薩中開發(fā)區(qū)特高含水期水驅(qū)含水變化規(guī)律研究

鄭花利

（中石油大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠地質(zhì)大隊(duì)開發(fā)室，黑龍江 大慶 163001）

目前薩中開發(fā)區(qū)已經(jīng)進(jìn)入特高含水期，準(zhǔn)確把握水驅(qū)開發(fā)規(guī)律、合理制定開發(fā)調(diào)整方案、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)規(guī)劃指標(biāo)已成為穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵。開發(fā)實(shí)踐表明，油田進(jìn)入特高含水期后，含水上升率逐漸減緩，但是不同油層、不同區(qū)塊的含水上升率是不一樣的，因此，有必要研究薩中開發(fā)區(qū)不同區(qū)塊不同滲透率級(jí)別的含水變化規(guī)律，為油田開發(fā)調(diào)整提供依據(jù)。

1 影響油田含水變化的主要因素

油田含水變化規(guī)律受地質(zhì)因素和開發(fā)因素的影響，其中地質(zhì)因素 （黏度、滲透率、滲透率級(jí)差）是影響含水上升的內(nèi)在因素；開發(fā)因素 （調(diào)整措施）主要是利用油層的非均質(zhì)性和不同油層處在不同的含水階段這一特點(diǎn)，通過結(jié)構(gòu)調(diào)整和綜合調(diào)整措施來控制整個(gè)油田的含水上升速度，是影響含水上升的外在因素［1－4］。

1.1 特高含水期原油黏度

應(yīng)用不同黏度的相對(duì)滲透率曲線，計(jì)算了含水與含水上升率關(guān)系曲線，如圖1所示。從圖1曲線來看，不同原油黏度，在含水60%以前，對(duì)含水上升率的影響較大，在含水60%以后，基本沒有什么影響。

1.2 特高含水期油層的非均質(zhì)性

設(shè)計(jì)了不同滲透率級(jí)差下的兩層模型，研究在同時(shí)開采時(shí)其含水上升規(guī)律。研究表明，油層的非均質(zhì)程度越高，含水上升速度越快［5］。從圖2曲線可以看出，在中、高含水期，油層非均質(zhì)程度對(duì)含水上升的影響較大，到了特高含水期，即含水高于90%以后，油層非均質(zhì)程度對(duì)含水上升的影響作用相對(duì)變小。

圖1 不同原油黏度對(duì)含水上升率的影響

圖2 油層非均質(zhì)性對(duì)含水率影響數(shù)模關(guān)系曲線

圖3 滲透率789mD油水相對(duì)滲透率比值變化關(guān)系

圖4 滲透率455mD油水相對(duì)滲透率比值變化關(guān)系

圖5 滲透率271mD油水相對(duì)滲透率比值變化關(guān)系

圖6 滲透率74mD油水相對(duì)滲透率比值變化關(guān)系

2 含水上升率變化規(guī)律

2.1 含水上升率曲線的理論方程

為了研究不同類型油層含水上升率的變化規(guī)律，分析了不同類型油層油水相對(duì)滲透率比值的變化規(guī)律。根據(jù)薩中開發(fā)區(qū)巖心試驗(yàn)測(cè)定的油水相滲比的對(duì)數(shù)與含水飽和度關(guān)系曲線 （圖3～6）可以看出，油水相對(duì)滲透率比值曲線的主體是直線，特高含水期發(fā)生偏折，但滲透率不同，拐點(diǎn)含水率也不同。滲透率越高拐點(diǎn)含水率相對(duì)較低，反之滲透率越低拐點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)的含水率就越高。

曲線發(fā)生偏折以后，相對(duì)滲透率與含水飽和度的近似直線關(guān)系對(duì)于彎曲段是不適用的。因此，采用三次多項(xiàng)式對(duì)油水相對(duì)滲透率比值曲線進(jìn)行描述［6］。

油水兩相相對(duì)滲透率與含水飽和度用三項(xiàng)式表示為:

結(jié)合分流量方程:

求得含水上升率理論方程為:

