年石油勘探与开发 ,,丈‘〕丈八‘‘,’’第卷第期·水驱油田的驱替特征与递减特征俞启泰中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院摘要推 导了递减指数一即指数递减对应 的水驱特征 曲线表达式与一和的递减曲线,即一的双曲递减和调和递减对应的水驱特征 曲线一起,首次建立了完整的递减曲线与水驱 曲线的联系利用含水率一可采储量采 出程度’关系图上 的递减指数一、、的理论曲线,研究了水驱 油田的驱替特征与递减特征研究表明,我国绝大多数层状油田的尺‘关系在一到的理论 曲线范围内 底水驱灰岩油田有不同于层状油田的特别的‘关系油田开采方式决定了一‘变化 的大 的趋势油水粘度比和油层非均质性对几‘关系有很大影响,油水粘度比越大,油层非均质性越强,则几一’曲线越凸油田开发后期,实际油田的一’关系均趋 向于一的曲线主题词水驱驱替递减特征油田开发方式油水粘度比非均质目叮舀水驱油田的含水变化规律与产量递减规律是表征水驱油田开采特征的人们最关心的个基本规律,它对于人们评价油田开发与调整效果,描述 及 预 测开发指标以及计算油田可 采储量有着很大影 响在文献〔 〕中,我们对注水砂岩油田的含水变化规律进行了初步的讨论在文献〔〕中,我们首次建立 了水驱曲线与递减 曲线 的联 系,对注水油田的产 量递减规律也进行了讨论。
由于含水变化规律宏观地反映了油田的水驱特征,因此我们简称它 为驱替特征 产量递减规律反映了产量的变化特征,因此简称为递减特征本文在文献〔,〕的基础上,对水驱油田的驱替特征与递减特征又做了进一步的研究递减中,除调和递减与双曲递减外还有一个指数递减递减指数一与指数递减相对应的水驱曲线表达式还没有求出本文提出了与指数递减相对应的新的水驱曲线表达式,从而解决了这个问题递减 曲线法提 出已有多年的历史,水驱特征曲线法提出也有多年的历 史,但是长期以来这种方法各自独立进行研究,互不相关我们首次建立了这种方法完整的联系,意义是十分重大的我们发现对应驱替特征一﹄树︺一口 一一一,、,二令式一尺’,在一’坐你上,式为一直线递减曲线及其在水驱油田中相应的水驱特征曲线在产液量保持不变的情况下,可推导出递减关系产,、、 分分二一一竺二子二 仗‘一““’夕推导过程见附录一根据文献〔 〕,容易得 出指数递减的计算式在文献〔〕中,我们建立 了水驱特征曲线与递减曲线的联系,其中有与递减 曲线 中的调和递 减递减指 数一曲线相对应的水驱 曲线表达式,也有与递减 曲线当递减指数一的双曲递减相对应的水驱曲线表达式我们注意到,在、二,,‘、、石匕一气一 刀 上产对比及式发现,如令、式 中,,,则及式是完全一样的。
说明驱替特征‘式对应的递减曲线为指数递减作者简介 俞启泰,男,岁,高级工程师现从事开发动态研究工作,曾获次部级科技进步奖地址北京市信箱开发所,收稿期一一石油勘探与开发年根据式可推导出相应 的新的水驱特征曲线表达式、,、一一宁一一一、‘一’‘、飞产式用台劳级数展 开可得级数形式的水驱特征曲线表达式层状油田大部分为层状砂岩油田图为大港油区的主要油田港东、港西、港中、唐家河、周清庄、王徐庄、羊二庄、羊三木油田按上述方法绘出的‘关系由图看出,这些油田的实际几‘关系都在理论曲线一到范围内一去警击警‘“·”声几·犷工一一一 一二二多哭 一,乒二“·“及式推导见附录二‘ 及式中一好二劣石,相当于 对应 含、一‘一、一’下、’一”“一““一曰水率一的可采储量除以根据文献〔 〕及式,可以对印递减指数一的指数、双曲、调和递减公式得出相应的水驱特征曲线表达式,汇总为表麒犷一琴了尸 ︸一,‘尸一表递减指数、、的递减曲线公式及对应的水驱特征曲线表达式哪月,脚时刀洲产代趁递递减曲线线水驱曲线线递减减公式式方法法公式式 指指数式式肠一几一,一一李口口口口口口一一急一、、 一易一一吞,一一港东一港西一港,卜一家河一周,,川一王徐庄一羊二庄一羊三木图大港油区’关系与典型曲线对比,这样,我们就首次完整地解决 了递减曲线与水驱曲线联系的问题。
实际油田的驱替特征与递减特征利用表中式与方法、的水驱特征曲线关系可在纵坐标 为含水率、横坐标为可采储量采出程 度’的关 系图上,建立对应的递减 指数一的理论 曲线以下我们利用这一组理论曲线与我国油田的实际生产资料对比,研究我国水驱油田的驱替特征与递减特征研究表明我国水驱油田的驱替特征与递减特征可分为两种类型图为江汉油区的主要油田王场、张港、黄场、广华、浩口、钟市、高场、新沟油田按上述方法绘 出的几’关系由图看出,除黄场油田外,其余油田的实际几‘关系都在一到的理论曲线范围内我国其它层状油田画出的类似关 系表明,绝大多数层状油田都遵循这一规律如胜利油区的胜佗、东辛、永安、广利、临盘、利津、孤岛、埋东 中原油区的演城、文明寨、卫城、胡状集辽河油区的曙光、欢喜岭、兴隆台吉林油区的扶余、红岗等油田都如此底水灰岩油田在华北油区的底水灰岩裂缝油田作的’关系则是另外的规律见图由图看出,任邱、郭州、龙虎庄这些典型的底水驱灰岩油田,实际‘关系在图的右下方呈凹形,远离理论曲线,因而它们的第卷第期俞启泰水驱油田的驱替特征与递减特征为负值这些油田为底水驱,油水界面上升到井底有一个相对较长的过程,使它们的无水和低含水期较长。
