陳世明

(1.長江大學(xué)石油工程學(xué)院,湖北荊州 434023;2.中國石油吐哈油田公司）

雁木西疏松砂巖油藏水驅(qū)油滲流特征研究

陳世明1,2

(1.長江大學(xué)石油工程學(xué)院,湖北荊州 434023;2.中國石油吐哈油田公司）

從雁木西疏松砂巖巖心實(shí)驗(yàn)獲取的相滲數(shù)據(jù)出發(fā),對油藏平均相對滲透率曲線進(jìn)行修正,從而進(jìn)一步研究疏松砂巖油藏的水驅(qū)油滲流特征。新修正的相滲曲線推衍出的微觀驅(qū)油特征類似活塞式驅(qū)動(dòng)方式,即水驅(qū)效率較高,中高含水階段含水上升趨于平緩,具有提液空間。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)踐驗(yàn)證表明,修正相滲曲線得到的水驅(qū)規(guī)律與目前該油藏動(dòng)態(tài)變化規(guī)律表現(xiàn)一致。

疏松砂巖;水驅(qū)油藏;兩相相滲曲線;含水率

利用相對滲透率資料,通過一些經(jīng)驗(yàn)公式和相關(guān)分析方法,可以定性-半定量甚至定量地進(jìn)行油藏動(dòng)態(tài)分析或產(chǎn)量預(yù)測,并據(jù)此制定相應(yīng)的開發(fā)調(diào)整措施,改善油田的生產(chǎn)狀況[1-2]。雁木西疏松砂巖油藏早期曾利用油水相對滲透率曲線建立了一套動(dòng)態(tài)預(yù)測理論圖版,經(jīng)過近8年的注水開發(fā)實(shí)踐表明理論圖版存在一些偏差,究其原因主要是假設(shè)油水相對滲透率比值與含水飽和度為指數(shù)關(guān)系式。本文通過對該油藏若干巖心相滲數(shù)據(jù)的分析,篩選出相關(guān)性最好的 Kro/Krw與 Swd關(guān)系式,并對均一化相滲曲線進(jìn)行重新修正,得到的油藏產(chǎn)水規(guī)律預(yù)測指標(biāo)與實(shí)際結(jié)果比較吻合,據(jù)此提出的技術(shù)政策更具有指導(dǎo)作用。

1 水驅(qū)油相滲曲線歸一化處理

雁木西第三系油藏構(gòu)造位置位于臺北凹陷西部勝南—雁木西構(gòu)造帶西端,為一套曲流河沉積的不等粒砂巖(81%)儲層。儲層膠結(jié)疏松,主要膠結(jié)物為方解石,為中孔中滲油藏,受沉積的多期性影響,縱向上儲層嚴(yán)重非均質(zhì),由膠結(jié)致密過渡到次致密再到疏松砂巖,由含礫中砂巖、含礫不等粒砂巖,到粗砂巖、細(xì)砂巖等。開發(fā)初期進(jìn)行的水驅(qū)油相滲實(shí)驗(yàn)共取相滲曲線4條。5塊巖心殘余油飽和度介于24.1%～33.4%,平均在29.3%;束縛水飽和度介于46.7%～52.1%,平均50.2%;可動(dòng)油飽和度介于18.0%～23.8%,平均為20.4%;驅(qū)油效率介于37.3%～49.7%,平均41.2%;殘余油下水相相對滲透率為0.292-0.394,平均0.355,相比其它低滲油田偏高。從相對滲透率曲線上看,雁木西第三系油藏油水兩相共滲區(qū)的范圍較窄,隨含水飽和度增加,油相滲透率急劇下降,而水相滲透率增加較快,相滲曲線如圖1所示。

圖1 雁木西第三系油藏相滲曲線

對一個(gè)具體開發(fā)的油藏進(jìn)行分析計(jì)算時(shí),必須選擇合適本區(qū)的相滲資料,即在一定區(qū)域、一定范圍內(nèi),選擇適用的相對滲透率曲線,進(jìn)行必要的處理,得到代表本區(qū)油藏特性的相對滲透率曲線供計(jì)算使用[3-4]。

對油水兩相相對滲透率的計(jì)算,國內(nèi)水驅(qū)砂巖油田廣泛采用以下相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式:

式中:α1——?dú)堄嘤惋柡投葘?yīng)的水相相對滲透率,Krw(Sor);α2——束縛水飽和度對應(yīng)的油相相對滲透率,Kro(Swi);Swd——標(biāo)準(zhǔn)化含水飽和度,%;m、n分別取決于儲層巖石孔隙結(jié)構(gòu)和潤濕性的兩個(gè)參數(shù)。根據(jù)測試的油水兩相的相對滲透率曲線數(shù)據(jù),由下面關(guān)系式的線形回歸法確定m,n:

雁木西第三系油藏,在開發(fā)初期歸一化相滲曲線正是采用了這種方法,得到束縛水飽和度為50.05%,殘余油飽和度為29.42%;此時(shí),水相相對滲透率值為0.3607,對應(yīng)驅(qū)油效率為0.4111。從圖2修正前的相滲曲線明顯看出,水相相對滲透率曲線明顯右凸,而由此計(jì)算的無因次采液和采油指數(shù)變化規(guī)律不符合生產(chǎn)實(shí)際?？紤]到這種情況,采用WillhiteGP提出的相滲歸一化模式 Krw=α1exp(mSwd),對水相相滲模型進(jìn)行處理,處理結(jié)果得到修正后的一組雁木西第三系油藏方案用相滲曲線。此時(shí),束縛水飽和度、殘余油飽和度、驅(qū)油效率均未變,只是殘余油飽和度時(shí),水相相對滲透率值變?yōu)?.4110。

