4.2水驱特征曲线分析
综合可采储量分析实验-水驱曲线在油田开发中的应用
综合可采储量分析实验－水驱曲线在油田开发中的应用实验学时：2学时 指导教师：康志宏一、 实验目的1. 掌握利用水驱特征曲线分析和预测可采储量的理论与原理；2. 掌握应用电子表格绘制分析图件；3. 熟悉相关开发指标的计算方法。
二、 实验原理1. 水驱特征曲线是指一个天然水驱或人工水驱的油藏，当它已经全面开发并进入稳定生产阶段后，含水率达到一定高度并逐渐上升时，在半对数坐标纸上，以对数坐标表示油藏的累积产水量Wp ，以普通坐标表示油藏的累积产油量Np ，做出两者的关系曲线，常出现一条近似的直线段，称为水驱特征曲线。
2. 前苏联学者马克西莫夫，1959年以经验公式提出的累积产水量与累积产油量的半对数关系式，后于1978年我国著名油田开发专家，已故中科院院士童宪章先生，命名为甲型水驱曲线。
3. 水驱特征曲线方法是天然水驱和人工注水开发油田特有的研究方法。
4. 常用的水驱曲线目前已有50多种应用于油田，可以对累积产油、累积产水、累积产液、产油量、产水量、产液量、含水率、水油比、可采储量、采收率等各项指标进行预测。
5. 油田的注采井网、注采强度、增产措施等变化时，水驱曲线可能会出现拐点，但半对数直线关系可能仍然成立。
6. 水驱特征曲线方法的作用包括：求取最大的累积产量（可采储量）；标定采收率；分析预测含水与累积产量的关系；评价开发效果；求地质储量等等。
（1）甲型水驱曲线：p p N B A W 11lg +=累积产量[]111)303.2lg(lg B B A WOR N p +-=开采储量[])303.2lg()1lg(11%98%98B A f f N w w R +--=（2）乙型水驱曲线：p N B A W OR 22lg +=累积产量221lgB A f f N wwp --=开采储量22%98%981lgB A f f N w w R --=（2）产出程度和含水率的关系：产出程度和含水率的关系可以从乙型水驱曲线推到出： 由： P wwN b a f f 221lg+=- 设：b 2＝d ⁄ N（其中：d ＝N b 2 ）上式为含水率和产出程度的关系式。
水驱特征曲线法对油田进行动态预测
水驱特征曲线法对油田进行动态预测作者：王天吉来源：《中国科技博览》2018年第25期[摘要]水驱特征曲线是人工注水开发或天然气水驱开发油田的特定固有规律，是研究油田含水规律、预测开采指标和标定可采储量最基础的方法。
利用水驱曲线法对油田数据进行分析，对制定最优油田开发方案，科学、经济、合理地开发气藏具有极为重要的意义。
[关键词]水驱特征曲线；采收率；可采储量；产量递减中图分类号：TE327 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）25-0009-011、几种水驱特征曲线分析通过第三章的推导，可以整理出目前我国矿场上最常用的四种水驱特征曲线：甲型水驱特征曲线；乙型水驱特征曲线；丙型水驱特征曲线；丁型水驱特征曲线。
1.1 水驱特征曲线的适用条件研究和应用表明，要正确应用水驱曲线，必须遵守以下3条原则。
（1）稳定水驱原则：关于水驱曲线的适用条件，我国和俄罗斯的研究者有一个共同的看法，即水驱特征曲线只适用于稳定水驱的条件；（2）直线段原则：水驱曲线大多数是两个系数的线性方程，用线性回归求得直线段的参数并外推预测指标是水驱曲线应用的基本方法；（3）含水率界限原则：水驱曲线只有在含水率达到某一值时，才出现直线段，称为初始含水率，因此水驱曲线必须在初始含水率出现以后才能应用。
1.1.1水驱特征曲线只适用于注水开发油田的某个阶段影响油田开发效果的因素有两个，一个是自然因素，一个是人为因素。
虽然可以看出这些规律的变化的总体趋势，但是想进行统一的描述却很难。
经研究表明，所有的水驱特征曲线都很难描述油田开发的全部过程，无一例外都是只能适用于油田含水的某一个特定阶段。
这既与在生产过程中不断调整油田生产措施有关，又与油田含水上升的基本规律相关联。
对于水驱特征曲线来说，水驱特征曲线的适用条件就是要明确适用的含水范围。
对于甲型（马克西莫夫—董宪章曲线）和乙型（沙卓洛夫曲线）水驱特征曲线来说，在高含水后期会产生上翘。
水驱特征曲线课件教学内容
对于水驱油田来说，无论是依靠人工注水 或是依靠天然水驱采油，在无水采油期结束后， 将长期进行含水生产，其含水率还将逐步上升， 这是影响油田稳产的重要因素。所以，对这类 油田，认识油田含水上升规律，研究影响含水 上升的地质工程因素，制定不同生产阶段切实 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，极为重要的工作。这次我将和 大家共同学习水驱油田含水上升规律及分析方 法。
