延长油田注水效果评价方法研究

高 涛 刘 滨 党海龙

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院， 西安 710075)



延长油田注水效果评价方法研究

高 涛 刘 滨 党海龙

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院， 西安 710075)

延长油田属于典型的低压低孔低渗岩性油藏，大部分储层为油水同层，传统的注水评价方法在延长油田适用性较差。通过结合甲型水驱特征曲线和岩心相渗曲线，将童氏图版的统计常数7.5修正为9.5，在此基础上建立适合延长油田注水开发评价图版。

童氏图版；含水上升率；水驱特征曲线；相渗曲线；注水评价

继2015年第一个“5年注水大会战”结束后，延长油田正在进行新一轮的“3年注水大会战” (2016 — 2018年)。目前整个延长油田完成了注上水阶段的工作，其中西部主力采油厂部分区块完成了注够水阶段的工作，正在迈向精细化高效注水阶段。中国水驱砂岩油田含水变化整体呈凸型曲线特征，近70%的可采储量应在油田进入高含水阶段之后采出。其中，高含水期是提高采收率最为关键的时期，约50%的可采储量要在此阶段采出[1]。近年来，国内学者针对砂岩油藏水驱特征曲线、水驱可采储量作了大量研究，水驱油田的采收率不断提高[2-7]。

延长油田属于低压低孔特低渗岩性油藏，局部为小幅度鼻状构造，存在一定的边底水，大部分储层为油水同层，开井即见水。油田注水相对滞后，以张岔一区水驱采收率22%为例，其注入曲线严重失真，在相当长的一段时间内累计产水量基本大于累计注水量。造成这一结果的主要原因是，没有考虑水侵量问题。针对水侵量问题，注采比修正、历史数据拟合、驱动指数处理的效果均不理想，与注入曲线有关的指标和图版存在很大误差，存水率图版、水驱指数图版适应性很差。本次研究将重点实现与采出曲线相关的耗水率图版、童氏图版及含水上升率图版的建立与修正。童氏图版来源于数据统计，不同油田之间存在差异是正常的，只需根据实际情况进行修正即可。甲型水驱特征曲线是根据区块实际生产数据统计而得，相对渗透率曲线通过实际区块岩心室内实验得出，具有可靠性。

1 基础理论公式

甲型水驱特征曲线如下：

lgWP=a+b甲NP

式中：NP——累计产油量，104m3；

WP—— 累计产水量，104m3；

b甲—— 甲型水驱特征曲线斜率；

a—— 甲型水驱特征曲线截距。

由此得到含水率上升率公式：

式中：N—— 水驱动态地质储量，104m3；

fw—— 综合含水率，%；

R—— 采出程度，%；

由油水两相相对渗透率曲线可以得到：

式中：Swc—— 初始含水饱和度，%；

b相—— 相对渗透率曲线拟合斜率。

计算油水两相相对渗透率比值：

式中：Kro—— 油相渗透率；

Krw—— 水相渗透率；

Sw—— 含水饱和度，%；

a相—— 相对渗透率曲线拟合截距。

联立甲型水驱特征曲线和相对渗透率曲线，得：

2.303b甲Nfw(1-fw)=b相(1-Swc)fw(1-fw)

即

b甲N=b相(1-Swc)2.303

令

X=b甲N=b相(1-Swc)2.303

式中：X—— 水驱特征系数。

由典型的童氏图版统计数据得到水驱特征系数，X=b甲N=7.5。得到X后，即可对童氏图版和耗水率图版进行修正，得到水驱采收率预测结果。最后，计算出水驱地质储量及相对渗透率曲线的残余油饱和度。

图1所示为张岔一区长6储层岩心相对渗透率归一化曲线。图2所示为张岔一区长2储层岩心相对渗透率归一化曲线。选取具有区块代表性且数据准确的杏1008井、杏1032井、杏1051井、杏1059井、杏1011井等探井的相对渗透率曲线，对平均相对渗透率曲线进行归一化处理。化子坪长6储层童氏图版中统计常数由7.5修正为12.16比较合理，化子坪长2储层童氏图版中统计常数由7.5修正为8.88比较合理。张岔一区同时开采长6、长2储层，以长2储层为主力层，通过产量劈分系数将张岔一区的童氏图版中统计常数由7.5修正为9.5。

图1 张岔一区长6储层岩心相对渗透率归一化曲线

图2 张岔一区长2储层岩心相对渗透率归一化曲线

2 水驱特征曲线分析

进行可采储量标定时均应保持直线段起始点不变，应用不同水驱特征曲线分析时直线段起始点不变，甲、乙、丙、丁水驱特征曲线拟合段均选自2014年1月至2015年12月的生产数据。表1所示为典型水驱特征曲线计算结果。图3所示为典型水驱特征曲线。张岔一区采油厂储量标定为630.77×104t，若统计常数取7.5，则根据甲型曲线计算所得地质储量为512×104t，储量误差为18.83%；若统计常数取9.5，则根据甲型曲线计算所得地质储量为648×104t，储量误差为2.7%。统计常数取9.5时，乙型水驱曲线计算水驱可采储量的误差偏大。其主要原因是，近年来高含水井的关停导致含水率降低，该曲线不能反映油藏的真实变化情况。甲型曲线计算结果最准确，丙型曲线计算结果略小，丁型曲线计算结果略大。舍去乙型计算结果，取甲、丙、丁三者的平均值做为标准值。张岔一区最大含水率按95%计算，可采储量为149.1×104m3，采收率为19.1%；最大含水率按98%计算，可采储量为173×104m3，采收率为22.2%。

