基于水驅特征曲線的油田開發效果評價

吳 杰 （長江大學石油工程學院，湖北 武漢 430100）

熊自春，楊光偉 （中國海洋石油有限公司天津分公司，天津 300450）

解 俊 （中石油渤海鉆探工程有限公司第三鉆井工程分公司，天津 300000）

基于水驅特征曲線的油田開發效果評價

吳 杰 （長江大學石油工程學院，湖北 武漢 430100）

熊自春，楊光偉 （中國海洋石油有限公司天津分公司，天津 300450）

解 俊 （中石油渤海鉆探工程有限公司第三鉆井工程分公司，天津 300000）

水驅特征曲線是預測水驅油田開發動態和最終采收率的一個重要方法。根據水驅特征曲線的理論公式，推導出預測油田累積產水量、累積產油量、可采儲量、采出程度以及綜合含水上升率的計算公式。以葡萄溝油田葡5斷塊為例，分階段進行開發指標的預測和評價。研究表明，前期開發效果相對較好，后期由于套損嚴重，注采井網不完善，開發效果變差。提出完善注采井網，細分小層，采取分層注水提高水驅開發效果。

水驅特征曲線；開發指標；采出程度；分層注水

水驅特征曲線是預測水驅油藏開發動態的一種重要方法。生產實踐表明，一個天然水驅或人工水驅的油藏，當它已全面開發并進入穩定生產以后，其含水達到一定程度并逐步上升時，在單對數坐標紙上以累積產水量的對數為縱坐標，以累積產油量為橫坐標，則兩者呈線性關系，曲線呈一條直線，該曲線稱為水驅曲線。在油田的注采井網、注采強度保持不變時，直線不發生彎曲。當注采方式變化后，則出現拐點，但直線關系依然成立［3］。

1 公式推導

在油田開發的中、后期，累積產水量和累積產油量在半對數坐標上便成一條直線關系。此時可得到水驅曲線的甲型關系式［1］為：

式中，Wp為累積產水量，104t；Np為累積產油量，104t；a為水驅特征曲線的截距，104t；b為水驅特征曲線的斜率。b的物理意義是采出單位油量的同時，采出水量的對數值，它反映了水驅油田的驅油效果和開發方式的有效程度。b值越小，說明開發效果越好，水驅曲線就變平，否則上翹。開發調整的目的就是盡量使曲線變平，使含水上升速度變緩。

如果油田極限含水率取98%，代入式（4），則得到油田的可采儲量NR的計算公式：

根據油田實測累產油和累產水的數據，以Np為橫坐標，lgWp為縱坐標，在直角坐標系下作出一系列的散點圖，在開發后期累產油量與累產水量的對數值出現很好地線性關系，通過線性回歸得出a和b的值。

2 實例應用

葡5斷塊是葡萄花油田的一個主力開發單元，屬于復雜小斷塊辮狀河湖相沉積油藏，沉積微相發育錯綜復雜，表現很強的非均質性。孔隙度主要集中在11.8%～25%之間，平均孔隙度為22.7%，滲透率主要分布于 （111～2000.0）×10－3μm2之間，平均滲透率為585×10－3μm2，屬于中孔、中高滲儲層。原始地層壓力26.5MPa，飽和壓力18.9MPa，屬于高飽和油藏［4］。原始石油地質儲量165.7×104t。標定水驅采收率40%。2003年底投產，2005年全面注水開發。截至2012年12月，累積產油42.15×104t，采出程度25.4%，月產油量0.0997×104t，綜合含水率81.5%。

2.1 水驅特征曲線對不同階段開發效果評價

根據油田開發生產數據，以Np為橫坐標，lgWp為縱坐標，繪制甲型水驅特征曲線如圖1所示。從圖1中可以看出，開發后期出現2個直線段，前一條直線斜率較小，后一條直線斜率較大，表明油田后期開發效果變差。

