CN104727790A - 水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法 - Google Patents

水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法 Download PDF

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孙焕泉
杨勇
王建
刘维霞
胡罡
宋志超
吴义志
王瑞
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Sinopec Shengli Geological Scientific Reserch Institute
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    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/20Displacing by water

Abstract

本发明提供一种水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,该水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法包括步骤1,求取所研究油藏的含水饱和度值;步骤2,根据该含水饱和度值选择相应的水驱油藏油水运移速度公式;以及步骤3,利用所选择的该水驱油藏油水运移速度公式计算剩余油再富集成藏需要的最长时间即剩余油再富集成藏周期。该水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法为特高含水阶段低效开发油藏的战略调整、周期注采开发油藏开发、近废弃油藏的产能恢复及再度开发等方面指明了方向,其推广应用前景广阔,经济社会效益显著。

Description

水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及水驱油藏开发后期的挖潜与提高采收率领域,特别是涉及到一种水驱 油藏剩余油再富集成藏周期预测方法。
背景技术
[0002] 剩余油一般是指经一、二次采油后,油藏进入高含水的开发后期,油藏剩余的可动 资源量,是一个动态的变化量。胜利油田已进入高含水-特高含水开发期。随着开采程度加 深,剩余油分布更加分散,油田稳产和调整挖潜面临越来越大的挑战。因此,准确描述和预 测油层中的剩余油,特别是富集部位的分布状态是特高含水期改善油田开发效果的基础。 开发实践表明,原来已经强采强注的强水淹或特强水淹而停采的油层或区域,由于地下动 态条件的变化,经过一段时间后,剩余油在该油层或区域可以再次聚集,重新开采而取得显 著效果。这种情况可以称之为油气重新运移聚集或再聚集或再富集,但对于剩余油再富集 需要多长时间即再富集成藏周期尚缺乏简便实用的预测方法,为此我们针对水驱油藏特高 含水后期剩余油分布更加分散、油田稳产和调整挖潜面临的难点,发明了一种新的水驱油 藏剩余油再富集成藏周期预测方法,解决了以上技术问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,其利用不同 含水饱和度条件下的油水运移速度公式计算水驱油藏剩余油再富集成藏周期之目的。
[0004] 本发明的目的可通过如下技术措施来实现:水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测 方法,该水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法包括:步骤1,求取所研究油藏的含水饱 和度值;步骤2,根据该含水饱和度值选择相应的水驱油藏油水运移速度公式;以及步骤3, 利用所选择的该水驱油藏油水运移速度公式计算剩余油再富集成藏需要的最长时间即剩 余油再富集成藏周期。
[0005] 本发明的目的还可通过如下技术措施来实现:
[0006] 在步骤3中,根据油藏的原始含油高度、含油条带宽度情况,计算出原油上浮及水 下沉所需要的总时间,即可得到该油藏剩余油再富集成藏所需的最长时间亦即剩余油再富 集成藏周期。
Figure CN104727790AD00061
Figure CN104727790AD00071
[0012] 其中,Vt5PVtjz-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ;
[0013] vwi、vwZ-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ;
[0014] ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT3U m2 ;
[0015] 一垂直方向上的油相、水相相对渗透率,无因次;
[0016] KMZ、K"Z-地层方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; [0017] U。、U w-地层原油、水粘度,mPa. s ;
Figure CN104727790AD00072
[0019] a-地层倾角,° ;
[0020] P w、P。一地层原油、水密度,g/cm3 ;
[0021] sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,% ;
[0022] g-重力加速度,m/s2 ;
[0023] a-地层倾角,°。
Figure CN104727790AD00073
[0029] 其中,Vt5PVtjz-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ;
