CN103912248A - 水驱油田预测含水率方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水驱油田预测含水率方法。其特征在于：包括下列步骤：第一步，考察油藏的地质及开采情况，得到油田的在过去开发中的生产数据；第二步，根据生产数据整理不同生产时间及采出程度与含水率数据；第三步，以含水率为纵坐标，采出程度为横坐标绘制关系图；第四步，依据在相同开采方式下的数据进行数学回归，得出油田不同开采时间的采出程度与含水率数学模型；第五步，运用采出程度与含水率数学模型计算出油田不同阶段的含水率。该水驱油田预测含水率方法，能够预测油田不同开发方式的采收率及可采储量，有利指导对油田效果的认识，从而提高水驱油田开发的经济效益。

Description

水驱油田预测含水率方法

技术领域：

本发明涉及油田开发技术领域中一种预测含水率的方法，尤其是一种水驱油田预测含水率方法。

背景技术：

通过对水驱曲线的研究证明，任何一个水驱油藏的含水率和采出程度之间都存在一定的关系，而它的具体关系却取决于油藏的最终采收率；也就是说，如果两个水驱油藏的最终采收率E_R值相同，则它们的含水率f_w与采出程度R曲线到一定开采阶段后总趋于一致。在油藏开发的实际情况下，由于油田开发初期的种种复杂情况，这种必然性的规律只有到油藏开采到一定程度时，也就是在Q_w～Q_o曲线出现有代表性的直线段以后才会显现。如果在开发初期，能预先估计出油藏水驱采收率的近似值，就有可能估计油藏主要开采阶段中含水率随采出程度的变化状况；反过来，也可以根据油藏含水率随采出程度上升的趋势，大致估计出油藏的最终采收率。

1981年童元章院士提出采出程度R和最终采收率E_R与含水率f_w的关系：

$\lg =\frac{f_w}{1-f_w}=7.5(R-E_R)+1.69---\left(1\right)$

式中：f_w—油藏综合含水率；

      E_R—油藏最终采收率；

      R—采出程度。

每一个油藏的开采特征表现在不同的采收率E_R值，因此它们的f_w～R关系曲线也各不相同。如果以E_R值为横座标，就可以在普通座标系上作出f_w～R关系曲线族。如图1，这就是通常所称的童氏图版。

童氏图版是含水率与采出程度关系图版，是通过中—高渗透油田开发中—后期的数据统计规律，是一种比较好的含水率预测方法，在我国得到广泛应用。但通过低渗透油田的含水率与采出程度预测误差较大，原因在于：其一、这些低渗油藏开发时具有初始含水，递减快，采收率低的特点，许多油田都不适应数学模型（1）的规律；其二、任何一个实际开发的油田，从油田开采初期到多年之后开采方式不发生变化，所以采出程度与含水率是发生变化，用童氏图版（1式）很难拟合一个油田多年的生产数据。

为此，我们发明了修正童氏图版法。修正童氏图版基本思路是在一个油田开采方式不发生变化，只要知道了采出程度和含水率，那么油田的油藏最终采收率及数学模型的系数就是定植。这样就可以利用油田实际开发动态数据，采用回归求取参数的办法，计算出采收率及公式系数。这种修正的方法更符合油藏实际，建立的预测公式预测的精度更高。

发明内容：

本发明在于克服背景技术中存在的问题，而提供一种水驱油田预测含水率方法。该水驱油田预测含水率方法，能够预测油田不同开发方式的采收率及可采储量，有利指导对油田效果的认识，从而提高水驱油田开发的经济效益。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该水驱油田预测含水率方法，包括下列各步骤：

