油藏课件-4.2-4.4水驱特征曲线分析v.ppt

第二节 水驱特征曲线分析,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，1930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。 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。,一、水驱油田含水上升规律,1.含水阶段划分 无水采油期 fw90%,含水率与采出程度关系曲线,一、水驱油田含水上升规律,2.含水上升规律 主要影响因素之一是油水粘度比。 原油粘度越大，无水采收率越低，达到相同采出程度所需注水量越大，所以对于稠油油田绝大部分的地质储量要在较高的含水期采出来-后期提液 低粘主要储量在中低含水采出，尽量控制含水上升，延长中低含水期。 因此充分认识不同油藏及其不同开发阶段含水上升的规律，研究影响含水上升的地质及工程因素，对于制定不同含水阶段的控水措施，提高水驱油田开发效果具有重要意义。,一、水驱油田含水上升规律,3.水驱特征曲线 对水驱油田(天然水驱或人工水驱)进入含水开发期后(fw20%)，lgWp(lgWOR)Np(或R)呈直线，该曲线称为水驱特征曲线。,说明： 出现在中高含水阶段，且保持不变，国内大多数油田适用 有较大开发调整时出现拐点，但仍为线性关系 可用于评价措施效果，计算采出程度、核实储量、预测含水变化；是标定水驱油田可采储量和采收率的基本方法。,二、水驱规律的基本关系式,1. WOR(或fw)与Np(或R)的关系 由 稳定渗流条件下 则,Sw为油田平均含水饱和度，则有 或,取对数 写成直线形式(乙型水驱曲线) 又 代入WOR方程,二、水驱规律的基本关系式,2.Wp与Np或关系式 甲型水驱曲线 与N及o/w有关，它们越大，A2越大 B2与N有关，N越大，B2越小,地质储量相同油田，斜率应相同，o/w越大截距越大，也就是说采出等量的Np需要产水量越大。,甲型水驱曲线也可写成： lg(Wp+C)Np呈直线，随含水上升和Wp增加，C的影响减小，中后期半对数图上可得直线。 C的确定 在研究数值范围内取Np1、Np3，然后计算其中点 由Np2查的Wp2(生产数据表 ） 求C值,3.确定可采储量(Npmax)和采收率 给定最大水油比WORmax或极限含水率fwm，可以求出Npmax和采收率，一般WORmax=49 或fwm=98% 1)由水油比和累产油关系 确定A1，B1 求 求,二、水驱规律的基本关系式,2)由累产水量与累产油关系 由 对t求导 又 则,步骤： 先求A2,B2 由 代入甲型水驱曲线得,三、应用,直线段的选择，中含水期开始，fw20% 利用甲型(WpNp)曲线，除非特别指明，一般需进行C校正，但fw70%时，C的影响很小，可忽略；初期需考虑C。 利用水驱曲线判断开发效果 放大压差：提液、转抽换泵， 可提高采液速度，无变化 补孔、改层，增加了动用程度， 可转变 调剖堵水视效果而定 开发调整：井网、层系,应用条件和范围 要求稳定生产，无重大调整措施，可通过校正得到线性关系，但对油田的复杂性未考虑到，如分层、非均质，是一种经验方法，可适用于精度要求不高时的油藏、井组等情况，理论依据不严格。 直线段出现时机和上翘问题 实际曲线应是早期凸向产水量，中期直线，晚期凸向产油量，这由Kro/Krw的性质决定；到特高含水期，Wp和WOR可无限制增加，而Np有限，所以凸向Np轴 影响因素：相渗曲线：c,d,Swc,Sor； 非均质性越严重直线段出现越晚； 原油粘度越大直线段出现越晚,甲乙型水驱曲线比较 甲型Np、Wp规律性较强，而WOR为瞬时指标，变化多 甲型变化缓慢，直线段出现晚，难判断 两条曲线互用，可判断直线段出现时间,例：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 m3，he=10.17 m, =0.26, soi=0.837,Swc=0.163, o=0.7cp, Boi=1.122, Bw=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。,解： N=Ahesoio/ Boi =793410.170.260.8370.86/1.22 =12543吨 甲型水驱曲线,曲线的校正，选取三点，计算出C值的大小。C=100。,log（Wp+c）1.215+5.25104Np,由甲型水驱曲线,乙型水驱曲线为： log(WOR)=-1.8245.33104Np,第三节 产量递减规律,油田开发的基本模式 任何驱动类型和开发方式的油气田，其开发的全过程都可划分为产量上升阶段、产量稳定阶段和产量递减阶段。 油藏投产阶段：井数迅速增加，注采系统逐步完善；采油量很快达到最高水平。 高产稳产阶段：井数变化不大；含水率、产液量上升，产油量稳定在最高水平，稳产时间与油田地质条件，采油速度和油藏流体物性等因素有关。 