基于平台寿命的合理采液速度研究

2019-12-12王美楠张宏友段宇

当代化工 2019年3期

王美楠张宏友段宇

摘要：基于油藏工程方法和渗流力学理论，结合含水上升规律和产量递减规律，建立油田开发指标快速预测方法，并编写指标计算程序。以平台寿命25 a为计算标准，分析不同原油黏度下的采收率与采液速度变化关系，研究海上油田平台寿命内的合理采液速度。研究结果表明：在平台寿命的25 a末，使油田综合含水刚好达到98%的采液速度为合理采液速度;绘制了不同原油黏度下的合理采液速度图版，原油黏度取值在0.5 ～50 mPa·s内时，合理的采液速度为4.5%～12%;研究了渤海B油田采液情况，当前油田采液速度为8.4%，图版预测合理采液速度为9.5%，该图版可作为后续平台采液速度设计的基础。

关键词：合理采液速度;平台寿命;含水上升率;产量递减率;开发指标

中图分类号：TE341 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2019）03-0590-04

Abstract： Based on reservoir engineering method and seepage mechanics theory， combined with the law of water cut rising and the law of production decline， a fast prediction method for oil field development index was established， computing program was compiled. Based on the 25-year service life of offshore platform， the relation between the recovery ratio and the liquid withdraw rate of different oil viscosity was analyzed， the rational liquid withdraw rate based on the service life of offshore platform was studied. The results showed that， in the service life of offshore platform， the liquid withdraw rate which made the water content of the oil field to reach 98% was rational. The plate of rational liquid withdraw rate with different oil viscosity was drawn. When the value of the oil viscosity was taken from 0.5 to 50 mPa·s， the value of rational liquid withdraw rate was from 4.5% to 12%. The liquid withdraw rate of Bohai B oil field was studied， the current liquid withdraw rate was 8.4%， which was close to 9.5% of the rational liquid withdraw rate plate， the plate could be used as the basis of designing the liquid withdraw rate.

Key words： Rational liquid withdraw rate; Service life of offshore platform; Water-cut rise rate; Production decline rate; Oil field development index

在油田開发方案编制阶段，高峰液量是设计油藏指标中很重要的参数，即采液速度，其值决定了平台液处理能力的设计走向。大量研究和生产实际表明，采液速度与原油黏度直接相关[1-8]。稠油油藏高含水期维持产油量需要高液量，采液速度高，平台设计液处理能力要满足要求;而常规油藏采液速度低，平台液处理能力设计不宜过大。目前，采液速度的研究通常采用物质平衡法、相渗曲线法等。物质平衡法对于已开发油田的采液速度计算精度较高，需要油田有一定的采出程度的明显的地层压力下降，不适用于未开发的新油田;相渗曲线法能根据采液指数计算油藏的最大产液能力，但无法给出合理的采液速度。本文从油藏工程方法和渗流力学理论出发，结合含水上升规律和产量递减规律，建立一套油田开发指标快速预测方法，并结合平台的服役寿命，对不同原油黏度下的合理采液速度进行研究，对开发方案编制阶段合理的采液速度的计算具有一定的借鉴意义。

1 开发指标快速预测方法的建立

1.1 含水上升规律研究

含水上升规律可由含水率与采出程度关系曲线表征（如图1所示）。该曲线由无水采油期和含水上升期组成，其特点是无水采油期fw=0，含水上升期曲线有凸、S、凹三种形态。

无水采油期与流度比、油水指数、束缚水饱和度、残余油饱和度有关。研究表明，无水采油期采出程度与流度比呈幂函数关系，与油水指数、束缚水饱和度和残余油饱和度呈线性关系，采用公式（1）计算无水采油期采出程度[9]。

根据理论无水采油期采出程度计算式和见水后理论含水上升率计算式，便可以得出含水率随采出程度变化规律曲线，即理论水驱规律曲线（如图2所示）。水驱规律曲线中，无水采油期的采出程度为零，含水上升期的含水率可由含水上升率计算得出。

1.2 产量递减规律研究

1.3 开发指标快速预测方法的建立

结合含水上升规律和产量递减规律，采用VBA编程，实现快速準确的指标预测（如图4所示）。

2 基于平台寿命的合理采液速度研究

采用开发指标快速预测方法，进行了不同原油黏度、不同采液速度条件下的开发指标预测，分析了平台寿命内（25 a）采收率与采液速度变化关系（见表1）。

根据表1的研究成果，绘制了不同黏度的采收率与采液速度关系曲线簇及合理采液速度图版（如图6、图7所示）。

正合理的采液速度应该满足的条件：在平台寿命的25 a末，使得油田综合含水刚好达到98%。从图中可以看出，不同原油黏度对应着不同的合理采液速度;合理采液速度随着原油黏度的增加逐渐增大，但增幅变缓;前期研究中，应依照原油黏度给出合理的采液速度，以免平台设计不合理。图版对在生产油田的提液措施也有一定的借鉴意义。

3 渤海B油田1井区油藏方案合理液量拟合分析

渤海B油田1井区东三段原油黏度为0.64 mPa·s，1井区东二下段原油黏度为1.95 mPa·s，2井区馆陶组原油黏度为9.31 mPa·s，7井区明下段7-1163砂体原油黏度为43.5 mPa·s。地质模型研究结果表明，4个黏度区间的合理采液速度分别为4.2%、6.4%、8.4%和11.1%（如图7所示）。

从图7中可以看出，文中不同原油黏度下的合理采液速度图版与渤海B油田的合理液量倍数的设计结果拟合程度较高，该图版可作为后续平台液量倍数设计的基础。

4结论

（1）采用开发指标快速预测方法，以平台寿命25 a为生产年限，进行了不同原油黏度的采收率与采液速度关系研究，采收率随采液速度的增加而增大，采液速度超过某一值后，含水提前达到98%，油井关井，再提高采液速度，采收率无变化;

（2）合理的采液速度应该满足的条件：在平台寿命的25 a末，使得油田综合含水率刚好达到98%;

（3）合理采液速度直接影响到平台规模的设计，其值随着原油黏度的增加逐渐增大，但增幅变缓，前期研究中，应依照不同原油黏度给出合理的采液速度，以免平台设计不合理。

参考文献：

[1] 俞启泰.预测水驱砂岩油藏含水上升规律的新方法[J] .新疆石油地质，2002，23（4）：314-316.

[2] 付莹，尹洪军，王美楠，等.基于流管法的油藏数值模拟研究[J].当代化工，2015，44（3）：618-621.

[3] 洪楚侨，杨志兴，苏崇华，等.Logistic曲线在涠洲油田群含水规律研究中的应用[J].海洋石油，2011，31（1）：68-72.

[4] 付莹，尹洪军，王美楠. 基于流管法剩余油分布分析应用方法研究[J].当代化工，2015，44 （6）：1415-1418.

[5] 计秉玉，李莉，王春艳.低渗透油藏非达西渗流面积井网产油量计算方法[J].石油学报，2008，29（2）：256-261.

[6] 蒋华. 油田监测指标预测开发指标系统设计及应用[J]. 中国西部科技，2009，26（08）：11-13.