動態(tài)相滲與水驅(qū)法聯(lián)解動用儲量在海上砂巖油田的應(yīng)用

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(zhì)儲量是描述油田資源潛力的重要參數(shù)，是油田開發(fā)技術(shù)政策制定和開發(fā)指標(biāo)預(yù)測的基礎(chǔ)。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(fā)，從2007年投產(chǎn)到2016年，累計產(chǎn)油146萬m3，采出程度59%，含水91%，數(shù)模預(yù)測技術(shù)可采178萬m3，采收率71%；采用指數(shù)遞減預(yù)測技術(shù)可采173萬m3，采收率70%，數(shù)模法和遞減法預(yù)測基本一致且采收率偏高，地質(zhì)儲量存在不確定。因此利用以動態(tài)相滲曲線為依據(jù)的多方法反求水驅(qū)地質(zhì)儲量顯得很必要。

本次多方法研究將利用油藏生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)、物性參數(shù)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(shù)關(guān)系式得出動態(tài)相滲曲線。

2 動態(tài)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(shù)。

由（1）、（2）可得：

式中：Y'、X1、X2為復(fù)合函數(shù)，A1、A2、A3為常數(shù)；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(shù)，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(guān)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(yīng)用

A油田的基本參數(shù)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(shù)分別為1.037、1.022，巖心相滲數(shù)據(jù)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(tài)數(shù)據(jù)和物性參數(shù)，對Y=AX+B進行線性擬合，得A=-6.4755，B=4.391，擬合相關(guān)系數(shù)0.9185，表明此方法在該油田具有很好的適應(yīng)性。由A、B推導(dǎo)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(guān)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(shù)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(tài)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(qū)后地層流體的真實滲流特征。結(jié)合油田生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)計算的兩相相滲曲線不僅反映了實際巖石和流體的性質(zhì)，更考慮了實際油藏的非均質(zhì)性，通過油田實際生成動態(tài)數(shù)據(jù)得到的油水兩相相滲曲線將更具有代表性。

3 多方法聯(lián)用計算井控地質(zhì)儲量

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

3.1 甲型水驅(qū)與動態(tài)相滲曲線聯(lián)用

甲型水驅(qū)曲線通過變換可寫成如下形式[3]：

根據(jù)油水的相滲曲線求出R，fw，將求出的R，fw數(shù)組繪成圖，并回歸直線段可求斜率，即為b1。甲型水驅(qū)曲線與相滲曲線聯(lián)用得到的井控地質(zhì)儲量為：

式中：B1為甲型水驅(qū)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(jù)A油田動態(tài)相滲數(shù)據(jù)，將（R，fw）數(shù)組繪制出圖1，再結(jié)合甲型水驅(qū)曲線斜率聯(lián)立求出井控地質(zhì)儲量246萬方。

圖1 R-ln（1/fw-1）關(guān)系曲線

3.2 甲型水驅(qū)曲線與實驗相滲曲線聯(lián)用

甲型水驅(qū)曲線的表達式：

結(jié)合改進的水驅(qū)特征曲線相關(guān)文獻[4]，水驅(qū)地質(zhì)儲量和相滲曲線參數(shù)及水驅(qū)曲線參數(shù)的關(guān)系式：

式中：B為甲型水驅(qū)曲線斜率，f；No為水驅(qū)地質(zhì)儲量，萬方；nw，no為為水相、油相指數(shù)，f；Ed為驅(qū)油效率，f。

根據(jù)巖心相滲數(shù)據(jù)歸一化后求出油相指數(shù)no=2.435，nw=1.366，Ed=0.644，再結(jié)合甲型水驅(qū)曲線的斜率，求出井控地質(zhì)儲量為251萬方。

3.3 甲型水驅(qū)曲線、動態(tài)相滲和原始含油飽和度聯(lián)用

根據(jù)油藏水動力相對滲透率理論[4]，則水驅(qū)地質(zhì)儲量為：

式中：B為甲型水驅(qū)曲線斜率，f；N為動用地質(zhì)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(tài)相滲數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將ln（Krw/Kro）與Sw關(guān)系繪制成圖2，回歸求出d=6.1407，并根據(jù)B、Soi求出井控地質(zhì)儲量為251萬方。

圖2 ln（Krw/Kro）—Sw關(guān)系曲線

4 多方法評估A 油田地質(zhì)儲量

采用甲型水驅(qū)曲線、廣式水驅(qū)曲線[5]和多方法分別計算A油田的水驅(qū)地質(zhì)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(qū)地質(zhì)儲量與廣式、甲型水驅(qū)曲線推導(dǎo)出的水驅(qū)地質(zhì)儲量基本一致。且均比現(xiàn)有地質(zhì)模型的儲量247萬方略大，這與實際生產(chǎn)動態(tài)認(rèn)識到采出程度高，含水較低，地質(zhì)儲量可能偏小的觀點一致。為A油田地質(zhì)儲量存在不確定性提供了依據(jù)。

表1 不同方法計算的水驅(qū)地質(zhì)儲量

5 結(jié)束語

根據(jù)生產(chǎn)動態(tài)資料計算出一條動態(tài)相滲曲線，通過甲型水驅(qū)曲線分別與動態(tài)相滲曲線、實驗相滲資料和原始含油飽和度結(jié)合的三種方法評估動用地質(zhì)儲量，經(jīng)過A油田Z20油藏驗證，多方法具有可靠性和前瞻性。

多方法計算A油田水驅(qū)地質(zhì)儲量為246～251萬m3，通過與水驅(qū)曲線計算的水驅(qū)地質(zhì)儲量和現(xiàn)在對A油田構(gòu)造認(rèn)識（247萬m3）的對比可知結(jié)果有一定合理性，同時指出A油田儲量存在不確定性，需結(jié)合油田實際生產(chǎn)進一步研究。多方法的研究對A油田儲量認(rèn)識、調(diào)整井布井潛力等具有一定參考價值。