产量递减阶段：油田含水率迅速上升，产油量迅速下降，采油方式逐渐向机械采油方式转化。地质条件和原油物性间的差异，使得递减期开发时间相差较大。,油气田何时进入递减阶段，主要取决于油气藏的储集类型、驱动类型、稳产阶段的采出程度以及开发调整和强化开采工艺技术的效果等。根据统计资料，对于水驱开发的油田来说，大约采出油田可采储量的60时，可能进入产量递减阶段。当油田进入递减阶段后，需要分析产量的变化规律，并利用这些规律对未来产量进行预测。,第三节 产量递减规律,产量递减基本概念 1.递减率 指单位时间的产量变化率，或单位时间内产量递减的百分数 D-瞬时递减率，1/d或1/mon； D0-初始递减率，1/d或1/mon； t-开发时间，d或mon； k-比例系数；,第三节 产量递减规律,n-递减指数，一般 当n=0时,D=const为指数递减 当n0且n1时为双曲递减,一般01；D与Q有关 当n=1时为调和递减；D与Q有关 n=-1时，直线递减,第三节 产量递减规律,2.油田常用递减率 自然递减：上阶段末开始生产井在本阶段的自然产量(总产量-措施产量)与上阶段的产量相比，减少的百分数 综合递减：不除去新井、措施产量的总产量的递减率,第三节 产量递减规律,油气田产量递减分类 1.指数递减 适用于递减初期，封闭弹性驱油藏 产量变化 由n=0,D=D0， 分离变量积分,递减期累积产油量 当t时，Q0，此时递减期的最大累产油,第三节 产量递减规律,2调和递减 适用条件：递减速度较慢，晚期 产量变化 由n=1，,递减期累积产油量 取Q=1时作为递减期的最大累积产油量,递减率变化 因n=1 又 所以,第三节 产量递减规律,3.双曲递减 适用条件：递减率可变，范围较广 产量随时间变化关系 n0,n1 故 积分,累积产量随时间的变化关系,n1时，取Q=0时作为递减期的最大累积产油量 递减率,特殊情况 1) n=-1 由 Q=Q0(1-D0t) 直线递减 2) n=0.5,3)衰减规律 把符合 的递减称为衰减规律 B常数，单位t.mon或t.a t时,第三节 产量递减规律,4.递减速度描述 产量递减速度主要取决于递减指数n和初始递减率D0 当D0相同时，指数递减最快，调和递减最慢 当递减指数相同或递减类型相同时，初始递减率越大，产量递减越快 一般情况下，递减初期三种类型比较接近，因此指数递减常用 递减中期，比较符合双曲递减 递减后期，比较符合调和递减,应当指出，油气田或油气井的递减类型不是一成不变的，它会受到自然与人为因素的影响，引起递减类型转化；因此应当根据递减阶段的实际资料，对递减类型作出可靠的判断，以便有效地预测未来产量。,第三节 产量递减规律,递减类型的确定 根据油田实际资料建立递减曲线方程，并进行外推预测，必须确定方程中的递减指数和初始递减率。 若产量递减属于指数递减规律，递减指数n=0，产量与时间在半对数坐标中呈直线关系； 然而油田开发实践表明，多数油田或油井，产量多数以双曲规律递减，对于双曲递减，各变量之间并不存在简单的线性关系，需要根据已知的资料确定递减指数和递减率。,第三节 产量递减规律 递减类型的确定,1特征曲线法(图解法) tlgQ、NpQ有线性关系为指数递减，此时可确定Q0、D0，注意开始时间 NplgQ有线性关系为调和递减 其它的一般为双曲递减： Qt线性关系-直线递减 过原点直线,n=0.5双曲递减,第三节 产量递减规律 递减类型的确定,2试凑法(试差法) 由 得 取不同n值，绘制 (Q0/Q)n与t的关系 曲线，n正确则有 线性关系,斜率可求 D0 n值较接近真实值时， 线性关系不易判断,第三节 产量递减规律 递减类型的确定,3曲线位移法 所谓曲线位移法，就是将画在双对数坐标系上成曲线的产量和时间的关系曲线，向右位移某一合适距离，使其成为一条直线的方法。 由 取对数得 设 C常数，带入上式,取C值合适，则lgQlg(C+t)为直线，C偏大则向下弯，C偏小，向上弯,第三节 产量递减规律 递减类型的确定,4拟合法 理论图版和实际图版相对比，拟合确定n，D0,理论,实际,第三节 产量递减规律 递减类型的确定,参数确定方法：在保证纵坐标相同的条件下，左右移动实际曲线，使之与其中一条重合，得到n值，再在理论曲线上引一条垂线，得D0t（理论值），则实际D0为,例1：指数递减规律的确定,某油田开发产量数据如下，确定产量变化形式及产量变化公式。,油田的最大累积产油量为：319.7+61.1/0.209319.7+292.3612.0万吨,例2. 双曲递减规律判断,某气井生产数据如下表，确定产量变化形式。,试凑法,曲线位移法,拟合法,在实际曲线上取一点，对应时间是4年，对应理论曲线上为1.46，理论值除以实际值得到递减率的大小，D00.365,第四节 采收率预测,1 影响油藏采收率的因素,采收率：在现有的技术经济条件下，从油气藏中能够采出的经济合理油气的量与地质储量之比。,地质因素,人为因素,油气藏的类型：构造，断块，岩性、低渗、裂缝,孔隙结构、润湿性、连通性、非均质、孔渗大小,天然能量大小以及可以利用的程度,流