張娟王傳峰張亮何雄坤肖肖張曉輝

(1.西南石油大學(xué)，成都 610500；2.中國石油冀東油田分公司，唐海 063200；3.中國石油塔里木油田分公司，庫爾勒841000)

利用油水滲流特征評價水驅(qū)特征曲線

張娟1王傳峰2張亮3何雄坤2肖肖2張曉輝1

(1.西南石油大學(xué)，成都 610500；2.中國石油冀東油田分公司，唐海 063200；3.中國石油塔里木油田分公司，庫爾勒841000)

建立4種常用水驅(qū)特征曲線所對應(yīng)的含水率與含水飽和度的關(guān)系曲線方程，通過實例評價水驅(qū)特征曲線的適用性。

水驅(qū)油藏；水驅(qū)特征曲線；油水滲流；相對滲透率

水驅(qū)特征曲線是油藏分析動態(tài)地質(zhì)儲量和預(yù)測水驅(qū)采收率比較簡單有效的方法之一。經(jīng)過多年的研究實踐，水驅(qū)特征曲線的關(guān)系式已有近百種之多，油田常用的水驅(qū)特征曲線也有近十種。預(yù)測的油田可采儲量與水驅(qū)采收率通常存在一定差異，而我們用求平均值的方法進行標(biāo)定，則難免造成對油藏認識的錯誤評價。同時，因為油藏地下滲流的復(fù)雜性，對于眾多水驅(qū)特征曲線始終沒有一個滿意的適用條件與評價方法。

在此從相滲的角度出發(fā)，分析研究油水滲流特征的影響因素，進一步推導(dǎo)甲乙丙丁四種常用水驅(qū)特征曲線所對應(yīng)的含水率與含水飽和度的關(guān)系曲線。

1 油水滲流特征研究

由相對滲透率與含水率定義可得［1］：

由式（1）可以看出，油田含水率是地層原油黏度與儲層油水相對滲透率的函數(shù)。對于特定油藏而言，一般地層原油黏度為一個定值，油田含水率僅與儲層油水相對滲透率有關(guān)。

根據(jù)油水兩相相對滲透率歸一化回歸處理思路，油藏的油、水兩相相對滲透率可分別由式（2）、（3）描述［2］：

聯(lián)立式（1）、（2）、（3），可得 Sw—fw的關(guān)系，即可描述油藏的油水滲流特征。

由油藏Sw—fw關(guān)系可知，影響油藏油水滲流特征的因素不只是儲層的油水黏度比，還有水相最大滲透率、油相指數(shù)eo與水相指數(shù)ew（水相最大滲透率、油相指數(shù)eo、水相指數(shù)ew都與儲層的物性特征有關(guān)），因此，并不能簡單地以原油黏度或油水黏度比來選擇水驅(qū)特征曲線方程。

2 水驅(qū)特征曲線的油水滲流特征

不同水驅(qū)特征曲線代表不同油水滲流特征。下面逐一描述礦場上最常用的甲、乙、丙、丁4種水驅(qū)特征關(guān)系式所代表的 Sw—fw關(guān)系［4］。

2.1 甲型水驅(qū)特征曲線Sw—fw關(guān)系

甲型水驅(qū)特征曲線對應(yīng)的Np—fw關(guān)系為：

由著名的Welge方程可知：

由概念可知：

聯(lián)立式（4）、（5）、（6），求得一階微分方程：

方程（10）即為甲型水驅(qū)特征曲線的油水滲流特征方程，即Sw—fw關(guān)系。

2.2 其他水驅(qū)特征曲線Sw—fw關(guān)系

根據(jù)甲型水驅(qū)特征曲線對應(yīng)的Sw—fw關(guān)系推導(dǎo)過程得到乙型、丙型和丁型的Sw—fw關(guān)系。

（1）乙型水驅(qū)特征曲線對應(yīng)的Sw—fw關(guān)系為：

由式（1）、（2）、（3）得到的油藏 Sw—fw關(guān)系曲線與甲乙丙丁水驅(qū)特征曲線相對應(yīng)的Sw—fw關(guān)系曲線進行對比，即可優(yōu)選出最適合油藏的水驅(qū)特征曲線方程。

