自然科学油藏动态分析方法PPT课件

1、第四章第四章 油藏动态分析方法油藏动态分析方法油藏动态分析的三个阶段：油藏动态分析的三个阶段：历史拟合：利用已生产的开发资料，再现油田已历史拟合：利用已生产的开发资料，再现油田已开发的历程，寻找油田开发的规律；开发的历程，寻找油田开发的规律；动态预测：将拟合建立的动态描述方法用于规划动态预测：将拟合建立的动态描述方法用于规划和预报以后的生产，并对调整措施提供帮助；和预报以后的生产，并对调整措施提供帮助；校正和完善：将预测指标和实际生产资料进行对校正和完善：将预测指标和实际生产资料进行对比，校正和完善动态变化规律。比，校正和完善动态变化规律。第1页/共136页第四章第四章 油藏动态分析方法油藏动

2、态分析方法主要内容第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线第三节第三节 产量递减规律产量递减规律第四节第四节 水平井产能评价水平井产能评价第2页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法油藏的类型及驱动类型油藏的类型及驱动类型物质平衡方程的建立物质平衡方程的建立物质平衡方程的简化物质平衡方程的简化物质平衡方程的应用物质平衡方程的应用第3页/共136页油藏的类型及驱动类型油藏的类型及驱动类型饱和油藏饱和油藏未饱和油藏未饱和油藏溶解气驱溶解气驱溶解气驱天然水驱溶解气驱天然水驱溶解气驱气顶驱动溶解气驱气顶驱动溶解气驱气顶驱动天然水驱溶解气驱气顶驱动天然水驱

3、封闭弹性驱动封闭弹性驱动弹性驱动弹性水压驱动弹性驱动弹性水压驱动第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法第4页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法油藏的类型及驱动类型油藏的类型及驱动类型物质平衡方程的建立物质平衡方程的建立物质平衡方程的简化物质平衡方程的简化物质平衡方程的应用物质平衡方程的应用第5页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法物质平衡方程的建立物质平衡方程的建立1)1)假设条件：假设条件：-掌握掌握油藏内的储层物性和流体物性均质油藏内的储层物性和流体物性均质任意时刻油藏压力处于平衡，压力变化在瞬间任意时刻油藏压力处于平衡，压力变化在瞬间达到全油藏的平衡达到全油

4、藏的平衡不考虑油藏的温度变化不考虑油藏的温度变化各个部位的采出量注入量均衡，且在瞬间达各个部位的采出量注入量均衡，且在瞬间达到平衡，即开发指标是油藏空间的平均值到平衡，即开发指标是油藏空间的平均值第6页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法 视油藏为一个容器（封闭或者不封闭），如果不考虑压视油藏为一个容器（封闭或者不封闭），如果不考虑压力变化时油藏孔隙体积的变化，其容积为定值。力变化时油藏孔隙体积的变化，其容积为定值。可以推出以下的结论：可以推出以下的结论： 开发过程中的任一时刻，采出流体的体积剩余在开发过程中的任一时刻，采出流体的体积剩余在地下的流体体积等于原始条件下油藏的流体体

5、积。地下的流体体积等于原始条件下油藏的流体体积。 开发过程中的任一时刻，油藏中的流体体积原始条开发过程中的任一时刻，油藏中的流体体积原始条件下油藏的流体体积。件下油藏的流体体积。容器内任一时刻油气水三相流体体积变化代数和为零。容器内任一时刻油气水三相流体体积变化代数和为零。第7页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法3)3)所用到的数据：所用到的数据：高压物性数据高压物性数据等、wotswgoCCCRBBB生产数据生产数据等、wpippfRWWN4)4)物质平衡方程的作用：物质平衡方程的作用：确定油藏地质储量确定油藏地质储量驱油能量机理分析驱油能量机理分析测算水侵量的大小测算水侵量

6、的大小计算油藏动态计算油藏动态压力数据压力数据iPP、第8页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法5)5)物质平衡方程式的建立：物质平衡方程式的建立：gaswateroilGOCWOC驱油的能量有多种驱油的能量有多种考虑开采油区，不直接开采气顶考虑开采油区，不直接开采气顶第9页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法 开发过程中的任一时刻，油藏中的流体体积开发过程中的任一时刻，油藏中的流体体积原始条件下油藏的流体体积。原始条件下油藏的流体体积。 以气顶和油区孔隙体积减去束缚水所占的体积后以气顶和油区孔隙体积减去束缚水所占的体积后为容器的体积为容器的体积原始条件下气顶区域气

7、体积油区油的体积原始条件下气顶区域气体积油区油的体积 压力为压力为P P时气顶区域气体积油区油的体积时气顶区域气体积油区油的体积边底水入侵量边底水入侵量岩石和束缚水体积的膨胀体积第10页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法原始条件下原始条件下油区油体积油区油体积NoiNB气区气体积气区气体积oimNBm m为原始条件下气顶的气体积与油区油体积之比为原始条件下气顶的气体积与油区油体积之比第11页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法压力为压力为P P时时1)1)油区油体积油区油体积opBNN)(2)2)气区气体积气区气体积原有气体总量溶解气量采出气量目前溶解气量原有气体

