馮 陽(yáng)，張繼成

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洗油與波及潛力定量表征

馮 陽(yáng)，張繼成

（東北石油大學(xué) 石油工程學(xué)院， 黑龍江 大慶 163318）

通過室內(nèi)水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)測(cè)定真實(shí)巖心，可得到某油田含水從0到99.99%不同注水倍數(shù)下的洗油程度。根據(jù)線性插值理論，運(yùn)用注水倍數(shù)下洗油程度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試巖心資料，對(duì)實(shí)際注水倍數(shù)進(jìn)行插值求其對(duì)應(yīng)的洗油程度。研究洗油程度與波及程度對(duì)采出程度貢獻(xiàn)值的大小，剖析這兩個(gè)參數(shù)對(duì)提高采出程度的潛力（）。基于室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及礦場(chǎng)實(shí)際測(cè)試資料，相同采出程度下，當(dāng)≤-15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)閿U(kuò)大波及程度；當(dāng)-15%<<15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)閿U(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧；當(dāng)≥15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)樘岣呦从统潭取Ｄ秤吞?4口井分別對(duì)應(yīng)射開5個(gè)層位在后續(xù)調(diào)整中，潛力在于提高洗油程度的比例為36.67%，潛力在于擴(kuò)大波及程度的比例為26.67%，潛力在于擴(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧的比例為36.66%。該研究成果為油田后續(xù)調(diào)整提供了方向和依據(jù)。

采出程度；注水倍數(shù)；洗油程度；波及程度；潛力

目前，大部分油田已進(jìn)入高含水階段，局部區(qū)塊甚至進(jìn)入了特高含水階段，但由于油藏非均質(zhì)性、開發(fā)方式等原因，使得層間非均質(zhì)性油藏層間干擾嚴(yán)重[1-5]，導(dǎo)致儲(chǔ)量水驅(qū)波及系數(shù)低、動(dòng)用程度低[6-8]，仍然存在未被波及或動(dòng)用程度較少的剩余油富集區(qū)[9-12]，而研究剩余油分布規(guī)律則是重中之重，一直是油藏工程師和礦場(chǎng)工作人員關(guān)注的焦點(diǎn)[13]。目前對(duì)于水驅(qū)體積波及系數(shù)的研究，仍集中于多層長(zhǎng)巖心驅(qū)油實(shí)驗(yàn)[14-17]、應(yīng)用圖版和經(jīng)驗(yàn)公式等方面[18-20]，但是以這些方法只能得到一個(gè)數(shù)值，不能深入認(rèn)識(shí)到波及系數(shù)與洗油程度對(duì)采出程度的貢獻(xiàn)大小，因而對(duì)采出程度規(guī)律的認(rèn)識(shí)還不夠明確。為了解決上述問題并進(jìn)一步認(rèn)識(shí)波及程度與洗油程度對(duì)采出程度的貢獻(xiàn)值大小，本文根據(jù)線性插值理論，運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試巖心資料注水倍數(shù)下的洗油程度，編制輔助計(jì)算程序，對(duì)實(shí)際注水倍數(shù)進(jìn)行插值求其對(duì)應(yīng)的洗油程度，研究波及程度與洗油程度對(duì)采出程度貢獻(xiàn)值的大小，進(jìn)而剖析兩個(gè)指標(biāo)對(duì)提高采出程度的潛力，為油田后續(xù)調(diào)整提供方向和依據(jù)。

1 關(guān)于“程度”和“率”的定義

目前，大部分油田已經(jīng)進(jìn)入高含水階段，有的甚至進(jìn)入特高含水階段，但是由于油藏非均質(zhì)性以及開發(fā)方式不同，地下仍然存在未波及或動(dòng)用程度較少的剩余油富集區(qū)，采收率低。運(yùn)用各種技術(shù)手段，可有效提高剩余儲(chǔ)量控制程度以及采收率。

油藏最終采收率為洗油效率與波及效率的乘積，見公式（1）。

R=A×D×100% （1）

式中：R——最終采收率，%；

A——波及效率，%；

D——洗油效率，%。

采出程度成為油藏開發(fā)效果評(píng)價(jià)的重要依據(jù)之一，它可以反映剩余油的多少，確定最終采收率，從而為指導(dǎo)油田開發(fā)方案的調(diào)整提供依據(jù)。因此，采出程度影響因素以及影響程度大小的研究對(duì)油田開發(fā)具有重要的意義。