表1 典型水驱特征曲线计算结果

图3 典型水驱特征曲线

3 注水效果评价图版修正

童氏图版理论公式为：

fw=1-1(1+10X(R-ER)+1.69)

式中：ER—— 水驱采收率，%。

对公式进行修正，X分别取值7.5、9.5、11.5，预测所得水驱采收率分别为26.5%、22.1%、19.5%，可见X取值9.5比较合理。水驱采收率22.1%，与水驱特征曲线法计算出的采收率22.2%之间误差为0.1%。图4所示为童氏图版的修正结果。

图4 童氏图版的修正结果

耗水率图版理论公式为

h=fw(1-fw)=10X(R-ER)+1.69

式中：h—— 耗水率。

对其进行修正，X分别取值7.5、9.5、11.5，预测得到水驱采收率分别为26.5%、22.1%、19.5%，可见X取值9.5比较合理。耗水率图版与童氏图版本质是一样的，预测的采收率必然一致。耗水率图版反映的是每产出单位吨油所采出污水量的大小变化规律，耗水率越大意味着地下原油越难采出。图5所示为耗水率图版的修正结果。

4 含水上升率分析

张岔一区水驱采收率为22.2%，含水率整体略高于理论值。2014年9月，注采比有所降低，含水率也随之下降。目前注采比定为1.16非常合理，含水率低于理论值逐渐上升。含水上升率不稳定，正负值交替出现，但是含水上升率平均值低于理论值，注水效果好。图6所示为张岔一区含水上升率分析结果。

图5 张岔一区耗水率图版的修正

图6 张岔一区含水上升率分析结果

5 结 语

结合区块相对渗透率曲线和甲型水驱特征曲线，可将童氏图版统计常数由7.5修正为适应各区块的常数值，使水驱储量计算、注水效果评价方法简单化。修正了适用于延长油田注水效果评价的童氏图版和耗水率图版，结合含水上升率图版进行评价，结果显示张岔一区目前注水效果较好。标定张岔一区水驱采收率为22.2%，比之前的标定采收率(17.5%)高出4.7个百分点。这说明杏子川采油厂在精细化注水后水驱采收率大幅提升，精细化注水工作取得了显著成效。

[1] 邹存友,于立君.中国水驱砂岩油田含水与采出程度的量化关系[J].石油学报,2012,33(2):288-292.

[2] 宋兆杰,李治平,赖枫鹏,等.高含水期油田水驱特征曲线关系式的理论推导[J].石油勘探与开发,2013,40(2):201-208.

[3] 高文君,徐君.常用水驱特征曲线理论研究[J].石油学报,2007,28(3):89-92.

[4] 崔传智,徐建鹏,王端平,等.特高含水阶段新型水驱特征曲线[J].石油学报,2015,36(10):1267-1271.

[5] 刘春林,肖伟.油田水驱开发指标系统及其结构分析[J].石油勘探与开发,2010,37(3):344-348.

[6] 陈元千，邹存友.预测油田产量和可采储量模型的典型曲线及其应用[J].石油学报，2014,35(4)：750-752.

[7] 陈元千,唐玮.油气田剩余可采储量、剩余可采储采比和剩余可采程度的年度评价方法[J].石油学报,2016,37(6): 796-801.

Study on Water Flooding Evaluation Method of Yanchang Oilfield

GAOTaoLIUBinDANGHailong

(Research Institution of Shaanxi Yanchang Petroleum (Group) Co. Ltd., Xi′an 710075, China)

Yanchang Oilfield is a typical low voltage, low porosity and low permeability lithology reservoir, and 80% of the reservoir is oil and water reservior, so the traditional water injection assessment method is not adaptable in Yanchang Oilfield. Combined water flooding curves with core relative permeability curves, when changing statistical constant of Tong′s chart to 9.5 from original 7.5, the revised Tong′s chart is set up and suitable to evaluate water injection of Yanchang Oilfield. Key words:Tongs Chart; water cut; water flooding characteristic curve; relative permeability curve; injection evaluation

2016-10-11

陕西省青年科技新星计划项目“延长油田西部长7油层组储层特征研究” (2016KJXX-42)；延长石油集团项目“延长西部油田开发阶段划分评价方法研究”(YCSY2016KY-A-12)

高涛(1988 — )，男，助理工程师，研究方向为油气田开发。

TE341

A

1673-1980(2017)02-0038-04