8、总量溶解气量采出气量目前溶解气量gspppgioisiBRNNRNBmNBNR)(4 4部分部分第12页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法压力为压力为P P时时1)1)油区油体积油区油体积2)2)气区气体积气区气体积3)3)水侵入区体积水侵入区体积wpieBWWW)()(pieWWW4)4)孔隙体积和束缚水体积变化孔隙体积和束缚水体积变化压力变化导致压力变化导致PCSmNBfwcoi11PCSSmNBwwcwcoi11PCSCSNBmwwcfwcoi)(111wB 第13页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法将各项放到相应的位置上，即可以得到物质平衡方程：将各项放

9、到相应的位置上，即可以得到物质平衡方程： 原始条件下气顶区域气体积油区油的体积压力为原始条件下气顶区域气体积油区油的体积压力为P P时气时气顶区域气体积油区油的体积边底水入侵量压力为顶区域气体积油区油的体积边底水入侵量压力为P P时气顶时气顶区、油区孔隙体积体积变化和束缚水体积变化区、油区孔隙体积体积变化和束缚水体积变化oioiNBmNBopBNN)(gspppgioisiBRNNRNBmNBNR)()(pieWWWPCSCSNBmwwcfwcoi)(11第14页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法PSCCSmNBBBBmNBBRRNBBNWWWBRRNBNwcwfwcoigig

10、igoigssioioiepgsppop)(1)1 ()()()()(物理意义：地下产量等于油藏中体积变化之和物理意义：地下产量等于油藏中体积变化之和引入两相体积系数：引入两相体积系数：oiTiBB gssioTBRRBB)(PSCCSmNBBBBmNBBBNWWWBRRNBNwcwfwcTigigigTiTiTiepgsppop)(1)1 ()()()(第15页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法PSCCSmBBBBmBBBWWWBRRNBNNwcwfwcTigigigTiTiTiepgsppop)(1)1 ()()()(另外一种形式：另外一种形式：PSCCSmBBBBmBBB

11、WWWBRRBNNwcwfwcTigigigTiTiTpiegpsiTp)(1)1 ()()()(变换变换PSCCSmBBBBmBBBBGWWWBRBNNwcwfwcTigigigTiTiTgppiegsiTp)(1)1 ()()()(G Gp pB Bg g=N=Np pR Rp pB Bg g，地面累产气地面累产气第16页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法PSCCSmBBBBmBBBBGWWWBRBNNwcwfwcTigigigTiTiTgppiegsiTp)(1)1 ()()()(说明：1 许多参数与地层压力有关，有显函数，还有隐函数，所以应用物质平衡方程时，地层压力应该

12、取全取准2 是任意的开发时刻与初始时刻的比较，所以将任意时刻的参数代入都可以利用，而与其余的时刻无关。3 零维方程，将油藏看为整体，不考虑空间参数变化，不考考虑空间的渗流特征虑空间的渗流特征，可以视为一个点。4 形式上与时间没有关系，但是部分参数有关，如水侵量。第17页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法油藏的类型及驱动类型油藏的类型及驱动类型物质平衡方程的建立物质平衡方程的建立物质平衡方程的简化物质平衡方程的简化物质平衡方程的应用物质平衡方程的应用第18页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法封闭弹性驱动封闭弹性驱动形成条件：形成条件： 无边底水注水，无气顶，地层压

13、力大于饱和压力无边底水注水，无气顶，地层压力大于饱和压力sisppieRRRmWWW;0;0;0;0PSCCSmBBBBmBBBWWWBRRBNNwcwfwcTigigigTiTiTpiegpsiTp)(1)1 ()()()(PSCCSBBBBNNwcwfwcoioioop)(1)(第19页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法PSCCSBBBBNNwcwfwcoioioop)(1)(PSCCSBPCBBNNwcwfwcoiooiop)(1PSSCCCBBNNwcwcwfooiop)1( 单位体积的地层原油，当下降单位地层压力时，依靠原油、单位体积的地层原油，当下降单位地层压力时，

14、依靠原油、束缚水、岩石孔隙体积的弹性采出的地下油量。束缚水、岩石孔隙体积的弹性采出的地下油量。pooitN BNB CP()ooioioooioioN BBNB CPBBB CP 又因为：又因为：1fwwctowcCC SCCSpotoiN BCBPN第20页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法弹性驱动弹性水压驱动：弹性驱动弹性水压驱动：形成条件：形成条件：无注水，有边底水，无气顶，地层压力大于饱和压力无注水，有边底水，无气顶，地层压力大于饱和压力;0;0isispWRRRmPCBWWBNNtoipeop)(PSCCSmBBBBmBBBWWWBRRBNNwcwfwcTigigig