第一步，研究水驱开发油田的开采方式油田地质特征，收集油田不同时期开发中的生产数据，所述的生产数据包括原油产量与含水率数据；

第二步，根据生产数据整理不同生产时间及采出程度与含水率数据；

第三步，以含水率为纵坐标，采出程度为横坐标绘制关系图；

第四步，依据在相同开采方式下的数据进行数学回归，得出油田不同开采时间的采出程度与含水率数学模型；

第五步，运用采出程度与含水率数学模型计算出油田不同阶段的含水率。

上述的生产时间可以是年、月；生产数据是指相应生产时间的产油量及含水率。

童氏含水率与采出程度通用关系式为(1)式：

$\lg =\frac{f_w}{1-f_w}=7.5(R-E_R)+1.69---\left(1\right)$

对于具体油藏来讲，E_R为常数，则(1)式变形为：

令X=R；

$\lg \frac{f_w}{1-f_w}=a\·X+(1.69-a\·E_R)---\left(2\right)$

设:b=1.69-a·E_R；

则(2)式为：Y=aX+b             (3)

若实际生产数据有N（N>3）个产水率和采出程度样本，则可利用回归拟合求出E_R，并建立适合具体油藏的f_w～R关系曲线的公式(2)。

其中：fw是油藏综合含水率也叫产水率，是产油量与产液量比值，单位为%。采出程度R是指累积采油量与动用地质储量比值的百分数，单位是%，它是油田开发的重要指标，反映地下原油的采出情况；油藏最终采收率E_R指在一定经济极限内，在当前工程技术条件和开发水平下，可以从油藏中采出的石油量占原始地质储量的百分数，单位是%，它是一个油田开发水平的重要标志。

使用修正童氏图版法中，各项参数的确定：

①油藏采收率的确定。

采收率是反映油田开发效果好坏的综合指标，它与油藏的构造类型、储层特征、流体性质、油藏驱动类型、开发方式及工艺水平等各种因素密切相关。一般低渗油藏普遍具有构造复杂、断层多、断块小、弹性能量低等特点，采收率一般为15%～25%。对于已开发的老油田，可根据油田实际开发动态数据，由修正童氏图版法直接计算出采收率，或采用水驱特征曲线和产量递减曲线法计算可采储量及采收率，进行相互验证。

对于新开发和未开发区块，主要采用油藏特征相近的区块，用修正童氏图版标定过的采收率进行类比确定，或采用相关经验公式来确定。

②油藏的采出程度R和含水率f_w的确定。

对于一个已开发的具体油田来说，油田预测含水率和累积产量、采出程度是根据油田开发实际动态数据确定的；对新开发和未开发区块，是利用各区块试油试采资料，确定油田单井日产油，然后确定油田或区块初始采出程度和开发初期含水率，主要还是采取同类油藏的类比，即有生产数据用修正图版法计算出的采收率及f_w～R关系图版预测，更有参考价值。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该水驱油田预测含水率方法，采用相同生产方式的生产数据（这些数据在关系图上呈直线），通过数学回归拟合建立数学模型，来预测含水率问题，方法科学、合理、实用，使水驱油田含水率预测更精确。修正童氏图版法预测油田含水率方法揭示了水驱油田的基本原理，阐明了任何油田在开采方式不发生变化时，采出程度与含水率有很好数学对应关系；不同的开采方式下的采收率及可采储量是变化的，如果开采方法得当，油田的采收率及可采储量是增加的。这为更好地开发油田提供更多的开发效果信息，使油田开发向着更高效的方向发展。

