吸水剖面和产液剖面资料在严重非均质油藏剩余油研究中的应用

吸水剖面和产液剖面资料

在严重非均质油藏剩余油研究中的应用

林明华1

贾 中2

石玉霞

2

(1 中国地质大学,武汉 2 中原油田分公司采油五厂)

摘 要 针对胡状集油田储层纵向及平面渗透率变化大,难以准确建立地质模型,油藏数值模拟准确率低的问题,提出根据水驱油动力学原理,把生产测井资料与流管法结合起来,利用生产测井资料提供的产液量和含水率及分层注入量等资料,确定油藏内任意一点上的剩余油饱和度及其分布,对油藏的开发调整和三次采油提供科学理论依据,为生产测井资料应用开辟了一个新领域。

关键词 非均质油藏 吸水剖面 产液剖面 剩余油 应用

1 原理概述

根据渗流力学的原理,把生产测井资料和流管法结合起来,利用生产测井提供的油层的产液量(注入量)和含水率等资料,确定油藏内任意井点上的剩余油饱和度,从而计算出井间(即平面上)的剩余油饱和度。

1 1 井点剩余油饱和度的确定

1 1 1 含水率与油水相对渗透率的关系

为了研究油藏含水饱和度的变化,以及不同时刻产量、压力等的变化规律,依据水驱油理论,从油水关系的达西定律出发,推导建立了含水率与油水相对渗透率的关系(已简化的):

f w =

1

1+

K ro K rw w o

(1)式中 f w 含水率;

K ro 、K rw 油、水相对渗透率;

o 、

w 油、水粘度。1 1 2 相对渗透率与含水饱和度的关系从式(1)可以看出,含水率是油水两相相对渗

透率的函数,因此为求含水率必须先求出相对渗透率。根据油层物理知识和Pirson 公式:

K rw =S 4w S w -S wi

1-S

wi

(2)

K ro =1-S w -S wi

1-S w i -S

nwt

2

(3)

式中 S wi 束缚水饱和度;

S nwt 束缚的非润湿相的饱和度。

1 1 3 含水率和含水饱和度的关系

水驱条件下任意岩层断面上的含水率是含水饱和度的函数,即含水率是随着含水饱和度的变化而变化。

由任意S w 在油水相对渗透率曲线上查出对应的K ro 、K rw 值,代进公式(1),这样就可确定出该饱和度下的含水率值。利用求得的S w -f w 值作图就可得到其关系曲线,再利用图解微分求导还可作出f (S w )的图形。在明确了S w -K ro 、K rw -f

w

的相互关系后,就可以根据已知的含水

(f w )值推出对应的含水饱和度(S w )的值。1 2 井间剩余油饱和度的确定 流管法在流管中,流体流动是一维的。一维流体的流动符合Buckley-Leverett 定律[1]。1 2 1 流管中的水驱油理论

假定地层水的密度为 w 、地层油的密度 o ,流管的中心坐标为 ,孔隙度为!,渗流面积为A ,则在流管中有

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断块油气田

2002年11月 FAULT BLOCK OIL &GAS FIELD 第9卷第6期

收稿日期 2002-06-15

第一作者简介 林明华,1965年,高级工程师,1988年

毕业于中国地质大学石油及天然气勘探专业,中国地质大学(武汉)在读研究生,现从事油田开发地质工作,地址(457001):河南省濮阳市,电话:(0393)4812974。

-∀

∀( o o)=

∀

∀t( o S o!)

-∀

∀( o w)=

∀

∀t( w S w!)

(4)

经推导整理得

S w=q t t

A!

d f w

d S w(5)

式中 w 水的密度;

o 地层油的密度;

流管的中心坐标;

! 地层孔隙度;

A 渗流面积。

1 2 2 在流管中确定剩余油饱和度的方法

相渗透率的计算是计算地层剩余油分布的基础。确定饱和度的方程反映在产水率导数关系上,而产水率及其导数均是油水相对渗透率的函数。而油水相对渗透率对某种特定地层来讲又都是含水饱和度的函数。

确定相渗透率的方法很多,一般精度都比较低,在本文中,首先按S w的大小顺序,假定相邻三点满足二次方程,即

K ro=a o S2wd+b o S wd+c o

K rw=a w S2wd+b w S wd+c w

S wd=(S w-S wi rr)/(1-S or-S wi rr)

(6)

由三个相邻点的坐标(S w i,K ro i),(S w i+1, K ro i+1),(S w i+2,K ro i+2)和(S w i,K rw i),(S w i+1, K rw i+1),(S w i+2,K rw i+2)分别确定出a o i,b o i, c o i和a w i,b w i,c w i(i=1,2,!)。当含水饱和度S w介于S w i和S w i+2之间时,可用上式计算其相应的相对渗透率、产水率及产水率导数曲线。

在实际地层中,在垂向上把油层分成多个地层,把每一层分为多个流管,对每一流管,由于生产井井口附近的含水率或含水饱和度已知,由上述方法可确定井口附近的产水率的导数f w2。由公式(4)可得:

d f w

d S w=

X sw A!

q t t(7)

对流管中的所用网格应用此公式可得:

f sw=V p

V pt

f sw2(8)

由井口的产水率导数确定流管内任意点上的产水率导数,再由产水率导数用上面的方法确定各网格的含水饱和度。2 研究成果的运用

利用本项研究成果,2000年对胡状集油田胡7南块沙三下4上油藏剩余油分布解释,取得了良好的解释成果。

2 1 所选油藏基本地质情况

岩性主要为粉砂岩、砂岩和含砾砂岩,夹有砾岩沉积。层间、层内非均质性十分严重。平均孔隙度18 2%,渗透率最高值1296 2∀10-3 m2,最低仅2∀10-3 m2。油藏平均埋深2210~ 2320m。原油地面粘度37mPa#s。原油密度0 875g/cm3,凝固点34∃。

油藏动用地质储量1.1M t,主要有6个砂体,其中1~5号砂体为主要含油砂体。

到1999年底,油藏共有油井10口,水井9口,采油速度0 88%,采出程度28 8%,综合含水94 3%,标定采收率36 4%。

2 2 资料的收集与处理

2 2 1 资料的收集

根据项目的研究需要,首先进行基础资料的收集,其中包括:井位图,砂体分布图,储层物性参数(K、!、h、 o、 w、S wi、S or),油水井的生产情况以及射孔数据,油水的相对渗透率检验报告,油藏开发动态资料。

收集了该块9口水井的吸水剖面资料(胡7-7、胡7-51、胡7-56、胡7-59、胡7-61、胡7 -201、胡7-205、胡N7-206、胡7-213)。

收集了5口井的剖面资料(胡7-15、胡-60、胡7-62、胡C7-50、胡7-202)。

2 2 2 参数的选取及计算

原油粘度:本区没有原油高压物性资料,借用油田内相似油藏的原油粘度 o=7 2mPa#s。

地层水粘度:根据油藏位置的地层温度及地下水的矿化度等参数拟合计算地层水粘度 w= 0 45mPa#s。

束缚水饱和度S wi和残余油饱和度S or从相渗曲线试验资料获得。

2 3 解释成果分析

利用所研制的软件对该断块内的资料进行处理,分别得出沙三下4上的1~3号砂体、4号砂体、5号砂体的含油饱和度分布图。

2 3 1 1~3号砂体含油饱和度分布特点

沙三下4上1~3号砂体由于渗透率较低(小

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第9卷第6期 林明华等.吸水剖面和产液剖面资料在严重非均质油藏剩余油研究中的应用 2002年11月