[0030] Vw丄、vwZ-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ;
[0031] ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT3U m2 ;
[0032]Kmi、K"±-垂直方向上的油相、水相相对渗透率,无因次;
[0033]Kmz、K"z-地层方向上的油相、水相相对渗透率,无因次;
[0034] Ji。、ji w地层原油、水粘度,mPa. s ;
Figure CN104727790AD00081
[0036]a-地层倾角,°;
[0037]Pw、P。一地层原油、水密度,g/cm3 ;
[0038] Sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,% ;
[0039] g-重力加速度,m/s2 ;
[0040] a-地层倾角,°。
Figure CN104727790AD00082
[0046]其中,Vt5PVtjz-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ;
[0047] vwi、vwZ-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ;
[0048] ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT 3U m2 ;
[0049]Km一垂直方向上的油相、水相相对渗透率,无因次;
[0050]Kmz、K"z-地层方向上的油相、水相相对渗透率,无因次;
[0051]U。、Uw-地层原油、水粘度,mPa. s ;
Figure CN104727790AD00083
[0053]a-地层倾角,°;
[0054]Pw、P。一地层原油、水密度,g/cm3;
[0055] Sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,% ;
[0056] g-重力加速度,m/s2。
Figure CN104727790AD00084
Figure CN104727790AD00091
[0062]其中,Vt5PVtjz-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s;
[0063]vw丄、vwZ-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s;
[0064] ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT 3U m2;
[0065] Kmi、K"±-垂直方向上的油相、水相相对渗透率,无因次;
[0066] Kmz、Kntz-地层方向上的油相、水相相对渗透率,无因次;
[0067]U。、Uw-地层原油、水粘度,mPa. s;
Figure CN104727790AD00092
[0069]a-地层倾角,°;
[0070]Pw、P。一地层原油、水密度,g/cm3;
[0071] Sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,% ;
[0072] g-重力加速度,m/s2;
[0073] c-高含水阶段油水相对渗透率的比值与含水饱和度的函数关系式
Figure CN104727790AD00093
[0079]其中,v^、Vtjz-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s;
[0080] vw丄、vw z-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s;
[0081] Vi、vz-坚直、地层方向剩余油再富集成藏速度,cm/s;
[0082] ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT 3U m2;
[0083] Kmi、K"±-垂直方向上的油相、水相相对渗透率,无因次;
[0084] Kmz、K"z-地层方向上的油相、水相相对渗透率,无因次;
[0085] U。、Uw-地层原油、水粘度,mPa.s;
Figure CN104727790AD00101
[0087] a-地层倾角,° ;
[0088]Pw、P。一地层原油、水密度,g/cm3 ;
[0089] g-重力加速度,m/s2;
[0090]Sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,% ;
[0091] c一高含水阶段油水相对渗透率的比值与含水饱和度的函数关系式
Figure CN104727790AD00102
[0092] 本发明中的水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,其利用不同含水饱和度条 件下的油水运移速度公式计算水驱油藏剩余油再富集成藏周期。该预测方法解决了现有预 测方法不能考虑浮力、毛管力及预测结果不理想等问题,可预测不同含水阶段、不同构造位 置剩余油再富集成藏周期,为油藏剩余油潜力评价提供依据,具有预测成功率高、简便实用 的特点。该方法为水驱油藏开发后期的挖潜与提高采收率,尤其是为特高含水阶段低效开 发油藏的战略调整、周期注采开发油藏开发、近废弃油藏的产能恢复及再度开发等方面指 明了方向,其推广应用前景广阔,经济社会效益显著。
附图说明
[0093]图1为本发明的水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法的一具体实施例的流 程图。
