水驱特征曲线类型及应用

利用水驱曲线法进行油田的动态预测，既适用于天然水驱，又适 用于人工注水开发，是一种非常实用的方法。利用有关水驱曲线法， 可以预测油田的有关开发指标。油田到中后期的含水率不断上升，通 过水驱曲线研究含水上升规律，经过一些合理的措施控制含水率的上 升，从而提高产量，还可以得到极限含水率条件下的产量。相对渗透 率曲线是油藏工程和油藏数值模拟工程计算中的重要参数，通过油田 的实际生产数据，利用水驱曲线法推出相对渗透率曲线，对于油田动 态预测具有十分重要的实际意义。对于一个油田，我们要制定合理的 开采方案，首先要知道可采储量，不然无限量的开采，不仅成本高， 而且产油量也比较低，所以研究油田可采储量是油田开发必须的一个 环节。
（１－７）
累积产油量与含水率之间的关系为：
（１－８）
２．５ 张金庆水驱特征曲线法 张金庆先生经过多年统计分析研究，导出了累积产水量与累积产
油量的一中新型水驱曲线关系式：
经推导累积产油量与含水率之间的关系为：
（１－９）
（１－１０）
该方法适用于任何原油粘度和类型的水驱油藏。 以上各式中：
－累积产油量，１０４ｔ； －累积产液量，１０４ｔ； －累积产水量，１０４ｔ； － 经济极限含水率，％。
［Ｊ］．石油钻采工艺，２００３，２５（５） ［５］ 王祥，夏竹君，张宏伟，等．利用注水剖面测井资料识别大孔道
的方法研究［Ｊ］．测井技术，２００２，２６（２） 作者简介 王国栋（１９８１－），重庆水利电力职业技术学院讲师。研
究方向：应用概率统计。 （收稿日期：２０１１－０９－２８）
（收稿日期：２０１１－１０－１４）
（接６页）的主要特征。④与外界互动。作为国家队的主教练从来都 不会缺少聚光灯的环绕，保持与媒体的良好互动，妥善处理与媒体的 关系，不但能树立国家队在公众心中的良好形象，还能借助媒体的传 播力量，为比赛造势。此时主教练就是一个外交家，他既要有外交家 的辞令回答记者的刁难问题，又要保密球队的比赛策略，对于个别敏 感话题还要能巧妙转移，这其中就包括主教练对局势的把握，对信息 传播底线的控制，以及对球队的自信。⑤临场指挥。篮球比赛有其本 身魅力所在，还有比赛进程的不可预知性。４０分钟比赛，场上形势瞬 息万变，考验主教练的反应速度和正确的应对决策。主教练要随时根 据场上局势的变化，作出战术调整，或者作出换人调整。进攻乏力， 可能需要换强力中锋，或者加多一个远投手，加强外线得分；防守吃 紧，可能需要调上防守型队员；球队领先，可能需要控制比赛节奏； 比分落后，要加快传球速度，这些变化都需要主教练得临场应变能 力。⑥鼓舞球员士气。在高水平的比赛里，技术层面的差距已经不能 决定比赛的胜负，此时球队的意志和精神上升到主要决定因素。主教 练的工作就是要激发球员的这一层面的能量，此时主教练扮演的是一 个激励者的角色，心理学和管理学方面的造诣需要双管齐下。
累积产液与累积产油在单对数坐标下满足如下关系： （１－３）
累积产油量与含水率关系式为：
（１－４）
推荐使用于中等粘度的（３￣３０
）层状油藏。
２．４ 纳札洛夫水驱曲线法（丁型）
前苏联学者纳札洛夫在１９７２年以经验公式的形式，提出了累积液
油比与累积产水量的直线关系式。推荐用于低粘（小于３
）层状
油藏和碳酸盐岩底水驱油藏，其关系式为：
摘 要 水驱特征曲线分析法是矿场常用的一种经验统计方法。在水驱油田的动态分析中，人们发现，对于已经进入含水期开发 的油田，累积产水量与累积产油量，水油比与累积产油量在半对数坐标纸上，当含水率达到一定数值之后，可以拟合一条直线，利用 这条直线就可以进行油田的动态预测。
关键词 水驱特征曲线 含水上升规律 相渗曲线 逐年可采储量
