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1、. . 油田开发后期含水饱和度与含水率关系研究摘 要：随着我国大部分油田进入开发中后期,油田采出液含水率非常高,特别是陆上油田采出液含水率平均已达百分之八十以上,然而采收率却不高,地层水淹严重,因此为提高采收率油田后期作业就尤为重要。我国大部分油田油层非均质性非常严重,特别是断块油气田,搞清油层水淹情况就显得较为困难,由于含水率和含水饱和度是油田开发过程中的重要监测指标,对于判断油田是否水淹、确定油田可采储量、评价水淹油藏剩余潜力等起关键作用,因此研究油田开发后期含水饱和度和含水率的关系就具有重要的意义。针对这一状况,本文对现有的几种油层含水饱和度和含水率的求取方法,以及含水饱和度与含水率的指
2、数关系式、直线式和Logistic关系式3种现有的含水饱和度与含水率关系进行了研究,并用油田数据进行了实例验证,以了解其优缺点和适用条件。关键词：含水率；含水饱和度；水淹油藏；相对渗透率The relation of water saturation and water cut at late stage of oilfield developmentAbstract：With the majority of oil field in china into the production tail,water cut of produced fluid is very high, especia
3、lly onshore water cut has reached an average of eighty percent or more,but the recovery is not high, reservoir serious flooding,therefore, post-operation to enhanced oil recovery is particularly important. Since most of our oil reservoir heterogeneity is very serious, particularly oil and gas block,
4、 to find out the flooding of reservoir becomes more difficult, as water cut and water saturation is an important monitoring indicators of oil field development, to determine whether the reservoir flooded,to determine the recoverable reserves of reservoirs, to appraisal residual oil content of flood
5、reservoir play a key role, therefore, to study the relationship of water saturation and water cut for production tail has a significance meaning.In view of this situation, in this paper, several existing reservoir water saturation and water cut method for calculating, and the exponential function re
6、lationship of water saturation and water cut, straight-line relationship, the relationship of Logistic three existing water saturation and water content were studied, and verify it with field case learn its theory and application conditions.Key words: Water cut , Water saturation , Floodreservoir ,
7、Relative permeability / 目 录1 绪论11.1 研究课题的目的与意义11.2 研究现状11.2.1 含水饱和度与含水率的指数关系式11.2.2 含水饱和度与含水率的直线关系式21.2.3 含水饱和度与含水率的Logistic关系式21.3 论文主要研究容32 含水饱和度和含水率的计算方法研究42.1 含水饱和度计算方法42.1.1 含水饱和度的定义式计算法42.1.2 含水饱和度的其他计算方法简介42.2 含水率计算方法52.2.1 含水率的定义式计算法52.2.2 含水率的其他计算方法简介53 现有含水饱和度与含水率关系式研究83.1 含水饱和度与含水率的指数关系式8
