Correct understanding and application of waterflooding characteristic curves

Through reviewing the generation process and essential characteristics of waterflooding curves, the essence and characteristics of Zhang Jinqing waterflooding curve and Yu Qitai waterflooding curve recommended in Chinese Petroleum Industry Standard 'Calculation methods for Recoverable Oil Reserves(SY/T5367—1998)' were discussed, and some technical issues related to the curves were examined in-depth. We found that:(1) All the waterflooding curves are based on empirical formulas derived from oilfield production experience and statistics methods, and can characterize oil displacement features by water quite well.(2) A new waterflooding curve can be derived by combining waterflooding parameters and using different mathematical calculations as long as the parameter combinations and mathematical operation meet a linear relationship, so proposing new waterflooding curves by changing the combination mode has no practical significance anymore.(3) The upwarp of waterflooding curve in the extremely high water cut stage is because the mobility ratio curve has an inflection point with the rapid rise of water cut after reaching a certain value, and the later rapid rise of mobility ratio changes the original two-phase flow dynamics.(4) After entering into water cut stage, all the waterflooding curves with linear relationship can be used to make prediction, even curves with inflection points, as long as they have a straight section above the inflection point.(5) Actual data of waterflooding oilfields has proved that Type A, Zhang Jinqing and Yu Qitai waterflooding curves all can predict accurately oil recoverable reserves in extremely high water cut stage and can be promoted.

砂岩储层油水相对渗透率曲线表征模型及其在数值模拟中的应用

以胜利油田孤岛油田新近系馆陶组砂岩储层为例,在岩心油水相渗测试实验及地质认识的基础上,建立了油水相对渗透率曲线表征模型,并通过数值模拟建立了砂岩油藏开采动态模型,探讨了不同韵律性、不同开发方式下相渗模型的适用条件及对开发结果的影响。研究结果表明:(1)分别拟合气测渗透率、平均孔喉半径等7个影响相渗曲线的参数和相渗曲线端点以及曲线形态之间的相关性,通过交替条件期望法进行多元回归,以气测渗透率和平均孔喉半径建立了束缚水饱和度计算模型,以渗透率变异系数和特征结构参数建立了残余油饱和度计算模型,以气测渗透率建立了束缚水下油相相对渗透率计算模型,以渗透率变异系数和特征结构参数建立了残余油下水相相对渗透率计算模型,4个端点表征模型的绝对误差都小于0.1;以霍纳普相渗曲线形态指数经验公式为基础,利用均质系数建立了油相相渗曲线形态表征模型,利用渗透率变异系数和孔喉比建立了水相相渗曲线形态表征模型,2个形态表征模型的绝对误差小于1.7,模型可靠。(2)在砂岩储层衰竭式开发模拟中,生产动态主要受油相相渗的影响,利用油水相渗曲线模型推导出的相渗曲线再进行归一化处理,在一定程度上能够消除储层非均质性带来的影响;在注水开发模拟中,储层的非均质性会加剧水相相渗对生产动态的影响,模拟时采用对产油量贡献最大的储层的相渗曲线更能接近实际生产动态。

多区块累计生产指标叠合对预估采收率的影响

为了解决同一油藏不同区块存在开发时间差异,导致利用油藏综合开发数据进行采收率标定时,常出现预测采收率偏低的问题,设计了2个区块之间存在不同滞后时间、不同产能规模、不同地质储量等,采用指标对比分析法,对影响因素进行量化研究。结果表明,在同一水驱模型下,采用累计开发生产指标进行叠加,其预估采收率将低于分区块单独预估的采收率之和,且新增的开发区块地质储量或产能占比越大、开发时间越滞后,累计生产指标叠合预估的采收率越低。因此,在采用水驱曲线标定采收率时,应尽可能地按相近的开采时间将油藏划分为若干单元单独计算采收率,否则,利用累计生产指标叠合进行采收率计算将造成标定可采储量或采收率偏低。