参考文献 ［１］ 中国人民解放军军事科学院战争理论研究部《孙子》注释小组．孙 子兵法新注［Ｍ］．北京：中国军事出版社，１９９２ ［２］ 于振峰．篮球［Ｍ］．桂林：广西师范大学出版社出版，２０００ ［３］ 冉 清 泉 ． 试 论 竞 争 制 胜 之 法 宝 — 知 彼 知 己 ［ Ｊ ］ ． 中 国 体 育 科 技 ，
２ 水驱特征曲线类型
２．１ 马克西莫大－童宪章水驱曲线法（甲型） 通过统计分析注水开发油田累积产油量与累积产水量的关系，发
现在单对数坐标系下，它们存在如下关系： （１－１）
经推导可得累积产油量与含水率之间的关系：
（１－２）
本方法推荐使用于中等粘度的（３￣３０ｍｐａ．ｓ）层状油藏。 ２．２ 沙卓诺夫水驱曲线法（乙型）
１９９８，３４（８）：４４－４６ ［４］ 骆春燕．太极拳的战略战术与《孙子兵法》［Ｊ］．北京体育大学学
报，２００４，２７（２）：２８８－２８９
［６］ 曹冬．再论《孙子兵法》与篮球比赛临场指挥理念［Ｊ］．北京体育大 学学报，２００３，２６（２）：１８１－１８２
［７］ 吕民政，王冬立，李皿，等．八运会部分参赛谋略中的古典军事思想 ［Ｊ］．北京体育大学学报，１９９８，２１（２）：５２－５５
图１ 不同含水饱和度下油水相对渗透率
４ 总结
水驱曲线主要是利用累积产水量与累积产油量，水油比与累积产 油量在半对数坐标纸 上出现的直线段进行油藏动态分析，除了上述作 用外，水驱曲线还可以用来计算采收率、综合含水率等，所以水驱曲 线对于我们研究油藏动态具有十分重要的意义。
参考文献 ［１］ 杨宇，周文，等．计算相对渗透率的新方法［Ｊ］．油气地质与采收 率，２０１０，１７（２）：４５－４９ ［２］ 张兴华，等．水驱特征曲线在油田开发中的应用．江汉石油学院学 报，２００３，２５（增刊） ［３］ 翟广福，等．合理选择水驱直线段的新方法．中国海上油气， ２００９，２１（３）：５８－６３ ［４］ 俞启泰．关于广义水驱特征曲线［Ｊ］．石油学报， １９９５，１６（１）：６１－７０ ［５］ 张金庆． 一种简单实用的水驱特征曲线［Ｊ］．石油勘探与开发， １９９８，２５（３）：５６－５７ ［６］ 阎静华，许寻，杜永波．计算相渗曲线的新方法：甲型水驱曲线法 ［Ｊ］．断块油气田，２００１ ，８（１） ：３８－４０ ［７］ 秦同洛．实用油藏工程方法［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９２ ［８］ 俞启泰．水驱油田产量递减规律．石油勘探与开发，１９９３，２０（４）７２－８０ ［９］ 蒋明．利用水驱特征曲线计算相对渗透宰曲线．新疆石油地质， １９９９，２０（５） ［１０］ 胡建国，等．应用典型曲线拟台方法进行水驱曲线分析．石油勘探 与开发，ｌ９９２，１９（增刊） 作者简介 何坤（１９８６－），成都理工大学油气田开发工程在读学术 型研究生。研究方向：油气藏工程及油藏数值模拟。
１ 水驱油田含水上升规律
水驱油田的一个基本特征就是含水与采出程度的关系曲线，这一 曲线综合反映了地层及油水性质、开发工艺及工艺措施的水平。但是 从研究的角度来说，难以用简单的公式来表达。所以，在研究含水上 升规律时，需要经过一些简单的数学变换和处理。
生产实践表明，一个天然水驱或是人工水驱的油藏，当它全部投 入开发并达到稳产以后，其含水率达到一定程度并逐步上升时，累积 产水量与累积产油量，水油比与累积产油量在半对数坐标纸上，二者 关系为一直线，该曲线即为水驱曲线。在油田的注采井网，注采强度 保持不变时，直线性也保持不变，只有当注采方式发生变化时，才会 出现拐点，但直线关系仍然成立。在我国注水开发油田当中，绝大部 分符合这种规律，我们可以利用这一规律来定量描述和预测油田在生 产过程中的含水变化，还可以推导出相渗曲线和可采储量。
为常数。
