一種水驅(qū)油藏產(chǎn)油量遞減率評價新方法

張宏友

中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院, 天津 300459

0 前言

產(chǎn)油量遞減率是反映水驅(qū)油藏開發(fā)效果的一項關(guān)鍵開發(fā)指標(biāo),該指標(biāo)可客觀、準(zhǔn)確評價遞減率指標(biāo)是否合理,從而明確油田下一步調(diào)整挖潛、減緩遞減的措施方向,是油田開發(fā)工作者的一項重要研究課題。對于遞減率指標(biāo)評價,傳統(tǒng)評價方法主要是通過將油田實際遞減率與一套給定的評價標(biāo)準(zhǔn)進行對比[1],然而,遞減率影響因素較多[2-14],不僅受流體性質(zhì)、儲層物性等地下因素影響,還受采油速度、產(chǎn)液量變化等地面人為控制因素影響,不同油田之間、甚至于同一油田不同開發(fā)階段之間的遞減率往往差異較大,如海上油田受平臺壽命限制,通常采取高速開發(fā)的策略,油田投產(chǎn)后表現(xiàn)為采油速度高、產(chǎn)油量遞減快的特點,因此傳統(tǒng)評價方法必然存在一定局限性。據(jù)此,蘇彥春等人提出以定液量和定壓差條件的理論遞減率為基礎(chǔ),將實際遞減率與理論遞減率對比進行評價[15-20],然而部分油田有時不能滿足定液量或定壓差生產(chǎn)條件,限制了該方法的使用。

本文從遞減率定義以及產(chǎn)油量公式出發(fā),建立遞減率與綜合含水率、采油速度、含水上升率、產(chǎn)液量變化率之間的變化關(guān)系式,并引入“單位采油速度遞減率”新評價指標(biāo),形成了一種水驅(qū)油藏產(chǎn)油量遞減率評價新方法,解決了傳統(tǒng)評價方法的不足。

1 遞減率影響因素分析

1.1 影響因素公式推導(dǎo)

遞減率定義式為

(1)

產(chǎn)油量計算公式

Qo=(100-fw)QL

(2)

引入含油率參數(shù)

fo=(100-fw)

(3)

將式(2)、(3)代入式(1),得

(4)

式(4)右側(cè)第一項為含油率遞減率,第二項為產(chǎn)液量變化率,即產(chǎn)油量遞減率為含油率遞減率與產(chǎn)液量變化率之和的負(fù)數(shù)。

將式(3)代入式(4),得

(5)

將式(5)進一步變換,得

(6)

最終得到如下遞減率公式:

(7)

從式(7)可以看出,遞減率主要受4個因素影響:綜合含水率、采油速度、含水上升率、產(chǎn)液量變化率,且表現(xiàn)為:

1)綜合含水率越大,遞減率越大。

2)采油速度越大,遞減率越大。

3)含水上升率越大,遞減率越大。

4)產(chǎn)液量增加,遞減率減小;產(chǎn)液量降低,遞減率增大。其中,綜合含水率、采油速度、含水上升率的影響體現(xiàn)在含油率遞減率上。

1.2 影響因素分解方法

以指數(shù)遞減類型為例,利用式(7)對產(chǎn)油量遞減率影響因素進行分解,步驟如下:

1)利用遞減階段初、階段末采出程度及含水率,計算采油速度和含水上升率。

2)利用指數(shù)遞減規(guī)律對產(chǎn)油量變化曲線進行回歸,得到產(chǎn)油量遞減率。

3)利用指數(shù)遞減規(guī)律對產(chǎn)液量變化曲線進行回歸,得到產(chǎn)液量變化率。

4)繪制含油率變化曲線,并利用指數(shù)遞減規(guī)律對其進行回歸,得到含油率遞減率。

圖1 日產(chǎn)油量、日產(chǎn)液量、含油率變化曲線

表1日產(chǎn)油量遞減率影響因素分解結(jié)

時間/a平均綜合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率變化率/()產(chǎn)液量變化率/()產(chǎn)油量遞減率/()2.018.805.82.518.2-7.910.3

1.3 實際油田遞減率影響因素分析

表2中高滲低黏水驅(qū)砂巖油藏遞減率影響因素分解成果

開發(fā)單元平均綜合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率變化率/()產(chǎn)液量變化率/()產(chǎn)油量遞減率/()油藏114.33.45.421.45.126.5油藏210.33.03.111.4-1.59.9油藏313.23.23.515.14.619.7油藏416.13.57.631.95.337.2油藏513.24.34.925.23.428.6