用途：发现了这一规律，就可以运用这一
定量规律来描述和预测各油田在生产过程中的
含水变化，产油情况，最终采收率及可采储量。
樊29块水驱规律曲线
油藏中由于水侵，含水饱和度会不断增加，导致采出液体 中水油比增加，通过推导得出水驱规律曲线的基本公式：
Logwp=a+b*Np
a：几何意义是直线延长线在纵轴上的截距；
1、计算累积水油比：R=2.3*WP*b
2、计算累计产水量为WP时的含水： fw=2.3*wp*b/(1+2.3*wp*b)=R/(1+R)
3、计算可采储量:NP=(lg21.3/a*b)/b
4、预测动态储量:N动态=7.5*b-0.969
5、计算水驱波及体积系数和驱油效率： 对多次调整的油田，其水驱特征曲线在不同的 调整阶段会出现不同的直线段，对不同的直线 段进行采收率ER与井网密度f（公顷/井）进行 统计，并绘制在半对数坐标纸上，同样具有线 性关系：换算后公式为ER＝10A*e-2.303*f/b
b:几何意义是直线段对横轴的斜率，1/b则是对纵轴的斜率， 它的物理意义为累积产水量上升10倍所能获得的采油量。1/b 越大，即b值越小，则反应地层条件好，原油性质好，注采井 网及采油速度比较合理，反之b值越大，则反应地层条件不好， 原油性质不好，注采井网及采油速度不合理，开发效果差。
石油大学,石油工程,油藏工程第四章 第二节水驱曲线
（
C W p1 W p 3 W p22 W p1 W p 3 2W p 2
（4-89）
将表4-10内的和代入式（4-88）中得：
由图4-10查得： W p 3 1800 t W p1 ,W p 2以及W p 3 再将表4-10内的 数据带入式（4-89）得：
lg(W p 100 ) 10147 5.089 10 4 N p
同样可利用上式对该井组未来动态进行预测。
4-2驱特征曲线分析
1
N 4.确定511井组葡I4-7层的可采储量（p max ）很最终采收率（ ）
根据表4-10数据可知，当该井组注水开发试验结束时的含水率 f w 97% ， 水油比 WOR max 32.30 ，累积产水量W p max 26503 t 。而在前面已经求得：
A1 1.8814 , B1 5.287 10 4 A2 1.147 , B2 5.0896 10 4
将有关数据带入式（4-84）和（4-85）中，可以得到可采储量（ 和最终采收率（ ）分别为：
N p max
N p） max
lg 32.30 1.8814 51.1% 4 5.287 10 12542 将已知数据分别代入式（4-86）和（4-87）得：
lg 32.30 1.8814 6418 (t ) 5.287 10 4
lg N p max
lg
32.20 (10147 0.3622 ) 5.0896 10 4 6468 (t ) 5.0896 10 4
32.20 (10147 0.3622 ) 4 5.0896 10 51.5% 5.0896 10 4 12542
低渗透油藏产量递减规律及水驱特征曲线
低渗透油藏产量递减规律及水驱特征曲线低渗透油藏是指储层渗透率低于1mD的油藏，具有开发和开采难度较大的特点。
低渗透油藏产量递减规律是指在油田开采初期，随着单井单元产量的逐渐下降。
水驱特征曲线是指在低渗透油藏中，水驱过程中产量与时间的关系曲线。
下面将详细介绍低渗透油藏产量递减规律和水驱特征曲线。
1.初期产量高，递减速度快：油井开采初期，储层压力高，在储层中形成较大的压力差，使得油井产量较高。
然而，随着时间的推移，渗透率低的储层渗流速度较慢，油井产量递减速度较大。
2.初期产量递减快，后期递减缓慢：油井开采初期，油藏中的自然驱动力较大，油井产量递减较快。
但是，随着油藏压力的降低和水的渗入，后期油井产量递减逐渐缓慢。
3.在一定时期内产量基本稳定：低渗透油藏产量递减的初期非常快，但在一定时期内，油井产量会趋于稳定。
这是由于在此时期内，储层渗透率降低导致的压力差逐渐减小，产量逐渐稳定。
4.老化期产量进一步下降：随着时间的推移，储层中残存油饱和度降低，油井产量进一步下降，进入老化期。
在这个阶段，一般需要采取增产措施，如人工提高压缩气的注入量，进一步提高产能。
水驱特征曲线：水驱特征曲线是低渗透油藏中水驱过程中产量与时间的关系曲线。
水驱是一种常用的增产措施，通过注入水来推动油藏中的原油向油井移动，并提高油井产能。
