動態相滲與水驅法聯解動用儲量在海上砂巖油田的應用

2024-04-11 11:34:24孫琳鈞

石化技術 2024年3期

孫琳鈞

中海石油（中國）有限公司深圳分公司廣東深圳 518000

1 背景

地質儲量是描述油田資源潛力的重要參數，是油田開發技術政策制定和開發指標預測的基礎。A油田目前動用一個油藏Z20，并采用一口大位移水平井開發，從2007年投產到2016年，累計產油146萬m3，采出程度59%，含水91%，數模預測技術可采178萬m3，采收率71%；采用指數遞減預測技術可采173萬m3，采收率70%，數模法和遞減法預測基本一致且采收率偏高，地質儲量存在不確定。因此利用以動態相滲曲線為依據的多方法反求水驅地質儲量顯得很必要。

本次多方法研究將利用油藏生產動態數據、物性參數以及實驗得到的相滲曲線等資料，通過分流方程以及油水兩相相對滲透率與含水飽和度的指數關系式得出動態相滲曲線。

2 動態相滲曲線

2.1 相對滲透率曲線的確定

油水兩相滲透率的表達式為[1-2]：

式中no、nw為常數。

由（1）、（2）可得：

式中：Y'、X1、X2為復合函數，A1、A2、A3為常數；Kro，Krw為分別為油、水相的相對滲透率，%；μo，μw為分別為油、水相的黏度，mPa.s；nw，no為水、油相指數，f；Sw，Swi為分別為水相、束縛水飽和度，%。

則可將（3）式簡化成Y`=A1X1+A2X2+A3；

油水兩相相對滲透率的比值與含水飽和度關系確定的前提下，利用Y`=A1X1+A2X2+A3式進行多元線性擬合A1、A2、A3的值，最終求出no、nw的值，代入（1）、（2）式，得不同含水飽和度下的油水兩相相對滲透率值。

2.2 實例應用

A油田的基本參數如下：地面原油密度0.874g/cm3，地層原油黏度6.4mPa·s，地層水黏度0.4mPa·s，原油和地層水體積系數分別為1.037、1.022，巖心相滲數據歸一化后，束縛水飽和度為0.143，殘余油飽和度0.314。

利用油藏動態數據和物性參數，對Y=AX+B進行線性擬合，得A=-6.4755，B=4.391，擬合相關系數0.9185，表明此方法在該油田具有很好的適應性。由A、B推導出a=106.8984，b=6.7573，代入得到油水相對滲透率比值和含水飽和度的關系，求出不同含水飽和度下油水兩相相對滲透率的比值，然后進行多元線性擬合，得到A1＝0.577，A2＝-1.366，A3=0.617；求出參數no＝1.366，nw＝0.617；將no、nw代入（1）和（2）式中求出不同含水飽和度下的油水兩相相對滲透率。

將理論計算的與實驗測得的油水兩相相對滲透率曲線進行對比，實際油藏動態的油水兩相相對滲透率值都比實驗值大，說明已有的實驗相滲曲線不能完全反映長期水驅后地層流體的真實滲流特征。結合油田生產動態數據計算的兩相相滲曲線不僅反映了實際巖石和流體的性質，更考慮了實際油藏的非均質性，通過油田實際生成動態數據得到的油水兩相相滲曲線將更具有代表性。

3 多方法聯用計算井控地質儲量

多方法是甲型水驅曲線分別與動態相滲曲線、實驗相滲資料和原始含油飽和度聯用計算A油田（天然能量開發的弱底水層狀油藏）的水驅地質儲量。

3.1 甲型水驅與動態相滲曲線聯用

甲型水驅曲線通過變換可寫成如下形式[3]：

根據油水的相滲曲線求出R，fw，將求出的R，fw數組繪成圖，并回歸直線段可求斜率，即為b1。甲型水驅曲線與相滲曲線聯用得到的井控地質儲量為：

式中：B1為甲型水驅曲線斜率，f；R，fw為分別為采出程度和含水，%；Kro，Krw為分別為油、水相的相對滲透率，%；μo，μw為分別為油、水相的黏度，mPa·s；Sw，Swc為分別為水相、束縛水飽和度，%。

根據A油田動態相滲數據，將（R，fw）數組繪制出圖1，再結合甲型水驅曲線斜率聯立求出井控地質儲量246萬方。

圖1 R-ln（1/fw-1）關系曲線

3.2 甲型水驅曲線與實驗相滲曲線聯用

甲型水驅曲線的表達式：

結合改進的水驅特征曲線相關文獻[4]，水驅地質儲量和相滲曲線參數及水驅曲線參數的關系式：

式中：B為甲型水驅曲線斜率，f；No為水驅地質儲量，萬方；nw，no為為水相、油相指數，f；Ed為驅油效率，f。

根據巖心相滲數據歸一化后求出油相指數no=2.435，nw=1.366，Ed=0.644，再結合甲型水驅曲線的斜率，求出井控地質儲量為251萬方。

3.3 甲型水驅曲線、動態相滲和原始含油飽和度聯用

根據油藏水動力相對滲透率理論[4]，則水驅地質儲量為：

式中：B為甲型水驅曲線斜率，f；N為動用地質儲量，萬方；Soi為原始含油飽和度，f；d為由（ln（Krw/Kro），Sw）回歸得到。

以番禺11-6 油田動態相滲數據為基礎，將ln（Krw/Kro）與Sw關系繪制成圖2，回歸求出d=6.1407，并根據B、Soi求出井控地質儲量為251萬方。

圖2 ln（Krw/Kro）—Sw關系曲線

4 多方法評估A 油田地質儲量

采用甲型水驅曲線、廣式水驅曲線[5]和多方法分別計算A油田的水驅地質儲量，將幾種方法計算的儲量匯總到表1。從表中看出采用多方法求解出的水驅地質儲量與廣式、甲型水驅曲線推導出的水驅地質儲量基本一致。且均比現有地質模型的儲量247萬方略大，這與實際生產動態認識到采出程度高，含水較低，地質儲量可能偏小的觀點一致。為A油田地質儲量存在不確定性提供了依據。