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1、油气产量,产水,认识含水上升规律；延缓含水上升,第十章 含水上升规律,第一节 含水上升一般规律,产油量qo,产水量qw,产液量qL=qw+qo,含水率fw,含水上升一般曲线,地面井口参数，地层没有含水率概念,生产 曲线,含水率 变化曲线,ttbt，油井开始见水,见水时间早,1 mon,见水时间中等,见水时间晚,1 mon 1 a,1 a,无水采油期,fw2%并不断上升时,导致油井见水早的因素： 油水同层 离边底水比较近 通过断层与底水连通 固井质量差水层窜槽 通过压裂缝与水层连通 通过压裂缝与注水井连通,油田含水阶段的划分标准,fw=020%,中含水阶段,fw=20%60%,高含水阶段,fw=
2、60%90%,特高含水阶段,fw90%,98%,极限含水率,低含水阶段,稳油控水,增产增注,低速上升,10%/a,中速上升,含水上升速度：,高速上升,10-30%/a,30%/a,表示含水上升快慢,油田含水上升快慢的评价标准,水淹时间tw,爆性水淹,1 mon,快速水淹,正常水淹,1 mon 1 a,1 a,tbt,th,含水上升模式曲线,含水上升曲线：fwt，生产曲线（矿场）,含水上升模式曲线：fwR曲线,凸型 凹型 S型,凸型曲线,油田见水早 无水采油期短 早期含水上升快 晚期含水上升慢 中-高含水采油 开发效益较差,含水上升模式曲线,凹,凹型曲线,油田见水晚 无水采油期长 早期含水上升慢
3、 晚期含水上升快 中低含水产油 开发效益相对较好。,S型曲线,天然因素：岩石和流体,人为因素：井网部署、完井方式 和驱替剂的选择等,油藏工程研究目的,影响因素,实际含水上升曲线,含水上升一般曲线,实例：水平井开采低渗透油藏时，含水率与采出程度的关系曲线。,五点 七点,五点 七点,第二节 一维直线均质地层 第三节 平面径向均质地层 (自学）,第四节 含水上升影响因素,一、地层非均质性,一层活塞驱替,二层活塞驱替,渗透率比 1:2,凸性增强,0.75,66.67%,四层活塞驱替,渗透率比 1:2:4:8,凸性更强,53.33%,80%,93.33%,46.87%,68.75%,87.5%,油井的见
4、水时间大大提前，且含水率上升模式曲线呈4个台阶变化,结论：地层的非均质性越强，地层的见水时间越早，地层含水率曲线的台阶越小。 实际油田的地层非均质性都很强，且都不是活塞式驱替。含水率曲线的变化是光滑的曲线。,1个等厚小层 2个等厚小层,4个等厚小层,非均质强，凸性强，见水早，开发效果差,均质性强，凹性强，见水晚，开发效果好,二、平面驱替方式,As,A,体积波及系数,面积波及系数,变量,均匀驱替,一向驱替,舌进,均匀驱替的面积波及系数最高，1方向最低。 注入水沿压力梯度方向优先驱替（舌进）导致驱替方向越少，油层的采出程度越低，越早见水，含水率曲线的凸性越强。,驱替越均匀，油井见水时间越晚，含水率
5、上升曲线越凹； 驱替越不均匀，油井见水时间越早，含水率上升曲线越凸。 油田进行注采井网设计时，应考虑平面驱替的均匀特性。 天然的边水驱替显然优于人工注采井网的驱替。,垂向波及系数,地层中每一点的垂向波及系数都不相同；且是一个随驱替进程不断增大变量。,油藏被水驱替过的厚度占油层总厚度的百分数,三、井身结构与油藏类型,边水油藏：油井离边水距离较远，油井见水时间相对较晚； 底水油藏：油井离底水的距离较近，油井见水的时间相对较早。,水平井与油水界面平行，则底水的驱替效果较好； 水平井与油水界面存在一定的角度，则驱替效果变差； 用直井开采底水油藏的效果一般都较差。 水平井不见水则已，一见水即被水淹。,四
6、、流体性质,驱替流体和被驱替流体的性质对含水率上升曲线的形态会产生一定的影响。,R，水的流动能力 ，油的流动能力，见水越晚，含水上升速度越慢。怎样提高采收率？,加入增粘剂，提高注入水的粘度，提高水驱替原油的能力，是常用的EOR方法之一。 通过热力学方法降低原油的粘度，提高原油的流动能力是常用的热力采油法。,五、渗流物理性质,两相共渗区较窄，水的流动能力远低于油的流动能力。,产水率大小受相对渗透率影响，相渗曲线的形态又主要受油水界面界面张力的影响。,高,低,两相共渗区变宽，束缚水和残余油饱和度都变小，且水的流动能力趋于油的流动能力。,五、渗流物理性质,由不同油水界面张力的相渗曲线绘制成产水率曲线
7、：,变化相渗曲线变化产水率曲线变化。 ，产水率曲线的凸性越强； ，产水率曲线的凹性越强。,在含水上升模式曲线上， ，见水时间就越晚，含水上升速度就越慢。 常用的EOR方法：加入表面活性剂，降低油水界面张力，提高水驱替原油的能力。,第五节 含水上升统计规律,Q,w,Rgo,GOR,fw,p,t,o,Q,g,Qo,t,Qw,a,一、甲型水驱曲线,a、b: 水驱常数,b,水驱中后期,水驱控制储量,水驱控制程度,判断措施效果,预测可采储量,对t求导并整理,根据定义，油田综合含水率表示为：,甲型水驱曲线的累积产油量与含水率的关系为：,预测可采储量,预测油田含水率的关系式为：,当含水率fw=98%时，得到