15、TiTiTpiegpsiTp)(1)1 ()()()(第21页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法溶解气驱动：溶解气驱动：形成条件：形成条件： 无边底水注水，无气顶，地层压力小于饱和压力无边底水注水，无气顶，地层压力小于饱和压力0;0;0;0;0sispipeRRRmWWWPSCCSmBBBBmBBBWWWBRRBNNwcwfwcTigigigTiTiTpiegpsiTp)(1)1 ()()()(PSSCCBBBBRRBNNwcwcwfTiTiTgpsiTp1)()(第22页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法气顶驱动：气顶驱动：形成条件：形成条件： 无边底水注水，

16、地层压力等于饱和压力无边底水注水，地层压力等于饱和压力0;0;0;0;0sisppieRRRmWWWPSCCSmBBBBmBBBBRRBNNwcwfwcTigigigTiTiTgpsiTp)(1)1 ()()(PSCCSmBBBBmBBBWWWBRRBNNwcwfwcTigigigTiTiTpiegpsiTp)(1)1 ()()()( 根据简化条件可以得到各种驱动形式的物质平衡方程。根据简化条件可以得到各种驱动形式的物质平衡方程。要求可以根据综合形式简化其他形式。要求可以根据综合形式简化其他形式。第23页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法油藏的类型及驱动类型油藏的类型及驱动类型

17、物质平衡方程的建立物质平衡方程的建立物质平衡方程的简化物质平衡方程的简化物质平衡方程的应用物质平衡方程的应用第24页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法核实油藏地质储量核实油藏地质储量评价天然能量大小评价天然能量大小驱油能量机理分析驱油能量机理分析测算水侵量的大小测算水侵量的大小计算油藏动态计算油藏动态第25页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法评价天然能量大小评价天然能量大小btoiopprPCNBBNNRP指标 充足 较充足 有一定 不足 P/R 2.5Mpa Npr 30 1030 210 2% 1.52% 1-1.5% 1则P0 4、qL=C，有一稳定注采比

18、， 预测时先求K1，再求K221iLBPqK21)(-)iLPKB q与(采出 注入21iLKPBq 第61页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法水侵油藏注水开发动态预测水侵油藏注水开发动态预测1)1)利用实际的生产数据，结合水侵量计算方法，利用物质平衡利用实际的生产数据，结合水侵量计算方法，利用物质平衡方程的直线形式，回归确定方程的直线形式，回归确定B B值值2)2)给定预测期间一组可行的油气水产量，预测压力变化情况，给定预测期间一组可行的油气水产量，预测压力变化情况，或注水变化情况或注水变化情况 若求压力，则可以假设压力，利用物质平衡与非稳态水侵若求压力，则可以假设压力，利用

19、物质平衡与非稳态水侵公式计算两者的水侵量，若相同，则假设公式计算两者的水侵量，若相同，则假设P P正确，否则错。两正确，否则错。两方程独立，生产参数、高压物性、方程独立，生产参数、高压物性、N N影响物质平衡方程，水区影响物质平衡方程，水区参数影响水侵公式。参数影响水侵公式。 若求注水量，则先求若求注水量，则先求 代入物质平衡方程求解。代入物质平衡方程求解。0()tDPQ t第62页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法某弹性水驱油藏，有一定的边水，估算供水半径与油区半径比为某弹性水驱油藏，有一定的边水，估算供水半径与油区半径比为4 4。P Pi i=15.9 =15.9 MPa

20、; PMPa ; Pb b=7.4 MPa ; N=7.4 MPa ; N5.45.410106 6m m3 3，w w=0.68 mPa.s ;h=0.68 mPa.s ;h7.3m7.3m， =0.20 ; =0.20 ; k=0.10mk=0.10m2 2; R; Ro o=1365m ; B=1365m ; Boioi=1.1013; =1.1013; o o=0.917; c=0.917; ct t=2.05=2.051010-3-3 MPa MPa-1-1; ; 开发时间 地层压力 P (Mpa) 累累积积产产油油量量 N Np p ( (t t) ) 累积产水量 Wp （m3）

21、B Bo o 1984.1.1 15.9 0 0 0 1.1013 1985.1.1 14.8 2 23 39 90 00 0 795 1.1025 1986.1.1 12.12 1 10 04 40 00 00 0 7160 1.1056 1987.1.1 10.7 1 18 86 60 00 00 0 13200 1.1074 1988.1.1 9.85 2 23 39 90 00 00 0 20650 1.1082 求：求：1)1)地质储量地质储量, ,水侵系数；水侵系数；2)2)动态预测动态预测, ,如果如果19881988年元旦到年元旦到19891989年元旦期间要求年采油速度年元旦