3 實例計算分析

B16油藏探明地質(zhì)儲量1 076×104t，平均束縛水飽和度Swc=0.517 3，殘余油飽和度Sor=0.181 5，地層原油黏度 μo=6.61mPa·s， 地層水黏度 μw=0.50mPa·s。

圖1 油藏相對滲透率回歸擬合曲線

對相對滲透率進行歸一化處理后得到相對滲透率數(shù)據(jù)（見表1）和擬合曲線(見圖1)。其中：Kromax=1.00；Krwmax=0.25；ew=1.0；eo=2.0。

表1 B16油藏相對滲透率數(shù)據(jù)

對B16油藏進行水驅(qū)特征曲線分析,計算結(jié)果見表2。

根據(jù)公式（10）、（11）、（12）和（13）可分別計算出甲、乙、丙、丁4種水驅(qū)特征曲線的Sw—fw關(guān)系（見圖2、圖 3）。

由圖2和圖3可以看出，甲型水驅(qū)特征曲線和丙型水驅(qū)特征曲線與B16油藏油水滲透規(guī)律相近或吻合度較高，說明甲型和丙型水驅(qū)特征曲線比較適合B16油藏。

表2 B16油藏水驅(qū)特征曲線計算參數(shù)與結(jié)果

甲型水驅(qū)特征曲線預(yù)測B16油藏的動態(tài)儲量為 939.447 4×104t，與 B16 油藏的地質(zhì)儲量（1 076×104t）相近。根據(jù)后期的數(shù)值模擬預(yù)測研究，在含水

圖2 B16油藏甲、乙型水驅(qū)特征Sw-fw關(guān)系曲線圖

4 結(jié) 論

（1）油水黏度比是影響油水滲流規(guī)律的重要參數(shù)，但單純以油水黏度比來選擇水驅(qū)特征曲線過于簡單。

（2）不同的水驅(qū)特征曲線表征著不同范圍內(nèi)的油水滲透特征，即Sw—fw關(guān)系。

（3）利用Sw—fw關(guān)系評價水驅(qū)特征曲線是可行且準(zhǔn)確的。率達到98%時，B16油藏累計產(chǎn)油 369.971 9×104t，則可進一步說明甲型和丙型水驅(qū)特征曲線預(yù)測的結(jié)果是準(zhǔn)確可靠的。

圖3 B16油藏丙、丁型水驅(qū)特征Sw-fw關(guān)系曲線圖

[1]李傳亮.油藏工程原理[M].北京：石油工業(yè)出版社，2006.

[2]張茂林，梅海燕.凝析油氣藏流體相態(tài)和數(shù)值模擬理論研究[M].成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，2004.

[3]俞啟泰.幾種重要水驅(qū)特征曲線的油水滲流特[J].石油學(xué)報，1999，20(1):56-60.

[4]南榮麗，彭彩珍，劉建升，等.瑞利模型與水驅(qū)曲線的綜合預(yù)測法[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，13(3):87-89.

Abstract：This paper builds the relation equation of saturation of water and frank of water that corresponding to the four usual water drive characteristic curves,based on the insane,evaluates the applicability of water drive characteristic curve.

Key words：water drive reservoir;water drive characteristic curve;oil-water seepage;relative permeability ratio

Evaluating Water Drive Characteristic Curve By Oil-Water Seepage Characteristics

ZHANG Juan1WANG Chuangfeng2ZHANG Liang3HE Xiongkun2XIAO Xiao2ZHANG Xiaohui1
(1.Southwest Petroleum Unicersity,Chengdu 610500;2.Jidong Oil Field Company,SINOPEC,Tanghai 063200;3.Tarim Oilfield Company,SIONPEC,Korla 841000)

TE312

A

1673-1980（2012）02-0059-03

2011-11-02

油氣重大專項資助（2008ZX05010）

張娟（1987-）,女，四川成都人，西南石油大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向為油氣藏工程、油氣相態(tài)、氣田開發(fā)。