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1、注水开发指标计算及开发效果评价方法,二一一年七月,大 港 油 田 勘 探 开 发 研 究 院,主讲人：任宝生,注水开发指标计算及开发效果评价方法,油藏注水开发效果评价，始终贯穿于油田注水开发的全过程。注水开发效果评价的目的在于，找出影响开发效果的因素，分析存在问题，明确油田潜力，研究挖潜技术，制定配套措施，开展综合调整，改善开发效果。,大港油田绝大部分油藏采用人工注水的开采方式，由于油田地质特征不同，开采条件不同，在不同的开发阶段水驱开发效果有较大的差异，而且注水开发效果的好坏还与开发的技术对策、注水过程管理等方面有关，采用不同的开发方式、井网密度、注水时间、注水方式和注采结构、老井措施、开采
2、速度，所产生的水驱开发效果也不一样。,注水开发效果的好坏，不仅直接影响到油田开发效果、水驱采收率的高低，而且还将直接影响到原油产量的稳定。因此，研究油田注水开发效果的评价方法具有重要意义。,注水开发指标计算及开发效果评价方法,本方法根据中石油开发管理纲要、油田注水工作指导意见、油藏工程管理规定及注水工作相关规定，以油藏工程理论和方法为基础，结合大港油田注水开发实践经验，制订了大港油田注水效果评价方法。,通过多种方法对注水效果进行评价，以便做好注水过程控制，实现注好水、注够水、精细注水、有效注水的工作目标。,注水开发指标计算及开发效果评价方法,一、注水指标趋势预测法 二、注水指标分析法 三、注水
3、指标统计法 四、注水指标综合评价法,目录,第一章、注水指标趋势预测法,一、水驱特征曲线评价分析,水驱特征曲线（也叫驱替特征曲线）是水驱开发油藏采出液中产油量和产水量的关系曲线。通过水驱特征曲线的评价分析，评价注水开发油藏可采储量、采收率、动态储量、综合含水率的变化规律，还可以预测油藏开发的未来动态。,水驱特征曲线有多种不同的形式，常用的水驱特征曲线有累积产水量与累积产油量、水油比与累积产油量等7种关系曲线形式。这些指标间的相互关系体现在半对数坐标系或者直角坐标系中呈现出良好的线性关系。,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、水驱特征曲线公式,1、累积产水量与累积产油量关系曲线甲型水驱曲线,人工水
4、驱油藏全面开发并进入稳定生产以后，含水达到一定程度（通常要求达到50%以上）并逐步上升时，在单对数坐标纸上以累积注水量的对数为纵坐标，以累积产油量为横坐标，二者关系是一条直线，关系表达式为：,式中：Wp累积产水量, 104m3； Np累积采油量,104t；A、B系数。,可采储量计算式为：,式中：NR可采储量，104t; WORL极限水油比,m3/t。,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、水驱特征曲线公式,1、累积产水量与累积产油量关系曲线甲型水驱曲线,统计资料表明，储量常数与该油藏的水驱有效地质储量的比值为常数，这样只要求得储量常数，便可求得水驱动态储量，其关系式为：,式中：N/动态储量，10
5、4t; B系数。,动态储量往往比容积法计算的静态地质储量更符合水驱开发油藏实际，关键是所选用直线段的可靠程度。陈元千根据国内外135个水驱油田甲型水驱曲线资料，得到较为精确的水驱动态储量的另一相关公式：,甲型水驱曲线的特征系数B可用于评价动态储量。其倒数1/B为水驱油藏的储量常数，它取决于水驱油藏地质储量的大小。,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、水驱特征曲线公式,2、累积产液量与累积产油量关系曲线乙型水驱曲线,累积产液量与累积产油量关系曲线在单对数坐标纸上，以累积产液量的对数为纵坐标，以累积产油量为横坐标，当水驱过程达到一定程度时，二者关系是一条直线。关系表达式为：,可采储量计算式为：,式