一种新的注采比与含水率关系式的研究与应用

目前对于水驱油田注采比的确定方法较多,但各类方法计算过程较为复杂。因此基于注水开发油田注采关系及水驱特征曲线,得到水驱油田合理注采比与含水率关系式。此模型参数使用比较简单,模型中所需要的生产动态数据较少,且结果预测准确,适用于动静态参数相对较少的油田。利用该理论关系式,可以评价油田水驱开发效果,为目标油田的下一步开发调整提供理论支持。研究分析表明,利用丙型水驱特征曲线得到的注采比与实际值较吻合,应用效果较好。且实际值与理论值越接近,水驱开发效果就越好;否则油田需进行综合调整,以改善水驱开发效果。结合K油田实际生产动态数据,验证了该理论关系式的适用性和可靠性。

水驱油田基于液量的分结构开发指标预测方法

根据油田开发实际资料分析提出了油田开发指标分析中的几个结构分析指标 (结构含水、产液结构含水上升率、含水结构含水上升率及结构递减率 )的概念 ,研究了由多个不同结构构成油田的开发指标的变化规律。通过数值模拟和前缘驱替理论计算以及实际开发指标的结构分析 ,论证了油田开发指标预测应采用分结构的预测方法 ,并根据水驱特征曲线、产量递减曲线等油藏工程方法建立了水驱油田基于液量的分结构开发指标预测模型。经检验该预测模型达到了较高的预测精度 ,可应用于年度规划、长远规划的编制以及年度配产工作中的开发指标预测。

张型广适与甲型水驱特征曲线关系研究

为提高广适水驱特征曲线可变参数值选取的合理性,基于张型广适水驱曲线和甲型水驱曲线特征参数与油水相指数的关系,推导了二者之间的定量关系,提出了一种通过张型广适水驱曲线特征参数反衍甲型水驱曲线,并根据反衍结果与实际甲型水驱曲线的吻合程度,选取张型广适水驱曲线可变参数q值的方法。现场应用结果表明,基于该方法选取的q值计算得到的张型广适水驱曲线可明显提高油田生产动态的预测精度,W油田瞬时含水率预测值与实际值误差基本小于1%。该方法对提升广适水驱曲线的预测精度和现场推广应用提供了理论支持。

萨尔图北一、二排西上返区块采出程度分析

大庆油田萨尔图中部开发区北一、二排西部区块主力油层葡萄花油层Ⅰ组结束聚合物驱油后即将上返到萨尔图油层萨Ⅱ10-萨Ⅲ10单元层注聚合物,这个区块是大庆油田第一个二类油层聚合物工业驱区块,其注聚合物前的采出程度的准确标定关系到大庆油田二类油层聚合物工业驱的效果评价和进一步推广应用。通过对该区块的动态、静态资料的四种不同计算采出程度方法优缺点加以分析对比,认为“静态资料法”比较合理,并将该方法计算结果标定为区块注聚合物前采出程度。

基于水驱开发全过程的新型水驱特征曲线

注水开发油藏高含水期,油水相对渗透率之比与含水饱和度不再为线性关系,导致传统的水驱特征曲线不再适用。针对上述问题,基于Willhite相对渗透率曲线表征公式,提出了适应于水驱开发全过程的油水相对渗透率比值与含水饱和度的关系式,结合油藏工程方法,得到新型水驱特征曲线。将新型水驱特征曲线应用于江苏油田高6断块,综合含水率为92%时,新型水驱特征曲线的预测误差为1.24%,比常规乙型水驱特征曲线的拟合效果更好,预测误差更小。该研究成果对水驱油藏高含水期开发调整具有重要意义。

特低渗透岩心相对渗透率实验研究

室内实验研究表明,大庆油田扶杨油层特低渗透岩心气测渗透率越低,油水两相流动区范围越窄;残余油饱和度条件下的水相相对渗透率值总体比较低;水相相对渗透率曲线呈现凹向和凸向含水饱和度轴及反S型3种形式,这反映了特低渗透油藏水驱油过程中流体与流体、流体与介质之间相界面作用及变化诱导出流体渗流状态的多变性和复杂性。

