高含水期水驱特征曲线上翘时机的定量表征

目前,中国大庆、胜利等东部油田已整体进入特高含水阶段(含水率90%),室内试验和矿场实践表明,水驱特征曲线在特高含水期适用性差,出现偏离直线段上翘的现象,影响水驱可采储量的准确标定。为此,需要研究水驱特征曲线在油藏高含水阶段的适应条件。首先根据水驱特征曲线的理论推导过程,筛选出影响因素,包括相渗曲线、油水黏度比、地层渗透率等;然后基于正交设计和多元回归分析,讨论了各因素对水驱特征曲线上翘时机的影响程度,并对水驱特征曲线偏离直线段上翘时机进行了定量表征,得到了上翘时油藏平均含水率与相渗曲线、油水黏度比、地层渗透率等参数的关系表达式,据此表达式可确定水驱特征曲线在某一油藏的适用范围。     

高含水期新型水驱特征曲线

针对高含水期油藏中存在的ln(kr o/k rw)与S w关系曲线存在下弯现象以及水驱曲线后期存在上翘现象两大特殊渗流规律没有很好描述的问题。经过实验数据统计、曲线分析以及理论推导,提出一种新的渗流特征方程,并以此为基础,理论推导出新型水驱特征曲线方程。得出结论:ln(kr o/k rw)与S w的关系曲线在高含水期存在下弯现象的根本原因是随含水饱和度的进一步增加,油相由大片的连续相变为部分连续,再进一步变为非连续相,贾敏效应增强,导致ln(k ro/kr w)与Sw的关系曲线出现下弯,而这也恰是水驱曲线在高含水期上翘的根本原因,其内在的本质规律是统一的。同时对新型水驱曲线适应性进行了研究,指出其对后期上翘、直线、下弯均能保证较高精度的拟合,能够实现对高含水油藏高精度的动态指标预测。     

一种适用于水驱开发全过程的新型水驱曲线推导及应用

常规水驱特征曲线可以较好描述中高含水阶段水驱动态规律,但在特高含水阶段,水驱特征曲线会偏离原来直线关系,进而导致对生产动态的预测分析误差增大。本文对高、特高含水阶段油水相对渗透率比值的对数与含水饱和度相关性进行了重新拟合,得出了一条能够准确描述相渗曲线形态特征的油水相对渗透率比值表达式。在此基础上推导出了一种适用于水驱开发全过程的新型水驱特征曲线,表达式中所涉及的相关参数在高含水和特高含水阶段呈线性相关,通过这种线性相关性的外推,可以方便地实现对生产动态的准确预测。与传统水驱特征曲线相比,传统甲型水驱特征曲线也是本文所提出的新型水驱特征曲线的一个特殊表达形式。最后通过数值模拟对新型注水型曲线的准确性进行了论证,通过胜利油田、大港油田和冀东油田典型区块的生产数据对新型注水型曲线的实用性和先进性进行了验证。研究结果表明,新型注水型曲线与传统曲线相比具有更高的精度和可行性。     

裂缝性砂岩油藏的水驱动态规律

从裂缝性砂岩油藏与常规油藏相渗曲线的差异入手,推导出了裂缝性油藏的水驱特征曲线的解析表达式,并绘制了理论曲线形状,从而发现了裂缝性砂岩油藏特有的水驱动态规律.与常规砂岩油藏具有明显不同,裂缝性砂岩油藏的水驱曲线在高含水期不再保持为一条直线而是出现“尾端上翘”现象.这一结论在现场实际和油藏数值模拟中得到了验证.对这类水驱曲线在裂缝性油藏动态预测中的有关问题进行了讨论.     

一种新型水驱特征曲线及应用

水驱特征曲线是水驱开发油田固有的特征曲线,对于水驱油田的预测具有重要意义。本文针对甲、乙、丙、丁水驱特征曲线单独使用时预测偏高或偏低的问题,在其基础上,提出了即简单又分别综合了甲型和乙型,丙型和丁型的新型水驱特征曲线,从而扩大了他们的应用范围,提高了预测准确程度。实例计算表明,所建立的新型水驱特征曲线与实践数据拟合相关性更强,结果更可靠。     

水驱砂岩油藏特高含水期开发动态预测方法

水驱油田进入特高含水期后含油饱和度进一步降低,引起油水渗流特性发生突变,使得在大多数水驱油田广泛使用的开发指标预测方法误差增大。本文在前人研究的基础上利用贝克莱水驱油理论和韦尔奇含水饱和度公式将渗流特征关系、产量递减规律与典型水驱特征曲线进行联合求解,推导出多种包含时间参数的特高含水期开发指标预测新方法,此方法包含了水驱特征曲线法和递减规律的优点。通过油藏数值模拟结果对比验证得出二次型模型准确度最高,预测误差在允许范围内并且简便易实现,对实际油田开发具有一定的实际指导意义。     

