水驱油田含水上升规律和递减规律研究_
4.2水驱特征曲线分析.
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。
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
fw
R
( SW )
凹型、凸型，S型，三类曲线
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 生产措施调整运用的好坏也是一个重要的因素。
fw
1 1 10[c1 (1.6902c1 ) RD ]
童氏图版
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生
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：
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。
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%
底水油藏水平井含水上升规律影响因素分析——以南海东部A油田为例
227在底水油藏的开发过程中，水平井因其具备生产井段较长、泄油面积广、井底压降较小等优势被广泛采用于各大油田。
底水油藏往往存在非均质性严重、底水层活跃以及地层原油黏度较高等特点，深入研究底水油藏水平井含水上升规律对于实现其高效开发具有重要意义。
A油田位于珠江口盆地北部坳陷带，储层属于中—高孔隙度（21.5%～31.5%）、特高渗透率（1255.8～6042.7mD）储层，夹层分布广泛；纵向上分布着29个底水油藏，呈现“上稠下稀”的分布特点，底水能量充足。
在开发因素基本相同条件下，不同含水上升规律主要是多种地质油藏因素的共同耦合的结果[1-3]。
以往对含水上升规律影响的研究较多着重单一的开发参数，理论公式又不能全面地表征各种地质油藏参数的影响。
本文基于油藏实际数据，建立油藏典型模型。
根据对A油田油藏的实际动态分析，得出不同水平井含水上升模式及其影响因素，在此基础上进行正交试验，基于油藏数值模型进行多因素分析，找出主控因素[1]。
1 区块含水特征分析截至2022年底，A油田底水油藏共有开发水平井51口，综合含水率为97.6%，采出程度为45%，其中46%的井含水率大于60%。
含水上升模式总体可分为四类：Ⅰ “厂”型，Ⅱ “凸”型，Ⅲ 过渡型“凸”线，Ⅳ “S”型。
针对不同的含水上升模式，使用七个特征值：N 0，N 1，K 1，f 1，N 2，K 2，f 2和2个初期指标（如图2）来对四种类型进行了定量描述。
针对四种含水上升模式，从油水黏度比、夹层位置和夹层大小、水油厚度比、油柱高度等角度进行多因素分析。
经过统计南海东部A油田实际动态，得到不同因素影响下的四种含水上升模式，如表1-2所示[2]。
底水油藏水平井含水上升规律影响因素分析——以南海东部A油田为例税敏1 彭攀1 郑洁21.中海石油（中国）有限公司深圳分公司 广东 深圳 5180002. 中海油研究总院有限责任公司 北京 100028摘要：南海东部A油田是典型的底水油藏水平井增产改造开发区，在开发过程中，不同油层与油井含水上升规律存在明显差异，制约了该油藏的高效开采。
油田开发效果评价及递减规律分析方法
油田开发效果评价及递减规律分析方法油田开发效果评价及递减规律分析方法是指对油田开发项目的成果进行评价，并通过分析递减规律来提供参考和指导。
这方面的研究对于油田开发的规划、管理、决策等方面具有重要意义。
下面将介绍一种常用的方法——产出曲线法，并通过实例进行说明。
产出曲线法是一种用于评价油田开发效果和分析递减规律的常用方法。
其基本原理是通过观察生产数据的变化，绘制出油井产量随时间的变化曲线，从而了解油田开发的效果以及递减规律。
该方法的步骤如下：1. 收集生产数据：包括油井的产量、井口压力、水驱效果等数据。
2. 绘制产量曲线：根据收集的数据，将油井的产量随时间的变化绘制出来，可以得到一个产量曲线。
3. 分析曲线特征：观察产量曲线的形状和走势，找出曲线的特征，比如曲线的陡峭程度、是否存在拐点等。
4. 评价效果：根据曲线特征，评价油田开发的效果，比如是否达到预期产量，是否具有稳定的生产能力等。
5. 分析递减规律：根据产量曲线的变化趋势，分析递减规律，比如产量的递减速度、递减曲线的变化趋势等。
这可以为后期的油田开发规划提供参考。
以下是一个简单的实例来说明该方法的应用：假设一油田在开发初期的前5年，油井的产量如下：第1年：1000桶/天第2年：800桶/天第3年：600桶/天第4年：400桶/天第5年：200桶/天通过将这些数据绘制成产量曲线，可以得到以下结果：年份产量（桶/天）1 10002 8003 6004 4005 200根据曲线的变化趋势可以看出，油田的产量在逐年递减。