采出程度是指油田某時(shí)間的累積產(chǎn)油量占地質(zhì)儲(chǔ)量的百分?jǐn)?shù)。采出程度計(jì)算公式則可用現(xiàn)階段洗油程度與波及程度的乘積求得，見公式（2）。

ER=EA×ED×100% （2）

式中：ER——油田開發(fā)到時(shí)期采出程度，%；

EA——油田開發(fā)到時(shí)期波及程度，%；

ED——油田開發(fā)到時(shí)期洗油程度，%。

采出程度大小可由波及程度與洗油程度大小判斷，通過判斷這兩個(gè)影響因素的影響程度大小來研究其對(duì)采出程度貢獻(xiàn)值的大小，進(jìn)而研究波及程度與洗油程度對(duì)提高采出程度的潛力。

2 洗油程度與注水倍數(shù)的關(guān)系

洗油程度及驅(qū)油效率一般是測(cè)算采收率、分析油田開發(fā)趨勢(shì)以及油田開發(fā)評(píng)價(jià)的重要參數(shù)。用MS井取出巖樣進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)室的水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)測(cè)定真實(shí)巖心，到含水為99.99%時(shí)實(shí)驗(yàn)停止，巖樣基本參數(shù)見表1。

表1 MS井巖樣實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)資料表

根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得到某油田含水從0到99.99%不同注水倍數(shù)下的洗油程度關(guān)系，關(guān)系曲線如圖1所示。

圖1 不同含水率下洗油程度與注入倍數(shù)關(guān)系曲線圖

由圖1可知，注水倍數(shù)在10以內(nèi)洗油程度及含水率變化迅速，注水倍數(shù)繼續(xù)增長(zhǎng)洗油程度與含水率變化幅度很小基本趨于平緩。

根據(jù)該測(cè)試結(jié)果及油田每口井對(duì)應(yīng)射開層位注水倍數(shù)，運(yùn)用線性插值方法，可求得該油田每口井射開層位現(xiàn)階段的洗油程度。

假設(shè)直線上有一點(diǎn)（，），設(shè)直線段=P（）為=a+b， 則可得=P（）的表達(dá)式，見公式（3）。

式中1和2為實(shí)驗(yàn)測(cè)得相鄰兩個(gè)注水倍數(shù)值，1和2為實(shí)驗(yàn)測(cè)得與1和2相對(duì)應(yīng)的洗油程度值；為油田實(shí)際注水倍數(shù)，此時(shí)值滿足1≤≤2，應(yīng)用公式（3）即可求得實(shí)際注水倍數(shù)下的P（）值即洗油程度。

由此可知，洗油程度與注水倍數(shù)間的函數(shù)關(guān)系為（），根據(jù)此關(guān)系及油田每口井對(duì)應(yīng)射開層位注水倍數(shù)實(shí)際值，可得該油田每口井射開層位現(xiàn)階段的實(shí)際洗油程度。

3 波及程度的定量計(jì)算

油田開發(fā)的根本目的是從地下采出盡可能多的原油，使地層原油的采收率達(dá)到最大，而波及程度是定量評(píng)價(jià)地下石油采出程度的重要指標(biāo)，是衡量采收率的重要指標(biāo)。

式中：EA——現(xiàn)階段井波及程度，%；

ER——現(xiàn)階段井采出程度，%；

ED——現(xiàn)階段井洗油程度，%。

根據(jù)波及程度計(jì)算公式及各井射開層位采出程度，對(duì)某油田14口井射開的5個(gè)層位進(jìn)行了波及程度的計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表2。

4 提高洗油與波及程度的潛力評(píng)價(jià)

4.1 潛力評(píng)價(jià)方法

通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)可測(cè)得含水99.99%時(shí)波及效率與洗油效率，定義波及效率與目前的波及程度之差為ΔV，最終洗油效率與目前洗油程度之差為ΔD，體積波及系數(shù)和洗油效率的潛力（）,見公式（5）。