水驱特征曲线的主要特点包括以下几个方面：1.初始阶段：在注入水的初期，随着水的压力向油藏传播，储层中的原油粘附在孔隙表面开始脱附，并随着水的流动进入油井，使得油井产量快速增加。
2.稳定阶段：随着水的继续注入和孔隙压力的增加，油藏中原油饱和度降低，使得油井产量逐渐稳定。
在这个阶段，注入水的效果逐渐减弱，产量增加缓慢。
3.饱和度降低阶段：随着时间的推移，油层中残存油饱和度降低，油井产量开始递减。
递减速度取决于油藏渗透率和水的渗透能力。
4.插曲阶段：在水驱过程中，由于储层渗透率和孔隙结构的复杂性，储层中可能存在一些非均质性，从而导致一些油井产量的插曲现象。
水驱特征曲线PPT课件
然后又倾向累积产水量一方，不同油田出现直
线段的阶段也是不相同的。油层非均质越严重，
油水粘度比越大，直线段出现和结束的含水阶
段都高，油层单一，均质，油水粘度比小的油
田直线段出现和结束时的含水一般较低。
.
23
6、一般情况下，驱替特征曲线可应用到大
小不同的单元，但是单元小则受到临时性因素 的影响大。单元越大，曲线一般比较光滑，可 靠性大，但计算结果比较笼统，同时大单元中 高含水部分和低含水部分产量比例的大幅度调 整也会使斜率发生变化，形成开发状况变好或 变差的假象。因此在标定某一个油田时，要把 独立单元标定结果和油田标定结果进行综合分 析，得到较为准确的结果。
2004 210.5 1810.74
2005 215.72 1967
.
18
.
19
.
20
.
21
1、计算对象全部为注水开发油藏，把非注
水单元混杂在一起计算，结果会有很大的偏差， 特别是复杂断块油田常把注水单元和不注水单 元放在一起计算，结过偏差会很大。
2、天然边水驱动油藏一般不用该方法。
3、高含水后，逐排关井的油田或停注造成
.
2
100 80 60 40 20 0 0
樊29块含水—采出程度曲线
5
10
15
20
25
30
.
3
大古67块含水—采出程度曲线
100
80 含 60 水 % 40
20
0 0
理论
实际
5
10
15
20
25
30
.
4
应用于天然水驱和人工注水开发油田的水 驱曲线，目前有20余种。按其构成，形成分为
水驱特征曲线
水驱特征曲线
水驱特征曲线是描述油田开发过程中石油和水的运移规律的一种曲线，它是通过实验测定得到的。
水驱特征曲线可以反映出油田开发的水驱规律和水驱效率，对于油田的开发和管理具有重要的指导意义。
水驱特征曲线通常包括以下几个参数：
1.渗透率：渗透率是指地层对水流的阻力，是衡量地层渗透性的指标。
渗透率越高，水的运移速度越快。
2.含水饱和度：含水饱和度是指地层中水的含量与总储量的比值，是衡量地层含水量的指标。
含水饱和度越高，水的运移速度越快。
3.原油相对密度：原油相对密度是指原油的密度与水的密度之比，是衡量原油的粘稠度的指标。
原油相对密度越高，油的运移速度越慢。
4.原油相对流动性指数：原油相对流动性指数是指原油的相对流动性与水的相对流动性之比，是衡量原油和水的流动性差异的指标。
原油相对流动性指数越高，油的运移速度越慢。
通过测定这些参数，可以绘制出水驱特征曲线，它通常呈现出一个“S”形曲线，表示了油藏中水的运移规律和水驱效率的变化情况。
在开发油田时，可以根据水驱特征曲线来制定合理的注水方案和采油策略，提高油田的开发效果和经济效益。
水驱特征曲线名词解释
水驱特征曲线名词解释
水驱特征曲线是指在油田开发过程中，通过实验或模拟得到的
描述水驱过程中含油层性质变化的曲线。
它是研究和评价水驱效果
的重要工具之一。
水驱特征曲线通常包括以下几个主要参数：
1. 含水饱和度（Sw），表示地层中的水含量占总孔隙体积的比例。
含水饱和度的变化可以反映水驱过程中水的入侵和油的排出情况。
2. 油饱和度（So），表示地层中的油含量占总孔隙体积的比例。
油饱和度的变化可以反映水驱过程中油的排出和剩余油饱和度的变化。
3. 水油相对渗透率曲线，描述水和油在地层孔隙中的渗透能力
随饱和度变化的关系。
水相对渗透率和油相对渗透率随着饱和度的
变化而变化，通过绘制水相对渗透率曲线和油相对渗透率曲线可以
了解水驱过程中水和油的渗流特性。
4. 油水饱和度比（So/Sw）曲线，描述油和水饱和度比随着时间的变化情况。
通过绘制油水饱和度比曲线可以了解水驱过程中油和水的相对分布情况。
5. 油水界面位置曲线，描述油水界面在地层中的位置随时间的变化情况。
通过绘制油水界面位置曲线可以了解水驱过程中油水分布的动态变化。
水驱特征曲线的分析可以帮助油田开发人员评估水驱效果，优化开发方案，预测油田产能，指导生产调整和增产措施的实施。
水驱气藏的水驱特征曲线与应用效果分析
