一种水驱油藏产油量递减率评价新方法

张宏友

中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院, 天津 300459

0 前言

产油量递减率是反映水驱油藏开发效果的一项关键开发指标,该指标可客观、准确评价递减率指标是否合理,从而明确油田下一步调整挖潜、减缓递减的措施方向,是油田开发工作者的一项重要研究课题。对于递减率指标评价,传统评价方法主要是通过将油田实际递减率与一套给定的评价标准进行对比[1],然而,递减率影响因素较多[2-14],不仅受流体性质、储层物性等地下因素影响,还受采油速度、产液量变化等地面人为控制因素影响,不同油田之间、甚至于同一油田不同开发阶段之间的递减率往往差异较大,如海上油田受平台寿命限制,通常采取高速开发的策略,油田投产后表现为采油速度高、产油量递减快的特点,因此传统评价方法必然存在一定局限性。据此,苏彦春等人提出以定液量和定压差条件的理论递减率为基础,将实际递减率与理论递减率对比进行评价[15-20],然而部分油田有时不能满足定液量或定压差生产条件,限制了该方法的使用。

本文从递减率定义以及产油量公式出发,建立递减率与综合含水率、采油速度、含水上升率、产液量变化率之间的变化关系式,并引入“单位采油速度递减率”新评价指标,形成了一种水驱油藏产油量递减率评价新方法,解决了传统评价方法的不足。

1 递减率影响因素分析

1.1 影响因素公式推导

递减率定义式为

(1)

产油量计算公式

Qo=(100-fw)QL

(2)

引入含油率参数

fo=(100-fw)

(3)

将式(2)、(3)代入式(1),得

(4)

式(4)右侧第一项为含油率递减率,第二项为产液量变化率,即产油量递减率为含油率递减率与产液量变化率之和的负数。

将式(3)代入式(4),得

(5)

将式(5)进一步变换,得

(6)

最终得到如下递减率公式:

(7)

从式(7)可以看出,递减率主要受4个因素影响:综合含水率、采油速度、含水上升率、产液量变化率,且表现为:

1)综合含水率越大,递减率越大。

2)采油速度越大,递减率越大。

3)含水上升率越大,递减率越大。

4)产液量增加,递减率减小;产液量降低,递减率增大。其中,综合含水率、采油速度、含水上升率的影响体现在含油率递减率上。

1.2 影响因素分解方法

以指数递减类型为例,利用式(7)对产油量递减率影响因素进行分解,步骤如下:

1)利用递减阶段初、阶段末采出程度及含水率,计算采油速度和含水上升率。

2)利用指数递减规律对产油量变化曲线进行回归,得到产油量递减率。

3)利用指数递减规律对产液量变化曲线进行回归,得到产液量变化率。

4)绘制含油率变化曲线,并利用指数递减规律对其进行回归,得到含油率递减率。

图1 日产油量、日产液量、含油率变化曲线

表1日产油量递减率影响因素分解结

时间/a平均综合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率变化率/()产液量变化率/()产油量递减率/()2.018.805.82.518.2-7.910.3

1.3 实际油田递减率影响因素分析

表2中高渗低黏水驱砂岩油藏递减率影响因素分解成果

开发单元平均综合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率变化率/()产液量变化率/()产油量递减率/()油藏114.33.45.421.45.126.5油藏210.33.03.111.4-1.59.9油藏313.23.23.515.14.619.7油藏416.13.57.631.95.337.2油藏513.24.34.925.23.428.6

图2 油藏1～5产油量递减率与采油速度变化曲线

图3 锦州9-3油田开采曲线

表3锦州9-3油田产油量递减率影响因素分解成果

递减段平均综合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率变化率/()产液量变化率/()产油量递减率/()①18.15.12.112.43.316.0②45.710.51.633.6-23.110.5③68.92.61.38.9-2.86.1④74.30.81.43.71.85.5⑤84.31.61.412.95.918.8

2 评价新方法建立

首先,引入“单位采油速度递减率”新指标,消除了“采油速度”对递减率指标的客观影响,其定义式为:

(8)

其次,按照低含水期、中含水期、高含水期、特高含水期对“单位采油速度递减率”新指标分别制定不同评价标准,进一步消除了“综合含水率”对递减率指标的客观影响。

因此,“单位采油速度递减率”评价结果仅仅反映含水上升率、产液量变化对递减率的影响,与传统评价方法相比,能够更加客观、准确评价递减率指标的合理性。

需要说明的是,根据“单位采油速度递减率”评价结果,只需开展以下两项工作:

1)通过对比含水上升率实际值与理论值,分析目前含水上升率是否合理,其中理论含水上升率计算方法已经在文献中进行介绍[17],此处不再赘述。

2)通过对比无因次采液指数实际值与理论值,分析油井产液能力是否得到释放,即可明确目前递减率的主要影响因素,确定下一步减缓递减率措施方向(控水、提液)。

3 评价标准制定

针对某个具体油区或油田来说,需根据油藏类型不同,统计不同开发单元、不同含水阶段产油量递减率,得到“单位采油速度递减率”实际分布范围,计算其平均值,并以此为基础,制定评价标准。

表4中高黏水驱砂岩油藏产油量递减率影响因素分解成果

开发单元平均综合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率变化率/()产液量变化率/()产油量递减率/()单位采油速度递减率/()油藏149.73.82.817.9-0.417.56.2油藏258.13.72.519.9-4.514.35.7油藏336.75.95.251.1-20.230.95.9油藏455.05.32.429.1-11.617.47.2油藏530.92.83.317.43.420.96.4油藏658.45.72.437.5-17.619.78.2油藏734.52.53.513.812.527.67.9油藏850.14.72.739.4-17.821.48.0油藏952.44.42.739.5-19.121.27.8油藏1051.25.61.722.3-5.616.810.1平均值47.74.42.928.8-8.120.87.3

表5单位采油速度递减率评价标准

含水阶段单位采油速度递减率/()一类二类三类低含水期(<20 )≤4.0>4.0～≤6.0>6.0中含水期(≥20 ～≤60 )≤6.0>6.0～≤8.0>8.0高含水期(>60 ～≤90 )≤5.0>5.0～≤7.0>7.0特高含水期(>90 )≤4.0>4.0～≤6.0>6.0

4 实例应用

5 结论

1)水驱油藏产油量递减率主要受4个因素影响:综合含水率、采油速度、含水上升率、产液量变化率。其中综合含水率、采油速度、含水上升率越大,产油量递减率越大;产液量增加,产油量递减率减小,产液量降低,产油量递减率增大。

2)按照不同类型油藏、不同含水阶段分别制定“单位采油速度递减率”指标评价标准,据此建立的水驱油藏产油量递减率评价新方法,消除了“采油速度”“综合含水率”“油藏类型”对产油量递减率指标的客观影响,很好地解决了传统评价方法的不足。

3)实例应用表明,该新方法能够客观、准确评价水驱油藏产油量递减率是否合理,为油田调整挖潜提供依据,且该方法具有简单、方便、可操作性强的特点,易于矿场的推广应用。其他油田/油区只需根据本文方法、思路制定其各自评价标准即可。