萨中开发区特高含水期水驱含水变化规律研究

郑花利

（中石油大庆油田有限责任公司第一采油厂地质大队开发室，黑龙江 大庆 163001）

目前萨中开发区已经进入特高含水期，准确把握水驱开发规律、合理制定开发调整方案、准确预测规划指标已成为稳产的关键。开发实践表明，油田进入特高含水期后，含水上升率逐渐减缓，但是不同油层、不同区块的含水上升率是不一样的，因此，有必要研究萨中开发区不同区块不同渗透率级别的含水变化规律，为油田开发调整提供依据。

1 影响油田含水变化的主要因素

油田含水变化规律受地质因素和开发因素的影响，其中地质因素 （黏度、渗透率、渗透率级差）是影响含水上升的内在因素；开发因素 （调整措施）主要是利用油层的非均质性和不同油层处在不同的含水阶段这一特点，通过结构调整和综合调整措施来控制整个油田的含水上升速度，是影响含水上升的外在因素［1－4］。

1.1 特高含水期原油黏度

应用不同黏度的相对渗透率曲线，计算了含水与含水上升率关系曲线，如图1所示。从图1曲线来看，不同原油黏度，在含水60%以前，对含水上升率的影响较大，在含水60%以后，基本没有什么影响。

1.2 特高含水期油层的非均质性

设计了不同渗透率级差下的两层模型，研究在同时开采时其含水上升规律。研究表明，油层的非均质程度越高，含水上升速度越快［5］。从图2曲线可以看出，在中、高含水期，油层非均质程度对含水上升的影响较大，到了特高含水期，即含水高于90%以后，油层非均质程度对含水上升的影响作用相对变小。

图1 不同原油黏度对含水上升率的影响

图2 油层非均质性对含水率影响数模关系曲线

图3 渗透率789mD油水相对渗透率比值变化关系

图4 渗透率455mD油水相对渗透率比值变化关系

图5 渗透率271mD油水相对渗透率比值变化关系

图6 渗透率74mD油水相对渗透率比值变化关系

2 含水上升率变化规律

2.1 含水上升率曲线的理论方程

为了研究不同类型油层含水上升率的变化规律，分析了不同类型油层油水相对渗透率比值的变化规律。根据萨中开发区岩心试验测定的油水相渗比的对数与含水饱和度关系曲线 （图3～6）可以看出，油水相对渗透率比值曲线的主体是直线，特高含水期发生偏折，但渗透率不同，拐点含水率也不同。渗透率越高拐点含水率相对较低，反之渗透率越低拐点出现时的含水率就越高。

曲线发生偏折以后，相对渗透率与含水饱和度的近似直线关系对于弯曲段是不适用的。因此，采用三次多项式对油水相对渗透率比值曲线进行描述［6］。

油水两相相对渗透率与含水饱和度用三项式表示为:

结合分流量方程:

求得含水上升率理论方程为:

式中:Kro为油相对渗透率，mD；Krw为水相对渗透率，mD；Sw为含水饱和度，%；fw为含水率，%；μw为水黏度，mPa·s；μo为油黏度，mPa·s；a、b、c、d为系数，可从相对渗透率比值变化曲线中获得。

2.2 萨中开发区不同渗透率级别油层特高含水期的理论含水上升率图版

根据式 （3）绘制萨中开发区不同渗透率级别油层特高含水期的含水上升率理论图版 （图7～10）。从图7～图10中可以发现:①在初期含水上升速度很快，特别是高渗透油层，在很短的时间内就会达到含水上升率最大值。低渗透油层与高渗透层相比上升速度稍慢。②当油田进入特高含水期以后，含水上升率会降到比较低的水平。随着渗透率的降低，含水上升率逐渐增大。各个区块相同渗透率级别的岩心含水上升率差异很小，区块间差异在1%左右。高渗透层特高含水期含水上升率在1.2%～1.8%，中渗透层特高含水期的含水上升率在1.3%～2.2%，渗透率较低的油层特高含水期的含水上升率在1.7%～2.1%，低渗透的油层特高含水期的含水上升率在1.4%～2.8%。③随着渗透率的降低，含水上升率逐渐升高。各个区块相同渗透率级别的油层在中高含水期，含水上升率差异较大，而在低含水期和特高含水期差别较小。

图7 各区块高渗透油层的含水上升率关系图

图8 各区块中渗透油层的含水上升率关系图

图9 各区块渗透率较低油层的含水上升率关系图

图10 各区块低渗透油层的含水上升率关系图

3 矿场实际数据对含水上升率的验证

3.1 应用含水上升率图版计算小井距含水上升率

统计小井距特高含水期的含水上升率资料，如表1。由表1可以看出，特高含水期501井SⅡ7＋8层的含水上升率最高，平均含水上升率为1.337%；511井PI4－7层的含水上升率最低，平均含水上升率为0.83%。总体看小井距特高含水期平均含水上升率为1.06%。

501井SⅡ7＋8层0.22～1.911.337501井PI1－2层0.5～1.680.98511井SⅡ7＋8层0.3～1.911.08511井PI4－7层0.19～1.330.83利用叠加方法得出渗透率为600md储层的相渗曲线，应用式 （3）计算小井距的理论含水上升率图版，与小井距实际数据比较接近 （见图11）。

表1 小井距特高含水期含水上升率统计表

3.2 应用含水上升率图版计算萨、葡油层的含水上升率

把萨中开发区不同油层、不同渗透率级别的岩样进行叠加处理［7－8］，得出萨、葡油层和高台子油层的相渗曲线，应用式 （3）计算萨、葡油层和高台子油层的理论含水上升率图版，与现场实际含水上升率曲线比较接近（见图12、13），可以用于油田开发指标预测。

4 几点认识

1）特高含水期原油黏度对含水上升率的影响逐渐减小。

2）特高含水期油层的非均质性对油田含水上升率的影响也逐渐减弱。

3）在油田开发初期含水上升速度很快，进入特高含水期以后，含水上升率会降到比较低的水平，一般在1.0%～2.5%。

4）渗透率不同含水上升率不同，渗透率越高含水上升率越高。

图13 高台子油层含水上升率实际值与理论值对比图

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［7］贾俊山，魏明 .孤东油田注水开发基本规律 ［J］.油气地质与采收率，2002，9（6）:46－48.

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