水驱气藏的水驱特征曲线与应用效果分析苟燕;刘华勋;高树生;胡志明;薛蕙;周慧智【摘要】水驱气藏气井见水后,产气产水规律复杂,使得水驱气藏开发难度显著增大.就目前水驱气藏而言,缺乏相应成熟有效的动态分析方法.从气、水两相渗流规律和物质平衡方程出发,推导出了水驱气藏的水驱特征曲线,即累计产气量与气水比呈对数关系,在半对数坐标上呈线性关系,矿场可以根据直线的斜率反算见水后气井的动态控制储量,通过某气田气井开发动态检验,该研究成果可以有效预测气井的开发动态和开发过程中动态控制储量的变化,对于水驱气藏开发具有一定指导意义.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2013(035)003【总页数】3页(P63-65)【关键词】水驱气藏;相渗规律;水驱特征曲线;气水比;动态控制储量【作者】苟燕;刘华勋;高树生;胡志明;薛蕙;周慧智【作者单位】中国科学院渗流流体力学研究所,河北廊坊065017;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊065017;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊065017;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊065017;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊065017;中国石油华北油田分公司,河北任丘062552【正文语种】中文【中图分类】TE357.6水驱气藏在我国天然气藏中占有重要比例［1］。
目前针对水驱气藏的研究多集中于水侵规律，矿场缺乏针对性的生产动态分析方法［2-6］。
笔者根据岩心气、水相渗资料统计，结合物质平衡方程推导出水驱气藏的水驱特征曲线，并通过矿场气井开发动态检验，证明该研究成果可用于指导水驱气藏，尤其是见水后水驱气藏的生产。
根据59块水驱气藏岩心非稳态气、水相渗测试实验结果，归一化得到不同渗透率级别岩心气相相对渗透率与水相相对渗透率比值krg/krw与含水饱和度Sw关系曲线（见图1）。
从图中可以看出krg/krw与含水饱和度呈指数关系，与气、水相对渗透率比值和含水饱和度关系一致［7］。
第四章水驱曲线
第二阶段： 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， 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， 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： 第三阶段：方法的校正和完善 根据预测期内理论方法提供的油藏动态指标的变化和实际油 藏动态指标的对比，找出其中的差别， 藏动态指标的对比，找出其中的差别，根据新的生产情况修正和 完善方法本身。 完善方法本身。 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， 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。 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， 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， 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 含水等的变化规律。 量、含水等的变化规律。
由于经验方法本身来源于生产规律的直接分析和总结， 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， 年代以后才出现 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遍使用的经验方法。 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， 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。 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： 经验方法的研究和应用分为三个阶段或三个步骤： 第一阶段： 第一阶段：油藏的拟合期 要求系统地观察油藏的生产动态， 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， 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， 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 按一定的理论方法，如统计分析、曲线拟合等， 这些规律的经验公式。 这些规律的经验公式。
