第四章水驱曲线课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,经验方法,油藏在投入开发以后，其地下流体（油气水）的分布及状态将发生激烈的变化。这些变化是遵循一定的规律进行的，并且是受到某些因素的控制和约束的。油藏工程方法的主要任务，就是要研究油藏在投入开采以后的变化规律，并且寻找控制这些变化的因素。运用这些规律来调整和完善油藏的开发方案，使之取得最好的开发效果。,研究油藏动态规律的方法有许多种，包括前面已经介绍过的许多渗流力学理论方法，数值模拟方法以及物质平衡方法等。下面所要介绍的是经验方法，它要求直接地、系统地观察油藏的生产动态，收集足够的生产数据，通过详细的分析和研究来发现油田生产规律，其中包括油的生产指标变化规律，以及各指标间的相互关系等等。,经验方法 油藏在投入开发以后，其地下流体（油气,由于经验方法本身来源于生产规律的直接分析和总结，所以历史比较久远，但在油藏动态分析的领域中，,30,年代以后才出现了一些比较成熟并能普遍使用的经验方法。随着开发油田类型的增多和研究工作本身的不断完善，近几十年出现了许多具体的方法和经验公式，这些方法已成为油藏工程方法的一个组成部分。,经验方法的研究和应用分为三个阶段或三个步骤：,第一阶段：油藏的拟合期,要求系统地观察油藏的生产动态，准确齐全地收集能说明生产规律的资料，其中包括必要的分析化验资料，深入地分析这些资料以发现其中带规律性的东西，然后对这些规律性的资料和数据，按一定的理论方法，如统计分析、曲线拟合等，总结出表达这些规律的经验公式。,由于经验方法本身来源于生产规律的直接分析和总,第二阶段：油藏动态的预测期,拟合期生产规律的总结提供了研究方法，但研究的目的使用这些方法对油藏的未来动态进行预测，包括各种生产指标进行预测。,第三阶段：方法的校正和完善,根据预测期内理论方法提供的油藏动态指标的变化和实际油藏动态指标的对比，找出其中的差别，根据新的生产情况修正和完善方法本身。,选择经验公式和确定其中的参数是经验方法本身的基础工作，运用经验公式推测和判断生产情况是经验方法的目的。,下面根据国内外开发实践总结出的一些基本规律，介绍目前国内油藏工程方法中普遍采用并行之有效的一些方法，主要是产量、含水等的变化规律。,第二阶段：油藏动态的预测期,第二节,水驱特征曲线分析,分析水驱油田开发动态的一种常用方法,常用含水与采出程度、水驱特征曲线来表示,第二节水驱特征曲线分析分析水驱油田开发动态的一种常用方法常用,主 要 内 容,一、水驱油田含水上升规律,二、水驱规律曲线的基本原理及其表达式,三、水驱规律曲线的应用,四、校正水驱规律曲线,主 要 内 容一、水驱油田含水上升规律二、水驱规律曲线的基本,油田开发实践和广泛深入的开发理论表明，水驱开发油田，可以获得较高的最终采收率，并且由于水源丰富，价格低廉，因而其作为一种有效的驱替流体，在世界各油田开采中广泛使用。,对于水驱油田来说，无论是依靠天然水驱采油还是依靠人工注水采油，在无水采油期结束以后将长期地进行含水生产，其含水率还将逐步上升，这是影响油田稳产的重要因素。,对这类油田，认识油田含水上升规律，研究影响含水上升的因素，制定不同生产阶段的切实可行的控制含水增长的措施，是开发水驱油田的一件经常性的极为重要的工作。,油田开发实践和广泛深入的开发理论表明，水驱开发油田，,一、水驱油田含水采油期的划分与含水上升规律,1.,水驱油田含水采油期的划分,无水采油期：含水率,2%,低含水采油期：含水率,2%-20%,中含水采油期：含水率,20%-60%,高含水采油期：含水率,60%-90%,特高含水采油期：含水率,90%,一、水驱油田含水采油期的划分与含水上升规律,不同油水粘度比的油田水驱特征有显著的差异。低粘度油田，油水粘度比低，开发初期含水上升缓慢，在含水率与采出程度的关系曲线上呈凹形曲线，主要储量在中低含水期采出。这是由水驱油非活塞性所决定的，储层的润湿性和非均匀性更加剧了这种差异。