油田注采井组综合渗透率计算方法及应用研究侯明亮（大庆油田第六采油厂地质大队）摘要：目前油田开发中所应用的渗透率都只能反应某一层、某一口井的渗流能力，不能全面反映整个注采井组的综合渗流能力‘井组综合渗透率’是我们在研究了砂体纵向渗透率、平面渗透率的计算方法的基础之上提出的一个概念，并推导出其计算公式，它能较全面反应井组综合能力，为聚合物驱综合调整提供了一个重要的参考数据主题词：渗透率 井组 小层 平面 纵向一、研究油田注采井组综合渗透率计算方法的目的及意义计算井组渗透率的目的就是尝试用一个参数来较全面、简洁地反映注采井组的整体渗流能力，这个参数它既要包含井组中油、水井自身的的发育情况（厚度、渗透率），还要反映它们之间的连通情况，以及注入井各小层与周围采油井的连通情况这个参数我们把它定义为“井组综合渗透率”计算井组综合渗透率主要是用于配合室内有关渗透率和注入体系的研究成果，为油田选择合理的聚合物注入体系，优化井组注入体系服务二、油田注采井组综合渗透率计算方法的公式推导⒈并联砂体综合渗透率计算方法：并联砂体物理模型：h1,K1, △P1h1,K1, △P1h2,K2, △P2根据达西定律： Q： 通过砂体断面的液体量K： 砂体渗透率h： 砂体厚度d： 砂体宽度L： 砂体长度μ：液体粘度△ P：压差 那么，……并联砂体液体渗流特点：①各砂体两端压差相等：△P= △P1=△P2……=△Pi②通过砂体的液量等于各砂体通过液量之和：Q=Q1+Q2+……+ Qi那么，=+……+假设：1.砂体宽度相等，即d=d1=d2=……=di2.砂体长度相等，即L=L1=L2=……=Li Kh=K1h1+K2h2+…+Kihi 其中，h=砂体纵向综合渗透率公式： K=K：某井砂体纵向加权渗透率ki：某井纵向第i个砂体渗透率hi: 某井纵向第i个砂体厚度n: 某井纵向砂体数⒉一维串联砂体综合渗透率计算方法：串联砂体物理模型：h1,L1,K1，△P1h2,L2,K2，△P2K 2d图（2）根据达西定律： Q： 通过砂体断面的液体量K： 砂体渗透率h： 砂体厚度d： 砂体宽度L： 砂体长度μ：液体粘度△P：压差对于每段砂体：…… …… …………由于砂体是串联，那么总压差为各段砂体压差之和：△P= △P1+△P2+……+△Pi 那么△P=++……+ =++……+假设砂体宽度相同，砂体串联各断面流量相等，即Q=Q1=Q2……= Qi 那么， =++……+=砂体长度总和：L=L1+L2+……+Lj砂体平均厚度： h==一维串联砂体的综合渗透率：K:串联砂体综合渗透率L:串联砂体的长度总和Kj:第j砂体的渗透率hj:第j砂体的厚度Lj:第j砂体的长度⒊油田注采井组综合渗透率计算方法 注采井组综合渗透率公式是在砂体并联渗透率公式、砂体串联渗透率公式基础上综合形成的。
⑴一注多采（多维）情况下单层平面渗透率公式①首先计算某一油层某一方向的地层系数（平面一维地层系数） 由串联砂体的综合渗透率：得到某一油层层第j方向的渗透率为： 某一油层第j方向的平均厚度为hji= 那么，某一油层第j方向地层系数为：Kjihji=m:某一油层j方向砂体数i:,某一油层在j方向的砂体数LJi:某一油层在j方向第i个砂体的长度KJi:某一油层在j方向第i个砂体的渗透率②计算某一油层平均地层系数（平面多维地层系数）=m:某一油层j方向砂体数i:某一油层在j方向的砂体数LJi:某一油层在j方向第i个砂体的长度KJi:某一油层在j方向第i个砂体的渗透率n某一油层注采方向数算数平均，得到此油层平均地层系数A=……公式①③计算某一油层平均厚度（平面多维平均厚度）利用碾平厚度方法，计算油层平均厚度B==……公式②④利用加权法计算井组综合渗透率K=……公式③Αα：第α层砂体地层系数Βα：第α层砂体平均厚度β:油层砂体层数⑤油田注采井组综合渗透率原始公式将公式①、公式②代入公式③，即可得到注采井组综合渗透率的原始计算公式……公式④式中：K—注采井组综合渗透率，μm2； Lαji—第α层第j方向第i段砂体在注采井间延伸长度，m； Kαji—第α层第j方向第i段砂体渗透率，μm2； hαji—第α层第j方向第i段砂体有效厚度，m； m—第α层第j方向砂体个数，个； n—第α层的注采方向数，个； β—井组内纵向不同渗透率层个数，个。