6、中：Lp累积产液量，104m3。,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、水驱特征曲线公式,3、累积液油比与累积产液量关系曲线丙型水驱曲线,以累积液油比为纵坐标，以累计产液量为横坐标，当水驱过程达到一定程度时，二者关系是一条直线。关系表达式为：,式中：LP累积产液量，104m3 。,可采储量计算式为：,式中：fWL极限含水率，小数。,（一）、水驱特征曲线公式,4、累积液油比与累积产水量关系曲线丁型水驱曲线,以累积液油比为纵坐标，以累计产水量为横坐标，当水驱过程达到一定程度时，二者关系是一条直线。关系表达式为：,可采储量计算式为：,第一章、注水指标趋势预测法,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、水驱
7、特征曲线公式,5、水油比与累积产油量关系曲线,在单对数坐标纸上以水油比的对数为纵坐标，以累积产油量为横坐标，当水驱过程到达一定程度时，二者关系是一条直线。其关系表达式为：,式中：WOR水油比。,可采储量计算式为：,研究表明，有代表性的直线段通常出现在含水率大于50%以后。对于复杂断块油藏而言，特别是对单一的小断块进行分析评价时，由于受高产新井而导致的含水率的变化过大影响，选择评价的时间段应该适当考虑这一影响因素。,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、水驱特征曲线公式,5、水油比与累积产油量关系曲线,需要注意的是当水油比随累积产量的变化已经变得十分平缓时，由于水油比是阶段变量，自身具有波动性，当
8、波动程度的影响大于随累积产量增加而递增的变化趋势时，选择这样的阶段进行可采储量的预测会产生较大误差。,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、水驱特征曲线公式,6、液油比与累积产油量关系曲线,液油比与累积产油量关系曲线在单对数坐标纸上以液油比的对数为纵坐标，以累积产油量为横坐标，当水驱过程达到一定程度时，二者关系是一条直线。关系表达式为：,可采储量计算式为：,式中：LOR液油比，m3 /t。,第一章、注水指标趋势预测法,7、含水率与累积产油量关系曲线,含水率与累积产油量关系曲线在单对数坐标纸上以含水率的对数为纵坐标，以累积产油量为横坐标，当水驱过程达到一定程度时，二者关系是一条直线。关系表达式为：
9、,可采储量计算式为：,式中：fw综合含水率，小数。,需要注意的是由于油藏内存在分相流动的特点，在油藏含水率达到70%或更高一点（如75%）的时候，含水率变化曲线的斜率将逐渐变得平缓，因此，利用后来的极为平缓的趋势来预测油藏的最终可采储量已经没有实际意义。,（一）、水驱特征曲线公式,第一章、注水指标趋势预测法,（二）、应用时的注意事项,1、实际应用中要总结具体开发油藏的方法适用性。要综合考虑油藏类型、流度特性、开发阶段等，还要分析计算出的采收率、储采比等技术参数是否符合规律认识，是否合理。 2、有研究者提出根据原油粘度选择水驱曲线的规则。 原油粘度小于3mPa.s的层状油田和底水灰岩油田推荐使用
10、丁型曲线；原油粘度大于等于3mPa s，小于等于30mPa s的层状油田推荐使用甲型曲线和丙型曲线；原油粘度大于等于30mPa s的层状油田推荐使用乙型曲线。 3、无重大调整措施时用水驱特征曲线计算可采储量要注意3点原则。即稳定水驱，选取直线段，直线段含水要高于出现直线段以后的初始含水率才能使用。,第一章、注水指标趋势预测法,（二）、应用时的注意事项,4、有重大调整措施时用水驱特征曲线计算可采储量时，选取措施完成后恢复到稳定水驱条件下的时间段。 5、高含水后，因关井或停注造成含水下降会严重影响曲线的斜率，曲线斜率变缓，计算的可采储量会增加，但实际上可采储量不会增加，因此，这是不能选取这一段的数
11、据段，而是要用稳定水驱时的数据段。 6、原则上选择直线段的数据覆盖时间段要在2年以上。,第一章、注水指标趋势预测法,（二）、应用时的注意事项,7、水驱特征曲线只适用于注水开发油田的某个特定阶段 研究表明，各类水驱特征曲线都难以描述油田开发的全过程，都只适用于油田含水的某一特定阶段：甲型和乙型特征曲线含水达到95%以上的高含水后期会产生上翘，这是由于在公式推导过程中采用了油水相对渗透率比与含水饱和度在半对数坐标系中为直线关系的假设条件；在含水达到95%以后，实际的油水相对渗透率比要低于直线关系的计算值，所以，曲线形态表现为上翘。在利用甲型和乙型水驱特征曲线确定可采储量时，若选择的计算时间段的含水
