CN106097118A - 一种相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法，步骤如下：步骤(1)——相对渗透率曲线的获得；步骤(2)——含水率、含水率变化速率关于含水饱和度关系的获得；步骤(3)——含水饱和度与流度比M关系的获得；步骤(4)——得到转注时机的下限；步骤(5)——无因次采油指数关于含水率关系的获得；步骤(6)——得到转注时机的上限；步骤(7)——得到最佳转注时机的范围。本相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法能够较简单快速，准确获得稠油油藏聚合物驱的转注时机范围，为稠油聚合物驱生产实际开发提供转注时机指导。

Description

一种相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法

技术领域

本发明涉及石油加工技术领域，特别涉及一种相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法。

背景技术

聚合物驱技术在我国陆上油田发展成熟，经过不断技术攻关，在2007年运用于海上稠油油藏的聚合物驱开发。但是由于受海上平台的寿命影响，加快开发效率势在必行(张贤松，孙福街，冯国智等.渤海稠油油田聚合物驱影响因素研究及现场试验[J].中国海上油气,2007,19(1):30-34)。

周守卫院士(周守卫.海上油田高效开发新模式探索与实践[M].北京，石油工业出版，2007)提出了海上油藏开发新模式：模糊一、二、三次采油界限，通过技术创新和创新技术集成，使油田在投产初期迅速达到高峰产量并高速采出，始终保持旺盛生产力。所以，早期注聚是开发新模式的核心内容。对于稠油油藏的聚合物驱开发而言，理应存在一个相对最佳的注聚时机，相对于高含水转注聚，能够进一步增加采收率增幅，获得最理想的采收率。经过物理模型实验以及数值模拟不断研究：得出稠油油藏聚合物驱在油藏含水率为0％或者较低时含水率条件下转注聚效果最佳，该结果也得业内学者广泛认可。

油藏含水率为0％，即油藏生产开发未见出水，这个时间段是一个十分宽广的时间范围。而且室内研究也是针对某一个区块的实验研究，存在一定的局限性，不能指导不同类别的其他油藏，也不能快速确定转注时机。所以，需要一种手段来判别聚合物驱早期注聚的最佳转注时机范围。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法。

为实现上述技术目的，本发明提出了这样一种相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法，该方法包括如下步骤：

步骤(1)——相对渗透率曲线的获得：现场取心φ25×80mm短岩心，确定地面脱气原油粘度，地层注入水，疏水缔合聚合物，进行“非稳态法”测定油水相对渗透率曲线、油聚相对渗透率曲线；

步骤(2)——含水率、含水率变化速率关于含水饱和度关系的获得：根据油水相对渗透率曲线运用分流方程将相对渗透率关系转化成分流量，获得含水率、含水率变化速率关于含水饱和度的关系；

步骤(3)——含水饱和度与流度比M关系的获得：根据油水相对渗透率曲线利用分流方程与流度比M的关系为如下，计算公式如下

$f_w=\frac{1}{1+\left(\frac{k_o\left(S_w\right)}{k_w\left(S_w\right)}\right)\left(\frac{{\mathrm{\μ}}_w}{{\mathrm{\μ}}_o}\right)}=\frac{1}{1+\frac{1}{M}};$

步骤(4)——得到转注时机的下限：含水率f_w上升速率达到最大值处确定为转注时机的下限；

步骤(5)——无因次采油指数关于含水率关系的获得：根据油水相对渗透率曲线计算无因次采油指数关于含水率的关系图；

步骤(6)——得到转注时机的上限：分析比较聚驱和水驱过程中无因次采油的变化，做水驱过程的无因次采油指数与聚驱过程的无因次采油指数的差值随油藏含水饱和度的变化关系，取水驱与聚驱差值的极值所在的含水饱和度作为油藏聚合物驱转注时机的上限值转注时机的上限；

步骤(7)——得到最佳转注时机的范围：通过步骤(4)和步骤(6)获得的上下限，即得到就是适合油藏开发的转注时机范围。

本发明提供了一种相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法能够较简单快速，准确获得稠油油藏聚合物驱的转注时机范围，为稠油聚合物驱生产实际开发提供转注指导。

附图说明

下面结合附图对本发明一种相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法作进一步说明：

图1为本具体实施例中实验获得油水相对渗透率曲线和油聚相对渗透率曲线；

图2为本具体实施例中利用分流方程获得含水率、含水率变化速率关于含水饱和度的变化关系曲线；

图3为本具体实施例中利用流度比公式获得流度比关于含水饱和度的变化关系；

图4为本具体实施例中聚驱和水驱的无因次采油指数随含水饱和度的变化关系；

图5为本具体实施例中水驱无因次采油指数与聚驱无因次采油指数差值关于含水饱和度的变化关系。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～5所示为本发明的一种实施例，一种相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法，该方法包括如下步骤：