实际油田’关系曲线与理论 曲线对比研究可以看出以下几点开采 方式决定了油田水驱特征的大趋势层状油田与底水灰岩油田的显著不同就表明了这一点但有个别例外也说明了开采方式的重要性如层状的黄场油田由于采用关闭含水井使油水边 界均 匀收缩,大大延长了无水和低含水期,产 生 了类似于任邱等底水驱 灰岩油田的驱替特征见图而同样是底水灰岩的雁翎 油田由于一些生产井过深,从一开始开发,油水界面就到达 了一些 油井井底,产 生 了类似于水驱层状油田的驱替特征见图对 层状油田,油水粘度比越高,油层非均 质性越强,这时水驱油的非 活塞性越强,在理论曲线范围内表现为曲线越凸如图中的羊三木油田油水粘度比最高,曲线最凸,接近一的理论曲线唐家河油田油水粘度比最低,曲线最不凸,接近一的理论曲线其它油田也大致是随油水粘度比增高,曲线越来越凸因此可用理论曲线一来描述 实际 油田的几‘关系即方法的理论曲线表明高油水粘度比、强非均质性一即方法的理论 曲线表明中等油水粘度比、中等非均质性即式的理论曲线表明低油水粘度比、弱非均质性对底水灰岩油田,为凹形曲线,因此对应的理 论曲线应为负值,表明水驱油的活塞性强,可用水驱特征曲线方法描述〔。
注水油田开发后期的驱替特征和递减特征可用水驱特征 曲线 方法描述,并相应地遵 守双曲递减一的递减曲线这一问题,已在 文献〔幻中进行了详细的论证图、、中也可以看出,在开发后期,实际关 系有向一曲线汇集的趋势,这进一 步证明 了上述结论 是 正确的 一一一一二 二了公,,户公二卜,‘留丫洁一尸、一碑卜勺力一︸明尸毛场一张港一黄场一’‘华几浩日钟一高场图江汉油区’关系与典型曲线对比伸盆代三·,,,户 一刁厂分君一任邱一雁翎一郊州卜一龙虎庄图华北油田‘关系与典型曲线对比,‘,石油勘探与开发年结论,,、,、 万灵‘扁‘一贡箭·, 一‘‘一,整理一式后可得,,、、笼书不〔一二一二气书竺一上气荞上二〕一、‘一“、一’夕已知的初始条件一时,代入一式可求得,将,代入一式可得,一黑〔一一毕‘〕廿推导毕附录二,二二, 玉了一只,不下习峪乍穿于呀「百,刁卜刁匕刁可】 〔比, 尝戈二议为生工枯压呀于 才,冲根据附录一中一式,式可改写为、,下尸一下一,六几军一 」 丫『又丫协产 气一 十一下井乙一变换一式可得一一下,只不万一一石、, 一目二二,一式为一阶常微分方程,其通解 为 一总‘·卜堵,一‘一,一,一式变为叭从推导 了对应递 减指 数一。
即指数递减的水驱特征曲线式它们与水驱特征曲线方法、及对应的递 减指数、即的双曲递减和调和递减一起,构成了完整的水驱曲线与递减曲线相联系的关系利用水驱特征曲线式和方法、及相应的递减曲线印递减指数一在’图上绘 出理论 曲线实际油田的,“关 系表明,我 国绝大多数水驱层状油田的一’关 系都在一到一的理论曲线范 围内我 国底水驱灰岩油田的‘关 系远远偏离一的理论曲线,因而为负值这一 现象说明开采方式决定 了油田水驱特征的大趋势油水粘度比和油 层非均质性对’的影响为油水粘度比越高,油层非均质性越强,曲线越凸一理论曲线表明高油水粘 度比、强非均质性理论曲线表明中油水粘度比、中等非均质性一理论曲线表明低油水粘度比、弱非均质性不论对任何类型水驱油田,在开发晚期,驱替特征及递减特征都符 合水驱特征曲线方法和双曲递减指数一的递减 曲线一’正万 厄一一士式即为所求水驱特征曲线表达式式右端展开为台劳级数,可得 出级数型的水驱特征曲线表达式附录一,,‘、 二‘二‘, 产一又下几 石 刁巴当理可】 「口,扭盔护吸岁吮月受宁 压布于 ,沙兰泛竺 一十污‘下千下下二十⋯⋯十二二下一口乙口‘已知驱替特征为丛兰生 ,,,一令保持常产液量,即符号注释一一系数一系数—系数—初始递减率,一’或一’—含水率,一一累积产 液量,— 累积产 油 量,、一一对应 含 水率的可采储量,—时产油量,或。
—产油量,或,—时刻产油量,或,—产水量,或一一时 可,或—累积产水量,一“一式可写为编辑陈志宏丛生 、“一 参考文献一,丈一一一一一式代入卜式整理后得,,、,、习了一“气 ’一下万’一一式为一阶常微分方程,其通解为俞启泰等水驱砂岩油田含水变化规律与采收率多因素分析石油勘探与开发,俞启泰 水驱油田产量递减规律石油勘探与开发,俞启泰广义递 减 曲线标准图版的制作与应用石油勘探与开发,,一,,,,一,一二,,一,,,’,一,’,,’,’’一‘‘一,,一,,‘,‘,,,,一,一,,‘可’,‘二,,户,,尸,,,一,,一一一一,,一,,,一舒二,,,,一一一,,一。