8、3.1.1 自然指数关系式建立过程83.1.2 常用指数式建立过程113.1.3 对指数式的认识123.2 含水饱和度与含水率的直线关系式123.2.1 直线关系式建立过程123.2.2 对直线关系式的认识173.3 含水饱和度与含水率的Logistic关系式183.3.1 Logistic关系式的建立过程183.3.2 对Logistic关系式的认识204 油田实例验证214.1 油田概况214.2 工区相对渗透率资料214.3 关系式实例验证224.3.1 指数关系式实例验证224.3.2 直线关系式实例验证244.3.3 Logistic关系式验证264.4 结果分析285结论29参考文
9、献30致33附录A34附录B36附录C37附录D40附录E421 绪论1.1研究课题的目的与意义目前我国大部分油田都已进入开发后期,基本都处于高含水期采油,全国陆上油田平均含水已达81.4%1,特别是我国的东部,由于地层的非均质性严重,注入水波及围不均,油水分布经常发生变化,水淹状况严重。然而大量的油气虽己被采出,但仍有相当数量的剩余油气以不同规模、不同形式、不规则地分布于水驱改造过的油藏中,目前我国原油采出程度平均只有21.7%1,采收率相对较低,随着开采的进行,地下流体分布日趋复杂,开采难度越来越大,因此准确评价水淹层、搞清地下剩余油分布对于油田的调整、挖潜及提高最终采收率具有重要意义。由
10、于含水率和含水饱和度是油田开发过程中的重要监测指标,对于判断油田是否水淹、确定油田可采储量、评价水淹油藏剩余潜力等起关键作用,因此研究油田开发后期含水饱和度和含水率的关系就具有重要的意义。我在去年实习时去了油田,该油田也是我毕业后将要工作的地方,在实习期间,跟随工作人员到井口取样,取样的师傅说取到的样品含水率已高达98%,然而采收率却仅有百分之三十左右,对此我感到很诧异。后来了解到油田从80年代开采到现在仅三十年就已进入了开发后期,产出液含水率异常高,现在油田年产量尚不足两百万吨,由于注水量大,采出液含水率高,废液处理工作量大,整个油田运营成本较高。查询资料了解到油田储层非均质性严重,注水井附
11、近及边水区附近水淹严重,其他部分水洗效果较差,这是造成产出液含水率高,然而采收率却不高的主要原因。基于这个原因我选择了詹静老师的油田开发后期含水饱和度与含水率的关系研究这个课题,以期对这方面有所了解,以便对将来的工作有所帮助。1.2 研究现状通过查询资料得知目前对于含水饱和度和含水率关系的研究并不多,归纳后主要有以下3种。1.2.1含水饱和度与含水率的指数关系式有含水率定义得：1-1对于一个油藏,粘度比一定,产水率只与相对渗透率比值有关。由于相对渗透率是含水饱和度的函数,因此产水率也是含水饱和度的函数。定义： 1-2得:1-3若定义： 1-4则得： 1-51.2.2含水饱和度与含水率的直线关系
12、式郭元岭、鲁国明2通过对岩心相渗透率实验资料进行分析发现了含水率与含水饱和度隐含的直线关系,得到了以下两个方程：1利用含水饱和度计算含水率的方程：1-62利用含水率计算含水饱和度的方程：胡兴中、郭元岭、黄杰、国民3在传统相渗透率试验理论的基础上,利用双对数数学转换,提出了含水率与含水饱和度之间的一种新型数学关系式,称为含水率与含水饱和度直线模型：1.2.3 含水饱和度与含水率的Logistic关系式虎俊4根据Logistic旋回模型得到含水饱和度与含水率的关系模型：式中为极限含水饱和度；a、b为拟合参数,可通过岩心水驱油实验资料求得。以上3种含水饱和度与含水率关系式都是根据或借助经验公式得出,
13、因此他们各有其适用条件及优缺点,将在下面分别研究。1.3论文主要研究容1查询资料,分别研究含水饱和度和含水率的计算方法； 2仔细研究现有的含水饱和度与含水率关系,了解其计算原理；3应用乾安油田实例对现有关系式进行验证,了解其优缺点及适用条件；4 对研究容进行总结,得出结论。2含水饱和度和含水率的计算方法研究2.1含水饱和度计算方法2.1.1 含水饱和度的定义式计算法含水饱和度即岩石空隙被多种流体所饱和时,水所占的百分数,可表示为:2-1水在岩石孔隙中所占体积；岩石孔隙体积；岩石视体积。式2-1中参数可通过常规岩心分析和专项岩心分析等方法测定。2.1.2含水饱和度的其他计算方法简介目前国外常规测
14、井技术求含水饱和度的方法都是以阿尔奇模型为基础简化来的主要有两大类,一是经典的阿尔奇公式的变形,二是回归的经验公式。2.1.2.1 阿尔奇公式法1941年阿尔奇5根据岩-电实验研究, 建立了岩石电阻率与含水饱和度的关系式建立过程见附录A:2-2式2-2中为含水饱和度；a 为常数；为岩石孔隙度；m为胶结指数；n 为饱和度指数；为测量的油气层岩石电阻率；地层水电阻率。由于阿尔奇公式是以纯砂岩为基础建立起来的, 同样它也主要应用于纯砂岩,并且在建立过程中使用了假设条件,因此在使用阿尔奇公式时有着较多的限制并且误差较大。随着科技的进步后人在阿尔奇公式的基础上创新了数十个派生公式,比较有名的主要有：Waxman- Smiths方程、双水模型、双孔隙度解释模型、三水模型等。2.1.2.2 电阻率法对于一个新油田或钻井口数较少的地区, 由于岩心资料有限很难求准饱和度,丁明海、书民、马恩军6等人经过研究得出了一种利用测井方法求取含水饱和度的新方法。丁明海等人认为常规求取饱和度的方法基本关系式都是在纯砂岩的条件下建立起来的,所以只能较适合于纯砂岩地层,而对于泥质含量较大的地层则误差较大,另外在建立关系式时,只把岩石导电因素归结于孔隙水的作用,而忽略了束缚水和泥质等的作用,然而由于束缚水的特性和泥质含
