第10章-含水上升规律

油气产量上升稳产递减产水能量衰竭油井产水-水驱边底水侵入人工注水影响生产认识含水上升规律；延缓含水上升第十章含水上升规律第一节含水上升一般规律•产油量qo•产水量qw•产液量qL=qw+qo•含水率fwo含水上升一般曲线地面井口参数，地层没有含水率概念tqwqo生产曲线含水率变化曲线tfwtfwtbtttbt，油井开始见水•见水时间早1mon•见水时间中等•见水时间晚1mon~1a1a无水采油期fw2%并不断上升时导致油井见水早的因素：•油水同层•离边底水比较近•通过断层与底水连通•固井质量差水层窜槽•通过压裂缝与水层连通•通过压裂缝与注水井连通•油田含水阶段的划分标准fw=0~20%•中含水阶段fw=20%~60%•高含水阶段fw=60%~90%•特高含水阶段fw90%98%tfw极限含水率•低含水阶段•稳油控水•增产增注•低速上升10%/a•中速上升•含水上升速度：•高速上升wddft10-30%/a30%/a表示含水上升快慢•油田含水上升快慢的评价标准•水淹时间tw60%•爆性水淹1mon•快速水淹•正常水淹1mon~1a1atwtfwtbtth含水上升模式曲线•含水上升曲线：fw—t，生产曲线（矿场）•含水上升模式曲线：fw—R曲线凸型凹型S型Rrfw1.0凸0.5001.00.5•凸型曲线油田见水早无水采油期短早期含水上升快晚期含水上升慢中-高含水采油开发效益较差含水上升模式曲线ln1rwRabfRrfw1.0凸0.5001.00.5•凹型曲线油田见水晚无水采油期长早期含水上升慢晚期含水上升快中低含水产油开发效益相对较好。lnlnrwRabf凹Rrfw1.0凸0.5001.00.5S•S型曲线天然因素：岩石和流体人为因素：井网部署、完井方式和驱替剂的选择等凸凹ln1wrwfRabf油藏工程研究目的影响因素实际含水上升曲线含水上升一般曲线实例：水平井开采低渗透油藏时，含水率与采出程度的关系曲线。五点七点五点七点第二节一维直线均质地层第三节平面径向均质地层(自学）第四节含水上升影响因素一、地层非均质性•一层活塞驱替0.5Rrfw01.00.501.0•二层活塞驱替渗透率比1:2Rrfw1.00.51.00.500凸性增强0.7566.67%•四层活塞驱替渗透率比1:2:4:8凸性更强Rrfw1.00.51.00.50053.33%80%93.33%46.87%68.75%87.5%油井的见水时间大大提前，且含水率上升模式曲线呈4个台阶变化结论：地层的非均质性越强，地层的见水时间越早，地层含水率曲线的台阶越小。实际油田的地层非均质性都很强，且都不是活塞式驱替。含水率曲线的变化是光滑的曲线。Rrfw1.00.51.00.5000.5Rrfw01.00.501.0Rrfw1.00.51.00.5001个等厚小层2个等厚小层4个等厚小层Rrfw1.0非均质均质1.00.5000.5•非均质强，凸性强，见水早，开发效果差•均质性强，凹性强，见水晚，开发效果好二、平面驱替方式ZAVEEEdVREEEAsAAAEsA•体积波及系数•面积波及系数变量均匀驱替四向驱替二向驱替一向驱替舌进•均匀驱替的面积波及系数最高，1方向最低。•注入水沿压力梯度方向优先驱替（舌进）导致驱替方向越少，油层的采出程度越低，越早见水，含水率曲线的凸性越强。Rrfw00.51.00.51向均匀1.02向4向0•驱替越均匀，油井见水时间越晚，含水率上升曲线越凹；•驱替越不均匀，油井见水时间越早，含水率上升曲线越凸。•油田进行注采井网设计时，应考虑平面驱替的均匀特性。•天然的边水驱替显然优于人工注采井网的驱替。hhshhEsZ•垂向波及系数地层中每一点的垂向波及系数都不相同；且是一个随驱替进程不断增大变量。油藏被水驱替过的厚度占油层总厚度的百分数三、井身结构与油藏类型Rrfw0.5底水1.0边水1.00.500边水油藏：油井离边水距离较远，油井见水时间相对较晚；底水油藏：油井离底水的距离较近，油井见水的时间相对较早。Rrfw0.5直井1.0水平井1.00.500斜井水平井与油水界面平行，则底水的驱替效果较好；水平井与油水界面存在一定的角度，则驱替效果变差；用直井开采底水油藏的效果一般都较差。水平井不见水则已，一见水即被水淹。四、流体性质驱替流体和被驱替流体的性质对含水率上升曲线的形态会产生一定的影响。μR↑，水的流动能力↓，油的流动能力↑，见水越晚，含水上升速度越慢。怎样提高采收率？fw0.501.0swR低1.00R高11wwroorwfkk加入增粘剂，提高注入水的粘度，提高水驱替原油的能力，是常用的EOR方法之一。通过热力学方法降低原油的粘度，提高原油的流动能力是常用的热力采油法。五、渗流物理性质两相共渗区较窄，水的流动能力远低于油的流动能力。11wwroorwfkk产水率大小受相对渗透率影响，相渗曲线的形态又主要受油水界面界面张力的影响。kr0.51.0swkrwkro1.000kr0.51.0swkrwkro1.000高σ低σ两相共渗区变宽，束缚水和残余油饱和度都变小，且水的流动能力趋于油的流动能力。五、渗流物理性质由不同油水界面张力的相渗曲线绘制成产水率曲线：σ变化→相渗曲线变化→产水率曲线变化。σ↑，产水率曲线的凸性越强；σ↓，产水率曲线的凹性越强。fw0.501.0sw高σ1.00低σ在含水上升模式曲线上，σ↓，见水时间就越晚，含水上升速度就越慢。常用的EOR方法：加入表面活性剂，降低油水界面张力，提高水驱替原油的能力。