一種水驅曲線直線段合理性判斷新方法

劉英憲，馬奎前，穆朋飛，鄧 琪

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

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一種水驅曲線直線段合理性判斷新方法

劉英憲，馬奎前，穆朋飛，鄧 琪

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

針對目前常用水驅曲線合理直線段的選擇容易出現多解性，導致預測結果不確定的問題，通過對丙型水驅曲線求導，提出了含水率與累計油液比平方的關系式。研究表明：在穩定水驅條件下，含水率與累計油液比平方值呈直線變化，且在理論上，其斜率的絕對值等于丙型水驅曲線的截距，以此為基礎，提出了確定穩定水驅直線段的輔助方法。應用實例表明，通過分析含水率與累計油液比之間的直線關系，能夠快速評價穩定水驅階段，進而實現水驅曲線合理直線段的快速選擇，預測結果更加貼近油田實際。該方法為同類型油藏水驅曲線直線段合理性的判斷提供了借鑒。

水驅曲線；丙型曲線；穩定水驅；直線段；采收率

0 引 言

水驅曲線法在中國水驅油田開發指標評價體系中占有極為重要的地位[1-12]。目前，國內甲、乙、丙、丁型水驅曲線應用范圍最廣，并被列入可采儲量標定的行業標準。在行業標準中，對水驅曲線的應用條件做出了詳細規定，要求被評價油田必須有穩定的水驅規律[12]，然而識別穩定的水驅并選擇合理的直線段的方法并未給出。由于水驅曲線相關參數均為累計產量，因此，穩定水驅直線段難以確定。翟廣福[13]提出利用采出程度與含水率的理論關系確定甲型水驅曲線穩定直線段，但該方法首先需要求解含水率與采出程度的理論關系，再利用實際數據點進行對比分析，過程較為繁瑣且結果不夠直觀；劉英憲[14]曾提出評價因子確定穩定水驅直線段，但公式中參數較多，應用較為不便。為此，提出了一種較為簡單的穩定水驅直線段選擇方法，以便于水驅曲線的準確應用。

1 理論基礎

行業標準及相關文獻中，丙型水驅曲線為[8]：

Lp/Np=a+bLp

(1)

式中：Lp為累計產液量，104m3；Np為累計產油量，104m3；a、b為系數。

即：

Lp=aNp+bLpNp

(2)

將式(2)兩端對時間進行求導，可得：

Ql=aQo+bQoLp+bQlNp

(3)

式中：Ql為年產液量，104m3/a；Qo為年產油量，104m3/a。

式(3)可變形為：

1-fw=(1-bNp)/(a+bLp)

(4)

式中：fw為含水率。

將式(1)代入式(4)，得：

fw=1-a(Np/Lp)2

(5)

式(5)為丙型水驅曲線的變形，當油田達到穩定水驅時，含水率與累計油液比的平方呈直線關系，且在理論上其斜率的絕對值為丙型水驅曲線的截距。

2 實例應用

S油田位于渤海遼東灣海域，主要儲層為東營組下段，埋深為1 175～1 605 m，沉積類型為湖相三角洲沉積，平均滲透率大于2 000×10-3μm2，屬高孔、高滲油田，地層原油黏度為35～420 mPa·s。油田分2期開發，I期于1993年開發，Ⅱ期于2001年開發。以油田Ⅱ期2001至2015年開發數據(表1)為基礎，可繪制丙型水驅曲線(圖1)。

表1 渤海S油田Ⅱ期開發數據

圖1 渤海S油田Ⅱ期丙型水驅曲線

由圖1可知，無論是選擇2008至2015年還是2012至2015年數據回歸，所得直線段相關性都達到了0.990以上，計算結果如表2所示。

表2 渤海S油田Ⅱ期丙型水驅曲線計算結果

由表2可知，2種計算結果可采儲量相差約1 000×104m3，因此，需要結合油田開發歷史分析水驅曲線直線段的代表性，并判斷2012至2015年數據回歸結果的合理性。

為解決以上問題，繪制fw與-(Np/Lp)2關系曲線，如圖2所示。

圖2 渤海S油田Ⅱ期fw與-(Np/Lp)2關系曲線

由圖2可知，無論是2008至2015年還是2012至2015年，fw與-(Np/Lp)2的整體線性關系并不強，2012至2015年數據點相關性僅為0.302 6，因此，表2的預測結果并不可靠，僅供參考使用。但在2007至2009年呈現良好的線性關系，表明在該階段油田進入穩定水驅，該時間段內水驅曲線計算結果最為可靠。

分析油田開發歷史可知，自2010年年底開始，S油田Ⅱ期陸續投產調整井，穩定水驅狀態被打破，2011年數據點開始出現跳躍，這與油田開發歷史相符，而2011至2015年數據點具有一定的線性規律，其線性規律明顯好于2012至2015年(圖3)。

圖3 渤海S油田Ⅱ期fw與-(Np/Lp)2關系曲線

因此，利用2011至2015年數據回歸計算丙型曲線結果應比2012至2015年數據計算結果可靠。按照上述思路，重新選取丙型水驅曲線直線段(圖4)，丙型水驅曲線預測結果及相應開發階段數值模擬預測結果如表3所示。

圖4 渤海S油田Ⅱ期丙型水驅曲線

由圖3及表3可知，在2007至2009年，fw與-(Np/Lp)2線性關系很好，水驅曲線預測的結果最為可靠，該階段預測的結果與數值模擬相差不大。而2011至2015年，雖然fw與-(Np/Lp)2也具有較為明顯的線性關系，但由于其相關性不強(相關系數只有0.667 5)，因此，水驅曲線的結果仍處于參考范疇。這也充分表明了文中所推薦的方法不僅對水驅曲線直線段的選擇具有較好的指導作用，對水驅曲線預測結果是否可靠也能夠做出定性判斷，從而幫助油藏工程師在對油田開發情況不甚了解的背景下，能夠十分便捷的選取合理的水驅直線段，并對預測結果的可靠性做出判斷。

表3 丙型水驅曲線預測結果與數模結果對比

3 結 論

(1) 運用水驅曲線評價油田采收率時，應首先確定油田處于穩定水驅狀態，否則評價結果將發生較大偏差。

(2) 根據提出的fw與-(Np/Lp)2關系式，能夠較為快速地選取水驅曲線合理直線段，以便于油藏工程師對油田開發指標進行合理預測，特別是對于開發過程存在調整等重大措施的油田而言，該方法能夠直觀地判別水驅曲線結果是否可靠。

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[11] 黃炳光，劉蜀知. 實用油藏工程與動態分析方法[M].北京：石油工業出版社，1998.

[12] 國家能源局.SY/T 5367—2010 石油可采儲量計算方法[S].北京：石油工業出版社，2010.

[13] 翟廣福，蘇彥春，李云鵬，等.合理選擇水驅曲線直線段的新方法[J].中國海上油氣，2009，21(3)：173-175，189.

[14] 劉英憲，任曉寧，馬奎前，等. 一種確定水驅曲線直線段合理性的新方法[J].特種油氣藏，2013，20(1)：102-104.

編輯 劉 巍

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.05.020

20160217；改回日期：20160720

國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發”子課題“海上油田叢式井網整體加密及綜合調整油藏工程技術應用研究”(2011ZX05024-002-007)

劉英憲(1979-)，男，高級工程師，2006年畢業于大慶石油學院石油工程專業，現從事油氣田開發方面的科研工作。

TE33

A

1006-6535(2016)05-0086-03