西南石油大学-油藏工程-第十章-含水上升规律

1、 注水开发的油田，油井生产一段时间之后必将见水，油井的含水率会不断上升。衰竭式开发的油田，随着边底水的不断侵入，含水率也会逐渐升高。 油井产水会降低产油能力，这是无法避免的。 应该怎么办？F认识油田含水上升规律F找出减缓含水上升速度的方法并实施 大量生产统计资料表明：油田含水规律一般为三种模式：凸型、S型、凹型。凸S凹00.51.000.51.0rRwf凸型曲线反映了油田见水早、无水采油期短、早期含水上升快、晚期含水上升慢的特点，并且油田的主要产油量都是在中高含水阶段产出的，因此，开发效益较差。)1 (lnwfbaRr采出油量与可采地质储量的比值。rRRp/ NNRrwf日产水量与日产液量的比

2、值。)/(owwwQQQf凸型曲线可用下面方程描述式中 a、b 曲线常数；凹型曲线反映了油田见水晚、无水采油期长、早期含水上升慢、晚期含水上升快的特点，并且油田的主要产油量都是在中低含水阶段产出的，因此，开发效益较好。ww1lnffbaRr凹型曲线可用下面方程描述：S型曲线的含水率变化介于凸型曲线和凹型曲线之间，并可用下面方程描述：wlnlnfbaRr 曲线越凸，表明开发效果越差；曲线越凹，表明开发效果越好。曲线的凸凹性质，除了与地层岩石和流体本身的性质有关之外，还受到井网布置、完井方式和驱替剂的选择等人为因素的影响。 由于油田开发方案的不断调整，含水上升曲线可能不是一条光滑的曲线，也可能不是

3、单调递增的曲线，但总的趋势是不断上升的。%200wf低含水阶段%6020wf中含水阶段%9060wf高含水阶段%9890wf特高含水阶段含水阶段分类矿场上一般把 称做油田开发的极限含水率。%98wf 油田生产过程中记录了大量的油气水产量以及压力、温度等直接性的测试资料，还记录了工作制度、工程事故等一系列纪事性资料，从这些资料里可以整理出含水率、气油比等间接性资料，把所有这些资料绘制到时间尺度的坐标系上，就是所谓的(综合)生产曲线。油田上常见的生产曲线有Qot、 Qwt 、 Qgt 、 Rgot 、 fwt 和 pt 。) 1 . 4 .10(lnppbNaWpNplnW一、甲型水驱曲线a、b

4、水驱常数，可用以评价水驱效果。 a、b 的值越小，水驱油效果就越好。 上式最早由马克西莫夫1959年提出，1978年童宪章将其命名为甲型水驱曲线方程。wNb25.17NNw (在log坐标下， )wNb5 . 7 水驱控制程度越高，说明地质储量的动用程度就越高，也说明注采井网的设计比较合理，开发效果必然较好。水驱控制程度pNplnW 油田开发过程中，若对油藏进行了调整，如加密井网、分步投产等，油田的水驱曲线将发生转折，转折的方向表明了调整的成功与失败。若水驱曲线向下转折，表明水驱效果变好，调整成功；若水驱曲线向上转折，表明水驱效果变差，调整失败。 油田开发初期的数据一般不是直线，而在含水率达到

5、50%以上时，直线段才出现。但通过校正处理，可把初期的生产数据校正为直线。pN)ln(pcW pp)ln(bNacW试算确定pplnbNaWbNWWpppdd1油田日产水量：tWQddpw油田日产油量：tNQddpo油田生产水油比：ppowddNWQQRWO二、乙型水驱曲线求导) 1 . 4 .10(lnppbNaWpOlnlnRbNabWoWdRc OlnRC令 d=bNw)(log5 . 7)(ln25.17坐标坐标dd c、d 水驱常数，可用以评价水驱效果。 c、d 的值越小，水驱油效果就越好。童宪章根据特定油田的生产数据统计出： 或 。乙型水驱曲线方程oROlnRWRWO=49，即fw

6、=98%时的采出程度为油田的最终采收率ER)11. 4 .10(89. 349lnRdcdcE油田可采储量：RRENNw采收率常数)12. 4 .10(1wwowoowwowffQQQQQQQQRWO)13. 4 .10(1lnwwodRcff)14. 4 .10(89. 3RdEc三、含水率变化曲线油田生产水油比与含水率之间的关系为：将上式代入乙型水驱方程，得：由(10.4.11)式，得：)15. 4 .10()(89. 31lnRwwERdffo 每个油田的水驱常数d都不相同，童宪章把统计的参数d=17.25代入上式，得：)(25.17892. 31lnRwwERffo把(10.4.14)

7、代入(10.4.13) ，得： 只要给出ER的数值，即可根据上式绘制出油田含水率与采出程度之间的关系曲线。3 .0uR5 .07 .05 .00 .10wf05 .00 .1R 若把油田实际的生产数据绘制在上面图版上，通过与图版曲线的对比，就可以确定出油田的最终采收率。从上图可以看山，油田初始方案的采收率大约为30，后经过调整，油田的采收率提高到了40。 油田含水率上升的快慢，用含水上升率表示。它定义为每采出1%的地质储量含水率上升的百分数。dRffRffoodd11dd1wwww)18. 4 .10()1 (ddwwwfdfRfo四、含水上升率 式(10.4.15)两边对采出程度求导 ，得：

8、 含水上升率可由含水率曲线直接进行计算，并绘制成含水上升率曲线。从上式可看出：当含水率为0时，含水上升率为0；当含水率为100时，含水上升率亦为0 。整理)21)(1 (ddwww22w2fffdRf由式(10.4.18)求含水率的二阶导数 ，得：wf5 . 00 . 15 . 000ORowdRdf0 . 505 . 2 从上式可看出：含水上升率在含水率为50时，达到最大值。对于d=17.25的情况，由(10.4.18)式计算的最大含水上升率为4.3。油田含水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。 累计产油量和累计产水是油田生产的广度性质参数。水油比、含水率和采出程度为

9、油田生产的强度性质参数。岩心分析资料：wnSmkkrwroln五、水驱曲线的理论基础wrorwnsmekk或：rwroKKln5 . 070 . 100wS7RWmnslnlnRwOwcwcw1sssR采出程度：wnSmRwoWOeekkQQR1rorwow生产水油比：或：oRsss)1 (wcwcw取对数)26. 4 .10(ln)1 (lnRwORowcWmRSnnsowcRWRSnmns)1 (lnlnRwOdcoWdRc OlnR 从上面的推导可看出：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相同。rwroKKln5

10、. 070 . 100wS7 此外，从 曲线看出：在高低含水饱和度即极高、极低含水范围内， 并不严格满足直线关系，而是有所偏离。因此，与之对应，在甲、乙型水驱曲线的高、低含水阶段，也将产生偏离直线的现象，只有在中间含水段，才具有明显的直线关系。rwroKKlnwSrwroKKlnwSctbeaf1w1, 1,waftctbef11wctbef11wctbfln) 11(lnw六、Logistic 函数Logistic函数可用于含水上升规律研究，Logistic函数为：wft含水率增长曲线利用生产数据确定参数b，cC) 11ln(wfttffIddwwnKfIw含水率增长(变化)率定义为:七、增长曲线模型wft 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：增长曲线指数增长曲线常数含水率增长曲线先对增长曲线类型诊断，然后求增长曲线方程：)36. 4 .10()(-1/1rrwrwnttnIff八、其它统计关系 研究油田水驱曲线的数学方程还有很多，下面是几种常见的统计关系曲线方程