CT扫描技术在水敏伤害评价中的应用

常规储层敏感性评价方法无法准确反映发生伤害的具体区域,同时也缺少对敏感性伤害程度的定量评价。以2块采自老君庙油田同一层位的岩心为例,利用CT扫描技术开展储层水敏伤害评价实验研究,分别开展水驱和＂设计＂水驱实验,同时基于CT扫描原理建立相应的水敏伤害评价方法。水驱实验中注入压力和CT值的变化表明,实验用水与岩心接触时存在很强的水敏伤害。在＂设计＂水驱实验中,分析CT扫描孔隙度分布可确定水敏伤害主要发生在注入端附近,并可估算出平均孔隙度降低10%～15%;同时通过对比水敏伤害切片孔隙度图像前后变化,可准确反映出岩心中发生水敏伤害的具体区域。

用相对渗透率曲线研究薄层底水油藏产水规律

从岩心相渗数据出发,经归一化处理得到油藏的平均相对渗透率曲线。针对具体油藏,结合平均相对渗透率曲线回归出Kro/Krw与Swd关系式的具体形式,并进一步推导了油藏的理论水驱特征曲线方程。实际应用中,对于薄层底水油藏(无水采油量接近为0),进一步推导了油藏水油比对数与地质储量采出程度之间的线性方程式,与薄层底水油藏实际产水情况十分吻合,因此可用于预测该类油藏的产水规律。

洛伦兹曲线在油藏产液、吸水剖面研究中的应用

通过分析产液剖面和吸水剖面可以了解油藏的纵向动用程度,进而为改善油藏开发效果提供依据。阐述了常规产液剖面与吸水剖面的研究方法,详细论述运用洛伦兹曲线分析油藏产液剖面与吸水剖面不均匀程度的过程,提出定量刻画油藏产液剖面与吸水剖面不均匀程度的"不均匀系数"概念,并结合辽河油田和克拉玛依油田实例进行分析。该研究对于油藏产液剖面与吸水剖面的研究具有一定的借鉴意义。

水驱特征曲线对油田不同阶段开发效果的评价研究

水驱特征曲线是预测水驱油田未来开发动态和最终采收率的一个重要方法。通过水驱特征曲线的分析,推导出预测油田可采储量、采收率和综合含水率的公式,并根据油藏数值模拟结果,针对不同沉积类型油藏总结其不同开发阶段的水驱规律特征,克服了以往只能针对不同油田区块研究的缺点;对不同开发阶段条件下措施前后预测的可采储量和最终采收率进行对比评价,结果表明,随着二次加密井网开采技术的调整,最终采收率均有所提高。

快速预测水驱油井分层动态指标的新方法

中国水驱老油田已进入高含水甚至特高含水开采期,平面矛盾和层间矛盾加剧,剩余油分布高度分散,经济有效开采难度越来越大。为满足油田快速、准确识别优势渗流通道和治理低效无效循环的需要,基于油藏数值模拟和水驱规律曲线方法,提出了一种快速预测单井分层动态指标的方法。对大庆油田筛选出的10条天然岩心相对渗透率曲线进行了研究,发现采出程度与水油比在半对数坐标系中有很好的线性关系,相关系数均在0.99以上。以此为基础进一步回归出了这一线性关系表达式中斜率和截距与渗透率的关系,从而得到了不同渗透率下采出程度与含水率(或水相分流量)之间的关系式。对单井产液量进行劈分,与得到的关系式结合,建立了一种新的油井分层动态指标预测模型,并提出了采用实际生产动态数据对产量的修正方法。与Eclipse数值模拟软件计算进行了对比,两者水驱采收率计算结果最大误差为2.72%.对实际生产区块动态指标计算结果表明,方法简便易掌握,能够高效、准确地对水驱油藏分层动态指标进行预测,解决了常用预测方法耗时长、计算复杂、受人为因素影响大等问题。

江苏油区复杂小断块油田采收率标定方法的应用评价

对江苏油区复杂小断块油田采收率标定方法的应用效果进行了评价,认为在用经验公式法计算采收率时,要考虑注采井网的完善程度;用水驱曲线法时,要考虑油藏调整工作量的大小及液量的变化情况;用递减法时,要考虑递减时机及工作量。研究分析后,找出了各种方法的应用条件及影响计算结果的主要因素,为合理选用复杂小断块油田采收率的标定方法及取值提供了依据。