Rrfw0.51.01.00.500高σ低σ第五节含水上升统计规律QwRgoGORfwptoQgQotQwtdtQN0optdtQW0wptWpNpWpNpa一、甲型水驱曲线pplnbNaWa、b:水驱常数lnWpNpb水驱中后期pplnbNaW•预测WpNpa、b越小越好•水驱效果评价Nw:水驱控制储量b:水驱储量常数w17.25bNw17.25Nb•水驱控制储量NNw•水驱控制程度lnWpNp开发调整成功lnWpNp开发调整失败•判断措施效果预测可采储量1PPnWabNwpqdWdtopqdNdt对t求导并整理bwopRWwwooqRqlnlnwopRabNb1pppdWdNbWdtdt根据定义，油田综合含水率表示为：lnlnwopRabNb111wwowo甲型水驱曲线的累积产油量与含水率的关系为：lnln1wwpfabfNb预测可采储量预测油田含水率的关系式为：当含水率fw=98%时，得到预测可采储量NR的关系式：lnln1wwpfabfNb(ln)11PwabbNfe3.892lnRabNb预测可采储量甲型水驱曲线校正？我国大量水驱开发油田的经验表明，甲型水驱曲线规律具有普遍性。但在局部注水开发时，部分区域存在一定的溶解气驱特征。此时，累积产水量Wp与累积产油量Np在半对数坐标纸上并不是直线关系，有代表性的直线段出现的时间一般要在含水率达50%~60%以后。为了扩大水驱曲线的应用范围，需要对水驱曲线进行校正，使其成为直线。通常这种校正方法适用于早期生产数据的处理。校正方法：在Wp项中添加系数C，使lg（Wp+C）—Np成直线关系。校正公式为：计算步骤：（1）在lnWp—Np曲线上，取1、3两点求：（2）查出Np2对应的lnWp2，由该三点确定C值，这三点满足：由上式可以解出C值：2131()2PPPNNN112233ln()ln()ln()PPPPPPWCBNAWCBNAWCBNA22131322PPPPPP甲型水驱曲线的校正方法lnppWcabN时间/年累积产水量/万吨累积产油量/万吨累积产水量/百万吨累积产油量/百万吨WP+C1966129.62080.81.29620.8081.0331967269.22206.81.69222.0681.1651968255.62329.22.55623.2921.4041969349.22455.23.49224.5521.6111970464.42584.84.64425.8481.8181971604.82728.86.04427.2882.0231972774.02876.47.7428.7642.2251973954.02995.29.5429.9522.40319741144.83114.011.44831.142.562例题：表1是某油田的开发数据，试确定其校正水驱规律的公式，并确定其可采储量。表1某油田开发数据解：先计算校正系数C，在水驱规律曲线上取首尾两点1和3，其纵横坐标分别为（Np1=2080.8万吨，Wp1=129.68万吨）和（Np3=3114万吨，Wp3=1144.8万吨），则Np2可由下式计算：21312597.42pppNNN万吨再由水驱规律曲线上查得Wp2=452.1万吨。由此将三个点的产水量代入公式：2452.1129.61144.8151.346129.61144.82452.1C万吨以Wp+C为纵轴，以Np为横轴，在b半对数坐标中绘制出校正水驱曲线（橘黄色），它是一条直线，其斜率为0.151万吨。当fw=98%时可以确定可采储量：6ln49149324.50.151ln(2.457)2.11740.151ln(324.52.457)6.16554.8510ppwwPPPPRWcabNfWORfWORWbWNNt二、水油比曲线wpoNNRtWQddpw•水油比(WOR)tNQddpoowwoQQRppddNW•水驱采出程度pplnbNaWbNWWpppdd1pwobWRpwolnlnlnWbRplnbNabpwolnbNcRabclnwpwNNbNcowolndRcRpwolnbNcRlnRwoRo25.17wbNabcln由甲型水驱曲线方程可以得到水油比方程owo+=lndRcRpplnbNaW•预测RwoRolnRwoRoowolndRcRdcRRwooln•采收率(ER)当Rwo=49时,关井dcE289.3Roowow/1/QQQQwowo1RR%98owolndRcRdcE289.3R49ERc:水驱油藏的采收率常数owolndRcRRwRNNEowwoQQRwowow1RRf三、含水率曲线owolndRcRoww-1lndRcffRwo=49fw=0.98Rofw0100.5dcE892.3RRdEc892.3892.3)(lnRoww1ERdffRofw0100.5ER=0.20.30.45只要给出ER的数值，就可以根据上式绘制出油田含水率与采出程度之间的关系图版。25.17d4030owddRfoww-1lndRcffoww)-1ln(lndRcff四、含水上升率油田含水上升快慢：用含水上升速度和含水上升率表示。含水上升速度：单位时间内或单位累积产油量的含水上升值。油田的含水上升率：每采出1%地质储量含水率的上升值。100%阶段初采出程度-阶段末采出程度阶段初含水率-阶段末含水率含水上升率dRffRffowwowwdd-11dd1)1(ddwwowfdfRfoww)-1ln(lndRcff对采出程度求导)1(ddwwowfdfRf由含水率曲线绘制含水上升率曲线fw=0和1时含水上升率为0owddRf08Rofw01钟形曲线)21)(1(dddd