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萨中开发区剩余油潜力与动用状况评价方法

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开发区 剩余 潜力 动用 状况 评价 方法
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大 庆 石 油 学 院 学 报 F 33卷 第2期 2009年4月 3 2中开发区剩余油潜力与动用状况评价方法 王 雨,宋考平,杨二龙,唐 放 (大庆石油学院提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆 摘要:根据萨中开发区相对渗透率曲线,给出萨中开发区相对渗透率曲线的特征,包括曲线形态、两相跨度以及等 渗点含水饱和度;根据相对渗透率曲线,建立剩余油潜力评价模型,并结合萨中开发区实际数据,对剩余油潜力与各类油 层的动用状况进行评价.结果表明:萨中开发区相渗曲线以水相上凹型和水相直线型为主,分别占总数的45.2 和 4O.5%;三类油层的剩余油潜力最高,主力油层的最低,二类油层的介于二者之间.应采取相应的挖潜措旌对非主力油层 进行开采. 关键词:相对渗透率曲线;剩余油潜力;动用状况;油藏评价模型;萨中开发区 中图分类号:6 文献标识码:A 文章编号:1089l(22一 引言 在油田进行长期注水开发后,我国大多数油田已进入高、特高含水开发阶段,目前平均综合含水率超 过80 ,原油产量呈明显递减趋势,采收率仅为3O%左右,但油藏内仍然有5O%的可采储量,这就是剩余 油.这些残留在地下的剩余石油储量对于增加可采储量和提高采收率是一个巨大的潜力.因此,准确掌 握剩余油的分布状况及各类油层的剩余油潜力、动用状况,对老油田调整开发方案、制定增产挖潜措施具 有重要指导意义.在对剩余油潜力评价的常规研究中,常采用剩余油饱和度或剩余储量来进行评价,而剩 余油饱和度确定方法按专业划分主要有地质、地震方法,油藏工程、试井及数值模拟方法,室内实验技术和 工艺技术方法,这些方法各有优缺点,应根据油藏的具体地质特征和开采历史进行选择.但它只能反映、 评价某一部位水淹程度,而不能量化潜力的大小.文献[1]采用多级模糊综合评判法考虑储层非均质特征 及其开发动态影响因素,对复杂非均质油藏剩余油潜力进行定量评价,但此方法考虑因素较多,过于复杂. 因此,综合评价剩余油的分布,有效指导油田开发后期井网综合调整与挖潜,需要采用新方法进行剩余油 潜力评价[2 ].笔者根据萨中开发区相对渗透率曲线特征,建立剩余油潜力评价模型,对剩余油潜力和各 类油层动用状况进行评价,方法简单实用. 1 相对渗透率曲线特征 统计分析了萨中2一到基本特征. 1.1 曲线形态 萨中开发区岩心相对渗透率曲线形态数据见表1.由表1可知,萨中开发区相对渗透率曲线以水相上 凹型和水相直线型为主,分别占总数的45.2 和40.5 ,但下凹型和凹凸型也占一定比例.萨中一类储 层和二类储层相对渗透率曲线类型多,油水渗流机理复杂多变,各类型曲线均占有一定比例,但以上凹型 相对渗透率曲线为主,占总数的48.O ;三类储层相对渗透率曲线形态以上凹型和直线型居多,直线型主 要集中在低渗透率段,见表1. 收稿日期:2稿人:张继成;编辑:关开澄 基金项目:国家自然科学基金重点项目(5黑龙江省杰出青年科学基金项目(2【)(】6作者简介:王雨(1984一),男,硕士生,主要从事油气田开发方面的研究. ·48· 第2期 王雨等:萨中开发区剩余油潜力与动用状况评价方法 表15O 8 O 62.5 37.5 O 3 O 67.O 33.O O 5 O 6O.O 4O.O (15O.3OO l 7 71.4 O 14.3 4 75.O O O 25.O 3 66.7 33.3 O (3 1O 8O.O 2O.O O O 6 83.O O O 4 75.0 25.O O (6 2OO l 9 33.3 66.7 O O 7 43.O 57.O O O 2 O 1 >l 2 37.5 37.5 12.5 7 29.O 43.O 14.0 l 1 O 合计 42 45.2 4O.5 9.5 4.8 27 48.0 38.O 7.O 7.O O.0 46.7 1.2 两相跨度 萨中开发区不同级别空气渗透率两相跨度数据见表2.