22、期间要求年采油速度达到达到2%,2%,预测此期间的平均水油比为预测此期间的平均水油比为20%20%，并且要维持，并且要维持9.85MPa9.85MPa的的地层压力不变，应注多少水量地层压力不变，应注多少水量 不稳态水侵量计算实例不稳态水侵量计算实例第63页/共136页解：即如何求出不同时刻的水侵量大小。首先确定水区无因次解：即如何求出不同时刻的水侵量大小。首先确定水区无因次半径，为半径，为4;4;然后确定无因次时间表达形式：然后确定无因次时间表达形式： t0.01661365102.050.680.2t100108.64t232D依次求出依次求出8585、8686、8787、8888年元旦时的

23、水侵量，利用确定地质储量年元旦时的水侵量，利用确定地质储量的方法确定地质储量和水侵系数。以一年为一个计算时间单元的方法确定地质储量和水侵系数。以一年为一个计算时间单元 Time tD Q(tD) P P Q(tD) NpBo/o+wp X X103 YX104 1985 365 6.07 4.80 0.55 2.64 29500 1.061.06 11881188 1986 720 365 12.14 6.07 6.47 4.80 0.55 1.89 3.558 9.072 132160 1.481.48 15481548 1987 1085 720 365 18.21 12.14 6.07

24、7.09 6.47 4.80 0.55 1.89 2.05 3.8995 12.2283 9.84 236000 2.212.21 20102010 1988 1440 1085 720 365 24.28 18.21 12.14 6.07 7.34 7.09 6.47 4.80 0.55 1.89 2.05 1.135 4.037 13.40 13.264 5.448 307650 2.652.65 22522252 1989 1825 1440 1085 720 365 30.35 24.28 18.21 12.14 6.07 7.44 7.34 7.09 6.47 4.80 0.55 1

25、.89 2.05 1.135 0.425 4.092 13.8726 14.5354 7.34345 2.04 430450 85 86 87 88 0()tDpoipoitoitpQ tN BWWNBYNBXB CPB CP即第64页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法由上图可以得到直线的斜率和截距，即水侵系数和由上图可以得到直线的斜率和截距，即水侵系数和 地质储量地质储量 MpamChrBto/234881005. 22 . 02 . 7136514. 3223322 两种计算方法取得的水侵系数差别比较大，一般以物质平两种计算方法取得的水侵系数差别比较大，一般以物质平衡方程计

26、算得到的为准衡方程计算得到的为准第65页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法Time tD Q(tD) P P Q(tD) NpBo/o+wp X X103 YX104 1985 365 6.07 4.80 0.55 2.64 29500 1.061.06 11881188 1986 720 365 12.14 6.07 6.47 4.80 0.55 1.89 3.558 9.072 132160 1.481.48 15481548 1987 1085 720 365 18.21 12.14 6.07 7.09 6.47 4.80 0.55 1.89 2.05 3.8995 12

27、.2283 9.84 236000 2.212.21 20102010 1988 1440 1085 720 365 24.28 18.21 12.14 6.07 7.34 7.09 6.47 4.80 0.55 1.89 2.05 1.135 4.037 13.40 13.264 5.448 307650 2.652.65 22522252 1989 1825 1440 1085 720 365 30.35 24.28 18.21 12.14 6.07 7.44 7.34 7.09 6.47 4.80 0.55 1.89 2.05 1.135 0.425 4.092 13.8726 14.5

28、354 7.34345 2.04 430450 85 86 87 88 动态预测：动态预测： etoipiopWPCNBWWBN 1988198819891989年间的产油量为年间的产油量为 N N2%2%，换算到地下的体积为，换算到地下的体积为 5.45.410106 60.020.021.10821.1082119686119686。 产水量为：产水量为：5.45.410106 60.020.020.20.221600 21600 （油水比为质量比或体积比）（油水比为质量比或体积比） B B值已经确定，值已经确定，计算出计算出8989年时的年时的压降与无因次水压降与无因次水侵量乘积。侵量乘

29、积。 第66页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法物质平衡方程应用总结物质平衡方程应用总结 优点优点：只采用生产数据和高压物性数据计算，方法简单明确，只采用生产数据和高压物性数据计算，方法简单明确，是常规油田开发中进行油藏动态分析的基本方法，同时也是是常规油田开发中进行油藏动态分析的基本方法，同时也是估算地质储量的一种方法。估算地质储量的一种方法。 缺点：缺点： 1 1 精度分析精度分析 所用数据的精确度影响方程应用的效果。生产数据：产所用数据的精确度影响方程应用的效果。生产数据：产油量计算比较准确（输差，倒算系数），产水量和注水量计油量计算比较准确（输差，倒算系数），产水量和注

30、水量计量不准确；地层压力选取：如何计算平均地层压力，是否具量不准确；地层压力选取：如何计算平均地层压力，是否具有普遍性；高压物性：受压力影响比较大，此外水侵量计算有普遍性；高压物性：受压力影响比较大，此外水侵量计算受压力的影响也比较大。受压力的影响也比较大。第67页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法2 2、假设的压力平衡和采出量平衡很难达到，或者说根本、假设的压力平衡和采出量平衡很难达到，或者说根本达不到，因次要求取得的压力资料一定是油藏的平均达不到，因次要求取得的压力资料一定是油藏的平均压力压力 3 3、水侵量计算具有多解性、水侵量计算具有多解性 ，除了采用最小二乘法分析除了

