無因次注入-采出曲線方法的改進及應用

陳銳 趙秋勝

摘 ?????要： 無因次注入-采出曲線將注采關系與采收率聯(lián)系起來，具有較好的應用前景，但預測采收率值一般偏大，且改正后的方法僅適用于注采平衡的穩(wěn)定開發(fā)末期油田。通過引入階段注采比對無因次注入-采出曲線進行改進并進行現(xiàn)場應用，與常規(guī)采收率預測方法和目前的無因次注入-采出曲線預測方法進行對比發(fā)現(xiàn)：注入-采出曲線是在一定注采規(guī)律下得到的，注采比在注入-采出曲線采收率預測過程中的影響不可忽視，改進后的方法適用于注采不平衡油田的采收率預測，對油田開發(fā)后期注采系統(tǒng)評價具有較好的指導意義。

關 ?鍵 ?詞：無因次注入-采出曲線;采收率;改進;預測;特高含水期

中圖分類號：TE 327 ??????文獻標識碼： A ??????文章編號： 1671-0460（2019）08-1779-04

Abstract： Dimensionless injection-production curve links injection-production relationship with recovery factor， which has a good application prospect， but the predicted recovery factor is generally higher than the actual value， and the corrected method is only applicable to stable development of late oil fields with injection-production balance. By introducing phase injection-production ratio， dimensionless injection-production curve was improved and applied in the field. Compared with conventional recovery prediction method and current dimensionless injection-production curve prediction method， it was found that： the injection-production curve is obtained under certain injection-production law; the influence of injection-production ratio on recovery prediction of injection-production curve cannot be neglected. The improved method is suitable for recovery prediction of injection-production unbalanced oilfields， and has a good guiding significance for evaluation of injection-production system in later stage of oilfield development.

Key words： Dimensionless injection-production curve; Recovery rate; Improvement; Prediction; Extra high water cut period

竇宏恩[1]等分析綜述了水驅規(guī)律曲線的研究現(xiàn)狀，提出了對水驅規(guī)律曲線的正確認識，分析認為現(xiàn)有水驅規(guī)律曲線均以油田實踐經(jīng)驗和統(tǒng)計方法獲得的經(jīng)驗公式為基礎推導而得，都能很好表征水驅油特征，將水驅特征參數(shù)進行多參數(shù)組合，同時采用不同的數(shù)學運算，只要這些參數(shù)組合及數(shù)學運算滿足線性關系，就能推導出新的水驅特征曲線，通過改變組合方式提出新型水驅特征曲線已無實際意義。因此探索更好的評價油田開發(fā)注采規(guī)律的方法就很有意義，無因次注入-采出曲線將注采關系與采收率聯(lián)系起來，具有較好的應用前景，但預測采收率值一般偏大，且改正后的方法僅適用于注采平衡的穩(wěn)定開發(fā)油田。前人在無因次注入-采出曲線上做了大量的卓有成效的工作[2-5]，對油田實際產(chǎn)生很大的指導意義。本文經(jīng)過應用研究發(fā)現(xiàn)無因次-注入采出曲線受注采比影響大，這是因為注入-采出曲線是在一定注采規(guī)律下得到的，因此不能通過對油田開發(fā)后期的注采規(guī)律假定進行采收率預測。在前人的基礎上引入階段注采比和限制極限含水率，并假定在注采規(guī)律不變的條件下進行采收率的預測，與其它采收率預測方法相比預測效果較好，經(jīng)過對方法進行改進，完善了注采曲線適用性理論并使預測結果更準確。油田進入注水開發(fā)后期，含水量升高，注入水的驅油作用逐漸減弱，含水量越高，效果越差，當趨近于，即時，當含水量到了經(jīng)濟極限值時，大量的注入水被排出，這個時候的采出程度就被視為水驅采收率（ER） [6，7]。由公式（3）得：

但是在由（3）式推出（4）式的過程中，假定注入水量Wi與采出水量Wp相等時得到的采出程度是水驅采收率，為實現(xiàn)Wi=Wp，在注水開發(fā)后期，含水率在臨界含水率（98%）以上，繼續(xù)進行水驅注采，經(jīng)過長期注水開發(fā)后，注水開發(fā)下的采收程度和臨界含水率對應的水驅采收率的系統(tǒng)誤差較大，只能作為理論假設的參考。

楊龍等[5]在前人研究的基礎上指出注入-采出曲線計算值偏大的原因，并在考慮了開發(fā)末期階段注采平衡的假定基礎上進行改進。實際應用中發(fā)現(xiàn)無因次注入-采出曲線是基于以往注采制度下的規(guī)律，并且在進行采收率預測時對注采比敏感，因此對前期注采不平衡的油田在開發(fā)末期不能進行注采平衡的假定。

