應用聚合物驅替特征曲線計算港西油田二三結合區塊可采儲量

林火養，羅 波，程 立，潘 紅，馮金義

（1．中國石油大港油田分公司勘探開發研究院，天津 300280；2．中國石油大港油田分公司采油工藝研究院，天津 300280）

二三結合是指將二次開發層系井網重組與三次采油改變驅替介質相結合的一種開發模式。其不僅能極大地釋放水驅潛力，也為三次采油進一步提高采收率創造合理的井網條件，提升協同效益，實現老油田效益開發。在二三結合開發模式實施過程中，由于改變驅替介質會使產量及含水運行規律發生顯著的變化，常規水驅特征曲線及產量遞減法無法反映二三結合區塊的油水運動和生產特征，計算結果與實際不相符，使常規預測方法不適用[1-7]。

國內學者張繼成曾提出采用多元回歸法計算聚合物驅的可采儲量，但其只適用于方案論證階段，不適應于預測二三結合區塊中后期可采儲量[7]。為此，本文結合二三結合區塊開發特點，提出聚合物驅替特征曲線計算二三結合區塊的最終采收率及可采儲量，為今后二三結合區塊可采儲量評價和方案設計提供依據。

1 方法推導

在三次采油過程中，油藏在改變驅替介質后，通常會陸續出現含水下降、低含水穩定、含水開始回升和后續水驅等開發階段[8]（圖1）。根據典型的三次采油區塊含水率變化特征，建立驅油見效后含水變化特征的數學模型，并根據該模型推導出預測和評價改變驅替介質后的可采儲量關系式。

圖1 二三結合區塊含水變化特征

在二次開發注水中后期，水驅油田進入高含水期（含水率大于90%），開發方式在只采用空白水驅的條件下，含水上升特征表現為前期快、后期慢，逐漸上升的曲線形態（圖2）。通過反正切函數擬合方法，得到含水率上升規律的數學關系式：

1.1 空白水驅階段的含水變化特征

式中：Fw為綜合含水率，%；t為生產時間，月；A，B為待擬合參數，其中物理意義A代表含水率上升速度，B代表初始含水率。

圖2 空白水驅含水變化特征

1.2 改變驅替介質含水下降值變化特征

在二三結合開發模式實施過程中，為了進一步提高采收率，通常采用改變驅替介質的方式挖掘剩余油潛力。其主要作用機理是通過改變流度比，降低界面張力，使常規水驅不能有效驅替的剩余油實現有效動用，進而大幅度提高波及體積和驅油效率[9]。聚合物驅過程中含水下降變化規律呈前期快速上升到峰值、后期緩慢下降的一個曲線形態（圖 3）。通過數學擬合方法得到改變驅替介質過程含水下降值變化規律的關系式：

式中：ΔFw為含水率下降值，%；t為生產時間，月；a、b、c為待擬合參數，其中物理意義a代表含水率下降幅度，b代表最低含水出現時間，c代表低含水階段持續時間。

圖3 改變驅替介質過程含水下降值特征模型

1.3 改變驅替介質含水變化特征

在三次采油過程中油藏驅替介質的改變，使含水變化特征呈對勾型曲線形態（圖 4）。研究發現，在相同坐標和比例的條件下，圖4中曲線可以通過圖2、圖3中曲線相減得到，因此，改變驅替介質后含水變化關系式為：

將式（1）、式（2）代入式（3）可得到：

圖4 改變驅替介質后含水變化模型

1.4 可采儲量計算

二三結合階段中三次采油的效果采用階段含油率的變化幅度進行間接描述，因此，在產液量保持不變的前提下，可以通過含油率的變化幅度計算出在改變驅替介質后的產油量，當時間 t達到經濟極限產量所對應的最大累計生產時間時，就可以計算出改變驅替介質后累計產油量。

將式（4）代入式（5）可得出：

式中：Fwp為含水率，%；Fo為含油率，%；L為產液量，m3；Qop為產油量，t；Ntp為累計產油量，t。

2 實際應用

本文以開展二三結合開發模式較為徹底、開發效果較好的港西G區先導試驗區塊為例，驗證該方法的適用性。

2.1 油田開發現狀

試驗區塊位于港西開發區中部，油層縱向分布集中，橫向分布穩定，主力油層為明化鎮一、二、三油組，分三個開發單元。儲層平均孔隙度31%，平均空氣滲透率1197×10-3μm2，屬于高孔、高滲儲層。脫氣原油密度0.918 g/cm3，脫氣原油黏度54.9 mPa·s，地層原油黏度16.2 mPa·s。該區塊含油面積0.4 km2，有效厚度12.6 m，地質儲量80.0×104t。

2.2 可采儲量標定結果

在實施二三結合開發模式之前，對該區塊進行了可采儲量標定，其遞減率選值依據類比水驅階段平均單井遞減率14.5%，遞減類型按指數遞減，計算得到該區塊技術可采儲量45.7×104t，采收率57.1%。

二三結合開發模式實施之后，根據港西G區實際生產數據資料，通過最小二乘法擬合得到相關系數：A＝0.066，B＝5.360，a＝0.100，b＝7.000，c＝0.032。計算該區塊可采儲量為59.3×104t，采收率為74.1%。二三結合開發模式實施后與實施前比較，增加可采儲量13.6×104t，采收率提高了17.0%；與方案編制設計指標比較，采收率提高了16.6%。兩者很接近，絕對誤差均在5.0%以內。這表明了應用三次采油驅替特征曲線法計算可采儲量，在二三結合區塊具有較好的實用性和可靠性，預測效果較好。

2.3 適用性分析

本方法適用于改變驅替介質后已出現含水下降階段、低含水穩定階段或含水上升階段中的每一種情況，且出現的階段越全，預測的精度越高。

3 結論與認識

針對二三結合開發模式實施中后期可采儲量標定中存在的問題，在綜合分析二三結合區塊開發特點的基礎上，提出了一種新的計算可采儲量方法，這種方法可以很好地解決在二三結合開發過程中因改變驅替介質造成儲量標定結果不準確的問題。

實踐證明應用三次采油驅替特征曲線法計算可采儲量是可靠的，適用于二三結合區塊的任何開發階段，在常規可采儲量標定方法不適用的情況下是一個很好的補充，為今后二三結合區塊可采儲量的預測提供了依據。