31、采用最小二乘法分析技术外，结合具体的地质资料进行分析也非常必要。技术外，结合具体的地质资料进行分析也非常必要。4 4、假设油藏是一个整体，是储罐模型，适用于油水边界、假设油藏是一个整体，是储罐模型，适用于油水边界比较固定的情况比较固定的情况. .第68页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法物质平衡方程掌握内容物质平衡方程掌握内容 1 1、物质平衡的原理，假设条件、物质平衡的原理，假设条件2 2、能写出某种驱动形式下的物质平衡方程（水驱，弹性、能写出某种驱动形式下的物质平衡方程（水驱，弹性、刚性驱替、溶解气驱动）刚性驱替、溶解气驱动）3 3、驱动指数、水侵系数、弹性产率、采收率、驱

32、动指数、水侵系数、弹性产率、采收率4 4、储量核实的方法、储量核实的方法5 5、溶解气驱动动态预测的方法、溶解气驱动动态预测的方法6 6、水侵量计算的方法，掌握四种形式、水侵量计算的方法，掌握四种形式7 7、物质平衡方程的准确程度分析，影响因素、物质平衡方程的准确程度分析，影响因素第69页/共136页第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法封闭弹性驱替例题封闭弹性驱替例题 某封闭弹性驱油藏，地质储量为某封闭弹性驱油藏，地质储量为52652610104 4t t，原始地层压力为，原始地层压力为38.5 MPa38.5 MPa，饱和压力为饱和压力为17.5MPa.17.5MPa.，求弹性产率和弹性采

33、收率。，求弹性产率和弹性采收率。 时间 累积产量(104t) 总压降(Mpa) 1971 12 1.5 1.04 1972 2 2.1 1.38 1972 4 2.5 1.67 1972 6 3.2 1.91 1972 8 3.4 2.11 1972 10 3.6 2.3 1972 12 4.1 2.58 1973 2 4.7 2.82 1973 4 5.1 3.13 1973 6 5.6 3.53 1973 7 8.2 4.74 1973 8 12.0 6.88 1973 9 15.5 8.82 1973 10 18.3 10.3 第70页/共136页第四章第四章 油藏动态分析方法油藏动态分

34、析方法主要内容第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线第三节第三节 产量递减规律产量递减规律第四节第四节 水平井产能评价水平井产能评价第71页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线由于经验方法本身来源于生产规律的直接分析和总结，由于经验方法本身来源于生产规律的直接分析和总结，所以历史比较久远，但在油藏动态分析的领域中，所以历史比较久远，但在油藏动态分析的领域中，1930年代以后才出现了一些比较成熟并能普遍使用的经验方年代以后才出现了一些比较成熟并能普遍使用的经验方法。随着开发油田类型的增多和研究工作本身的不断完法。随着开发油田类型的增多和研究工作

35、本身的不断完善，近几十年出现了许多具体的方法和经验公式，这些善，近几十年出现了许多具体的方法和经验公式，这些方法已成为油藏工程方法的一个组成部分。方法已成为油藏工程方法的一个组成部分。选择经验公式和确定其中的参数是经验方法本身的基础选择经验公式和确定其中的参数是经验方法本身的基础工作，运用经验公式推测和判断生产情况是经验方法的工作，运用经验公式推测和判断生产情况是经验方法的目的。目的。下面根据国内外开发实践总结出的一些基本规律，介绍下面根据国内外开发实践总结出的一些基本规律，介绍目前国内油藏工程方法中普遍采用并行之有效的一些方目前国内油藏工程方法中普遍采用并行之有效的一些方法，主要是产量、含水

36、等的变化规律。法，主要是产量、含水等的变化规律。第72页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线一、水驱油田含水上升的一般规律一、水驱油田含水上升的一般规律 1.1.含水阶段划分含水阶段划分 无水采油期无水采油期 f fw w2%2% 低含水期低含水期 2%f2%fw w20%20% 中含水期中含水期 20%f20%fw w60%60% 高含水期高含水期 60%f60%fw w90%90%90%第73页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线含水率与采出程度关系曲线含水率与采出程度关系曲线 00.81051015202530采出程度 R (%)含水率 fw

37、 (f)实际理论第74页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线2.2.含水上升规律含水上升规律 主要影响因素之一是油水粘度比。主要影响因素之一是油水粘度比。 原油粘度越大，无水采收率越低，达到相同采出程度所需注原油粘度越大，无水采收率越低，达到相同采出程度所需注水量越大，所以对于稠油油田绝大部分的地质储量要在较高水量越大，所以对于稠油油田绝大部分的地质储量要在较高的含水期采出来的含水期采出来- -后期提液后期提液 低粘主要储量在中低含水采出，尽量控制含水上升，延长中低粘主要储量在中低含水采出，尽量控制含水上升，延长中低含水期。低含水期。 因此充分认识不同油藏及其不同开发阶段含水上升