圖2 雁木西油田第三系油水相滲曲線

無論哪種處理后的相對滲透率曲線,都反映出如下共同特征:受儲層、流體特征的影響,曲線端點(diǎn)值較高,而兩相共滲區(qū)較窄。即殘余油飽和度偏大,束縛水飽和度較高。隨著含水飽和度的上升,油相相對滲透率急劇下降,水相相對滲透率上升也較快。從圖2中可以看出,隨含水飽和度的逐漸增加,油相滲透率下降很快,水相滲透率上升很快,表明含水上升速度很快。這種見水后生產(chǎn)規(guī)律在雁木西疏松砂巖此后的生產(chǎn)過程中得到應(yīng)證。

2 疏松砂巖油藏水驅(qū)油特征分析

2.1 含水率變化規(guī)律

利用修正后的歸一化相滲曲線繪制了含水率關(guān)系,如圖3顯示前緣后平均含水飽和度(Swa)與前緣含水飽和度(Swf)差值較小(3.5%)。前緣后平均含水飽和度與前緣含水飽和度差值反映了水驅(qū)油的特征,該值越大,水驅(qū)油的非活塞式特征越明顯。雁木西第三系油藏前緣后平均含水飽和度與前緣含水飽和度相差較小,表明雁木西第三系油藏水驅(qū)油特征為一近活塞式驅(qū)動(dòng)。換言之,表明雁木西疏松砂巖油藏水洗效果好,表現(xiàn)出高滲透儲層水驅(qū)油的部分特性,這種微觀水驅(qū)油效果在現(xiàn)場實(shí)踐得以驗(yàn)證。這個(gè)結(jié)論打破了油田沿襲已久的疏松砂巖油藏動(dòng)態(tài)預(yù)測方法,同時(shí)也合理地解釋了油田長期無法解釋的生產(chǎn)現(xiàn)象。

圖3 雁木西第三系油藏含水率變化曲線

2.2 無因次采液/采油指數(shù)曲線

相滲曲線的變化規(guī)律決定了無因次采液、采油指數(shù)的變化規(guī)律。從圖4無因次采液/采油曲線上看,若采用未修正前的相滲曲線計(jì)算出的無因次指數(shù)曲線關(guān)系,表現(xiàn)出隨含水率升高無因次采液指數(shù)會下降,直到含水率高達(dá)0.8后,無因次采液指數(shù)上升,這種變化趨勢背離了生產(chǎn)實(shí)際。通過此次修正歸一化雁木西第三系油藏相滲曲線,得到如圖4(b)所示無因次曲線,表現(xiàn)出在中低含水期,隨著含水率上升無因次采液指數(shù)有逐漸上升的趨勢,當(dāng)含水率上升到0.5后,隨含水率的上升無因次采液指數(shù)上升幅度增加,最終增加到無水期時(shí)對應(yīng)采液指數(shù)的2倍,表明中高含水期后該油藏仍具備一定的提液空間。

2.3 含水上升規(guī)律

利用修正后的相滲曲線繪制出方案含水上升率關(guān)系曲線如圖5所示,顯示出最大含水上升率約為14%,其對應(yīng)含水率為0.38左右。而修正前相滲曲線計(jì)算含水上升率多表現(xiàn)為當(dāng)含水率0.5對應(yīng)含水上升率達(dá)到最高值。修正后的結(jié)果反映了油藏實(shí)際含水上升規(guī)律的原因,在于實(shí)際油藏在水驅(qū)油過程中油水粘度比會逐漸升高,含水與含水飽和度關(guān)系曲線前半段上翹幅度越大,導(dǎo)致對應(yīng)最高含水上升率對應(yīng)的含水率向左偏移。

圖4 雁木西油藏?zé)o因次采油/采液指數(shù)曲線

圖5 雁木西第三系油藏含水上升率關(guān)系曲線

3 結(jié)論

采用WillhiteGP提出的相滲歸一化模式 Krw=α1exp(mSwd)對雁木西疏松砂巖油藏巖心相滲曲線進(jìn)行歸一化處理。修正后的相滲曲線推衍出的分流量曲線表現(xiàn)出水驅(qū)油特征為一近活塞式驅(qū)動(dòng),表明雁木西疏松砂巖油藏水洗效果好。油藏中高含水階段,隨含水率的上升無因次采液指數(shù)上升幅度增加,最終增加到無水期時(shí),對應(yīng)采液指數(shù)的2倍,表明中高含水期后,該油藏仍具備一定的提液空間。由于水驅(qū)油過程中,油水粘度比會逐漸升高,含水與含水飽和度關(guān)系曲線前半段上翹幅度越大,最高含水上升率對應(yīng)的含水率向左偏移。

[1] 張繼成,宋考平.相對滲透率特征曲線及其應(yīng)用[J].石油學(xué)報(bào),2007,28(4):104-107.

[2] 蔣炳金,唐海,呂棟梁,等.用相對滲透率曲線研究薄層底水油藏產(chǎn)水規(guī)律[J].新疆石油地質(zhì),2006,27(5):588-590.

[3] 呂成遠(yuǎn).油藏條件下油水相對滲透率實(shí)驗(yàn)研究[J].石油勘探與開發(fā),2003,30(4):102-104.

[4] 蘭玉波,肖魯川,趙玉珍.描述特低滲透油層兩相滲流特征的改進(jìn)方法[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2002,21(2):23-25.

TE341

A

1673-8217(2011)02-0082-03

2010-09-27;改回日期:2010-12-03

陳世明,工程師,1973年生,1997年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院,現(xiàn)為長江大學(xué)石油與天然工程專業(yè)在讀研究生。

編輯:劉洪樹