8、预测可采储量NR的关系式：,预测可采储量,甲型水驱曲线校正？,我国大量水驱开发油田的经验表明，甲型水驱曲线规律具有普遍性。但在局部注水开发时，部分区域存在一定的溶解气驱特征。此时，累积产水量 Wp 与累积产油量 Np 在半对数坐标纸上并不是直线关系，有代表性的直线段出现的时间一般要在含水率达50%60%以后。 为了扩大水驱曲线的应用范围，需要对水驱曲线进行校正，使其成为直线。 通常这种校正方法适用于早期生产数据的处理。,校正方法：,在Wp项中添加系数C，使lg（Wp+C）Np成直线关系。 校正公式为：,计算步骤：,（1）在lnWpNp曲线上，取1、3 两点求： （2）查出Np2对应的lnWp2
9、，由该三点确定C值，这三点满足： 由上式可以解出C值：,甲型水驱曲线的校正方法,例题：表1是某油田的开发数据，试确定其校正水驱规律的公式，并确定其可采储量。 表1 某油田开发数据,解：先计算校正系数C，在水驱规律曲线上取首尾两点1和3，其纵横坐标分别为（Np1=2080.8万吨，Wp1=129.68万吨）和（Np3=3114万吨，Wp3=1144.8万吨），则Np2可由下式计算：,再由水驱规律曲线上查得Wp2=452.1万吨。由此将三个点的产水量代入公式：,以Wp+C为纵轴，以Np为横轴，在b半对数坐标中绘制出校正水驱曲线（橘黄色），它是一条直线，其斜率为0.151万吨。 当fw=98%时可以
10、确定可采储量：,二、水油比曲线,水油比(WOR),水驱采出程度,由甲型水驱曲线方程可以得到水油比方程,预测,采收率(ER),当Rwo=49时, 关井,c: 水驱油藏的采收率常数,三、含水率曲线,Rwo=49,fw=0.98,只要给出ER的数值，就可以根据上式绘制出油田含水率与采出程度之间的关系图版。,40,30,四、含水上升率,油田含水上升快慢：用含水上升速度和含水上升率表示。 含水上升速度：单位时间内或单位累积产油量的含水上升值。 油田的含水上升率：每采出1%地质储量含水率的上升值。,对采出程度求导,由含水率曲线绘制含水上升率曲线 fw=0和1时含水上升率为0,fw=0,fw=1,fw=0.
11、5,fw=0.5,=4.3%,含水率为50%时含水上升率达到最大值。油田含水上升率在中含水阶段上升最快，在低含水阶段和高含水阶段上升都较慢。,d=17.25,五、水驱曲线的理论基础,大量的岩心实验统计资料显示，在油水两相共渗区的大部分范围内，油、水相的相对渗透率之比满足下面的关系,水驱曲线的理论基础,中高含水阶段适用,水驱曲线就是地层岩石的相渗特性在生产规律上的宏观反映。 由于不同油田的岩石相渗性质不同，因此，水驱曲线的常数也不尽相同。,甲型,乙型,丙型,丁型,乙型水驱曲线，其表达式为：,1、乙型水驱特征曲线,乙型水驱曲线预测油田含水率的关系式为：,累积产油量与含水率关系式为：,预测油田可采储
12、量的关系式为：,推荐用于高粘（大于30mPas）层状油藏。,六、其它水驱曲线,丙型水驱曲线的基本关系式为：,2、丙型水驱特征曲线,累积产油量与含水率关系式为：,预测油田含水率关系式为：,Nom：可动油储量，104m3； Vp ：有效孔隙体积，104m3； Soi ：原始含油饱和度，f； Sor ：残余油饱和度，f。,由累积液油比与累积产液量直线斜率的倒数可以确定出水驱油田的可动油储量。,预测油田可采储量关系式为：,不同含水率和经济极限含水率条件下的水驱波及体积系数分别为：,推荐用于中粘（330mPas）层状油藏。,丁型水驱曲线的基本关系式为：,3、丁型水驱特征曲线,累积产油量与含水率关系式为：
13、,预测油田含水率关系式为：,预测油田可采储量关系式为：,不同含水率和经济极限含水率条件下的水驱波及体积系数分别为：,推荐用于中粘（330mPas）层状油藏。,六、Logistic 函数,Logistic函数可用于含水上升规律研究，Logistic函数为：,含水率增长曲线,利用生产数据确定参数b，c,含水率增长(变化)率定义为:,七、增长曲线模型,从含水率增长率曲线可知，含水率是随时间不断增长的。,增长率I并不是常数，而是变量，其统计关系为：,含水率增长曲线,与研究产量递减规律的方法相同：先对增长曲线类型诊断，然后求增长曲线方程：,可以研究含水率的动态变化。,Thanks,基本概念,1. 含水率,低、中、高、特高,关井,含水上升模式,凸、凹、S,2. 活塞驱替,非活塞驱替,流度比,饱和度分布,驱替效率,指进,3. Leverett函数,分流率,驱替方程,特征线,前缘推进方程B-L方程,前缘饱和度,平均饱和度,3. 油井生产动态,无因次时间,采出程度,见水时间,4. 含水上升影响因素,非均质性,驱替方式,5. 甲型水驱曲线,水驱控制储量,水驱储量常数,6. 水油比曲线,7. 含水上升率,8. 理论基础,