38、的规律，因此充分认识不同油藏及其不同开发阶段含水上升的规律，研究影响含水上升的地质及工程因素，对于制定不同含水阶研究影响含水上升的地质及工程因素，对于制定不同含水阶段的控水措施，提高水驱油田开发效果具有重要意义。段的控水措施，提高水驱油田开发效果具有重要意义。 第75页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线3.3.水驱特征曲线水驱特征曲线 对水驱油田对水驱油田( (天然水驱或人工水驱天然水驱或人工水驱) )进入含水开发期进入含水开发期后后( (f fw w20%)20%)，lglgW Wp p(lg(lgWORWOR) )N Np p( (或或R R) )呈直线，该曲线称呈直线，该

39、曲线称为水驱特征曲线。为水驱特征曲线。基本水驱曲线1010010001000010000002000400060008000累积产油量累积产水量第76页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线第77页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线FwFwR R4.4.油田常见的几种含水率曲线油田常见的几种含水率曲线第78页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线不同含水变化规律的油藏特点不同含水变化规律的油藏特点类型类型线性公式线性公式油水粘度比油水粘度比渗透率级差渗透率级差凸型凸型高高大大凸凸s型型高高-中中较大较大S型型中中-高高一般一般凹凹s型型中中-低低较小较小

40、凹型凹型低低小小不同含水变化规律的油藏特点不同含水变化规律的油藏特点类型类型线性公式线性公式油水粘度比油水粘度比渗透率级差渗透率级差凸型凸型高高大大凸凸s型型高高-中中较大较大S型型中中-高高一般一般凹凹s型型中中-低低较小较小凹型凹型低低小小)ln(lnln)ln()1ln()1ln()1ln(1wwfwfwwwfBARBfARBARfBARfBAR第79页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线owQQWORSRRPBhkKQwewwwrwwln2SRRPBhkKQweooorooln2wowoowrorwBBKKWORwcSrwrodeKK第80页/共136页第二节第二节 水驱

41、特征曲线水驱特征曲线S Sw w为油田平均含水饱和度，则有为油田平均含水饱和度，则有wcSwowoowedBBWOR1100)1 ()1(100100wcwoiwcwoiowwcoioooioiorpSSSNSSBAhSSBAhSSBAhNNNNSNSSoipwcwoipwcwoowooSNNScdBBWORexp1或或第81页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线取对数取对数写成直线形式写成直线形式( (乙型水驱曲线乙型水驱曲线) ) 又又 代入代入WORWOR方程方程NScNcSBdBWORoipwcwoowoo303. 2303. 2lglgRAWORNBAWORp1111l

42、glg或)1 ()1 (wwwLwLowfffQfQQQWORpwpwwNBAfNBAff111111lg1lg或第82页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线2.W2.Wp p与与N Np p或或关系式关系式 甲型水驱曲线甲型水驱曲线 与与N N及及o/wo/w有关，它们越大，有关，它们越大，A A2 2越大越大 B B2 2与与N N有关，有关，N N越大，越大，B B2 2越小越小 ppNBACW22)lg(303. 2lg2wccSDA)1 (wcowwwooSBcdBNDwccSDeC NcSBoi303. 22 地质储量相同油田，地质储量相同油田，斜率应相同，斜率应相同

43、，o o/w w越越大截距越大，也就是说大截距越大，也就是说采出等量的采出等量的N Np p需要产水量需要产水量越大。越大。 第83页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线甲型水驱曲线也可写成：甲型水驱曲线也可写成：。 C C的确定的确定opRACW22)lg(303. 222oicSNB2312pppNNN23122312ppppppWWWWWWC第84页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线3.3.确定可采储量确定可采储量( (N Npmaxpmax) )和采收率和采收率 给定最大水油比给定最大水油比WORWORmaxmax或极限含水率或极限含水率f fwmwm，可

44、以求出，可以求出N Npmaxpmax和和采收率，一般采收率，一般WORWORmaxmax=49 =49 或或f fwmwm=98% =98% 1)1)由水油比和累产油关系由水油比和累产油关系 v确定确定A A1 1，B B1 1 v求求 v求求 11maxmaxlgBAWORNpNBAWOR11maxlg第85页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线 由由 对对t t求导求导又又则则 ppNBACW22)lg(dtdNBdtdWCWppp2)(303. 21dtdNQdtdWQpopw/)(303. 22CWBdtdNdtdWQQWORpppow2303. 2BWORCWp第86

45、页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线步骤：步骤：先求先求A A2 2,B,B2 2 由由 代入甲型水驱曲线得代入甲型水驱曲线得 2maxmax303. 2)(BWORCWp22max2max)3622. 0(lgBABWORNpNBABWOR22max2)3622. 0(lg第87页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线NpLgWp或lgWOR失败见效第88页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线v应用条件和范围应用条件和范围 要求稳定生产，无重大调整措施，可通过校正得到线要求稳定生产，无重大调整措施，可通过校正得到线性关系，但对油田的复杂性未考虑到，如