通过分析递减规律，可以得出以下结论：1. 油田的产量递减速度较快，从第1年到第2年产量就下降了20%。
2. 递减曲线呈现出明显的直线下降趋势，表示油田的递减规律比较稳定。
根据这些分析结果，可以对油田的开发效果进行评价。
在初期开发阶段，油田的产量可以满足预期，但随着时间的推移，产量开始递减，需要考虑后期的配套措施，以延长油田的产量寿命。
浅析水驱油田含水上升规律及其应用
浅析水驱油田含水上升规律及其应用摘要：含水上升率与含水上升速度是反映油田地质因素和开发因素的综合指标，是评价油田开发效果和预测开发指标的核心指标。
基于甲型和丙型水驱曲线建立了含水上升率与含水率的理论关系式，指出水驱油田含水上升率至少有 2 种变化形态，可以利用其变化规律来判断水驱曲线的应用条件;分析指出含水上升率与含水上升速度之间为线性关系，斜率为地质储量采油速度，基于此建立了利用动态资料评价采油速度的方法，并同时给出了含水上升速度与含水率及采油速度之间的理论关系式，可以用来评价含水与采油速度的高低。
实例应用结果表明所得到的理论关系式具有良好的适用性，所得的研究成果对矿场应用和理论研究具有较高的借鉴意义和指导价值。
关键词: 含水率; 含水上升率; 含水上升速度; 采油速度引言含水上升速度、含水上升率和采油速度是评价油田开发效果和预测开发指标的核心指标，也是综合反映油田开发地质因素和开发效果的综合指标。
正确地认识油田含水上升规律，是实施油田各项技术措施实施的前提;只有充分认识油田含水上升规律，弄清哪些因素是必然的、哪些因素是人为造成的、哪些是可以通过后期措施加以调整的，才能为油田的开发、调整决策提供科学、合理的依据，为油田的高产、稳产打下坚实的基础。
一、含水上升率、含水上升速度与采油速度的含义含水上升速度指某一时间内油井含水率或油田综合含水的上升值，通常用月或年含水上升速度表示(式 1)。
δfw =ΔfwΔt=f w2 － f w1Δt (1)含水上升率在微观上指的是含水率对饱和度的偏导数［1］(如式 2)，通常应用平面一维水驱的Buckley － Leverett 方程进行计算，然而由于油藏的各种特殊性，很少有符合其理论上变化特征的规律，因而实际应用中通常指每采出 1% 的地质储量时含水率的上升值(如式 3)。
f' w =fw Sw (2)f' w =f w2 － f w1R 2 －R 1=ΔfwΔR (3)不难看出，含水上升速度是时间上的概念，它反映了油田含水率随开发时间的变化特征，而含水上升率不但包含了含水率的变化特征，还含了地质储量的概念。
油井含水急剧上升的原因探讨
一般从两方面入手：1、含水上升主要是由于注入水引起的含水上升分析日注水量（注水强度）与含水的关系，注水强度大的下调注水，注水强度低的上调注水（特别是有孔隙水的高水饱油藏来说，这点尢为重要）如果是因裂缝引起的含水上升，一方面化堵调剖面、封堵高含水层，动用其它层，一方面停注，另外就直接转注如果是尖峰吸水引起注入水突进的，采用下调注水、剖面改造等方法2、含水上升主要是由于油井引起的分析采液强度与含水的关系，确定合理的采液强度（对于底水油藏、油水粘度比大的油藏来说，非常重要）分析流压（动液面）与含水、产量的关系，适当提高流压如果剩余油低（一般油井含水缓慢自然上升，采出程度高）的井，提高采液量对于油井含水上升，我认为主要从下面几点入手1.首先分析含水上升原因，通过化验鉴定水的矿化度，从而判断水的来源。
2.若水是来自生产层位，说明是水淹或根据地质图件判断出水具体层位，若是来自地表水，说明是窜层或上部有漏点，则可以通过找漏等措施，判断漏点以后，执行堵漏。
3.生产层位出水一般根据隔层厚度的大小，采取的措施有卡堵、填砂、注灰、打桥塞等措施实现分层开采的目的。
4.水淹层则可以采取调整对应水井的注水量，调驱等措施达到控制含水上升的目的。
1、油井含水急剧上升的危害当油井的含水达到98%时，意味着油井失去了开采价值，可见含水对油井生产的重要性，油井含水急剧上升对油井的生产造成很大的影响，首先是减缓了单井的采油速度，由于含水的急剧上升，造成日产油量急剧下降，从而减缓了单井的采油速度；其次是由于含水急剧上升，造成油层内大量原油开采不出来，从而降低了区块的采收率；再次，由于局部油井含水的急剧上升，造成注入水沿水线突进，一方面造成局部油层水淹，另一方面造成平面矛盾加剧，使其他区域油层注水见效慢或没有注水效果。
2、油井含水急剧上升的原因油井含水急剧上升是多方面原因造成的，分析研究以下几种情况。
2.1油井措施后含水急剧上升。
油井酸化措施后，含水急剧上升，而且一直居高不下，分析原因，一方面是酸化措施时，喷挤酸化液压力过大，造成油层裂缝增多，从而水线推进通道增多；另一方面酸液的浓度较高，酸液与疏通了高渗层或底水。