具体实施方式
[0094] 为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举出较佳实施 例,并配合所附图式,作详细说明如下。
[0095]如图1所示,图1为本发明的水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法的结构图。[0096]在步骤101,根据油藏的地质及动态状况,求取该时刻油藏的含水饱和度。流程进 入到步骤102。
[0097] 在步骤102,根据该时刻油藏的含水饱和度大小,选择相对应的油水运移速度公 式。
[0098] 在一实施例中,油水运移速度公式如下所示:
Figure CN104727790AD00103
Figure CN104727790AD00111
过程中的渗流速度公式;
Figure CN104727790AD00121
运移过程中的渗流速度公式。
[0118]其中,v^、Vtjz-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s;
[0119] vwi、vwZ-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s;
[0120] Vi、vz-坚直、地层方向剩余油再富集成藏速度,cm/s ;
[0121] ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT3U m2 ;
[0122] Km 1、Kmz-坚直、地层方向油相相对渗透率,无因次;
[0123] K"i、Kntz-坚直、地层方向水相相对渗透率,无因次;
[0124] Kro>Krw一油相、水相相对渗透率,无因次;
[0125] U。、U w-地层原油、水粘度,mPa. s;
Figure CN104727790AD00122
[0127] a-地层倾角,° ;
[0128]Pw、P。一地层原油、水密度,g/cm3 ;
[0129] g-重力加速度,m/s2;
[0130] Sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,%;
[0131] c一高含水阶段油水相对渗透率的比值与含水饱和度的函数关系式
Figure CN104727790AD00123
[0132] 流程进入到步骤103。
[0133] 在步骤103,根据油藏的原始含油高度、含油条带宽度情况,计算出原油上浮及水 下沉所需要的总时间,即可得到该油藏剩余油再富集成藏所需的最长时间亦即剩余油再富 集成藏周期。流程结束。
[0134] 在应用本发明的一具体实施例1中:
[0135] 油田1为一典型条带状窄屋脊断块油藏,油藏埋深1950m,含油面积0.92km 2,油层 有效厚度9. 3m,孔隙度27. 5%,空气渗透率673 X 10_3 ii m2,地层原油粘度9. 3mPa. s,地质储 量119X104t,地层倾角12. 5°,含油条带宽度长3. 6km、宽IOOm~250m。试验前开油井1 口,日产油0. 4t/d,综合含水97. 7%,动液面800m,采出程度31. 5%,进入特高含水、近技术废 弃阶段。
[0136] 2008年4月,先后在原始含油边界之外利用邻块8 口报废的油水井上返注水,最 高单井日注达到500m3以上,在累计注水量达15 X 104m3后,2008年10月扶停DXX1-22井, 2009年2月扶停DXX104井,自喷生产且含水分别下降到55%和88%,其中DXX1-22井累计 停产7. 5年,停产前综合含水96. 6% ;DXXl-22井累计停产8年,停产前综合含水97. 6%。之 后又先后在构造高部位补孔上返DXX1-34、DXX100X44、DXX9X78、DXX100X54,扶停DXX18-1, 均获自喷生产且含水大幅下降。
[0137] (1)根据相渗曲线,可知油藏停产时含水率97. 1%对应的含水饱和度为62. 5%。
[0138] (2)由停产时刻含水饱和度62. 5%,确认选择公式(7)~(10)。
[0139] (3)考虑到辛1沙一 4在重新开放前基本处于近技术废弃状态,因此,可以认为水 动力压力梯度为零,即油藏处于静置状态。据公式计算,坚直方向上剩余油再富集成藏速度 为5. 65X l(T5cm/s,地层方向上剩余油再富集成藏速度为7. 71X l(T5cm/s。于是,以油藏油 水边界处起算,坚直方向上剩余油再富集成藏周期约为4. 42~3. 04年,平均2. 13年,地层 方向剩余油再富集成藏周期约为4. 11~10. 28年,平均7. 20年。这就是说,在油藏静置时 间内,油层大部分区域已基本完成剩余油再富集成藏过程,已在构造顶部形成了新的剩余 油再富集油藏。这也是近技术废弃油藏辛1沙一 4重新获得效益开发的根本原因。
[0140] 本发明中的水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,针对水驱油藏特高含水后 期剩余油分布更加分散、油田稳产和调整挖潜面临的难点,基于流体势原理和油气运移成 藏理论,运用达西定律提出了水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法。本发明利用不同 时刻含水饱和度条件下的油水运移速度公式预测水驱油藏剩余油再富集成藏周期。该预测 方法解决了现有预测方法不能考虑浮力、毛管力、重力及预测结果不理想等问题,可预测不 同含水阶段、不同构造位置剩余油再富集成藏周期,为油藏剩余油潜力评价提供依据,具有 预测成功率高、简便实用的特点,为特高含水阶段低效开发油藏的战略调整、周期注采油藏 开发、近废弃油藏的产能恢复及再度开发等方面指明了方向。