1）第1條直線段 對于第1條直線段，對應開發階段是2006年2月到2008年1月，累積產油從19.27×104t上升到32.52×104t，綜合含水率從22%上升到50%。通過線性回歸，a＝－0.3247，b＝0.0393，水驅特征曲線表達式為：

圖1 葡5斷塊水驅特征曲線

設油田極限含水率為98%，代入式 （6）和式 （5）得到，油田的預測可采儲量為77.817×104t，采收率47%，表明注采井網完善，水驅開發效果很好。

2）第2條直線段 對于第2條直線段，對應開發階段是2008年2月到2012年12月，累積產油從32.52×104t上升到42.15×104t，綜合含水率從50%上升到81.5%。通過線性回歸，a＝－1.2186，b＝0.0663，水驅特征曲線表達式為：

設油田極限含水率為98%，代入式 （6）和式 （5）得到，油田的預測可采儲量為56.184×104t，采收率為33.9%，表明水驅開發效果不理想。

2.2 開發現狀分析及調整建議

1）油水井套損嚴重，注采井網局部不完善，水驅效果不理想 該區塊部分油水井套損嚴重，統計套損油水井共計9口，占總井數的28%。其中油井4口，水井5口。這導致了注采井網局部不完善，水驅控制程度的水驅方向數減少，單向水驅增多 （見表1），影響了水驅開發效果。目前針對套損井已進行了側轉，后期可以通過繼續鉆新井或油井改注進一步完善注采井網。

2）注水狀況變差，地層壓力持續下降 葡5斷塊屬于高飽和油藏，地飽壓差 （地層壓力與飽和壓力之差）低［5］。當地層壓力下降到飽和壓力以下時，原油開始脫氣，增加了滲流阻力，油井產量遞減。由于注水狀況變差，地層壓力持續下降，目前地層壓力已在飽和壓力附近。后期開發調整要加強注水，保持地層能量。

表1 套損前后葡5主體塊水驅控制程度統計表

3）層間非均質嚴重，無效注水增多 由于對儲層非均質性認識不全面，采用籠統注水表現出很強層間干擾性。高滲層吸水多，形成水流優勢通道，無效注水增多。而低滲層吸水少或基本不吸水。因此有必要細分小層，采取分層注水。

3 結 論

（1）對水驅特征曲線進行理論分析和推導，得出了預測油田累積產水量，累積產油量、可采儲量、采出程度以及含水上升率的計算公式，為油田開發指標預測提供依據。

（2）利用水驅曲線對油田不同階段的開發效果經行評價，指出后期由于井網不完善，開發效果變差，為油田開發調整指明了方向。

（3）高飽和油藏，地飽壓差低，開發過程中要做好注水保壓工作。

（4）辮狀河湖相沉積儲層，具有較強非均質性，有必要細分小層，采取分層精細注水，提高注水利用率。

［1］陳元千 .水驅曲線關系式的推導 ［J］.石油學報，1985，6（2）：69-78.

［2］王俊魁 .水驅特征曲線與產量預測模型的聯合應用 ［J］.新疆石油地質，2001，22（5）：426-429.

［3］劉德華，劉志森 .油藏工程基礎 ［M］.北京：石油工業出版社，2004：159-161.

［4］崔梅紅，楊波，屈傳剛，等 .高飽和油藏注水改善開發效果對策研究 ［J］.斷塊油氣田，2008，15（5）：65-68.

［5］陳民鋒，劉桂玲，孫東升，等 .高飽和油藏水驅開發合理注采政策研究 ［J］.復雜油氣藏，2011，4（4）：37-41.

［6］Xianbo Luo，Chunming Zhao，Ying Liu，et al.Study on Evaluation Method of Water Flooding Development in Offshore Heavy Oilfield of Semi-depletion Reservoir：A Case Study in Bohai Bay ［J］.SPE 146542，2012.

TE357.6

A

1673-1409（2013）26-0137-03

2013-03-12

國家 “十二五”科技重大專項 （2011ZX05010-002）。

吳杰 （1984-），男，碩士生，現主要從事油藏工程和數值模擬方面的研究工作。

［編輯］ 洪云飛