46、分层、非均质，性关系，但对油田的复杂性未考虑到，如分层、非均质，是一种经验方法，可适用于精度要求不高时的油藏、井组是一种经验方法，可适用于精度要求不高时的油藏、井组等情况，理论依据不严格。等情况，理论依据不严格。v直线段出现时机和上翘问题直线段出现时机和上翘问题 实际曲线应是早期凸向产水量，中期直线，晚期凸向实际曲线应是早期凸向产水量，中期直线，晚期凸向产油量，这由产油量，这由Kro/KrwKro/Krw的性质决定；到特高含水期，的性质决定；到特高含水期，WpWp和和WORWOR可无限制增加，而可无限制增加，而NpNp有限，所以凸向有限，所以凸向NpNp轴轴影响因素影响因素：相渗曲线：相渗曲线

47、：c,d,Swc,Sorc,d,Swc,Sor； 非均质性越严重直线段出现越晚；非均质性越严重直线段出现越晚； 原油粘度越大直线段出现越晚原油粘度越大直线段出现越晚 第89页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线v甲乙型水驱曲线比较甲乙型水驱曲线比较甲型甲型NpNp、WpWp规律性较强，而规律性较强，而WORWOR为瞬时指标，为瞬时指标，变化多变化多甲型变化缓慢，直线段出现晚，难判断甲型变化缓慢，直线段出现晚，难判断两条曲线互用，可判断直线段出现时间两条曲线互用，可判断直线段出现时间第90页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线例：大庆油田例：大庆油田511511井组小

48、井距注水开发实验区，井组小井距注水开发实验区，511511井控制含油井控制含油面积面积A=7934 mA=7934 m3 3，h he e=10.17 m, =0.26, =10.17 m, =0.26, s soioi=0.837,S=0.837,Swcwc=0.163, =0.163, o o=0.7cp, B=0.7cp, Boioi=1.122, =1.122, B Bw w=1.0,=1.0,o o=0.86, =0.86, w w=1.0=1.0。其它的生产数据见表。其它的生产数据见表。NO Np Fw WOR Wp Wp+c 1 1766.2 10 0.111 35.2 135.

49、2 2 2601.7 20 0.25 161.2 261.2 3 2974.9 30 0.428 312.5 412.5 4 3187.8 40 0.666 422.6 522.6 5 3519.1 50 1.0 696.5 796.5 6 3726.2 60 1.501 973.5 1073.5 7 4030.2 70 2.333 1569.6 1669.6 8 4702.5 80 4.00 3832 3932.0 9 5452.5 90 9.00 8737 8837 10 6481.2 100 32.30 26503 26603 求：地质储量，画出水驱曲线，预测水驱的最终采收率。求：地质储

50、量，画出水驱曲线，预测水驱的最终采收率。第91页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线解：N=AhN=Ahe essoioio o/ B/ Boioi =7934 =793410.1710.170.260.260.8370.8370.86/1.220.86/1.22 =12543 =12543吨吨 甲型水驱曲线基本水驱曲线1010010001000010000002000400060008000累积产油量累积产水量 曲 线 的 校曲 线 的 校正，选取三点正，选取三点，计算出，计算出C C值的值的大小。大小。C=100C=100。loglog（W Wp p+c+c）1.215+5.

51、251.215+5.2510104 4N Np p 第92页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线 由甲型水驱曲线由甲型水驱曲线 %7 .48611041025. 5215. 1303. 241025. 53 .32logB2.303WORlogNmaxpmaxtBA第93页/共136页第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线 乙型水驱曲线为：乙型水驱曲线为： log(WOR)=-1.824log(WOR)=-1.8245.335.3310104 4NpNp %8 .49625441033. 5824. 12 .32loglogWORNmaxpmaxtBA第94页/共136页第二节第

52、二节 水驱特征曲线水驱特征曲线水驱曲线示意图0.010.111010010001000010000001000200030004000500060007000累积产油量 （吨）累积产水量 （方）0.010.1110100100010000100000水油比Wp+CWOR第95页/共136页第四章第四章 油藏动态分析方法油藏动态分析方法主要内容第一节第一节 物质平衡方法物质平衡方法第二节第二节 水驱特征曲线水驱特征曲线第三节第三节 产量递减规律产量递减规律第四节第四节 水平井产能评价水平井产能评价第96页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 一、油田开发的基本模式一、油田开发的基本