式中:Kro為油相對(duì)滲透率，mD；Krw為水相對(duì)滲透率，mD；Sw為含水飽和度，%；fw為含水率，%；μw為水黏度，mPa·s；μo為油黏度，mPa·s；a、b、c、d為系數(shù)，可從相對(duì)滲透率比值變化曲線中獲得。

2.2 薩中開發(fā)區(qū)不同滲透率級(jí)別油層特高含水期的理論含水上升率圖版

根據(jù)式 （3）繪制薩中開發(fā)區(qū)不同滲透率級(jí)別油層特高含水期的含水上升率理論圖版 （圖7～10）。從圖7～圖10中可以發(fā)現(xiàn):①在初期含水上升速度很快，特別是高滲透油層，在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)達(dá)到含水上升率最大值。低滲透油層與高滲透層相比上升速度稍慢。②當(dāng)油田進(jìn)入特高含水期以后，含水上升率會(huì)降到比較低的水平。隨著滲透率的降低，含水上升率逐漸增大。各個(gè)區(qū)塊相同滲透率級(jí)別的巖心含水上升率差異很小，區(qū)塊間差異在1%左右。高滲透層特高含水期含水上升率在1.2%～1.8%，中滲透層特高含水期的含水上升率在1.3%～2.2%，滲透率較低的油層特高含水期的含水上升率在1.7%～2.1%，低滲透的油層特高含水期的含水上升率在1.4%～2.8%。③隨著滲透率的降低，含水上升率逐漸升高。各個(gè)區(qū)塊相同滲透率級(jí)別的油層在中高含水期，含水上升率差異較大，而在低含水期和特高含水期差別較小。

圖7 各區(qū)塊高滲透油層的含水上升率關(guān)系圖

圖8 各區(qū)塊中滲透油層的含水上升率關(guān)系圖

圖9 各區(qū)塊滲透率較低油層的含水上升率關(guān)系圖

圖10 各區(qū)塊低滲透油層的含水上升率關(guān)系圖

3 礦場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)含水上升率的驗(yàn)證

3.1 應(yīng)用含水上升率圖版計(jì)算小井距含水上升率

統(tǒng)計(jì)小井距特高含水期的含水上升率資料，如表1。由表1可以看出，特高含水期501井SⅡ7＋8層的含水上升率最高，平均含水上升率為1.337%；511井PI4－7層的含水上升率最低，平均含水上升率為0.83%。總體看小井距特高含水期平均含水上升率為1.06%。

501井SⅡ7＋8層0.22～1.911.337501井PI1－2層0.5～1.680.98511井SⅡ7＋8層0.3～1.911.08511井PI4－7層0.19～1.330.83利用疊加方法得出滲透率為600md儲(chǔ)層的相滲曲線，應(yīng)用式 （3）計(jì)算小井距的理論含水上升率圖版，與小井距實(shí)際數(shù)據(jù)比較接近 （見圖11）。

表1 小井距特高含水期含水上升率統(tǒng)計(jì)表

3.2 應(yīng)用含水上升率圖版計(jì)算薩、葡油層的含水上升率

把薩中開發(fā)區(qū)不同油層、不同滲透率級(jí)別的巖樣進(jìn)行疊加處理［7－8］，得出薩、葡油層和高臺(tái)子油層的相滲曲線，應(yīng)用式 （3）計(jì)算薩、葡油層和高臺(tái)子油層的理論含水上升率圖版，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際含水上升率曲線比較接近（見圖12、13），可以用于油田開發(fā)指標(biāo)預(yù)測(cè)。

4 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

1）特高含水期原油黏度對(duì)含水上升率的影響逐漸減小。

2）特高含水期油層的非均質(zhì)性對(duì)油田含水上升率的影響也逐漸減弱。

3）在油田開發(fā)初期含水上升速度很快，進(jìn)入特高含水期以后，含水上升率會(huì)降到比較低的水平，一般在1.0%～2.5%。

4）滲透率不同含水上升率不同，滲透率越高含水上升率越高。

圖13 高臺(tái)子油層含水上升率實(shí)際值與理論值對(duì)比圖

［1］劉義坤，畢永斌，隋新光 .高含水后期油田開發(fā)指標(biāo)預(yù)測(cè) ［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2008，27 （1）:58－60.

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