预测油藏开发中后期生产动态的新型水驱特征曲线

在水驱油田开发实践中,国内外提出了大量的水驱特征曲线表达式,其中常见的有甲型、乙型和丙型水驱曲线等。但这些曲线存在在生产中后期发生上翘的现象,导致对于油藏可采储量的计算产生较大误差。针对这种现象提出了一套新型水驱特征曲线对油藏生产中后期的生产动态进行预测,这些曲线能够比较准确地计算出中后期的生产动态指标。对于某油藏实例进行计算的结果表明,提出的新型水驱曲线对于某水驱油藏而言比传统的水驱特征曲线计算结果更为准确。

注水过程中储层深部污染的试井诊断及应用

注水开采原油是目前普遍采用的采油方式 ,它对保持油层压力 ,实现油田高产稳产、高效开发发挥着重要的作用。注水过程中由于注入水向地层推进 ,在储层内会发生物理的或化学的反应 ,从而导致储层中流体渗流阻力增加和渗透率下降 ,造成地层污染。通常 ,人们通过试井手段来进行储层污染评价 ,但仅限于井筒周围附近地带 ,试井得到的地层参数反映的也只是近井地带的性质。对于深部储层特性 ,特别是储层深部污染的诊断却没有深入的研究。从典型的实例出发 ,分析了储层深部污染在试井曲线上的反映 ,并定性分析了储层深部污染的原因 ,得出了用试井手段评价注水过程中对储层深部伤害的方法。实践证明 ,这种方法切实有效 ,能有效指导油田注水开发 。

一种用于水驱开发效果评价的新方法

针对目前利用流管法建立水驱效果评价理论曲线存在的问题 ,建立了一套新的评价水驱开发效果的典型曲线。首先 ,根据相关经验公式确定区块的水驱采收率 ;再利用童氏校正水驱曲线 ,建立起含水率与采出程度的关系 ,在此基础上推导出了存水率随采出程度的变化关系式 ;最后建立了含水率采出程度和存水率采出程度的典型曲线。根据区块实际的含水率采出程度和存水率采出程度曲线与典型曲线的位置关系 ,就可以评价区块目前的水驱开发效果。实例应用结果表明 ,该方法简单可行 。

水驱特征曲线对原油粘度不存在选择性——关于正确使用水驱特征曲线的探讨

水驱特征曲线在中国可采储量标定中占有重要地位,正确理解和把握其使用条件是用好水驱特征曲线的关键。长期以来关于“水驱特征曲线对原油粘度是否具有选择性”的学术分歧,在一定程度上影响了水驱特征曲线的广泛使用。通过大量的油藏实例,从多个角度研究了水驱特征曲线与原油粘度的关系,证明了水驱特征曲线对原油粘度不具有选择性。

对水驱特征曲线的正确理解与使用

通过回顾水驱特征曲线的产生过程,讨论了国家行业标准《石油可采储量计算方法(SY/T 5367—1998)》中推荐的张金庆、俞启泰水驱特征曲线的本质及特性,并对水驱特征曲线的一些技术问题进行了深入探讨。指出:①现有水驱特征曲线均以油田实践经验和统计方法获得的经验公式为基础推导而得,都能很好表征水驱油特征;②将水驱特征参数进行多参数组合,同时采用不同的数学运算,只要这些参数组合及数学运算满足线性关系,就能推导出新的水驱特征曲线,通过改变组合方式提出新型水驱特征曲线已无实际意义;③高含水期水驱特征曲线上翘主要是由于含水上升到一定程度后,流度比随着含水率的快速上升而出现拐点,后期流度比快速上升改变了原有的两相流流动动态所致;④开发进入含水期,具有线性关系的水驱特征曲线都可以使用,即使出现拐点,只要在拐点以上部分出现直线段,均可采用线性关系的水驱特征曲线进行预测;⑤水驱油田实际数据证实甲型、张金庆及俞启泰水驱特征曲线在高含水期都可较好预测水驱油田原油可采储量,可以继续大力推广使用。