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改进的水驱特征曲线计算地质储量方法

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改进 特征 曲线 计算 地质 储量 方法
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收稿日期 : 2004202206作者简介 : 康晓东 (1978 - ) , 男 , 河南禹州人 , 在读博士 , 从事油气田开发理论与应用研究。文章编号 : 1000 - 3754 (2004) 0320035203改进的水驱特征曲线计算地质储量方法康晓东 1 , 李相方 1 , 郝 伟 2(11 石油大学 石油天然气工程学院 , 北京 昌平 102249 ; 21 长江大学 地球科学系 , 湖北 荆州 , 434023)摘要 : 水驱特征曲线法的实用与简捷 , 使其得到了快速发展和广泛应用。水驱曲线主要用途之一是预测水驱油藏可采储量与地质储量。但由于该方法是通过数据回归的经验方法 , 缺乏一定的理论基础 ,加之基础数据单一 , 未考虑油田静态系数 , 使用范围受限 , 用该方法计算水驱带气顶油藏地质储量时 , 由于气顶的膨胀作用 , 与无气顶的油藏相比 , 累积产油量增加而累积产水量减少 , 表现在水驱特征曲线的直线段斜率减小。为此 , 本文在分析水驱特征曲线预测气顶油藏地质储量问题的基础上 , 推导出考虑气顶影响的新的储量计算公式 , 实例计算表明 , 结果更准确。关 键 词 : 水驱特征曲线 ; 气顶油藏 ; 地质储量中图分类号 :    文献标识码 : 并能预测油田水驱地质储量。但在预测气顶油藏地质储量时 , 预测结果与实际值偏差大 , 适应性差。为此 , 本文在原计算公式的基础上 , 给出了修正公式。实际油藏应用表明 , 修正式的计算结果可信 , 以此拓宽了该方法的应用范围。1  甲型水驱特征曲线分析图 1 所示为 T 油藏的甲型水驱特征曲线。图中横、纵坐标中的 别表示该油藏的累积产油量与累积产水量。该曲线在开发中后期呈现明显的直线段 , 该直线斜率的倒数常用 B 表示。该直线段表达式为 A + B (1)2   Z - B 关系分析童宪章根据大量资料分析指出 [1 ] , 甲型水驱特征曲线的 B 值主要取决于油藏地质储量的大小。他根据 25 个油藏单元 (其中国外 8 个 ) , 作出油藏地质储量 (动态地质储量 ) Z 值与 B 值的关系曲线 (图 2) ,呈现明显的固定比例关系。其关系式为Z = 715B (2)陈元千在文献 [2 ] 中 , 利用上述同样的方法 ,作出 135 个水驱油藏的 Z - B 的关系曲线 (图 3) 。其关系式为·53·第 23 卷   第 3 期   大庆石油地质与开发   P. G. O. D. D.    2004 年 6 月© 1995o., 71542 23)基于式 (2) 和式 (3) , 可用甲型水驱曲线预测油藏地质储量 [3 ] 。该方法的优点是 : 简单方便 , 适用于以水驱为主的水驱油藏。缺点是 : ①该方法是通过数据回归的经验方法 , 缺乏一定的理论基础 ; ②该方法基础数据单一 , 仅用动态数据 , 未考虑油藏静态参数 ; ③使用范围受限 。用该方法计算水驱带气顶油藏地质储量时 , 由于气顶膨胀的作用 , 与无气顶油藏相比 , 累计产油量增加而累计产水量减少 , 表现在水驱特征曲线上为直线段斜率的减小 , 即 B 值变大 , 利用上述公式计算的地质储量也偏大 , 有时偏差大到不可接受 , 故应加以修正。3  气顶油藏地质储量计算方法的修正对式 (1) 两边求导得W′N′pN′p = ——分别为产水量和产油量。令 F = 且两边同时取对数得 = 1) 代入上式得 = A - p = 入上式得 = A - 4)式中   F ———水油质量比 ; R ———油藏采出程度。根据油藏油水两相渗流理论得出地面条件下水油质量比为F = wγ oγ o= w/μ o/μ o· )式 (5) 两边取对数得 = wγ w/μ o/μ o+ )根据油藏水动力相对渗透率理论得出c + d - 7)式中   c , d ———分别为 w 曲线中直线部分的截距和斜率。将式 (7) 代入式 (6) 得 = wγ w/μ o/μ o+ c + d - 8)式 (8) 中的 实际油藏中为平均含油饱和度 , 可表示为 1 - R) (9)式中   ——原始含油饱和度。将式 (9) 代入式 (8) 并化简得 = + wγ w/μ o/μ o+ c + 10)式中   ——束缚水饱和度 , 小数。由式 (10) 和式 (4) 得出的水驱储量公式 [1 ]为Z = (11)式 (11) 说明 , 可用甲型水驱曲线以及相对渗透率曲线预测油藏地质储量。由于该方法基于理论公式的推导 , 在选用有代表性的相渗曲线的计算结果更加可靠。但上述公式只考虑了油水两相渗流 , 没有考虑气相的影响 , 不能直接用于有一定气顶体积的油藏。对于有气顶的油藏 , 一般情况下 , 为充分利用气顶膨胀能 , 不开采气顶。在这种开发方式下 , 对于有较强水体的油藏 , 其驱动方式仍以水驱为主。此时 ,由于气顶未单独生产 , 可以将气区与油区视为整体。对于原始油区体积为 V 、气区体积为 气顶体积倍数为 m) 的油藏 , 其油气区体积为 V ′。V′ = V + V (1 + m) (12)在把气区与油区视为整体的情况下 , 假设其束缚水饱和度相同 , 则可以把油区原始含油饱和度( 折算为整个油气区的等价原始含油饱和度( S′ , 则V′ S′ 13)同理 , 气区原始含气饱和度 ( 折算为整个油气区的等价原始含气饱和度 ( S′ , 即V′ S′ 折算后的等价流体组成满足S′ S′ 1 (14)式 (9) 应修正为 S′1 - R)将上式代入式 (8) 得 = dS′ + wγ w/μ o/μ o+ c + dS′5)由式 (15) 与式 (4) 可得考虑气顶影响的水驱油藏动态地质储量计算公式为Z = dS′ (16)由式 (12) 与式 (13) 可得 S′ (1 + m) ,代入式 (16) 得Z = d m + 1 (17)·63· 大庆石油地质与开发   P. G. O. D. D.         