底水油藏油水运动规律研究
底水油藏油水运动规律研究摘要：对于底水砂岩油藏，分析水平井的脊进机理，进而确定其水淹规律是底水油藏水平井合理开发的理论基础。
通过对底水油藏水平井的水脊机理、生产规律及影响因素分析基础上，采用物模实验、数值模拟以及水平井测试相结合来分析水平井见水特征，以指导后期的水平井控水措施。
关键词：底水水平井规律Abstract:forsandstone reservoir with bottom water,analysis of horizontal wellridgeinto themechanism,and then determine itsflooding lawis the theoretical basis forreasonable developmentofhorizontal well in bottom water reservoir.Thelaw and the influencemechanismofproductionwater crest,a horizontal well in bottom water reservoirbased on the factor analysis,analysis ofhorizontal wellwaterfeatures using thephysical modelexperiment,numerical simulation and thehorizontal well testingof the horizontal wellcombination,guide the laterwater controlmeasures.Keywords:rulesof horizontal well with bottom water drive中原1区和KZ1区是中原油田碎屑岩底水油藏的典型区块，以研究两个区块揭示底水油藏油水运动规律。
两个区块表现特征包括开发过程中油井的压力下降幅度较小。
油藏工程水驱
求：地质储量，画出水驱曲 o/ Boi =7934×10.17×0.26×0.837×0.86/1.22 =12543吨 基本水驱曲线 100000 甲型水驱曲线 10000
累积产水量
1000 100 10 0 2000 4000 累积产油量 6000 8000
与N及μo/μw有关，它们越大，A2越大
C De
cSwc
cS oi B2 2.303 N
B2与N有关，N越大，B2越小
• 甲型水驱曲线也可写成：
lg(Wp C) A2 2 Ro
cS oi 2 B2 N 2.303
•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 ） N p1 N p 3 N p2 求C值 2 2 W p1 W p 3 W p 2 C W p1 W p 3 2W p 2
N p S oi N
Np o Bo w 1 WOR expc S wc S oi o Bo w d N
取对数
cN p Soi o Bo w cSwc lgWOR lg do Bo w 2.303 2.303N
• 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, ф=0.26, soi=0.837,Swc=0.163, μo=0.7cp, Boi=1.122, Bw=1.0,γo=0.86, γw=1.0。其它的生 产数据见表。
油藏工程动态分析方法
dq dq D qdt dN p qn D Dr n qr dq qn Dr n dN p qr
19
5.产量递减规律的应用
q dN p Dr N pr
Np n q r
dq n q qr
只有认清了产量递减规律，才能有效地采取防
止产量递减措施，提高油气采收率。
4
Байду номын сангаас
1.产量变化模式
Q
三个阶段：
t
上产期：新井的不断投产，产量逐渐上升。
稳产期：油气产量达到最大设计产量。 递减期：地层有效驱动能量衰竭的象征。
5
1.产量变化模式
上产期：时间较短，采出可采地质储量的5-10% 稳产期：受地质条件和开发系统设置的影响。 中小型油气田：2-5年 大中型油气田：5-10年 特大型油气田：10年以上 产量大，稳产期内油田开发的深层次矛盾未 暴露出来。采出可采地质储量的50-60%
n 1
n 1 n
Dr D 1 nDr (t tr )
t
13
4.产量递减类型分析
d 2q n 1, 2 0 dt
d2q Dr n (n 1) n q 2 dt qr
表明递减速度逐渐变大, 产量为凸型递减。
q
vD
qr Dr
[1 nDr (t t r )]
1 qr n t tr [( * ) 1] nDr q 1 qr n tabn tr [( ) 1] nDr qel