产量预测模型与水驱特征曲线
19
水驱特征曲线及产量递减的联解
应用实例分析
20
大庆油田南二三区葡Ⅰ组开发数据
年份 1968 1969 1670 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987
t(a)
t-t0 (a)
80.1
20
83.1
83.0
83.8
82.3
21
84.0
85.2
86.0
84.0
22
85.5
87.0
87.8
85.4
23
88.6
89.2
86.5
24
89.9
90.4
87.5
25
91.0
91.4
88.3
26
92.0
92.2
88.9
27
92.9
92.8
89.5
28
93.6
93.4
90.1
29
94.2
93.9
不同预测方法的年产油量对比
t(a)
实际值Qo(104t/a)
广义法
17
145.47
148
18
130.19
129
19
116.26
113
20
99.20
100
21
89.94
89
22
78.89
80
23
72.00
72
24
65
25
60
26
54
27
50
28
46
29
43
水驱特征曲线分析
• 乙型水驱曲线为： log(WOR)=-1.824＋5.33×10－4Np
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。
影响因素：相渗曲线：c,d,Swc,Sor；
非均质性越严现越晚
• 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。
求：地质储量，画出水驱曲线，预测水驱的最 终采收率。
解： N=Aheфsoiγo/ Boi =7934×10.17×0.26×0.837×0.86/1.22 =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+5.25×10－4Np
• 由甲型水驱曲线
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。
油藏工程课件 第四章 2水驱特征分析方法
水驱曲线特征分析
• 追溯起来，注水起源于19世纪下页美国宾西法尼亚西部地区的 Pithole城(费城)，至今已有100多年的历史。
• 最初出现的注水是偶然的。水从活动封隔器附近的浅含水层渗 入一口油井，使这口井不能再出油，但却引起了周围井产量的 增加。John F. Carll在1880年美国宾西法尼亚第2次地质调查 报告中，提出注水能够提高原油最终采收率这一看法。
油藏工程原理与方法
第四章 油藏动态分析方法
第24讲 水驱曲线特征分析
提纲
• 一、注水开发简述 • 二、水驱特征曲线定义 • 三、水驱特征曲线特征分析 • 四、实例分析 • 五、水驱特征曲线类型
水驱曲线特征分析
4-2水驱曲线特征分析
一、注水开发简述
• 石油开采中的一次采油是利用天然能量开采，即利用流体和岩 石的弹性能、溶解气膨胀能、气顶驱、重力驱以及有边、底水 的侵入。一次采油的采收率很低，一般在20%以下。
• 我国主要油田原油属于石蜡基原油，粘度普遍较高，高含水期 是注水开发油田的一个重要阶段，在特高含水期仍有较多储量 可供开采。研究中高含水期的水驱油田的开发特征具有重要的 意义。
水驱曲线特征分析
含水率 fw (f)
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 0
5
10
15
20
25
采出程度 R (%)
含水率与采出程度关系曲线
• 结合北海（North Sea）油田的开发经验，BP研究中心的 Mitchell（1982）也曾对油田注水开发的方法进行了总结，但 比起中国学者的研究结果来要逊色得多。
水驱曲线特征分析
• 一般来说，天然能量充足的油藏占2-3%，97%的需要注水 来补充地层的能量，中国90%以上的油田需要注水开发， 这与具体的沉积环境有关。
水驱特征曲线
水驱曲线法，是评价天然水驱和人工注水开发油田水驱油效果的分析方法。
