接近者即为确定的q值。相比于其他常用水驱曲线，甲型水驱曲线更适用于描述各类油田的含水上升规律。但含水率超过98%以后曲线会上翘，导致可采储量预测值偏大[1]，而预测含水率低于98%时结果是可靠的。通常与甲型曲线预测值进行类比，以确定q值。

以A油田为例，利用类比法得到的18口单井q值及水驱特征参数。表1为A油田单井水驱特征参数。由表1可知，广式曲线与甲型曲线预测98%的可采误差基本低于5%，表明类比甲型水驱曲线来确定q值的方法有效可行。

4 可动油储量标定法确定q值

从图1可以看出，选取了拟合段数据后线性回归的截距即为单井的可动油储量NR。当q值确定时，NR也是确定的；反之，当通过其他方式能够首先确定合理的NR，即也能确定q值。可动油储量意为含水率100%时的可采储量，即技术极限可采储量，通常可利用Arps递减法或者井网密度与采收率关系法预测油田区块的技术极限可采储量。

4.1 Arps递减法

Arps递减法的计算公式如下：

(4)

式中：Npo—— 累计产油量，104m3；

n—— 递减指数，无因次；

Npd—— 未来累计产油量，104m3；

Qi—— 递减初期月产油量，104m3；

Q—— 递减期末月产油量，104m3。

根据式(4)可知,当Q=0时，即为技术极限可采储量。

表1 A油田单井水驱特征参数

4.2 井网密度与采收率关系法

NR=N·ES·EV·ED

(5)

ED=0.388 4(Kaμ0)0.069 71

(6)

(7)

式中:N—— 动用地质储量,104m3；

ED—— 驱油效率；

EV—— 波及系数；

ES—— 水驱控制程度；

Ka—— 空气渗透率，10-3μm2；

μ0—— 地下原油黏度，MPa·s；

d—— 井距，m；

dm—— 砂体规模中值，m；

a、b、c—— 水驱控制程度与井距关系曲线形态参数。

以渤海B油田为例，该油田动用地质储量1.8×108m3，目前累计产油量为2 665×104m3，初始月递减率为1.38%，递减指数为0.488，砂体规模中值为250 m。计算得到,ED=0.5，ES=0.7，含水率100%时EV=1，技术极限可采储量为6 428×104m3时，反推得到q值为1.635。实际应用中，该方法的递减率、递减指数及水驱控制程度确定过程相对复杂；但对于进入开发中后期的油田，该方法的优势是砂体展布明确、井网控制程度高。

5 结 语

广式水驱特征曲线得以合理应用的关键，是快速确定合理的q值。拟合法简单直接，但具有多解性；类比法对于标杆曲线的准确性要求较高；可动油储量标定法对于油田各种参数的取值要求较高。3种方法各有利弊，在实践中可以灵活使用，互为参考。

[1] 张金庆.水驱油田产量预测模型[M].北京:石油工业出版社,2013：20-30.

[2] 张金庆,安桂荣,许家峰,等.广适水驱曲线适应性分析及推广应用[J].中国海上油气,2013,25(6):56-60.

[3] 张金庆,许家峰,安桂荣,等.高含水油田适时产液结构优化调整计算方法[J].大庆石油地质与开发，2013,32(6):76-79.

[4] 耿站立,安桂荣,周文胜,等.水驱砂岩油藏开发调整全过程井网密度与采收率关系[J].中国海上油气, 2015,27(6):57-62.

[5] 俞启泰,罗洪.我国陆上油田采收率与波及系数评价[J].油气采收率技术,2000,7(2):33-37.

[6] 陈元千,郭二鹏.预测水驱油田体积波及系数和可采储量方法[J].中国海上油气,2000,19(6):387-389.

Methods of Determining the Value of Characteristic Parameterqof Eurytopic Water-Drive Characteristic Curve

ZHANGWei1,2GENGZhanli1,2ZHANGPeng1,2WANGShoulei1,2

(1.State Key Laboratory of Offshore Oil Exploitation, Beijing 100028, China; 2.CNOOC Research Institute, Beijing 100028, China)

Compare with the conventional water drive curve, the eurytopic curve proposed by Zhang Jinqing has higher prediction accuracy, while it is critical to determine the value of parameterqin adopting this curve. Based on the actual data, there are three methods to determine the value ofq:fitting method，analogy method and movable oil reserves calibration method.

eurytopic water drive characteristic curve; characteristic parameterq; technical limit recoverable reserves; movable oil reserves

2016-09-26

国家科技重大专项“国内油气开发发展战略研究”(2016ZX05016-006)

张伟(1984 — )，男，硕士，工程师，研究方向为海上油田动态分析及开发规划。

TE319

A

1673-1980(2017)02-0022-03