*
q
*
t
*
17
5.产量递减规律的应用
qr 产量递减曲线: q [1 nDr (t t r )]1/ n t t qr qdt dt 1/ n [1 nDr (t t r )] tr tr
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0． 303
1． 996
0． 010
0． 010
100 3 3 5． 406 0． 156
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0． 092
100 4 2 4． 515 0． 251
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2． 695
0． 175
0． 121
含水上升率凸形下降转凹形下降
含水 上升率
2． 005
可采储量 采出程度
0． 698
将含水上升率定义为采出1% 可采储量的含水
收稿日期： 2011－09－29。 作者简介： 张金庆，男，高级工程师，从事油气田开发研究工作。联系电话： 13501179825，E－mail： zhangjq1@ cnooc． com． cn。 基金项目： 中海石油（ 中国） 有限公司综合科研项目“中国海上油田开发规律及技术政策研究”（ 2007KJB－01） 。
下降，含水率和可采储量采出程度的关系是先凹形
上升后凸形上升，即 S 形； 水油流度比越大、水相指
数越小、油相指数越大，含水率和可采储量采出程度
的关系越偏向凸形； 水油流度比越小、水相指数越
图 1 含水率和可采储量采出程度的关系
图 2 含水上升率和含水率的关系
大、油相指数越小，含水率和可采储量采出程度的关 系越偏向凹形。可采储量采出程度为 0 和 1 时，含 水率为 0 和 1，含水上升率均为 0。由式（ 9） 还可知，
+ no Rf］
（ 9）
通常情况下，水相指数和油相指数的值为 2 ～ 4［7］。根据不同的 M，nw 和 no 值，可以通过式（ 7 ） 和 式（ 9） 得到含水率和可采储量采出程度的关系及含
水上升率和含水率的关系（ 图 1，图 2） 。影响含水
率和含水上升率变化规律的因素是水油流度比、水
相指数和油相指数； 含水上升率随含水率先上升后
fw
= 1
+
1 μwBw
Kro
（ 4）
μo Bo Krw
式中： fw为含水率； μw为地层水粘度，mPa·s； Bw
为地层水体积系数； μo 为地层原油粘度，mPa·s； Bo
为地层原油体积系数。
把式（ 1） 、式（ 2） 代入式（ 4） ，并令
M = μo Bo Krw（ Sor ） μw Bw Kro（ Swi ）
因素还未认识清楚。根据相对渗透率曲线和分流量方程，从理论上揭示了水驱油田含水上升率的变化规律及其影
响因素，同时研究了在定产液量的条件下含水上升率和递减率的关系。结果表明： 含水上升率通常随可采储量采
出程度先凹形上升后转凸形上升，上升到峰值后开始下降，先凸形下降后转凹形下降，转折点的含水上升率及对应
的可采储量采出程度和含水率由水油流度比、水相指数和油相指数 3 个参数确定； 在定产液量的条件下，含水上升
升，在下降过程先凸型下降后凹型下降。
4 Arps 递减模型的递减特征分析
Arps 递减模型的递减率和累积产油量可以分
图 3 Arps 递减模型递减率和可采储量采出程度的关系
如果含水上升率处于上升阶段，即递减率也处 于上升阶段，那么用 Arps 递减模型拟合该阶段产量 变化 规 律 所 得 的 递 减 指 数 应 为 负 值。这 解 释 了 Arps 递减模型递减指数小于零的原因。如果用该 阶段得到的参数预测可采储量，其结果明显偏保守。 如果含水上升率处于凸形下降阶段，那么用 Arps 递 减模型拟合该阶段产量变化规律所得的递减指数一 般为 0 ～ 0． 5，如果用该阶段得到的参数预测可采储 量，其结果也偏保守。只有在含水上升率处于凹形 下降阶段，利用 Arps 递减模型预测的可采储量才是 比较符合实际的。水驱油田后期，其递减指数一般 大于 0． 5 且小于 1； 如果预测值小于 0． 5，应用时需 要慎重。丙型水驱曲线相当于 Arps 递减模型递减 指数为 0． 5 的情况［10］。因此可推断，由丙型水驱曲 线预测的可采储量也偏保守。根据水驱曲线的含水
0． 515 0． 097 0． 216 0． 324
0． 750 0． 588 0． 678 0． 706
·84·
油气地质与采收率
2011 年 11 月