利用相关水驱特征曲线形态，不但可以预测水驱油田的有关开发指标，还可以预测当油田开发的含水率或水油比到达经济极限条件时的可采储量和采收率，并能对水驱油田的可采储量和原始地质储量作出有效的预测和判断。
目前有十几种水驱特征曲线可以用于评估油田的采收率，但总的看来，采用瞬时量描述的水驱特征曲线不如采用累积量描述的水驱曲线，因此，我们主要选用以下几种累计关系水驱特征曲线来测算可采储量。
丙型水驱特征曲线是累积液油比与累积产液量的关系式，表达式如下：L pa3b3L p〔 14〕N p式〔 14〕说明，油田开发到一定阶段以后，累积产液量与累积产油量之比与累积产液量在直角坐标中呈直线关系。
a3和 b3分别为直线段的截距和斜率。
将式〔 14〕改写成如下形式1a3b3N p L p对式〔 15〕两端进行微分后得dN p a3dL pN p2L2p将上式两端同时除以dt ,那么有L2pa3q LN p2q o 由式〔 15〕解出L p并代入式〔 16〕后得a32 N p2a3q LN2(1 b N)2q p 3 p o （15〕（16〕由上式解出N p得1a3(1 f w )N p〔 17〕b3式〔17〕即为丙型水驱特征曲线的累积产油量与油田含水率之间的关系式，应用该式可以测算油田不同含水率时的累积产油量、当油田极限含水率为0.98 时，得到可采储量N p 11 0.02 a3〔18〕b3只要知道了丙型曲线的有关常数项a3和 b3，就可以应用上式测算油田可采储量。
将式〔 17〕和式〔 18〕相除，便得到可采储量采出程度与含水率的关系式N p1a3(1 f w ) N R 〔19〕13式〔 14〕、〔 17〕和〔 18〕为丙型水驱曲线的主要关系式。
当水驱特征曲线出现直线关系以后，那么可以利用这些公式对油田水驱动态和可采储量进行预测。
丁型水驱特征曲线的表达式如下：L pa4b4W p〔 20〕N p它反映了油田开发到一定阶段后，累积产液量与累积产油量之比与累积产水量在直角坐标中呈直线关系，直线段的截距与斜率分别为a4和 b4。
4.2水驱特征曲线分析
产以后，其含水达到一定程度并逐渐上升时，以累积产水
量的对数为纵坐标，以累积产油量（或采出程度）为横坐 标，则二者关系是一条直线，该曲线我们称为水驱曲线。
而应用这一直线关系，不仅可以对油田的未来动态进行预
测，而且还可以对油田可采储量和最终采收率作出有效的 估计。 下图表示的是我国某油田注水开发的一条水驱曲线。
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
f w max a N P max a lg( lg b 2.3 1 f w max
(16)
(17)
N P max N
4.判断水驱开发效果的变化
N p a(lgWp lg b)
四、校正水驱规律曲线 对于刚性水驱油田来说，其累积产水量的对数与累积产油 量呈较好的直线关系，这一规律是普遍适用的。 但是在有的地区，还会遇到另一类油藏，它只局部地依靠 注水开发。如有的油田饱和压力较高，注水较迟，或者油藏具 有边水，因此在油井见水以前或者在见水后很长一段时期内， 还存在一定的溶解气驱特征。在这种综合驱动方式下，累积产
或：
aR WP 2.3
(12)
aR 乙型曲线 N P a lg lg b (13) 2.3 利用上式可以预测某一水油比时的累积产油和累积产水，或累 积产油达某一值时水油比为多少。
水驱特征曲线上翘时机影响因素
数据训练与模型应用
03
使用训练数据对模型进行训练，并应用模型对水驱特
征曲线上翘时机进行预测。
05
影响因素调控与优化建议
地质因素调控建议
储层非均质性
控制储层的非均质性，包括层间 、层内和微观非均质性，减少驱 替过程中流体前沿的突进和滞留
，提高水驱波及效率。
断层、裂缝发育
水驱特征曲线的应用
• 水驱特征曲线可用于预测油田的产量、压力、含水率和采收率的变化趋势，以 及评估油田的开发效果和确定合理的开发策略。
水驱特征曲线的变化趋势
• 水驱特征曲线的变化趋势通常表现为先上升后下降，这是由于随着油田的开发，产量增加，压力下降，含水率 上升，采收率下降。
03
影响因素分析
地质因素
未来研究方向
未来应加强水驱特征曲线上翘时机的定量研 究，完善理论体系，为油田开发提供理论支 持和实践指导。同时，应结合现代技术手段 ，如数值模拟、物理模拟等，对水驱特征曲
线上翘时机的影响因素进行深入研究。
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岩石类型和性质
不同的岩石类型和性质对水驱特征曲线有不同的影响。例如，砂岩和灰岩等岩石的吸水性较强，其水驱特征曲线较陡 峭，而上覆地层的岩石类型则会影响水驱特征曲线的形状和高度。