两种新型水驱特征曲线系列

水驱特征曲线法是用来预测水驱油田的产量及可采储量的重要方法,目前国内外学者对水驱特征曲线的研究,已有几十种水驱特征曲线的表达式,由于油田开发的复杂性,各类曲线很难定量描述油田开发的全过程,而只适用于某一特定阶段。基于前人提出的几种水驱特征曲线,提出了第2种水驱曲线结合第10种水驱曲线的新型水驱特征曲线以及丙型与第10种类型结合的新型水驱特征曲线,和经典的水驱特征曲线完全等效的一种水驱特征曲线表达式,并对新型特征曲线的形状和性质做了研究。通过实例分析,所建立的新型水驱特征曲线与实际数据拟合相关性更强,结果更可靠。     

考虑储层参数时变的相对渗透率曲线计算方法

针对目前水驱油藏相对渗透率曲线计算方法未能考虑储层参数时变的问题,开展了理论研究。基于新型的近似理论水驱曲线,推导建立了油相指数、水相指数、残余油饱和度下的水相相对渗透率等相对渗透率曲线关键参数的数学表征公式,同时结合残余油饱和度计算方法,构建了一种广泛适用的考虑储层参数时变效应的油水相对渗透率曲线动态计算方法,可直接根据生产数据计算长期水驱后的油藏相对渗透率曲线。应用实例表明,新方法求得油水相对渗透率曲线可有效反映油藏动态规律,为油田可采储量标定、剩余油分布规律研究、特高含水期油藏数值模拟历史拟合等提供了理论支持。     

高含水油藏开发指标动态预测方法

通过HCZ预测模型与水驱特征曲线联合求解的数学统计方法,实现区块年度产油量、含水率、采出程度、可采储量与采收率等开发指标的动态预测。多种预测方法的联解,优化了区块的动态分析过程,准确地完成各项开发指标的预测。     

广适水驱特征曲线的适用性及应用方法研究

水驱特征曲线法是利用生产资料预测水驱开发油田进入中高含水阶段以后水驱可采储量的重要手段之一,国内外学者提出并改进形成了70多种水驱特征曲线,但适用条件和预测精度各有千秋,制约着水驱特征曲线应用的效率及效果,行业标准中推荐的水驱特征曲线也在根据实践认识不断变化。本文首先通过分析广适水驱特征曲线及常用水驱特征曲线的物理意义,认为广适水驱特征曲线具有较强的适用性,提出了常用水驱特征曲线谱系图,进而建立了近似理论曲线、广适曲线、丙型曲线、丁型曲线之间内在关系的认识;接着基于丙型、丁型水驱特征曲线提出了广适水驱特征曲线的简易求解思路,建立了广适水驱特征曲线在层状水驱、底水驱或者两种方式并存油田中的应用方法,将具有唯一解的常用水驱特征曲线优选问题转化为广适水驱特征曲线与丙型、丁型曲线联合求取唯一解问题;最后以海上多个典型油田为例进行了应用,大幅提高了不同水驱方式下水驱可采储量预测精度及决策效率。     

特高含水后期矢量开发调整技术研究及应用

针对胜利油区整装油田特高含水后期油藏开发面临层间干扰严重、井网不完善、驱替不均衡的问题,基于油藏工程理论和数理优化方法,攻关研究整装油田矢量开发调整提高采收率技术,建立了一级层间矢量层系重组、二级平面矢量井网重整到三级注采优化调整的矢量开发调整技术。该技术具备井网形式灵活、老井利用率高、投资成本低的特点。应用实例表明,该技术控水稳油、降本增效作用明显,有利于实现特高含水后期油田进一步提高采收率。     

一种新型水驱特征曲线关系式的理论推导

以中含水阶段油水相对渗透率比与含水饱和度成半对数直线关系为基础,结合贝克莱-列维尔特等饱和度面移动方程,利用物质平衡原理,推导出一种含水率与累积产液量关系的水驱特征曲线。剖析了该曲线特征,阐述了新型水驱特征曲线先减后增主要是由含水率对含水饱和度导数的多值性造成的,并且通过理论证明应该在含水率大于50%以后寻找水驱特征曲线的直线段,与传统经验认识相一致,同时提出如何合理选取线性回归起始点以提高预测精度。实例证明,该水驱特征曲线对于油田生产开发指标预测具有一定的实用性。     