(1)首先相关实验的准备，现场取心φ25×80mm，地面脱气原油粘度70mPa·s，地层注入水，AP-P4渤海现场正使用的疏水缔合聚合物。进行“非稳态法”测定油/水、油/聚相对渗透率曲线，如图1。

(2)运用公式1分流方程将相对渗透率关系转化成分流量，获得含水率、含水率变化速率关于含水饱和度的关系，如图2。

(3)对油水相渗曲线利用公式1中含水率与流度比关系，分析出含水饱和度与流度比M的关系；

$f_w=\frac{1}{1+\left(\frac{k_o\left(S_w\right)}{k_w\left(S_w\right)}\right)\left(\frac{{\mathrm{\μ}}_w}{{\mathrm{\μ}}_o}\right)}=\frac{1}{1+\frac{1}{M}}---\left(1\right)$

在油藏物理中提到，驱替相与被驱替相的流度比M≤1时，是有利于驱替效果；所以在M＝1这里划线，开展转注聚，提高驱替相粘度，有利于控制流度比，提高波及效率。

(4)通过对(2)(3)所得数据图的分析，发现图3中在M＝1所在的含水饱和度是0.252；而图2中，含水率上升速率达到最大值时的含水饱和度也是0.252，恒速开发的条件下，含水率速率上升越快，表明流度控制能力的达到最低值，所以需要在之前进行流度控制；通过两者的分析，确定转注时机范围上限值，由于流度比在实际运用中，不容易获得，所以通过含水率来进行判断，即含水率上升速率达到最大值之前是转注时机的下限；

(5)对油水相渗曲线计算无因次采油指数关于含水率的关系图，见图4，可以看出与水驱过程相比，聚驱过程中的采油指数偏低，表明聚合物注入后，会导致产油能力下降；

(无因次采油指数是有因次的采油指数除以油藏初始时刻无水采油期的采油指数，其值应该等于产油量除以初始时刻的产油量，无因次采油指数的大小只与油水相对渗透率有关，而无因次采液指数却与毛管力、启动压力、重力油水相对渗透率和水油粘度比有关)；

(6)分析比较聚驱和水驱过程中无因次采油的变化，做水驱过程的无因次采油指数与聚驱过程的无因次采油指数的差值随油藏含水饱和度的变化关系，从图5中可以看出水驱和聚驱过程中，两者的差值随着含水饱和度的增加，呈现先上升后下降的趋势，表明一定含水饱和度后，聚驱的产油能力逐渐恢复。因为采油指数表征着油井的采油能力，对于海上油藏要高效开发的核心理念，采油能力是很重要的核定指标，所以取水驱与聚驱差值的极值所在的含水饱和度0.240作为油藏聚合物驱转注时机的上限值，可以避开油藏因聚合物的注入导致产油能力大幅度下降；

(7)将(4)和(6)获得的两个值，归纳所得就是适合油藏开发的转注时机范围。

通过上述确定的70mPa·s的原油粘度条件下的转注时机范围是0.240≤S_w≤0.252，通过转化计算到的转注时机是注入PV数在0.1PV-0.12PV，与之前众多学者研究的转注时机相近。

上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种相对渗透率曲线确定稠油油藏聚合物驱时机范围的方法，其特征是：该方法包括以下步骤：

步骤(1)——相对渗透率曲线的获得：根据需要确定转注时机的油藏，现场取心φ25×80mm短岩心，确定地面脱气原油粘度，地层注入水，现场用聚合物，进行“非稳态法”测定油水相对渗透率曲线、油聚相对渗透率曲线；

步骤(2)——含水率、含水率变化速率关于含水饱和度关系的获得：根据油水相对渗透率曲线运用分流方程将相对渗透率关系转化成分流量，获得含水率、含水率变化速率关于含水饱和度的关系；

步骤(3)——含水饱和度与流度比M关系的获得：根据油水相对渗透率曲线利用流度比公式，分析出含水饱和度与流度比M的关系，所述分流方程与流度比关系式为如下；

$f_w=\frac{1}{1+\left(\frac{k_o\left(S_w\right)}{k_w\left(S_w\right)}\right)\left(\frac{{\mathrm{\μ}}_w}{{\mathrm{\μ}}_o}\right)}=\frac{1}{1+\frac{1}{M}};$

步骤(4)——得到转注时机的下限：含水率f_w上升速率达到最大值处确定为转注时机的下限；

步骤(5)——无因次采油指数关于含水率关系的获得：根据油水相对渗透率曲线计算无因次采油指数关于含水率的关系图；

步骤(6)——得到转注时机的上限：分析比较聚驱和水驱过程中无因次采油的变化，做水驱过程的无因次采油指数与聚驱过程的无因次采油指数的差值随油藏含水饱和度的变化关系，取水驱与聚驱差值的极值所在的含水饱和度作为油藏聚合物驱转注时机的上限值转注时机的上限；

步骤(7)——得到最佳转注时机的范围：通过步骤(4)和步骤(6)获得的上下限，即得到就是适合油藏开发的转注时机范围。