由表2可知,萨中开发区一类储层、三类储层 两相共渗区跨度均随渗透率的增加而增大. 表2萨中开发区不同级别空气渗透率两相跨度数据 1_3等渗点含水饱和度 萨中开发区各类储层等渗点平均含水饱和度随渗透率级别波动较大.其中一类储层等渗点平均含水 饱和度为42.9%~67.5 ,平均为53.5 ;二类储层等渗点平均含水饱和度为53.5%~64.O ,平均为 56.0 .这两类储层以具有弱亲水或亲水性的岩样为主. 2 剩余油潜力评价模型 应用相对渗透率曲线可以建立剩余油潜力评价模型、计算开发指标 2.1采出程度与含水率 由]可知采出程度R,即 1 1一, R= [(S 一s i)+ ], (1) 1—0 式中:s 为时刻s 为时刻£出口端含水饱和度. 由式(1)可推出含水率, 与采出程度, 一l—R厂,w(1一s i)+(s 一s i) . (2) 要求含水上升率,利用式(2)求出 即可.但式(2)为一个线性常微分方程,求解形式复杂,不如利用 图解法方便,此时只需通过计算,画出以,曲线上任一点切线的斜率 即为含水上升率.依据相对渗透率曲线数据,利用式(2)计算不同含水率对应的采出程度,再制作采出程 度与含水率关系曲线,见图2.2最终采收率模型 将相对渗透率曲线与水驱油藏的驱替曲线相结合,可估计最终采收率.水驱油藏水油质量比程度一 一N, (3) 式中:|距);率).式(3)即为乙型水驱曲线代表式[{} ]. · 49 大庆石油学院学报 第33卷2009年 1【x】 80 60 40 20 1() 辞 60 4O 20 l【】 20 :{0 0 :{【J 4U b【J ,U U R R 图1 高Ⅲ(1196)含水率与采出程度关系曲线 图2 萨Ⅱ13B(96)含水率与采出程度关系曲线 相对渗透率与含水饱和度关系曲线,也可用油水两相相对渗透率(K K 分别为油、水相对渗透率) 比值与含油饱和度S。的变化关系式表达,一般方程式(n,6均为常数)为 .一1 . (4) 根据达西定律可以推导出水油质量比 一 , c5 w l≠上。 w 中: 为水相黏度; 。为油相黏度. 将式(4)代人式(5)得 oⅡ啊 。一10 +‘ 一 。, (6) w 含油饱和度可表达为 S。=S。i(1一R), (7) 式中:S。 为原始含油饱和度. 把式(7)代人式(6)得 F 一1o(“+^s +^s。.R). 对校正,得 1o 。 一[ ( 号)]:1o 一, y 改写成式(3)的形式;其中M: 。,,i~n—). 估计最终采收率粕时,可运用相渗透率曲线计算,即 : . (8) 根据式(4)可以画出萨中42条相对渗透率曲线,此处 仅列出样品号为137的相对渗透率曲线(见图3)数学表达 式,即 2 45(】 344 9, 其中,地面原油相对密度54,体积因数卢=1.118,原 油黏度 。一6.74 s,采出水黏度 ==:0.575 s, 则有) . 依据各相渗透率曲线数据,可求出后 y 8·421 一:{·: 尺 =o.99:{4 . :n 1()。 。· 6f) : ◇ s 137样品油水相对渗透率比值与饱和 度关系曲线 0—0 0¨c O 2,●0 0 ●2 3 一 第2期 王雨等:萨中开发区剩余油潜力与动用状况评价方法 求得含水率为98 时的采收率为最终采收率.萨中开发区不同相对渗透率曲线的部分最终采收率数据见 表3.最终采收率的计算结果平均为40.38%(42条相对渗透率曲线). 表3部分相对渗透率曲线最终采收率结果 表3表明,线性回归的相关因数较高,油水两相相对渗透率比值与含油饱和度之间呈较好的直线关 系,同时,验证了相对渗透率与含水饱和度关系曲线,可用油水两相相对渗透率比值与含油饱和度的变化 关系式表达,并且应用所推导的公式可以估计各个样品的最终采收率. 