三、简化连通模式的油田注采井组综合渗透率计算公式由于公式④中的一些参数在油田开发中很难准确取得，应用起来很不方便，因此，有必要对油层砂体连通方式进行简化根据油田实际情况，在进行公式简化的过程中，将砂体连通类型简化为三种：一是砂体厚度均匀型，二是砂体厚度突变型，三是砂体厚度渐变型⑴三种砂体类型一维串联渗透率公式推导砂体厚度均匀型：砂体厚度均匀但渗透率均发生突变假设前提：渗透率突变发生在井距之半，如图（3）hhK1K2如图（3）…………砂体串联渗透率为Ｋ那么，砂体均匀型一维串联渗透率公式：……⑤砂体厚度突变型：砂体厚度和渗透率均发生突变假设前提：厚度和渗透率突变均发生在井距之半，如图（4）h1h2K1K2如图（4）设串联砂体综合渗透为Ｋ,串联砂体平均厚度为h:h=那么，砂体突变型一维串联渗透率公式：……⑥砂体厚度渐变型：砂体厚度均匀变化、渗透率发生突变假设前提：渗透率突变发生在井距之半，如图（5）h2h1K1K2图（5） h11为渗透率为K1段砂体平均厚度;h22为渗透率为K2段砂体平均厚度 其中， ；那么，砂体渐变型一维串联渗透率公式：……⑦==……⑦⑵渐变型、突变型砂体注采井组综合渗透率公式按照平面厚度碾平、纵向上渗透率加权的方法，可以得出以砂体渐变型或突变型为主的注采井组综合渗透率公式。
砂体渐变型注采井组综合渗透率公式：单层(第j层)一注多采渐变型渗透率：其中：； 代入上式得：第j层地层系数：Mj=Kj×hj第j层碾平厚度： 井组地层系数：井组碾平厚度：井组综合渗透率井组综合渗透率的校正：在渗透率相同的情况下，注采方向越少，油层注入能力越差，以上公式在计算单层地层系数时候，没有考虑连通方向对注入能力的影响，因此，需要引入连通方向系数（fi）对井组渗透率公式进行校正校正后的公式如下：以上公式即井组综合渗透率公式，其厚度不是注入井厚度，也不是采油井厚度，而是井组油水井碾平厚度此公式为符合渗流力学的井组综合渗透率）同理可以得到厚度突变情况下的井组综合渗透率公式：K:注采井组综合渗透率，μm2；Lji:井组内注入井第j层与第i口连通井连通层渗透率，μm2；hwji:井组内注入井第j层与第i口井连通厚度，m；koji:井组内第j层第i口油井渗透率，μm2；hoji:井组内第j层第i口油井与注入井连通厚度，m；fj:第j层连通方向数比例，%；n:注入井第α层连通方向数；β:注入井不同渗透率层段数。
以上公式虽然正确反映了注采井组油层渗流能力，但在交替注入的参数选择的应用时，对于注采方向少的油层，以上计算方法计算的油层渗透率偏低为解决这一问题，我们需要在保持地层系数不变的情况下，对碾平厚度进行校正，即注入方向少的井，我们可以认为它的厚度小，这样就保证了渗透率的相对准确性校正后的公式如下：四、油田注采井组综合渗透率的鉴定方法井组综合渗透率是一个全面反映井组内注入井、采油井之间平面、纵向渗透能力的参数，对于注入组来说，在相同的注入速度的情况下，井组综合渗透能力越强的井组，注入井注入压力就越低，反之，就注入压力就越高因此，分析井组注入速度和注入压力，可以鉴定通过计算得到的井组综合渗透率准确程度通过对喇嘛甸油田二类油层聚合物驱的744个井组的注入速度、注入压力、井组综合渗透率分析，符合率达到92.7%，完全达到了油层描述参数的标准五、油田注采井组综合渗透率的在油田开发中应用⒈利用井组综合渗透率，优化注入体系：利用井组综合渗透率公式⑧或公式⑨，计算区块各井组综合渗透率，再按照算数平均法求得区块的综合渗透率，并利用这个结果在渗透率——注入体系模版上查找适合本区块的注入体系同时，还可以直接利用井组综合渗透率选择井组的注入体系，即个性化设计井组注入体系。
⒉利用井组综合渗透率，确定油水措施在油田开发中，动态队员可以通过分析注采井组综合渗透率和油水加权渗透率，确定油水井措施的类型当井组综合渗透率高于注入井加权平均渗透率时，应以压裂改造注入井为主；反之，以压裂改造采油井油层为主 六、结论⒈用本文推导的公式计算的井组综合渗透率通过实际验证符合率高，可以当作油层描述的一个重要参数⒉井组综合渗透率在聚合物驱区块注入体系优化，个性化设计井组注入体系方面发挥了重要作用⒊井组综合渗透率是准确确定油水措施的一个重要手段 参考文献。