地质构造
地质构造如断层、褶皱等会影响地下水的流动和分布，进而影响水驱特征曲线的形状和上翘时机。
地下水流动速度
地下水的流动速度会影响水驱特征曲线的形状和上翘时机。当地下水流动速度较慢时，特征曲线更平缓 ，上翘时机可能会推迟。
06
结论与展望
研究结论
影响因素
水驱特征曲线上翘时机受到多种因素影响， 包括储层非均质性、注入倍数、原油物性等 。
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三、 水驱规律曲线的应用
运用水驱规律可以预测油田生产过程中的含水变化、产油水情 况、最终采收率及可采储量等。
1. 水油比与累积产油、累积产水的关系
公式（ 10 ）各项分别对时间求导，可以得到累积产油量、累积 产水量与水油比之间的关系: N P algWP lg b (10)
2.3Wp QW R Qo a (11)
这条直线一般从中含水期（含水率在 20 ％）即可出现，而到
高含水期仍保持不变。在油田的注采井网，注采强度保持不变时，
直线性也始终保持不变；当注采方式变化后，则出现拐点，但直
线关系仍然成立。图中的含水达 47％左右时，直线出现拐点，其 原因在于此时采取了一定的调整措施。
水驱曲线
二、水驱规律曲线的基本原理及其表达式
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：
经验方法
油藏在投入开发以后，其地下流体（油气水）的分布及状 态将发生激烈的变化。这些变化是遵循一定的规律进行的，并 且是受到某些因素的控制和约束的。油藏工程方法的主要任务， 就是要研究油藏在投入开采以后的变化规律，并且寻找控制这 些变化的因素。运用这些规律来调整和完善油藏的开发方案， 使之取得最好的开发效果。 研究油藏动态规律的方法有许多种，包括前面已经介绍过 的许多渗流力学理论方法，数值模拟方法以及物质平衡方法等。 下面所要介绍的是经验方法，它要求直接地、系统地观察油藏 的生产动态，收集足够的生产数据，通过详细的分析和研究来 发现油田生产规律，其中包括油的生产指标变化规律，以及各 指标间的相互关系等等。
1. 水驱规律曲线的基本原理 根据油水两相渗流的达西定律，不考虑重力和毛管力时，含水率 的公式为： QW 1 1
fw Qo QW 1 (1)
w k ro o k rw
1
1 R
Qw o krw R 式中，R为水油比: Qo w kro
(2)
大量实验资料表明，油水相对渗透率与含水饱和度之间有如 下关系：
图，这样绘出的水驱规律曲线将是一条较好的直线。
确定校正参数C值的方法如下：先在未经校正的水驱曲线上
取三点1、2、3，让其横坐标之间有如下关系：
N P2
1 ( N P1 N P 3 ) 2
(19)
这时可以相应地得到三个点的纵坐标为 WP1 、 WP2 、和 WP3 ，
那么校正参数C的值就等于：
1
Boi (1 S w ) Bo (1 S wc ) (6)
经过变换后，可写为：
SW 1 Bo (1 S wc ) Bo (1 S wc ) Boi Boi (7)
将上公式代入（5）式，可以获得采出程度与水油比的关 系式为：
1 Bo (1 S wc ) Bo (1 S wc ) 1 1 lnc W lnR Boi Boi d o d (8)
kro ln( ) krw
kro ced S w krw
(3)
Sw
代入公式(2)得:
R Qw o 1 dSw e Qo w c (4)
或者写为:
Sw
1 1 ln(c w ) lnR d o d
(5)
由此可知,油藏中由于水侵,其含水饱和度不断上升,从而引 起采出液体中的水油比R也不断上升，而含水饱和度的上升，与 原油的采出程度又是成正比关系的，其关系式为:
水量的对数与累积产油量的关系曲线，即水驱规律曲线不是一
条直线而是一条减速递增（即平缓上升）的曲。
下图所示为某边水-溶解气驱油田产量变化曲线。
lgWP （ 百 万 吨 ）
NP（百万吨）
校正水驱规律曲线
因为这类水驱曲线不是直线，因而不便于用直线外推来计 算今后含水上升规律和预测采收率。为了使这种类型的水驱规 律曲线便于应用，就需要进行校正。最好的校正方法就是将它
第二节
水驱特征曲线分析
常用含水与采出程度、水驱特征曲线来表示 分析水驱油田开发动态的一种常用方法
主 要 内 容
一、水驱油田含水上升规律 二、水驱规律曲线的基本原理及其表达式
三、 水驱规律曲线的应用 四、校正水驱规律曲线
油田开发实践和广泛深入的开发理论表明，水驱开发油
