油田含水变化规律分析方法

七、油田含水变化规律

在油藏注水开发过程中，随着注水工作的不断深入，油井逐渐见水，且含水率将不断升高，含水上升必然影响油田的产量和有关的开发技术政策，给油田开发带来一系列这样或那样的问题，因此研究含水上升规律，根据含水上升规律和特点，控制或延缓含水上升速度，对于保持油田稳产、降低开采成本非常重要。 (一)理论变化分析 1、理论特征3-7-1

含水率的变化受多种因素影响，如岩石的润湿性、储层的非均质性、原油性质、油藏类型、注采井网和注采条件等等，因而实际油藏含水率的变化非常复杂，只能进行宏观分析。

⑴油藏类型影响：不同的油藏类型，含水上升规律不同。底水或边水活跃的油藏，在稳定开采、保持合理采油速度的情况下，无水采油期长、含水上升慢，但油井一旦见水，含水上升就比较快；人工切割注水开发的油藏，因受注采井距大小、油藏非均质性、注水和采油强度等多种因素影响，往往无水采油期短、早期含水上升速度要明显大于底水或边水活跃的油藏。

⑵原油性质不同，含水上升规律不同：多数层状砂岩油藏，因原油性质的差异，油水粘度比不同，含水上升规律表现出不同的特点，一般来说都符合以上所描述的三种模式或者介于它们之间。

⑶含水率和含水上升率的关系：含水率变化规律也就是随着地层中含水饱和度的增加，油井产水率的变化情况。含水上升率则指每采出1%的地质储量含水率变化的幅度。判断一个油藏在某一含水阶段开发效果的好坏，通过评价含水上升率指标是油藏开发中常用的方法之一。通常的做法是使用相对渗透率曲线求得油藏的含水上升率理论曲线，然后和油藏的实际含水上升率比较，如果实际的含水上升率小于理论含水上升率，则认为油藏开发效果好，反之则认为开发效果不理想。理论含水上升率计算方法如下：

根据油田测得的相渗曲线，使用分流量方程计算含水率。

实际工作中为了便于使用，将油水相对渗透率

o

w

Kw Ko o Ko w Kw w Kw Qo Qw Qw fw μμμμμ⋅+=

+=+=

11

///

的比值表示为含水饱和度的函数。

Sw b e a Kw

Ko

⋅-⋅= 从而含水率可进一步表示为：bSw

e a o

w fw -⋅⋅+=

μμ11

用含水率对含水饱和度微分得：2)1(Sw b Sw

b e a o

w e b a o

w

Sw fw ⋅-⋅-⋅⋅+⋅⋅⋅=∂∂μμμμ

含水率对含水饱和度微分结果表示的实际意义：当含水饱和度增加1%时，含水率变化的幅度，也就是说采出程度增加1%时含水率变化的幅度，即含水上升率。使用能代表油藏的相渗曲线，根据含水上升率的理论表达式，就可以计算油藏的理论含水率变化曲线。

跃地1块选跃西4井相渗曲线来研究油组的渗流特征。使用琼斯的油水相对渗透率曲线和含水饱和度经验关系式，对原始数据进行拟合处理，从而得到拟合后的相渗曲线（见图10-19），进一步计算出理论含水和理论含水上升率（图10-20、10-21）。

2、理论模型

根据注水开发油田大量的生产资料统计，含水上升规律一般可分为三种基本模式：即凸型、S型和凹型。高油水粘度比油田的含水和采出程度曲线呈凸型，开采特点为无水采油期短、油井见水早、含水上升快，高含水期是主要的采油期，开发效益相对差；低油水粘度比油藏无水采油期长、油井见水晚、含水上升慢，大部分可采储量在低含水期采出，开发效益较好；油水粘度比介于中间的为S 型曲线（见图10-18）。

⑴凸型曲线模型可用下式表征：

Rt-

+

=

a

b

1

)

ln(

.fwt

其中a、b为系数；

Rt 为可采储量采出程度，小数； Fwt 为含水率，小数。 ⑵S 型曲线模型可用下式表征： fwt

fwt

b a Rt -+=1ln

.ln

⑶凹型曲线模型可用下式表征： fwt b a Rt ln .ln += 具体的曲线形态见下图10-18

(二)实际变化

特征 1、童宪章图版

分析

3-7-2

对

于任何一个油

藏，在注水开发的过程中，油水粘度比影响着阶段含水率和含水上升率，含水率和采出程度之间存在一定的内在联系。按照童宪章推导出的水驱曲线关系式lg （fw/（1-fw ））=7.5×（R-Rm ）+1.69描述的含水率和采出程度的关系是一条大致S 型曲线。 2、水驱系列法

实际上含水率分析可以用水驱系列法，但是由于含水率变化大，只是作为分析用。

根据国内外典型水驱油田分析，采出程度和含水率关系曲线基本上可用五种形式表示，即凸型、凹型、S 型及凸－S 型、S －凹型。共有七个表达式表示，见表8。

表8 水驱系列法线性方程及计算采收率表达式

根据表中给出的七种表达式，利用濮城油田各开发单元实际开发数据进行回归处理。选择相关系数最大，符合油藏地质特点和开发状况的合理表达式，求出相应的采收率。

3、初期含水率变化分析3-7-3.4.5

对于不能用水驱曲线预测的含水率预测，提供三种预测方法。 ①翁氏logistic 模型预测含水率3-7-3

处于中低含水期的含水预测。

-----（1）

式（1）看出，在半对数坐标上，可以得到ln （1/fw-1）和t 的直线关系，直线的截距为lnC ，直线的斜率等于-a 。 式中：fw —含水率，f ；

t —开发时间， a ； a 、C —预测模型参数。

计算步骤：可通过式（1）通过回归选直线段起始点，计算直线的截距和直线的斜率。依（1）式计算含水率fw 值。 ②俞启泰模型预测含水率3-7-4 预测新油田的含水率。

at c fw

-=-)ln()11ln(