南海東部高含水期油田提液定量化研究

李清泉 陳三君 高曉飛 李凡 于磊 鄧孟博

1. 中海石油（中國）有限公司深圳分公司 廣東 深圳 518000

2. 荊州學院能源學院 湖北 荊州 434000

長期以來提液措施在國內外油田的開發中都有廣泛的應用，總結前人對提液的研究，主要有3種方法：1）靜態巖性資料法[1]。通過巖心、測井等靜態法獲取無因次采油和采液指數，進而確定最佳提液時機。該做法由于沒有考慮單井的實際生產情況所以存在一定片面性，且屬于定性分析。2）數值模擬法[2-3]。該方法極大地依賴于模型的準確性，參數多且復雜，不確定性大。3）水驅曲線法[4-12]。目前國內很多學者進行過研究，其中比較多的是采用甲型水驅曲線擬合，以及廣式水驅擬合，雖然理論較成熟，但是對于擬合參數的選取范圍以及提液幅度沒有定量的研究。在對特定油田進行提液實踐分析的基礎上，本文結合廣式水驅擬合法，進行了提液定量化研究。

1 油田概況

XX油田是一個在主斷層控制下的新近系逆牽引背斜構造，構造比較完整，在油田主體部位未發現斷層。圈閉面積小，構造幅度低，頂部比較平緩。屬于上三角洲平原—三角洲前緣沉積。

油田儲層物性較好，平均孔隙度19.1%，平均滲透率435.6mD。油藏埋深-2005.5～-2783.0m，原始地層壓力25.55～28.05MPa，油層溫度100.87～107.55℃，屬正常溫壓系統；地面原油密度0.819～0.856g/cm3，地層原油黏度1.63～3.02mPa.s。XX油田原油性質好，具有低比重、低黏度、飽和壓力低和地飽壓差大等特點，油田天然能量充足，為海相砂巖油藏，具備提液增產基礎。

文章結合廣式水驅擬合法對無提液瓶頸（設施設備、生產流程等無限制）的提液潛力井進行研究。

2 提液控制參數研究

根據研究[5]無因次采液指數與含水率關系可以分為4種（如圖1所示）。

圖1 無因次采液指數的幾種形態圖

類型1的無因次采液指數先降后升，最后大于1；類型2的無因次采液指數一直大于1；類型3和類型4的無因次采液指數一直小于1。這4種類型中，類型1和類型2具備提液增油潛力，而類型3和類型4不具備提液增油潛力。

下面介紹廣式水驅擬合法，并以生產井實際生產數據為基礎進行單井提液控制參數的推算。

2.1 廣式水驅擬合法原理

影響油井相滲曲線以及相應無因次采油、采液指數曲線特征的主要因素有油相指數no、水相指數nw和水油流度比M等。廣式水驅擬合法通過油井累計產油、累計產水數據來尋找NP與N2p /Wqp的關系，從而得到油井的可采儲量NR以及相關參數a、q、no、nw、M。廣式水驅曲線表現形式為[6]：

其中參數q與水、油相指數及水油流度比存在下列關系：

式中：NP—累計產油量，104m3；NR—可采儲量，104m3；WP—累計產水，104m3；a，q—常數；no—油相指數；nw—水相指數；M—水油流度比。

對實際生產數據進行廣式水驅擬合后可得到各井相應的水相指數及油相指數，根據動態油水相對滲透率計算公式，可得不同含水率下的無因次產液指數，從而判斷相應的提液時機。

式中：Kro—油相相對滲透率，無量綱；Krw—水相相對滲透率，無量綱；Swd—含水飽和度，小數；Kro(Swi)—束縛水飽和度下的油相相對滲透率，無量綱；Krw(Sor)—殘余油飽和度下的水相相對滲透率，無量綱。

2.2 廣式水驅擬合參數質控

根據水油流度比定義式（式6），在油黏度μo、水黏度μw、油體積系數Bo、水體積系數Bw以及擬合所得水油流度比M的情況下，設定Kro(Swi)=1，可以反求Krw(Sor)，而Krw(Sor)是大于0小于等于1的，所以結合式（3）可以得到擬合參數a、q應當滿足的條件（式7）。

2.3 廣式水驅擬合法應用效果

A4H井所在的H4B油藏是一個邊水油藏，油層垂厚為4～6m，滲透率1056.27mD，天然能量充足，原油黏度2.2mPa·s，地層水黏度為1.01 mPa·s。

選取A4H井含水率與累產油關系穩定階段進行廣式水驅擬合（圖2、圖3）

圖2 A4H含水與累產油關系曲線

通過擬合得到多組符合條件的水驅動儲量NR以及相關參數a、q、no、nw、M，根據本文介紹的方法，參考該井數模法、甲型水驅法可采儲量NR，以及M值的合理范圍，得出合理的廣式水驅曲線參數：可采儲量NR為30.24×104m3（與數模法誤差0.8%，與甲型水驅法誤差-4.7%），剩余可采儲量9.49×104m3，a值為0.63，q值為0.90，水相指數nw為1.22，油相指數no為2.11，M值為1.99。相應的無因次采液指數與含水率關系曲線如圖4所示，其中標注點即為當前含水階段對應點，無因次采液指數類型屬于圖1中的類型1，適合進行提液。

圖4 A4H井無因次采液指數與含水率關系

通過該方法，對XX油田具備提液潛力的5口在生產井進行廣式水驅擬合，得到擬合參數及結果，如表1所示。

表1 廣式水驅擬合參數

2.4 提液幅度的確定方法

在進行廣式水驅擬合以后可以得到累產液與累產油之間的關系：

由于提液的目的是穩產、增產，設定以月為單位，以當前的月產油能力N為基數，以穩產為提液效果下限。這樣即可得到合適的提液幅度T界限（式9中Npi表示基準月的累產油量，Npi-1表示基準月上月的累產油量）：

根據這一原理，對5口井進行提液幅度分析，得到每口井的合理提液幅度最小值（見表2）。

表2 提液幅度建議及實際應用效果

3 應用效果

根據上述建議，有針對性地對5口井進行了9井次提液，均提液有效（按液量增加且油量也增加），合計增油68.7m3/d，見表2。

4 結束語

提液是很多高含水期油田重要的穩產增產手段，本文根據殘余油飽和度下的水相相對滲透率范圍給出了廣式水驅曲線擬合法合理參數范圍，并對XX油田未來提液潛力及提液參數做了定量分析，給出了提液建議，并得到了實際驗證。為高含水期油田的提液定量研究提供了方法借鑒。