圖2 油藏1～5產(chǎn)油量遞減率與采油速度變化曲線

圖3 錦州9-3油田開采曲線

表3錦州9-3油田產(chǎn)油量遞減率影響因素分解成果

遞減段平均綜合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率變化率/()產(chǎn)液量變化率/()產(chǎn)油量遞減率/()①18.15.12.112.43.316.0②45.710.51.633.6-23.110.5③68.92.61.38.9-2.86.1④74.30.81.43.71.85.5⑤84.31.61.412.95.918.8

2 評價新方法建立

首先,引入“單位采油速度遞減率”新指標(biāo),消除了“采油速度”對遞減率指標(biāo)的客觀影響,其定義式為:

(8)

其次,按照低含水期、中含水期、高含水期、特高含水期對“單位采油速度遞減率”新指標(biāo)分別制定不同評價標(biāo)準(zhǔn),進一步消除了“綜合含水率”對遞減率指標(biāo)的客觀影響。

因此,“單位采油速度遞減率”評價結(jié)果僅僅反映含水上升率、產(chǎn)液量變化對遞減率的影響,與傳統(tǒng)評價方法相比,能夠更加客觀、準(zhǔn)確評價遞減率指標(biāo)的合理性。

需要說明的是,根據(jù)“單位采油速度遞減率”評價結(jié)果,只需開展以下兩項工作:

1)通過對比含水上升率實際值與理論值,分析目前含水上升率是否合理,其中理論含水上升率計算方法已經(jīng)在文獻中進行介紹[17],此處不再贅述。

2)通過對比無因次采液指數(shù)實際值與理論值,分析油井產(chǎn)液能力是否得到釋放,即可明確目前遞減率的主要影響因素,確定下一步減緩遞減率措施方向(控水、提液)。

3 評價標(biāo)準(zhǔn)制定

針對某個具體油區(qū)或油田來說,需根據(jù)油藏類型不同,統(tǒng)計不同開發(fā)單元、不同含水階段產(chǎn)油量遞減率,得到“單位采油速度遞減率”實際分布范圍,計算其平均值,并以此為基礎(chǔ),制定評價標(biāo)準(zhǔn)。

表4中高黏水驅(qū)砂巖油藏產(chǎn)油量遞減率影響因素分解成果

開發(fā)單元平均綜合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率變化率/()產(chǎn)液量變化率/()產(chǎn)油量遞減率/()單位采油速度遞減率/()油藏149.73.82.817.9-0.417.56.2油藏258.13.72.519.9-4.514.35.7油藏336.75.95.251.1-20.230.95.9油藏455.05.32.429.1-11.617.47.2油藏530.92.83.317.43.420.96.4油藏658.45.72.437.5-17.619.78.2油藏734.52.53.513.812.527.67.9油藏850.14.72.739.4-17.821.48.0油藏952.44.42.739.5-19.121.27.8油藏1051.25.61.722.3-5.616.810.1平均值47.74.42.928.8-8.120.87.3

表5單位采油速度遞減率評價標(biāo)準(zhǔn)

含水階段單位采油速度遞減率/()一類二類三類低含水期(<20 )≤4.0>4.0～≤6.0>6.0中含水期(≥20 ～≤60 )≤6.0>6.0～≤8.0>8.0高含水期(>60 ～≤90 )≤5.0>5.0～≤7.0>7.0特高含水期(>90 )≤4.0>4.0～≤6.0>6.0

4 實例應(yīng)用

5 結(jié)論

1)水驅(qū)油藏產(chǎn)油量遞減率主要受4個因素影響:綜合含水率、采油速度、含水上升率、產(chǎn)液量變化率。其中綜合含水率、采油速度、含水上升率越大,產(chǎn)油量遞減率越大;產(chǎn)液量增加,產(chǎn)油量遞減率減小,產(chǎn)液量降低,產(chǎn)油量遞減率增大。

2)按照不同類型油藏、不同含水階段分別制定“單位采油速度遞減率”指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn),據(jù)此建立的水驅(qū)油藏產(chǎn)油量遞減率評價新方法,消除了“采油速度”“綜合含水率”“油藏類型”對產(chǎn)油量遞減率指標(biāo)的客觀影響,很好地解決了傳統(tǒng)評價方法的不足。

3)實例應(yīng)用表明,該新方法能夠客觀、準(zhǔn)確評價水驅(qū)油藏產(chǎn)油量遞減率是否合理,為油田調(diào)整挖潛提供依據(jù),且該方法具有簡單、方便、可操作性強的特點,易于礦場的推廣應(yīng)用。其他油田/油區(qū)只需根據(jù)本文方法、思路制定其各自評價標(biāo)準(zhǔn)即可。