Claims (7)

1. 水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,其特征在于,该水驱油藏剩余油再富集 成藏周期预测方法包括: 步骤1,求取所研究油藏的含水饱和度值; 步骤2,根据该含水饱和度值选择相应的水驱油藏油水运移速度公式;以及 步骤3,利用所选择的该水驱油藏油水运移速度公式计算剩余油再富集成藏需要的最 长时间即剩余油再富集成藏周期。
2. 根据权利要求1所述的水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,其特征在于,在 步骤3中,根据油藏的原始含油高度、含油条带宽度情况,计算出原油上浮及水下沉所需要 的总时间,即可得到该油藏剩余油再富集成藏所需的最长时间亦即剩余油再富集成藏周 期。
3. 根据权利要求1所述的水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,其特征在于,当 〇 <时,该水驱油藏油水运移速度公式为: Ρ»
Figure CN104727790AC00021
其中,v^、Vtjz-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ; Vw±> Vwz一坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ; ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT3 μ m2 ; Km ι、Κ"±-垂直方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; Km ζ、Κ" ζ-地层方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; Ii。、Ii w地层原油、水粘度,mPa. s ; f 一水动力压力梯度,MPa/m ; α-地层倾角,° ; P w、P。一地层原油、水密度,g/cm3 ; Sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,% ; g-重力加速度,m/s2 ; α-地层倾角,°。
4. 根据权利要求1所述的水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,其特征在于,当 ^ <<SW <5。时,该水驱油藏油水运移速度公式为: Pw
Figure CN104727790AC00031
其中,ν。^ Vtjz-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ; Vw±> Vwz一坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ; ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT3 μ m2 ; Km ι、Κ"±-垂直方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; Km ζ、Κ" ζ-地层方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; Ii。、Ii w地层原油、水粘度,mPa. s ; ~Γ7 一7Κ动力压力梯度,MPa/m ; Al α-地层倾角,° ; P w、P。一地层原油、水密度,g/cm3 ; Sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,% ; g-重力加速度,m/s2 ; α-地层倾角,°。
5.根据权利要求1所述的水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,其特征在于,当 \ <夂时,该水驱油藏油水运移速度公式为:
Figure CN104727790AC00032
其中,ν。^ Vtjz-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ; Vw±> Vwz一坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ; ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT3 μ m2 ; Km ι、Κ"±-垂直方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; Km ζ、Κ" ζ-地层方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; Ii。、Ii w地层原油、水粘度,mPa. s ; ~~7 一7K动力压力梯度,MPa/m ; Al α-地层倾角,° ; P w、P。一地层原油、水密度,g/cm3 ; Sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,% ; g-重力加速度,m/s2。
6.根据权利要求1所述的水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,其特征在于,当 S Sw < log,/时,该水驱油藏油水运移速度公式为: Po 〈Μ
Figure CN104727790AC00041
其中,一竖直、地层方向原油渗流速度,cm/s ; Vw±> Vwz一坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ; ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT3 μ m2 ; Km ι、Κ"±-垂直方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; Km ζ、Κ" ζ-地层方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; Ii。、Ii w地层原油、水粘度,mPa. s ; TT一水动力压力梯度,MPa/m ; Al α-地层倾角,° ; P w、P。一地层原油、水密度,g/cm3 ; Sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,% ; g-重力加速度,m/s2 ; C一高含水阶段油水相对渗透率的比值与含水饱和度的函数关系式 ln#L = ltUi _中回归系数,其中a、b也是回归系数,常数。 rw
7.根据权利要求1所述的水驱油藏剩余油再富集成藏周期预测方法,其特征在于,当 <心< 1时,该水驱油藏油水运移速度公式为: y In c y
Figure CN104727790AC00051
其中,v^、Vtjz-坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ; Vw±> Vwz一坚直、地层方向原油渗流速度,cm/s ; v±> vz一坚直、地层方向剩余油再富集成藏速度,cm/s ; ki、kz-坚直、地层方向油层空气渗透率,KT3 μ m2 ; Km ι、Κ"±-垂直方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; Km ζ、Κ" ζ-地层方向上的油相、水相相对渗透率,无因次; Ii。、Ii w地层原油、水粘度,mPa. s ; f 一水动力压力梯度,MPa/m ; α-地层倾角,° ; P w、P。一地层原油、水密度,g/cm3 ; g-重力加速度,m/s2 ; Sw、S。一含水饱和度、含油饱和度,% ; c一高含水阶段油水相对渗透率的比值与含水饱和度的函数关系式 = 中回归系数,其中a、b也是回归系数,常数。 fcXW
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