53、模式 任何驱动类型和开发方式的油气田，其开发的任何驱动类型和开发方式的油气田，其开发的全过程都可划分为产量上升阶段、产量稳定阶段和全过程都可划分为产量上升阶段、产量稳定阶段和产量递减阶段。产量递减阶段。 油藏投产阶段：油藏投产阶段：井数迅速增加，注采系统逐步完善；采井数迅速增加，注采系统逐步完善；采油量很快达到最高水平。油量很快达到最高水平。 高产稳产阶段：高产稳产阶段：井数变化不大；含水率、产液量上升，井数变化不大；含水率、产液量上升，产油量稳定在最高水平，稳产时间与油田地质条件，采产油量稳定在最高水平，稳产时间与油田地质条件，采油速度和油藏流体物性等因素有关。油速度和油藏流体物性等因素有关

54、。 产量递减阶段：产量递减阶段：油田含水率迅速上升，产油量迅速下降，油田含水率迅速上升，产油量迅速下降，采油方式逐渐向机械采油方式转化。地质条件和原油物采油方式逐渐向机械采油方式转化。地质条件和原油物性间的差异，使得递减期开发时间相差较大。性间的差异，使得递减期开发时间相差较大。 第97页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 油气田何时进入递减阶段，主要取决于油气油气田何时进入递减阶段，主要取决于油气藏的储集类型、驱动类型、稳产阶段的采出程度藏的储集类型、驱动类型、稳产阶段的采出程度以及开发调整和强化开采工艺技术的效果等。根以及开发调整和强化开采工艺技术的效果等。根据统计资料，对

55、于水驱开发的油田来说，大约采据统计资料，对于水驱开发的油田来说，大约采出油田可采储量的出油田可采储量的30306060时，可能进入产量时，可能进入产量递减阶段。当油田进入递减阶段后，需要分析产递减阶段。当油田进入递减阶段后，需要分析产量的变化规律，并利用这些规律对未来产量进行量的变化规律，并利用这些规律对未来产量进行预测。预测。 第98页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 二产量递减基本概念二产量递减基本概念1.1.递减率递减率 指单位时间的产量变化率，或单位时间内产量递减的指单位时间的产量变化率，或单位时间内产量递减的百分数百分数nkQdtdQQD1nQQDD00D-D-瞬时

56、递减率，瞬时递减率，1/d1/d或或1/mon1/mon；D D0 0- -初始递减率，初始递减率，1/d1/d或或1/mon1/mon；t-t-开发时间，开发时间，d d或或monmon；k-k-比例系数；比例系数； 第99页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 n-n-递减指数，一般递减指数，一般 当当n=0n=0时时,D=const,D=const为指数递减为指数递减 当当n0n0且且n1n1时为双曲递减时为双曲递减, ,一般一般0 01 1；D D与与Q Q有关有关 当当n=1n=1时为调和递减；时为调和递减；D D与与Q Q有关有关 n=-1n=-1时，直线递减时，直线

57、递减 10 n第100页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 2.2.油田常用递减率油田常用递减率自然递减：自然递减：上阶段末开始生产井在本阶段的自上阶段末开始生产井在本阶段的自然产量然产量( (总产量总产量- -措施产量措施产量) )与上阶段的产量相与上阶段的产量相比，减少的百分数比，减少的百分数综合递减：综合递减：不除去新井、措施产量的总产量的不除去新井、措施产量的总产量的递减率递减率第101页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 三、油气田产量递减分类三、油气田产量递减分类1.1.指数递减指数递减适用于递减初期，封闭弹性驱油藏适用于递减初期，封闭弹性驱油藏 产

58、量变化产量变化由由n=0,D=Dn=0,D=D0 0， 分离变量积分分离变量积分QQtQdQDdt00dtdQQD1000lnlnlnQQQQtDtDeQQ00第102页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 0000000001ttD tD tpQQQNQdtQ edteDD00maxDQNp当当tt时，时，Q0Q0，此时递减期的最大累产油，此时递减期的最大累产油递减期累积产油量递减期累积产油量第103页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 适用条件：递减速度较慢，晚期适用条件：递减速度较慢，晚期产量变化产量变化00QQDDdtdQQQQDD100QQtdQQdtQ

59、D02000100011QQQtDtDQQ001由由n=1n=1第104页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 )1ln(10000000tDDQdttDQQdtNttpQQDQQQDQNp000000lg303. 2ln000maxlg303. 2QDQNptDQQ001取取Q=1Q=1时作为递减期的最大累积产油量时作为递减期的最大累积产油量递减期累积产油量递减期累积产油量第105页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 递减率变化递减率变化 因n=100QQDD tDQQ001tDQDD0001又所以第106页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 适

60、用条件：递减率可变，范围较广适用条件：递减率可变，范围较广nQQDD00/dtdQQQQDDnn100nnnQQQntD00011ntnDQQ/100)1 ( 第107页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 10001/000110001001100011(1)1(1)(1)(1)nntpnnnnnnnnQQNdtnD tnD tnDQQQDnnD tQQQDn第108页/共136页第三节第三节 产量递减规律产量递减规律 n1n1时，取时，取Q=0Q=0时作为递减期的最大累积产时作为递减期的最大累积产油量油量)1 (00maxnDQNptnDDD001nQQDD00/ntnDQQ