第 23 卷  第 3 期© 1995o., m ———气顶体积倍数。上式适用于气顶未单独开发也未发生显著气窜、以水驱为主的气顶油藏水驱地质储量的计算。4  应用实例 含油面积 018 原始含油饱和度 0168 , 地质储量 132 ×104t。边水体积与气顶体积分别为油藏体积的 52 倍和018 倍。该油藏于 1991 年发现并试采 , 1992 年全面开发 , 1997 年注水开发。截止到 2002 年底 , 断块累积产油 45101 × 104t , 累积产气 3148 × 108 断块累积产水 123188 × 104t , 综合含水 8819 % , 采出程度33156 %。该油藏的甲型水驱特征曲线见图 4 所示 , 该曲线的直线段斜率 01023 2 , 其倒数 B = 431103 5。图 4 基于该油藏相渗曲线 通过回归得出 d = 81378 8。由式 (2) 、式 (3) 、式 (11) 和式 (17) 计算的油藏动态地质储量分别为 323 × 104t、 289 × 104t、256 × 104t 和 142 × 104t。通过上面的计算结果可以明显看出 : 由式 (2) 、式 (3) 和式 (11) 计算的油藏动态地质储量最小为256 × 104t , 远远大于标定的地质储量 132 × 104t。而式 (17) 得出油藏水驱地质储量为 142 × 104t , 接近标定地质储量 , 计算结果更可靠。这种现象说明 :(1) 式 (2) 、式 (3) 均为统计经验公式 , 是基于以水驱为主的油藏数据回归而得 , 所以特别应该注意上述公式的适用范围。(2) 式 (17) 不仅考虑了油藏动静态数据 , 并且有较充分的理论推导支持 , 故该方法的计算结果更可靠。(3) T 油藏除有充足的水体外 , 在开发部署中 ,充分利用天然水体能量 , 驱动过程是以水驱为主 , 满足方法要求 , 可以应用上述方法计算油藏水驱地质储量。(4) 从图 3 可以看出 : 对于 B = 431103 5 的油藏 , 地质储量变化范围在 100 × 104~ 300 × 104t 之间。从这点看 , 标定的地质储量 132 × 104t , 虽然远远小于式 (2) 、式 (3) 的 323 × 104t、 289 × 104t , 但亦未超出基于图 3 的合理范围。(5) 在 一直未单独开采 018倍油藏体积的气顶 , 存在一定的气顶驱 , 式 (2) 、式(3) 和式 (11) 没有具体考虑气顶的影响 , 是造成计算结果与实际值相差较大的原因。综上所述 , 用甲型水驱特征曲线计算油藏水驱地质储量方法比较粗糙 , 对油藏的驱替方式比较敏感。在有气顶存在时 (例如 T 油藏 ) , 不但与油藏地质特征 (18 倍油藏体积的气顶 ) 有关 , 还与油藏的开发部署 (开发过程中一直未单独开发气顶 ) 密切相关。5  结 论(1) 本文详细总结了计算地质储量的水驱特征曲线方法 , 并分析了各种方法的特点和使用条件。(2) 在理论分析的基础上 , 指出水驱特征曲线法计算气顶油藏地质储量时 , 没有考虑气相的影响 , 不能用来计算气顶油藏地质储量。(3) 本文基于渗流理论基础 , 推倒出考虑气顶影响的动态地质储量计算公式 , 更符合实际情况。通过实例验证 , 新的计算公式计算结果更加准确。参考文献 :\[1 \]童宪章 1 油井产状和油藏动态分析 \[ M\] . 北京 : 石油工业出版社 , 19811392601\[2 \]陈元千 1 水驱特征曲线的矫正方法 \[J \]1 古潜山 , 1986 , (1) : 632681\[3 \]陈元千 1 现代油藏工程 \[M\]1 北京 : 石油工业出版社 , 2001115121531编辑 : 毕永先·73·  2004 年 6 月          康晓东等 : 改进的水驱特征曲线计算地质储量方法© 1995o., et ( ,63411 , It is to WD WD in of WD WD is if WD WD at of of WD WD be D : 100023754 (2004) 0320031202of et ( , 63411 , By of of is an in of a D : 100023754 (2004) 0320033202to of et ( , 63712 , at of of to is a of of is of a is is to it is as as up of as it is a to D : 100023754 (2004) 0320035203of et ( is of is to of is to of an of is in D : 100023754 (2004) 0320038203on of et ( , 63712 , A to of is of an is to of of to D : 100023754 (2004) 0320041203of in S3 et ( 02249 , S3 to of By of it of S3 on It a S3 D : 100023754 (2004) 0320044202of in et ( of in a to is In to s by of is is it 0 % BP D : 100023754 (2004) 0320046203on of      2004     \[3 \]© 1995o.,
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