附图说明：

图1是童氏采出程度与含水率关系图版；

图2是Lg(f w/(1-f_w～R))～R关系图版；

图3是本发明修正童氏含水率与采出程度关系图。

具体实施方式：

下面将结合具体实例对本发明作进一步说明：

该方法预测大庆油田新店油田含水率方法的具体实施过程：

第一步，考察油藏的地质及开采情况，得到油田的在过去开发中的生产数据；

新店油田构造上位于松辽盆地北部中央坳陷区长岭凹陷。开发主要目的层为下白垩统青山口组二、三段的高台子油层，属于低渗透油田。

该油田可采地质储量1500×10⁴t，于1995年注水开发，采用反九点法生产，11年生产数据见表1。

表1   新店油田生产数据表

第二步，根据生产数据整理不同生产时间及采出程度与含水率数据；

将表1生产数据整理成表2，年采出程度0.4%，含水率为39.5%，直到2005年共采出程度达到7.7%，含水达到90.2%，见表2。

表2   新店油田采出程度与实测含水率数据表

序号	年份	采出程度/%	实测含水率/%	Lg(fw/(1-fw～R))
					1	1995	0.4	39.5	-0.1852
2	1996	2.0	67.2	0.3115
					3	1997	3.1	75.5	0.4888
4	1998	3.8	79.8	0.5967
					5	1999	4.5	78.4	0.5599
6	2000	5.1	79.9	0.5994
					7	2001	5.6	80.7	0.6213
8	2002	6.1	82.9	0.6856
					9	2003	6.6	87.0	0.8256
10	2004	7.1	90.0	0.9542
					11	2005	7.7	90.2	0.964

第三步，以含水率为纵坐标，采出程度为横坐标绘制关系图；

1、整理数据

根据公式（2）和（3），用含水率计算出Lg(fw/(1-fw～R))，整理成数据表3。

表3   D油田采出程度与Lg(fw/(1-fw～R))数据表

序号	年份	采出程度/%	Lg(fw/(1-fw～R))
				1	1995	0.4	-0.1852
2	1996	2.0	0.3115
				3	1997	3.1	0.4888
4	1998	3.8	0.5967
				5	1999	4.5	0.5599
6	2000	5.1	0.5994
				7	2001	5.6	0.6213
8	2002	6.1	0.6856
				9	2003	6.6	0.8256
10	2004	7.1	0.9542
				11	2005	7.7	0.964

2、绘图

以采出程度为横坐标，Lg(fw/(1-fw～R))纵坐标，绘制图2。

第四步，依据在相同开采方式下的数据进行数学回归，得出油田不同开采时间的采出程度与含水率数学模型；

油田在开采许多年之后，开采方式总要发生变化，如打加密调整井、改变注水方式、压裂增产、堵水等一系列的措施，对油田的生产都会有影响。上述数据是新店油田11年的生产数据，从图2中可以看出，前4年（1995-1998）油田开采方式变化不大，没有采取重大措施，生产数据呈直线，故采用前4个数据点回归，经计算油田可采储量为572.9×10⁴，此时的采收率9.36%。

1999年～2005年7年间，油田开采方式较1995年-1998年发生变化，根据后7个数据点回归，经计算油田可采储量为631.49×10⁴，此时的采收率12.63%。

第五步，运用采出程度与含水率数学模型计算出油田不同阶段的含水率。

从上述实例可以看出（第四步），当油田开采方式发生变化时，油田可采储量和采收率是随之发生变化的。

表4是新店油田不同时期采出程度、可采储量和采收率数据表。表中数据表明，1995～1998年间、1998～2000年间、2001～2003年间呈现3个直线段，说明这期间开采方式接近或相同。经分别计算表明，1998～2000年间开采效果最好，可采储量为1228.94×10⁴，此时的采收率24.58%。

表4   新店油田不同时期采出程度、可采储量和采收率数据表

年份	采出程度/%	可采储量/万吨	采收率/%
				1995～1998	3.8	572.9	9.36
1998～2000	5.1	1228.94	24.58
				2001～2003	6.6	459.57	9.83
2004～2005	7.7

所以，利用采出程度与含水率数学模型计算出油田不同阶段的含水率，从而帮助油藏工程师分析油田开采不同时期的开采工艺效果，及时发现问题及采取调整措施，是油田开采向着好的方向发展。

Claims (2)

1.一种水驱油田预测含水率方法，其特征在于：包括下列各步骤：

第一步，研究水驱开发油田的开采方式及油田地质特征，收集油田不同时期开发中的生产数据，所述的生产数据包括原油产量与含水率数据；

第二步，根据生产数据整理不同生产时间及采出程度与含水率数据；

第三步，以含水率为纵坐标，采出程度为横坐标绘制关系图；

第四步，依据在相同开采方式下的数据进行数学回归，得出油田不同开采时间的采出程度与含水率数学模型；

第五步，运用采出程度与含水率数学模型计算出油田不同阶段的含水率。

2.根据权利要求1所述的水驱油田预测含水率方法，其特征在于：所述的第一步中的油田地质特征为井网密度、注水情况和增产措施的变化。