根据表 1 及式（ 9） 的分析结果，可得如下结论： ①水 油流度比越大，含水上升率从凹形上升转凸形上升， 从上升到下降，从凸形下降转凹形下降时的可采储 量采出程度和含水率就越低，反之越高； ②水相指数 与油相指数之和越大，含水上升率的峰值也越大，反 之越小； ③在水油流度比为 1 的条件下，若水相指数 和油相指数相等，则含水上升率的峰值与水相指数 或油相指数相同，含水上升率达到峰值时的含水率 和可采储量采出程度都是 0． 50； 若水相指数和油相 指数不等，则含水上升率的峰值近似于水相指数与 油相指数之和的平均值，含水上升率达到峰值时的 含水率接近 0． 50； ④在水相指数与油相指数相等的 条件下，以水油流度比 1 为界，水油流度比无论是增 加还是减少，含水上升率的峰值都增加。水相指数 与油相指数不等时，同样存在某个水油流度比，若水 相指数小于油相指数，那么该水油流度比小于 1，反 之，大于 1，以此为界，水油流度比无论是增加还是 减少，含水上升率的峰值都增加。
第 18 卷 第 6 期 2011 年 11 月
油气地质与采收率 Petroleum Geology and Recovery Efficiency
Vol． 18，No． 6 Nov． 2011
水驱油田含水上升规律和递减规律研究μ
张金庆，孙福街，安桂荣
（ 中海油研究总院，北京 100027）
摘要： 含水上升规律和递减规律是水驱油田的主要规律，但目前对于两者的内在联系及含水上升规律的主要影响
10 2 4 3． 902 0． 172
0． 386
1． 897
0． 070
0． 062
10 3 3 3． 522 0． 298
0． 433
2． 104
0． 196
0． 127
10 4 2 3． 251 0． 410
0． 448
2． 007
0． 302
0． 146
100 2 4 8． 124 0． 059
形上升转凸形上升、从上升到下降及从凸形下降转 凹形下降时的可采储量采出程度，再代入式（ 7） 和 式（ 9） 可得到对应的含水率和含水上升率（ 表1） 。
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
表 1 不同流体和相对渗透率参数下的含水上升率特征
水油 流度
比
水相 油相 指数 指数
含水 上升率 高峰值
别表示为
Dt
=
（
1
Di + nDit）
（ 15）
Np
=
NR（ 1
－
（1
+
1 nDi t）
） 1
n
－1
（ 16）
式中： Di 为初始递减率，a－1 ； n 为递减指数； t 为
时间，a。
由式（ 15） 和式（ 16） 可以得到递减率和可采储
量采出程度的关系为
n
Dt = Di （ 1 － Rf） 1－n
率和递减率的变化规律一致。认清含水上升规律和递减规律，可以更准确地预测水驱油田的开发指标。
关键词： 含水上升率 递减率 相对渗透率曲线 分流量方程 水油流度比 水相指数 油相指数
中图分类号： TE341
文献标识码： A
文章编号： 1009－9603（ 2011） 06－0082－04
中外大量水驱油田的生产数据统计表明： 含水 率和可采储量采出程度的关系可以划分为 3 种类 型，即凸型、S 型和凹型［1－3］。这些类型可以通过相 对渗透率曲线和分流量方程从理论上得以验证。生 产数据统计及数值模拟结果也表明： 含水上升率和 递减率随含水率先升后降，但含水上升率和递减率 的峰值有 高 有 低，峰 值 发 生 时 的 含 水 率 也 有 低 有 高［4－6］。影响其高低的因素是什么？ 含水上升率和 递减率有何内在联系？ Arps 递减曲线的递减指数 为什么会出现负数？ 各种水驱曲线预测的指标为何 不同？ 所有这些问题都可以通过相对渗透率曲线和 分流量方程进行解释。
0． 614
2． 743
0． 738
0． 301
1 2 4 2． 929 0． 377
0． 486
1． 861
0． 252
0． 169
1 3 3 3． 000 0． 500
0． 500
1． 944
0． 381
0． 188
1 4 2 2． 929 0． 623
ห้องสมุดไป่ตู้0． 514
1． 910
0． 499
0． 199
（ 5）
式中： M 为水油流度比。
则含水率的表达式为
fw
=
MSwd nw
MSwd nw +（1 －
Swd ）
no
（ 6）
根据 Swd 的定义，Swd 其实就是可采储量采出程
度。因此式（ 6） 可改写为
fw
=
MRf nw
MRf nw +（1 －
Rf）
no
（ 7）
式中： Rf为可采储量采出程度。
2 水驱油田含水上升规律
把式（ 12） 和式（ 13） 代入式（ 8） ，并假设产液量
为定值，可得
Dt
=
Ql NR
f
w
'
（ 14）
式中： Dt 为年递减率，a－1 。
即在定产液量的条件下，递减率和含水上升率
的变化规律是一致的，其关系是正比关系。因此在
通常情况下，递减率随可采储量采出程度也是先上
升后下降，递减率在上升阶段先凹型上升后凸型上