（1）根據(jù)式（1）式（2），通過已有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，分別得到累計注入量、累計產(chǎn)水量與采出程度的擬合關系。作出圖從而得到回歸系數(shù)a1，b1，a2，b2 [5]，見圖1、圖2。

根據(jù)擬合結果，可以確定參數(shù)值：

注采比為0.8時計算的采收率為35%，注采比為1.0時計算的采收率為30.3%，可以發(fā)現(xiàn)采收率預測結果受注采比影響很大。這是因為無因次注入-采出曲線是基于以往注采制度下的規(guī)律，因此在進行采收率預測時該方法對注采比敏感，后期預測不能隨意假定注采關系。在實際應用無因次注入-采出曲線時，必須考慮到注采比的影響，若注采比波動不大，可以取平均階段注采比，當注采調整較大時，需要在注采調整的基礎上重新計算注入-采出曲線以適應新的注采規(guī)律。

注采比為0.8時計算的采收率為35%，注采比為1.0時計算的采收率為30.3%，可以發(fā)現(xiàn)采收率預測結果受注采比影響很大。這是因為無因次注入-采出曲線是基于以往注采制度下的規(guī)律，因此在進行采收率預測時該方法對注采比敏感，后期預測不能隨意假定注采關系。

在實際應用無因次注入-采出曲線時，必須考慮到注采比的影響，若注采比波動不大，可以取平均階段注采比，當注采調整較大時，需要在注采調整的基礎上重新計算注入-采出曲線以適應新的注采規(guī)律。

3 ?實例應用

將改進的方法應用到P-X7斷塊，并與童氏圖版結果進行對比。童氏圖版適合對水驅油田中后期的的采收率進行預測。對于一些有較高的原油黏度或者是有較低的滲透率的復雜斷塊油藏，童氏圖版對采收率的預測不是很準確。在一些低滲透復雜斷塊油田中，童氏圖版對水驅采收率的預測總是高于其他方法[8]。

通過分析童氏圖版和標準公式，總結問題如下：

（1）從童氏圖版和標準公式可以看出，在采出程度等于零的時候，最終采收率大于45%的曲線的含水率趨近于零，但是各曲線的含水率都不為零。油水黏度比在控制含水上升形態(tài)上起了非常重要的作用。油田開發(fā)的實際數(shù)據(jù)表明，含水率曲線應通過坐標原點[8]。

（2）大部分的低黏度油藏都存在著長時間的無水采油階段，此時含水率為零，而采出程度不為零，標準的童氏公式對此沒有體現(xiàn)，所以在描述采出程度與采收率關系上還存在一定的缺陷[8]。

顯然，原始童氏圖版并不適用于原油黏度較高以及水驅開發(fā)的早期階段的油田。這與以下結論是一致的，即：水驅曲線適用于當含水率大于40%之后，不能應用于注水開發(fā)的早期階段。所以我們需要矯正童氏圖版[8]。

原始童氏圖版公式中沒有矯正童氏圖版公式增加的常數(shù)。矯正童氏圖版更加符合實際含水率與采出程度的關系變化，所以預測的采收率會更加準確[8]。矯正童氏圖版是基于大量油田開發(fā)經(jīng)驗的統(tǒng)計規(guī)律[6-18]，經(jīng)過多年實際應用已被油田認可，并具有直觀的優(yōu)勢，且由于P-X7斷塊開發(fā)末期的注采比不穩(wěn)定，因此與經(jīng)典經(jīng)驗方法對比效果更好，故將矯正的注入采出曲線與矯正童氏圖版采收率預測方法進行對比。

首先根據(jù)P-X7斷塊資料得到注采比與時間的關系曲線，見圖4。

如圖4所示，P-X7斷塊開采以來注采比大于1，特高含水期仍處于注采不平衡狀態(tài)。統(tǒng)計近五年階段注采比并取平均值為1.42，作為開發(fā)末期的注采比。矯正無因次注入-采出曲線采收率預測值為41.35%，矯正童氏圖版采收率預測值為41%，預測采收率的差值為0.35個百分點，見圖5、圖6。

4 ?結 論

（1）無因次注入-采出曲線存在預測值偏大的問題和預測方法只適用于注采平衡油田的局限性。本文在前人基礎上通過引入階段注采比進行無因次注入-采出曲線的矯正，結果表明在應用此方法進行采收率預測時，注采比的影響不可忽視。

（2）通過引入注采比和限制極限含水率，無因次注入-采出曲線可以準確預測注采不平衡的油田的采收率，在油田注采系統(tǒng)調整和注水配產(chǎn)效果評價上，矯正無因次注入-采出曲線有較好的指導意義。

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