葡萄花油田含水变化规律探讨

葡萄花油田含水变化规律探讨

孙久刚

摘要：通过数值模拟、理论计算，研究了油层非均质性、原油粘度和含水阶段等地质因素对葡萄花油田含水上升规律的影响，分析了葡萄花油田开发过程中采取的调整方式、调整措施等开发因素对含水上升规律的影响，采用结构分析的方法，贡献值法，分析了结构调整以及各种生产措施对控制含水上升的作用。建立了基于油量的水驱曲线微分形式的含水预测模型，与传统公式相比，更能掌握含水指标随时间变化的详细过程，从而更为准确地预测含水的变化。

关键词：葡萄花油田；含水变化规律；方法

葡萄花油田位于大庆长垣南部，主要发育了1套葡一组油层，属三角洲前缘相沉积，渗透率低，主要以水下分流河道沉积为主，砂体窄而薄，条带性非常明显，宽度一般在100~200m之间，砂体规模小、分布零散，油田目前已进入高含水期，因此，认清含水变化规律，建立含水变化模式，对指导油田合理开发，科学制定开发技术政策具有重要的意义。

1葡萄花油田含水上升规律影响因素分析

影响油田含水上升的因素可分为地质因素和开发因素两类，地质因素是油层的固有属性对含水上升规律的影响，开发因素是开发调整过程中采取的一些调整方式和调整措施对含水上升规律的影响。

1.1影响油田含水上升规律的地质因素分析。影响油田含水上升规律的地质因素主要有三项：一是油层的非均质性、二是原油粘度、三是含水，不同的含水阶段，含水上升规律有很大差别。

1.1.1油层的非均质性。为了研究油层非均质性对含水上升规律的影响，设计了不同渗透率级差下的两层模型，其含水上升规律（图1），油层的非均质程度越高，含水上升速度越快。

1.1.2油水粘度比。原油粘度是影响油田含水上升规律的重要的因素，随着油水粘度比的增大，含水上升速度加快。应用油水相渗曲线计算出的不同油水粘度比对含水上升规律影响的关系曲线（图2）。

1.1.3含水。不同的含水阶段，含水上升规律有很大差别。

1.2影响油田含水上升规律的开发因素分析。除了地质因素外，在开发过程中采取的开发方式、调整措施都直接影响油田含水上升规律，从而影响油田开发效果的好坏。针对葡萄花油田的开发实际，为了分析各种调整方式和调整措施对含水的影响，采用结构分析以及贡献值分析的方法，对分类井产液结构调整以及打加密井、油井压裂、提液、堵水等油井措施的控水效果和作用进行了分析。

1.2.1结构分析方法。设各类井含水分别为fw1、fw2、……fwn，各类井产液量分别为Ql1、Ql2、Ql3，则全油田含水含水的变化为：

从上式可以看出，全油田含水的变化幅度，由三部分组成，一是各类井含水变化而使油田含水产生的变化值，二是由于产液结构系数变化而引起的油田含水变化，三是两者均发生变化而使油田含水变化的一个无穷小量，一般情况下可以忽略。

1.2.2贡献值分析方法。设全区产液量为Ql，含水为fw，设全区自然产液量和含水（即扣除措施效果的）为Ql自和Qw自，各种措施的增液量为Qli，各种措施增液量的含水为fwn，则措施对含水影响的幅度为

结果表明：整个油藏的含水的变化主要受分类井的结构系数的变化和含水的变化两个因素的影响；措施对控制全区含水的作用主要受措施含水与自然含水的差别及措施增液量占全区的比例两项因素的影响。

1.3影响葡萄花油田含水上升规律的开发因素分析。应用上述方法对葡萄花油田结构调整效果以及1990年以来历年措施对油田含水变化的影响进行了分析，得到以下结论：

首先葡北油田二次井投产后，结构调整起到一定的控水作用;其次葡萄花油田1995年～2000年压裂措施起主要控水作用;再次葡萄花油田2001年以来新井起主要控水作用。

2葡萄花油田含水上升规律

2.1国内外油田含水上升规律。油水粘度比的高低是影响含水上升规律的重要因素.油藏油水粘度比在3左右，在整个开发过程中，含水上升速度几乎保持不变;其油水粘度比小于3，油藏低含水期含水上升慢，采出程度高;粘度比界于11.4~143之间时，开发前期含水上升很快，当含水率达到80%时，仅采出40%~50%的可采储量，一半以上的可采储量要在高含水期采出。

2.2葡萄花油田含水上升规律分析。从葡萄花油田含水上升过程与其相对渗透率曲线的对比结果（图3）可以看出，葡北油田由于油层非均质性等因素的影响,在中低含水期（fw<60%）,含水上升速度要高于理论曲线，进入高含水期后,由于各种地质因素影响作用变小，其含水上升规律接近理论曲线。葡南油田由于油层发育较薄，非均质图程度较低，因此其含水上升规律基本接近理论曲线，而且由于近年来的开发调整，控水效果明显，使其含水上升速度低于理论曲线。

3葡萄花油田含水上升预测方法

3.1老井含水预测方法。基于对含水上升规律的影响因素分析，其各项因素对含水上升规律的影响即为对水驱曲线直线规律的影响，因此可采用水驱曲线预测油田含水。

由甲、乙型水驱特征曲线和西帕切夫曲线分别推导出微分方程为：

确定了水驱曲线斜率和截距，给定初始含水和产油量，就可以预测含水变化趋势。

3.2新井含水预测方法。对于处于开发初期的油田，各种水驱曲线均没有直线段出现，但是可以通过其他手段间接利用水驱曲线预测含水变化规律：

甲型和西帕切夫曲线的直线形式可分别写成如下形式：

通过油水相对渗透率曲线，可求出B值，通过容积法求得开发单元的地质储量N,则可求出b或，仍可利用（3-1）式对含水进行预测,其中产油量可由类比法得到。

4结论

4.1葡萄花油田含水30%～70%期间，葡萄花油田含水上升速度平缓，证明葡萄花油田控水措施的有效性，含水80%以后，由于各种控水措施潜力变小、效果变差，葡萄花油田含水上升速度明显加快。

4.2采用结构分析的方法，贡献值法，分析了结构调整以及打加密井、压裂、换泵、堵水、关井等生产措施对控制含水上升的作用，建立了水驱曲线微分形式的含水预测模型，对认识高含水期油田开发规律具有重要的指导作用。

参考文献

[1]陈元千.油气藏工程计算方法[M].北京：石油工业出版社，1994.

[2]赵永胜.油藏动态方法评价[M].北京：石油工业出版社，1999.

[3]贾振歧.油田开发设计基础与分析方法[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1994.