基于水驱特征曲线确定油田综合递减规律

盖建

■研究与探讨

基于水驱特征曲线确定油田综合递减规律

盖建

中国石油大庆油田有限责任公司第一采油厂（黑龙江大庆163000）

油田开发动态分析中，当油田产量进入递减阶段后，需要根据已有的生产数据，确定递减指数，判断递减类型，利用递减率分析油田的递减情况和开发变化规律，预测油田未来的发展趋势。通过甲型水驱曲线和丙型水驱曲线，计算油藏的可采储量采出程度；根据综合递减率定义，联立求解得到综合递减率与可采储量采出程度、含水率的关系式。根据建立的综合递减率与含水率公式，可以形成不同递减指数下综合递减率与含水率的理论变化图版；依据BH油藏实际的生产动态，利用建立的方法，确定了不同区块的递减规律。研究表明，基于水驱特征曲线建立的递减规律分析方法，能够更好地反映油藏整体的运行规律和生产趋势，可以更准确地分析和评价油田的递减情况。

水驱曲线；递减指数；递减率；理论图版

在油田开发动态分析、配产配注和开发生产规划中，用递减率来分析油区、油田、区块以及注采井组或单井的开发变化规律并预测未来发展趋势[1-3]。因此，递减率的概念运用极为广泛。准确预测递减规律的关键是判断递减类型，即确定递减指数[4]。以往确定递减指数的方法如图解法、试凑法、曲线位移法、典型曲线拟合法、广义递减曲线拟合法以及迭代法，人为因素影响很大，结果精度也较差[5-6]。

而水驱曲线利用油田开发过程中的累产数据来评价开发效果，可以忽略局部数据的影响，更好地反映油藏整体运行规律和生产趋势[7-8]。因此，考虑通过水驱曲线，计算采出程度，联立递减率公式，求解得到递减率与可采采出程度、含水率的关系，建立不同递减指数下的递减率与含水率的变化图版，据此分析和评价油田的递减情况。

1 利用水驱特征曲线确定递减规律的方法

目前较常用的水驱曲线是甲型和丙型水驱曲线。甲型曲线的适用性较广[9]，丙型水驱曲线更适合在高、特高含水期使用[10]。以下主要介绍根据甲型和丙型水驱曲线确定递减率的方法。

1.1利用甲型水驱曲线确定递减率的方法甲型水驱曲线公式为[11]：

式中：Wp为累积产水量，104m3；Np为累积产油量，104m3；a为直线段截距；b为直线段斜率。

由甲型水驱曲线参数a、b，可计算油藏的可采储量为[12]：

式中：NR为可采储量，108m3；fwmax为极限含水率。

进而，可得到不同含水率下可采采出程度：

式中：Rf为可采采出程度；fw为含水率。

根据递减率定义：

将上式代入可采采出程度与递减率公式[13]：

可得递减率与采出程度公式：

式中：Dt为t时刻的递减率；Di为初始递减率；n为递减指数。

联立公式（3），可以得到递减率与含水率的关系式（7）：

根据公式（7），选取不同的递减指数，可计算不同递减指数下递减率与含水率的变化图版。

1.2利用丙型水驱曲线确定递减率的方法丙型水驱曲线公式为[14]：

式中：Lp为累积产液量，104m3；a为直线段截距；b为直线段斜率。

由丙型水驱曲线参数a、b，可计算油藏的可采储量为[15-16]：

进而，可得到不同含水率下的可采出程度公式：

联立公式（6），可以得到递减率与含水率的关系式（11）：

根据公式（11），选取不同的递减指数，可计算不同递减指数下递减率与含水率的变化图版。

1.3方法应用步骤

根据上述研究方法，确定实际油田的递减情况，采取以下步骤：首先分析油藏的生产动态，确定油藏的初始递减率。初始递减率通过油田实际生产动态变化分析来确定，一般是在油田正常生产情况下，当产量出现稳定、持续下降以后，取此时的递减率为初始递减率。然后根据油藏的实际生产情况，选用适宜的水驱曲线，得到相应的水驱曲线参数。最后根据公式（7）和（11）建立不同递减指数下递减率与含水率图版,对照实际油藏生产数据,确定油藏的递减指数。

理论图版制作时需注意的问题：当0＜n＜1时为双曲递减，取不同的递减指数，直接计算制图；当n= 0时为指数递减，递减率恒等于初始递减率，为便于对比分析，取n=0.05计算制图；当n=1时为调和递减，公式（7）和（11）的指数的分母为零，为了便于计算对比，n=0.95计算制图[17]。