田，可以获得较高的最终采收率，并且由于水源丰富，价格 低廉，因而其作为一种有效的驱替流体，在世界各油田开采 中广泛使用。 对于水驱油田来说，无论是依靠天然水驱采油还是依靠 人工注水采油，在无水采油期结束以后将长期地进行含水生 产，其含水率还将逐步上升，这是影响油田稳产的重要因素。
(15)
利用上两式可以预测某一含水率时的累积产油和累积产水， 或累积产油达某一值时含水率为多少。
3. 估算水驱可采储量及最终水驱采收率 当水油比达到极限水油比时Rmax ，或含水率达到极限含水 率 fmax时,可得水驱可采储量NPmax ：
a N P max a lg( Rmax lg b 2.3
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%
f w max a N P max a lg( lg b 2.3 1 f w max
(16)
(17)
N P max N
4.判断水驱开发效果的变化
N p a(lgWp lg b)
四、校正水驱规律曲线 对于刚性水驱油田来说，其累积产水量的对数与累积产油 量呈较好的直线关系，这一规律是普遍适用的。 但是在有的地区，还会遇到另一类油藏，它只局部地依靠 注水开发。如有的油田饱和压力较高，注水较迟，或者油藏具 有边水，因此在油井见水以前或者在见水后很长一段时期内， 还存在一定的溶解气驱特征。在这种综合驱动方式下，累积产
上式可简化为：
B A ln R
(9)
这就是水驱规律曲线的一种表达方式，表明采出程度与 水油比之间是单对数关系。与水驱规律曲线的基本表达式是
等价的。
2. 水驱规律曲线的基本公式
水驱规律曲线可用下式表示：
N P algWP lg b (10)
lgWP
式中，NP——累积产油量； WP——累积产水量；
2.3WP C R a
2.3WP C a 2.3WP C
(21)
fw
(22)
其它水驱规律的导出公式表达的形式仍然不变。
五、应用实例 1 已知一水驱油藏的原始地质储量为737×104m3，生产数据 如表所示。试计算极限水油比为49时的原油采收率。
时间 1985.12 1986.12 1987.12 1988.12 1989.12 累积产油量 Np(104m3) 88.15 98.61 106.11 111.7 123.69 累积产水量 Wp(104m3) 23.49 38.01 51.43 57.88 82.9 时间 1990.12 1991.12 1992.12 1993.12 1994.12 累积产油量 Np(104m3) 135.81 150.22 163.22 172.94 183.64 累积产水量 Wp(104m3) 120.44 179.99 253.04 318.65 392.34
NP 水驱曲线示意图
童氏甲型水驱曲线
a——水驱曲线直线段对纵轴的斜率； b——直线延长线在纵轴上的截距。
式中a的物理意义是累积产水量上升10倍（即一个对数周期） 所能获得的采油量。 b值反映岩石和流体性质
a值的大小反映水驱油田的驱油效果好坏和开发方式有
效程度的高低。若地层条件好，原油性质好，而注采井网 及注采速度又比较合理，则a值较大，否则就偏低。这就是 说若油田的开发效果变好，则水驱曲线就变平，否则就上 翘。 开发调整的目的就是尽量使水驱曲线变平，使含水上 升速度变慢。
lgWP
WP1 WP3 WP22 C WP1 W P32WP 2
在确定了参数 C 以后，其它两个参数和 b 可以用回归分析中 的经验数据处理方法确定，如平均法、最小二乘法等。
NP（百万吨）
（ 百 万 吨 ）
(20)
校正水驱规律曲线
对于校正水驱曲线，其水油比及含水的公式与未经校正的
基本相同，其差别仅在于把原来用 WP表示的参数改为WP＋C，如 水油比和含水率公式为：
或：
aR WP 2.3
(12)
aR 乙型曲线 N P a lg lg b (13) 2.3 利用上式可以预测某一水油比时的累积产油和累积产水，或累 积产油达某一值时水油比为多少。
2. 含水率与累积产油、累积产水的关系 由含水率fW与水油比之间的关系可得含水率与累积产油、累 积产水之间的关系。
产以后，其含水达到一定程度并逐渐上升时，以累积产水
量的对数为纵坐标，以累积产油量（或采出程度）为横坐 标，则二者关系是一条直线，该曲线我们称为水驱曲线。
而应用这一直线关系，不仅可以对油田的未来动态进行预
测，而且还可以对油田可采储量和最终采收率作出有效的 估计。 下图表示的是我国某油田注水开发的一条水驱曲线。
变成直线。在单对数坐标中，使这种曲线变为直线的方法就是
把水驱规律的基本公式写成如下的形式：
N P a[lg(WP C) lg b]