,我国主要油田原油属石蜡基原油，粘度普遍较高,，,这就形成了一个重要特点。高含水期是注水开发油田的一个重要阶段，在特高含水阶段仍有较多储量可供开采。,凹型、凸型，,S,型，三类曲线,不同油水粘度比的油田水驱特征有显著的差异。低,油水粘度比是影响含水上升规律的决定性因素,生产措施调整运用的好坏也是一个重要的因素。,1,2,3,4,5,油水粘度比是影响含水上升规律的决定性因素12345,童氏图版,童氏图版,生产实践表明，一个水驱油藏全面开发并进入稳定生产以后，其含水达到一定程度并逐渐上升时，,以累积产水量的对数为纵坐标，以累积产油量（或采出程度）为横坐标，则二者关系是一条直线,，该曲线我们称为,水驱曲线,。,而应用这一直线关系，不仅可以对油田的未来动态进行预测，而且还可以对油田可采储量和最终采收率作出有效的估计。,下图表示的是我国某油田注水开发的一条水驱曲线。,2.,含水上升规律,(,水驱特征曲线,),生产实践表明，一个水驱油藏全面开发并进入稳定,这条直线一般从中含水期（含水率在,20,）即可出现，而到高含水期仍保持不变。在油田的注采井网，注采强度保持不变时，直线性也始终保持不变；当注采方式变化后，则出现拐点，但直线关系仍然成立。图中的含水达,47,左右时，直线出现拐点，其原因在于此时采取了一定的调整措施。,水驱曲线,这条直线一般从中含水期（含水率在20）即可出现，而,二、水驱规律曲线的基本原理及其表达式,1.,水驱规律曲线的基本原理,根据油水两相渗流的达西定律，不考虑重力和毛管力时，含水率的公式为：,式中，,R,为水油比,:,大量实验资料表明，油水相对渗透率与含水饱和度之间有如下关系：,二、水驱规律曲线的基本原理及其表达式 1.水驱规律曲线的基,代入公式,(2),得,:,或者写为,:,由此可知,油藏中由于水侵,其含水饱和度不断上升,从而引起采出液体中的水油比,R,也不断上升，而含水饱和度的上升，与原油的采出程度又是成正比关系的，其关系式为,:,代入公式(2)得:或者写为:由此可知,油藏中由于水侵,将上公式代入（,5,）式，可以获得采出程度与水油比的关系式为：,上式可简化为：,这就是水驱规律曲线的一种表达方式，表明采出程度与水油比之间是单对数关系。与水驱规律曲线的基本表达式是等价的。,经过变换后，可写为：,将上公式代入（5）式，可以获得采出程度与水油,2.,水驱规律曲线的基本公式,水驱规律曲线可用下式表示,：,式中，,N,P,累积产油量；,W,P,累积产水量；,a,水驱曲线直线段对纵轴的斜率；,b,直线延长线在纵轴上的截距。,式中,a,的物理意义是累积产水量上升,10,倍（即一个对数周期）所能获得的采油量。,N,P,lgW,P,水驱曲线示意图,b,值反映岩石和流体性质,童氏甲型水驱曲线,2.水驱规律曲线的基本公式式中，NP累积产油量；NPl,a,值的大小反映水驱油田的驱油效果好坏和开发方式有效程度的高低。若地层条件好，原油性质好，而注采井网及注采速度又比较合理，则,a,值较大，否则就偏低。这就是说若油田的开发效果变好，则水驱曲线就变平，否则就上翘。,开发调整的目的就是尽量使水驱曲线变平，使含水上升速度变慢。,a值的大小反映水驱油田的驱油效果好坏和开发方式有效程,三、水驱规律曲线的应用,运用水驱规律可以预测油田生产过程中的含水变化、产油水情况、最终采收率及可采储量等。,1.,水油比与累积产油、累积产水的关系,公式,（,10,）各项分别对时间求导，可以得到累积产油量、累积产水量与水油比之间的关系,:,利用上式可以预测某一水油比时的累积产油和累积产水，或累积产油达某一值时水油比为多少。,或：,乙型曲线,三、水驱规律曲线的应用 利用上式可以预测,2.,含水率与累积产油、累积产水的关系,由含水率,f,W,与水油比之间的关系可得含水率与累积产油、累积产水之间的关系。,利用上两式可以预测某一含水率时的累积产油和累积产水，或累积产油达某一值时含水率为多少。,2.