童氏水驱曲线的改进及应用

童宪章提出的水驱特征曲线变换公式简单,参数求解容易,反映了不同含水上升规律的特性,在预测油田产
油量、可采储量等方面起到了重要作用,但其只适用于中高渗透油藏。在此基础上,根据油水两相渗流理论推导出了
改进的水驱特征曲线,此公式体现了不同相渗特征决定着不同的水驱特征曲线,使已有水驱特征曲线更加完善、更具
理论依据,得到了适用于计算低渗透及中高渗透油藏水驱地质储量的通式。利用两种公式分别计算了某一油田的水
驱地质储量,结果表明：用改进的水驱特征公式计算的水驱地质储量,精度更高,为油田高含水阶段准确估算水驱储量
提出了新的思路,相对于目前国内常用的统计法,节省了大量的时间,对指导矿场生产实践具有重要意义。     

变原油黏度油水两相流驱替特征研究

为了研究水驱油田开发过程中的原油黏度升高对水驱油的驱替特征影响 ,在经典的非活塞式驱替理论的基础上 ,考虑驱替过程中原油黏度的升高 ,进一步完善了非活塞式驱油理论 ,建立了一个一维油水两相渗流模型 ,并采用解析法和有限差分法两种方法对饱和度方程进行了求解 .用数学模拟的结果研究了原油黏度随含水率上升的 5种变化规律对无水采油期、注入孔隙体积与采收率关系等驱替特征的影响 .结合太平油田沾 1 4块太 1 0 - 1 2井原油黏度随含水上升的变化规律 ,对比了考虑原油黏度变化和不考虑原油黏度变化两种情况下采出程度的差异 .研究结果表明 :开发过程中原油黏度的升高明显地缩短无水采油期 ,加剧含水上升速度 ;未考虑黏度升高的经典驱替理论方法预测的采收率偏高     

特高含水期油田的优势渗流通道预警及差异化调整策略

针对特高含水期油藏发育优势渗流通道所引起的主要生产矛盾,根据优势渗流通道的潜在地质特征和动态形成特征,从不同角度给出优势渗流通道的概念,应用预警理论和油藏工程原理,建立优势渗流通道的预警模型和不同发育级别优势渗流通道的动态判别方法,用以识别特高含水期油藏中优势渗流通道严重发育、一般发育和不发育三个级别的区域分布。通过数值模拟研究,给出了治理不同发育级别优势渗流通道的深部封窜方法和深部调驱方法的条件和界限;基于封窜和调驱的见效机制和效果构成研究,揭示了治理优势渗流通道后的有效驱替接替方式是发挥封窜和调驱潜力的技术关键;在此基础上,提出了具有优势渗流通道的特高含水期油藏差异化精细调整策略。     

微裂缝对低渗储层水驱油渗流规律的影响

微裂缝对低渗储层注水开发有很重要的影响,因此研究和认识微裂缝对开发此类储层具有重要意义.对长6储层5块具有微裂缝的天然岩心进行了室内水驱油实验研究,研究结果表明:①微裂缝对水驱油效率影响不大,但却增大了油水的渗流通道,改善了储层的渗透性;②微裂缝岩心无水驱油效率低,但最终驱油效率与无裂缝岩心相差不大;③微裂缝岩心与无裂缝岩心相比,相渗曲线两相区较窄,含水率上升较快.     

次生底水油藏的三元复合驱替特征及影响因素

原生整装油藏经过长期注水开发后,逐渐演化为次生底水油藏。次生底水油藏的剩余油类型包括中上部的弱动用可动剩余油、中下部水驱绕流式可动剩余油和高水淹区的水驱后残余油。对该类型油藏开展三元复合驱以进行挖潜。利用油井生产数据,将三元复合驱替历史分为驱油剂的受效前期、持续受效期和受效后期3个阶段,确定驱油剂持续受效期时间跨度。利用驱替特征曲线定量化确定各井在驱油剂持续受效期的驱替能力,同时分析了影响驱替效果的工程和地质及化学因素。结果表明,次生底水油藏的三元复合驱开发特征与常规底水油藏开发明显不同,而工程和地质因素对该两种油藏类型生产特征的影响作用是相似的。驱油剂中的聚合物组分对整个开发历史的油水渗流具有重要的影响。     

三种油田产量预测联解模型的对比

数学模型和甲型水驱特征曲线是油藏工程中两种重要的预测方法。为有效克服两种方法的局限性,近年来不少学者提出了数学模型与甲型水驱特征曲线联解模型。在前人研究的基础上,选取较具代表性的三种联解模型,从模型的特点及适用范围进行分析和对比,实例验证表明Hubbert模型与甲型水驱特征曲线联解法对油田整个生产阶段预测效果最理想,Rayleigh模型与甲型水驱特征曲线联解法适用于油田生产递减阶段,而广义翁氏模型与甲型水驱特征曲线联解法预测含水率偏低。