2 实际油田开发应用

2.1油藏特征

BH油田的平均渗透率为3 500×10-3μm2，孔隙度为0.32，原油黏度为153 mPa·s。投产后进行水驱开发，见水较快，含水率高。BH油田的2个区块BH-1和BH-2，BH-1区块的生产数据更符合甲型水驱曲线，BH-2区块符合丙型水驱曲线。

2.2BH-1区块

BH-1区块2001年10月投入开发，2002年12月进行水驱，该区块开发动态见图1。

图1 BH-1区块开发动态

根据图1可知：BH-1区块在2001年底进入递减期，初始递减率Di=15%。

根据BH-1区块生产特点和整体水驱动态分析，油藏开发动态整体符合甲型水驱规律。BH-1区块水驱特征曲线见图2。

图2 BH-1区块甲型水驱曲线

由图2可知，BH-1区块甲型水驱曲线参数a= 2.327 2，b=0.001 4。

根据公式（7），分别计算出不同递减指数下递减率与含水率变化，建立理论图板。加入BH-1区块实际动态数据，结果如图3所示。

图3 BH-1区块递减率随含水率的变化

根据图3可以看出：递减率随含水率的增大而降低，其中递减指数越大，递减率随含水率下降的越快；当递减指数等于0.70时，递减率随含水率的变化基本呈直线递减；当递减指数小于0.70时，递减率随含水率的变化呈凸型递减；当递减指数大于0.70时，递减率随含水率的变化呈凹型递减；BH-1油田的递减指数比较接近0.70。根据递减率图版，可以预测以后BH-1区块的递减率情况。

2.3BH-2区块

BH-2区块2002年5月投入开发，2004年5月进行水驱，该区块开发动态见图4。

根据图4可知：BH-2区块在2002年6月进入递减期，初始递减率为10%。

根据BH-2区块生产特点和整体水驱动态分析，油藏开发动态整体符合丙型水驱规律。BH-2区块水驱特征曲线见图5。

由图5可知，BH-2区块丙型水驱曲线参数a= 1.623，b=0.006。

图4 BH-2区块开发动态

图5 BH-2区块丙型水驱曲线

根据公式（11），分别计算出不同递减指数下递减率与含水率变化，建立理论图版。加入BH-2区块实际动态数据，结果如图6所示。

图6 BH-2区块递减率随含水率的变化

根据图6可以看出：递减率随含水率的增大而降低，其中递减指数越大，递减率随含水率下降的越快；当递减指数等于0.65时，递减率随含水率的变化基本呈直线递减；当递减指数小于0.65时，递减率随含水率的变化呈凸型递减；当递减指数大于0.65时，递减率随含水率的变化呈凹型递减；BH-2区块的递减指数比较接近0.80。根据递减率n=0.80时的理论变化，可以预测以后BH-2区块的递减率情况。

3 结论与认识

通过研究，可以得出以下认识：

1）根据水驱曲线参数，联立求解可采采出程度和递减率公式，得到综合递减率与含水率的公式，据此建立不同递减指数下，综合递减率与含水率的理论变化图版。

2）针对BH油藏不同区块的实际生产情况，选用符合的水驱曲线，利用已建立的方法分析油藏的递减规律。该方法能够更好地反映油藏整体运行规律和生产趋势，准确地分析和评价油田的递减情况。

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In the dynamic analysis of oilfield development,it is necessary to determine the decline exponent and the decline type according to existing production data,analyze oilfield decline state and development varying regularity by means of the decline rate and forecast oilfield future development trend when the output of oil field is in the decline stage.The recovery percent of recoverable reserves of the reservoirs can be calculated by the first type of waterflooding curve and the third type of water drive curve;the relationship between the comprehensive decline rate and the recovery percent of the recoverable reserves and the water cut is obtained based on the definition of the comprehensive decline rate;the theoretical chart of the comprehensive decline rate-water cut can be obtained according to the formulas of the comprehensive decline rate and the water cut.Based on the actual production of BH reservoir,the decline laws of different blocks were determined by using the established theoretical chart.The research shows that the decline rate analysis method established based on water-flooding characteristic curve can better reflect the overall operation rule and the production trend of reservoir,and it can be used for the more accurate analysis and evaluation of oilfield decline.

waterflooding curve;decline exponent;decline rate;theoretical chart

尉立岗

2017-03-01

摄影/施兆国

国家科技重大专项课题子课题“西非深水油田注采优化及高效开发模式研究”（编号：2011ZX05030-005-05）。

盖建（1990-），女，现主要从事油藏工程、油藏数值模拟等领域研究。