例题：中原某油田砂岩油藏参数如下：地层水的粘度为
０．４８ｍＰａ·ｓ，地层水的密度１．０３ｇ／ｃｍ３，地层水的体积系数为１．０４１，
地层原油粘度为１．７ｍＰａ·ｓ，地面原油密度为０．８５０８ｇ／ｃｍ３，原油的体
积系数为１．１５，束缚水饱和度为０．２６７６，残余油饱和度为为０．１４１７，
地质储量为６７６×１０４ｔ。
３ 水驱特征曲线应用
３．１ 广义水驱曲线法计算逐年可采储量 根据文献［４］，选择相应的水驱曲线就可以计算出逐年可采储
量：
（１－１１）
式（１－１１）中：
（１－１２）
应用张金庆水驱曲线表达式（１－９）线性回归求出ａ值，用公式 （１－１２）求出Ｃ值，然后用调整措施之后每年年末的 、 ，根据 计算出的ａ、Ｃ值，就可以计算出每年年末的可采储量 （见表１）。
计算出不同含水饱和度情况下的相对渗透率比值。 式中
第三步：由公式
分别计算出 ， ， 的值，再由关系式
用ｓｐａｓｓ软件拟合出ｍ，ｎ， 的值。
第四步：根据实验得出 和
，再由公式
（１－１４）
（１－１５）
得到
的值。
第五步：最后由公式（１－１６），（１－１７）计算出不同含水饱和
度下油水的相对渗透率值。
（１－１６）
［８］ 李志宏，任保国，颜斌． 《孙子兵法》战略决策的社会考察与竞
技体育之研究［Ｊ］．体育与科学．２００５，２６（１）：４３－４５ ［９］ 鲁玉莹．孙子兵法［Ｍ］．沈阳：沈阳出版社，２００１： ２－４ （收稿日期：２０１１－０９－３０）
（接１０３页）［１］ 曾流芳．疏松砂岩油藏大孔道形成机理及渗流规律研究 ［Ｍ］．石油大学出版社，２００２
（１－１７）
以上各式中
表示束缚水饱和度下的油的相对渗透率，
为残
余油饱和度下水的相对渗透率， 为油的相对渗透率， 为水的相对渗透率， ； 为含水饱和度， 为残余油饱和度， 为束缚水饱和度；Ｎ为地质储
量， ； 和 分别为地面原油和地面水的密度， ； 和 分别为地层
原油和地层水的粘度， ； 和 分别为油相和水相的体积系数；
收集油藏物性数据和生产数据已知的生产数据代入上1水驱油田含水上升规律2水驱特征曲线类型3水驱特征曲线应用21马克西莫大童宪章水驱曲线法甲型25张金庆水驱特征曲线法31广义水驱曲线法计算逐年可采储量32水驱曲线法推导相渗曲线累积产水量104t
129
２０１１年第１２期
石油地质
水驱特征曲线类型及应用
何坤
（成都理工大学能源学院）
型，则根据文献［１］，水驱特征曲线关系式为：
第一步：收集油藏物性数据和生产数据，已知的生产数据代入上Fra bibliotek石油地质
２０１１年第１２期 130
述关系用ｓｐａｓｓ软件拟合出ａ，ｂ的值。 第二步：再由公式
（１－１３）
收集生产数据，根据以上动态数据按张金庆特征关系拟合出出 ａ，ｂ的值，ａ的值为１．６３，ｂ的值为１７６．３６．然后按上述张金庆特征曲线 计算相渗曲线的方法计算出不同含水饱和度下的油和水的相对渗透 率。计算出的不同含水饱和度情况下的油、水相对渗透率如下图：
该方法适合于高粘（大于３０
）层状油藏。
２．３ 西帕切夫水驱曲线法（丙型）
该方法建立了累积产油量与累积产液量之间的关系，其表达式为：
（１－５）
经推导，累积产油量与含水率之间的关系式为：
（１－６）
表１ 焉二某区块水驱曲线法计算逐年度可采储量
３．２ 水驱曲线法推导相渗曲线 根据直线法判断出水驱特征曲线类型，如判断出张金庆水驱类
［２］ 曾流芳，赵国景，张子海，等．疏松砂岩油藏大孔道形成机理及 判别方法［Ｊ］．应用基础与工程科学学报，２００２，１０（３）：２６８－２６６
［３］ 窦之林，曾流芳，张志海，等．大孔道诊断和描述技术研究［Ｊ］．石 油勘探与开发，２００１，２８（１）
［４］ 刘月田，孙保利，于永生，等．大孔道模糊识别与定量计算方法