3 油层动用状况 3.1可动用油 利用萨中开发区2口取心井的相对渗透率曲线,对主力油层、二类油层和三类油层分别研究其可动油 潜力.通常,采用剩余可动油饱和度表示潜力的大小,表达式为 S。一S。 一S。 , (9) 式中:S。为剩余可动油饱和度;S。 为剩余油饱和度;S。 为残余油饱和度. 将公式(9)计算得出的不同类型油层的剩余油饱和 度、残余油饱和度和剩余可动油饱和度进行对比,见表4. 由表4可知,主力油层的剩余油饱和度最低,三类油层的 剩余油饱和度最高,二类油层的剩余油饱和度介于二者之 间;主力油层的残余油饱和度最低,三类油层的残余油饱 表4不同类型油层剩余可动油饱和度对比% 和度最高,二类油层的残余油饱和度介于二者之问;主力油层的剩余可动油饱和度最低,三类油层的剩余 可动油饱和度最高,二类油层的剩余可动油饱和度介于二者之间,说明二、三类油层仍有提高驱油效率的 潜力,应通过三次采油等提高采收率技术进一步挖潜. 3.2 动用状况 根据所建立的剩余油潜力评价模型,对主力油层、二类油层和三类油层分别研究其动用状况,可算得 各类油层的储量潜力. 3.2.1水驱体积波及系数 由文献[1O]可知,前苏联西帕奇夫(纳扎洛夫 分别于1981年和1982年以经验公式的形式提出 在我国定名为丙型水驱曲线的关系式,其关系式为 L /N 一a+ , (10) 式中:L 为累计产液量;』\, 为累计产油量; , 均为常数. 预测水驱体积波及系数E 与含水率的关系式为 2() E =1一 =了 . (11) 由式(11)可知,在E 与,与 ” 地层油水黏度有关.地层油水黏度比愈高,取.0,1.1,1.2,1.3,1.4,给定不同的由式(11)计算的水 团 驱体积波及系数见图4. 3.2.2储量潜力 0 30 10 5() 60 7O 8O 9()1()0 | 不同的关系曲线 大庆石油学院学报 第33卷2009年 目前采出程度R 为 R 一E , (12) 式中: 为目前驱油效率;£ 为目前水驱体积波及系数. 结合萨中开发区中区西部的实际数据,按照每口井的地层因数对产油产水进行劈分,得到各类油层的 产油产水数据,再通过线性回归方法确定各类油层的a:主力油层39,二类油层取a—1.208,三类油 层取口一1.4.根据统计结果可知,各类油 层目前含水率基本已达到91 ,则由式(11)和 式(12)可以计算目前水驱体积波及系数及目前 采出程度,见表5. 各类油层储量潜力5不同类型油层目前采出程度计算结果 % 一R)(13) 式中:N 为地质储量. 利用所建立的评价模型得到不同类型油层的最终采收率,主力油层的为43.6 9/5,二类油层的为 40.56%,三类油层的为36.99%. 不同类型油层储量潜力见表6.由表6可知,主力油层的 地质储量为27 263.0 t,二类油层的地质储量为39 902.16×10 t,三类油层的地质储量为55 585.13x lO t,因 此根据公式(13)可计算不同类型油层的储量潜力.主力油层 的储量潜力小于二类油层,二类油层小于三类油层,说明非主 表6不同类型油层储量潜力 1o t 力油层的剩余油潜力较大,因此应采取相应的挖潜措施对非主力油层进行开采. 4 结论 (1)萨中开发区相渗曲线以水相上凹型和水相直线型为主,分别占总数的45.2 和4O.5 . (2)根据相对渗透率曲线建立的剩余油潜力评价模型,可计算不同含水率对应的采出程度及估计最终 采收率、储量潜力.结果表明,三类油层的剩余油潜力最大,主力油层的最小,二类油层的介于二者之间, 因此应采取相应的挖潜措施对非主力油层进行开采. 参考文献: [1]俞启泰.采用多级模糊综合评判法对剩余油潜力定量评价[J].地球科学与环境学报,2[)()4,26(2):39—4O. [2]张德芳,孙继伟,唐磊,等.注水开发油田特高含水期剩余油潜力评价[J].河南石油,2):23—24. 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