12、在95%以内，外推计算的结果是可靠的；若大于95%，计算结果值就有可能偏低。,第一章、注水指标趋势预测法,（二）、应用时的注意事项,8、计算对象为注水开发油藏，把非注水单元混杂在一起计算，结果会有很大的偏差，特别是复杂断块油田如果把注水单元和不注水单元放在一起计算，结果偏差会很大。 9、一般情况下，驱替特征曲线可应用到大小不同的单元，但是单元小则受到临时性因素的影响大。单元越大，曲线一般比较光滑，可靠性大，但计算结果比较笼统，同时大单元中高含水部分和低含水部分产量比例的大幅度调整也会使斜率发生变化，形成开发状况变好或变差的假象。因此在标定某一个油田时，要把独立单元标定结果和油田标定结果进行综合
13、分析，得到较为准确的结果。,二、综合含水率变化规律的评价分析,第一章、注水指标趋势预测法,由于油田含水上升的快慢直接影响着油田稳产指标的好坏，以及最终采收率的大小，因此含水上升的快慢、耗水量的多少，就成为评价油田开发效果好坏的一项重要指标。,用三种对比和三种评价、预测内容指标来衡量油田在目前开采条件下含水上升是否正常。,三项内容,油田实际生产资料与理论计算结果进行对比,实际曲线与童氏图版对比,实际曲线与统计规律的标准曲线对比,评价油藏含水上升率变化,预测水驱采收率,预测逐年及最终开发指标,三种对比,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、与相渗曲线计算的分流量理论曲线对比,1、计算分流量曲线,根据
14、达西定律，当油水两相同时流过油藏内某一地层的横截面时，水相占整个产液量的百分数称为水的分流量或含水百分数，用fw表示。在一维条件下，忽略毛细管力和重力的作用，则计算公式如下：,（1-1）,又由于油水两相相对渗透率的比值常表示为含水饱和度的函数，即：,（1-2）,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、与相渗曲线计算的分流量理论曲线对比,1、计算分流量曲线,可以求出水相的分流量公式：,（1-3）,根据此式绘制的fwSw关系曲线，称为水相的分流量曲线。 绘制分流量曲线时，首先根据实验室中得出的油水相对渗透率数据，由式（1-2）回归出系数a、b，然后根据式（1-3）绘制不同含水饱和度Sw下的含水fw，或
15、直接利用式（1-1）绘制曲线。,严格的讲，以上应该为地层水的体积分流量曲线,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、与相渗曲线计算的分流量理论曲线对比,1、计算分流量曲线,为了求得地面水的质量分流量曲线，应把地层水的体积分流量曲线换算为地面水的质量分流量曲线，其换算公式为：,（1-4）,式中：o地面原油相对密度；Bo地面原油体积系数。,当o/ Bo1时，式(1-3)和（1-4）的计算结果相差不大，可满足实际的需要。,实际工作中，一般用式（1-3）求分流量,第一章、注水指标趋势预测法,（一）、与相渗曲线计算的分流量理论曲线对比,2、绘制综合含水与采出程度的理论关系曲线,利用相对渗透率曲线，读出束缚水
16、饱和度和残余油饱和度，用下式建立采出程度和含水饱和度的关系，再结合建立的分流量曲线关系，绘制出综合含水率与采出程度理论关系曲线。,式中：Swc束缚水饱和度，小数； Sor残余油饱和度，小数；Sw含水饱和度，小数。,3、用油田实际的生产资料绘制综合含水率采出程度关系曲线而与理论曲线对比。,第一章、注水指标趋势预测法,（二）、实际曲线与童氏图版对比,1、根据童宪章工程师的统计公式作出标准曲线图版,式中：f综合含水率，小数； R采出程度，小数；Rm水驱采收率，小数。,2、用油田实际生产资料绘制综合含水率采出程度关系曲线与标准曲线图版对比；并分别计算不同开发阶段水驱采收率和含水上升率指标进行对比评价。,第一章、注水指标趋势预测法,（三）、实际曲线与统计规律标准曲线对比,以油藏粘度和渗透率级差为主要分类指标，根据统计规律研究，水驱油藏含水与采出程度关系统计规律标准曲线总结为5种形式。,曲线1适用于描述高粘高渗透率级差油藏类型含水与采出程度变化关系。 曲线2适用于