含水率与累积产油、累积产水的关系,3,.,估算水驱可采储量及最终水驱采收率,当水油比达到极限水油比时,R,max,，或含水率达到极限含水率,f,max,时,可得水驱可采储量,N,Pmax,：,3.估算水驱可采储量及最终水驱采收率,4.,判断水驱开发效果的变化,4.判断水驱开发效果的变化,四、校正水驱规律曲线,对于刚性水驱油田来说，其累积产水量的对数与累积产油量呈较好的直线关系，这一规律是普遍适用的。,但是在有的地区，还会遇到另一类油藏，它只局部地依靠注水开发。如有的油田饱和压力较高，注水较迟，或者油藏具有边水，因此在油井见水以前或者在见水后很长一段时期内，还存在一定的溶解气驱特征。在这种综合驱动方式下，累积产水量的对数与累积产油量的关系曲线，即水驱规律曲线不是一条直线而是一条减速递增（即平缓上升）的曲线。,四、校正水驱规律曲线,下图所示为某边水,-,溶解气驱油田产量变化曲线。,校正水驱规律曲线,N,P,（百万吨）,lgW,P,（百万吨）,下图所示为某边水-溶解气驱油田产量变化曲线。校正水驱规律曲,因为这类水驱曲线不是直线，因而不便于用直线外推来计算今后含水上升规律和预测采收率。为了使这种类型的水驱规律曲线便于应用，就需要进行校正。最好的校正方法就是将它变成直线。在单对数坐标中，使这种曲线变为直线的方法就是把水驱规律的基本公式写成如下的形式：,这个公式与未经校正的水驱规律公式的区别是多了一个校正系数,C,。这时不能用简单的累积产水量来做纵坐标，而必须先确定出校正系数,C,，然后以,lg,（,W,P,C,）为纵坐标，以,N,P,为横坐标作图，这样绘出的水驱规律曲线将是一条较好的直线,。,因为这类水驱曲线不是直线，因而不便于用直线外,确定校正参数,C,值的方法如下：先在未经校正的水驱曲线上取三点,1,、,2,、,3,，让其横坐标之间有如下关系：,这时可以相应地得到三个点的纵坐标为,W,P1,、,W,P2,、和,W,P3,，那么校正参数,C,的值就等于：,在确定了参数,C,以后，其它两个参数和,b,可以用回归分析中的经验数据处理方法确定，如平均法、最小二乘法等。,校正水驱规律曲线,N,P,（百万吨）,lgW,P,（百万吨）,确定校正参数C值的方法如下：先在未经校正的水驱曲线上,对于校正水驱曲线，其水油比及含水的公式与未经校正的基本相同，其差别仅在于把原来用,W,P,表示的参数改为,W,P,C,，如水油比和含水率公式为：,其它水驱规律的导出公式表达的形式仍然不变。,对于校正水驱曲线，其水油比及含水的公式与未经校正的基,应用瞬时形式需要计算水油比，可以先采用甲型确定系数,五、应用实例,1,已知一水驱油藏的原始地质储量为,73710,4,m,3,，生产数据如表所示。试计算极限水油比为,49,时的原油采收率。,应用瞬时形式需要计算水油比，可以先采用甲型确定系数 五、应用,极限水油比时的累积产水量和累积产油量分别为,极限水油比时的累积产水量和累积产油量分别为,应用实例,1,大庆油田,511,井组小井距注水开发实验区，,511,井控制含油面积,A=7934 m,3,，,h,e,=10.17 m,=0.26,s,oi,=0.837,S,wc,=0.163,o,=0.7cp,B,oi,=1.122,B,w,=1.0,o,=0.86,w,=1.0,。其它的生产数据见表。求,地质储量，画出水驱曲线，预测水驱的最终采收率,。,应用实例 1 大庆油田511井组小井距注水开发实验区，,N=Ah,e,s,oi,o,/B,oi,=,793410.170.260.8370.86/1.22=12543,吨,曲线的校正，选取三点，计算出,C,值的大小。,C=100,。,N=Ahesoio/Boi=曲线的校正，选取三点，计算,第四章水驱曲线课件,甲型水驱曲线为：,log,（,Wp+c,）,1.147+5.08910,4,Np,乙型水驱曲线为：,log(WOR)=-1.8814,5.28710,4,Np,实际值：,6481.5,甲型水驱曲线为：log（W