式中：EA——某階段第層波及程度，%；

ER——某階段第層采出程度，%；

ED——某階段第層洗油程度，%。

基于室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及礦場(chǎng)實(shí)際測(cè)試資料，相同采出程度下，當(dāng)≤-15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)閿U(kuò)大波及程度；當(dāng)-15%<<15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)閿U(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧；當(dāng)≥15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)樘岣呦从统潭取?/p>

4.2 實(shí)例剖析

根據(jù)某油田巖心測(cè)試數(shù)據(jù)可知某油田驅(qū)油效率為73.02%，波及程度為100%，據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)求得的油井各層洗油程度和波及程度結(jié)果，做洗油與波及潛力評(píng)價(jià)圖，如圖2所示。

圖2 某油田洗油與波及潛力評(píng)價(jià)圖

由上圖可知，隨著采出程度的增加洗油程度和波及程度都增加，ΔV和ΔD值也隨之減小且其減小幅度也不相同。通過研究ΔV和ΔD變化幅度，分析其對(duì)采出程度影響的大小，確定洗油程度與波及程度對(duì)提高采收率的潛力。

相同采出程度下，當(dāng)≤-15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)閿U(kuò)大波及程度；當(dāng)-15%<<15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)閿U(kuò)大波及程度與提高洗油程度兼顧；當(dāng)≥15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)樘岣呦从统潭?，結(jié)果見表2。

表2 某油田14口井各層洗油及波及潛力計(jì)算與評(píng)價(jià)結(jié)果表

續(xù)表

油井井號(hào)層號(hào)注水倍數(shù),%采出程度,%洗油程度,%波及程度,%挖潛技術(shù)方向 C392.1710.8052.1220.71提高洗油程度 C437.981.3447.512.83提高洗油程度 M21C5152.8132.7256.2658.17提高洗油程度 M22C130.3420.1540.6449.59提高洗油程度 M36C527.5425.0337.9865.91擴(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧 C4224.3125.1758.3643.12提高洗油程度 M39C314.2521.9722.7696.53擴(kuò)大波及程度 C122.0413.9922.5362.10擴(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧 C214.4418.7131.7958.86擴(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧 M40C537.951.8417.2910.64提高洗油程度 C19.851.3744.033.11提高洗油程度 M4C39.4713.7016.8481.36擴(kuò)大波及程度 M5C54.865.7711.3550.78擴(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧 M6C540.4331.0545.0169.00擴(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧

由挖潛技術(shù)方向可知，某油田14口井分別對(duì)應(yīng)射開5個(gè)層位在后續(xù)調(diào)整中提高洗油程度占36.67%，擴(kuò)大波及程度占26.67%，擴(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧占36.66%。該研究成果為油田后續(xù)調(diào)整提供方向和依據(jù)。

5 結(jié) 論

（1）通過室內(nèi)水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)測(cè)定真實(shí)巖心，得到某油田含水從0到99.99%不同注水倍數(shù)下的洗油程度。根據(jù)線性插值理論，運(yùn)用注水倍數(shù)下洗油程度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試巖心資料，對(duì)實(shí)際注水倍數(shù)進(jìn)行插值求得對(duì)應(yīng)的洗油程度。研究了洗油程度與波及程度對(duì)采出程度貢獻(xiàn)值的大小，剖析了這兩個(gè)參數(shù)對(duì)提高采出程度的潛力（）?；谑覂?nèi)實(shí)驗(yàn)及礦場(chǎng)實(shí)際測(cè)試資料，相同采出程度下，當(dāng)≤-15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)閿U(kuò)大波及程度；當(dāng)-15%<<15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)閿U(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧；當(dāng)≥15%時(shí)，后續(xù)調(diào)整方向?yàn)樘岣呦从统潭取?/p>

（2）某油田14口井分別對(duì)應(yīng)射開5個(gè)層位在后續(xù)調(diào)整中，潛力在于提高洗油程度的比例為36.67%，潛力在于擴(kuò)大波及程度的比例為26.67%，潛力在于擴(kuò)大波及程度和提高洗油程度兼顧的比例為36.66%。該研究成果為油田后續(xù)調(diào)整提供了方向和依據(jù)。

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Quantitative Characterization of Oil Displacement and Water Flood

FENG Yang，ZHANG Ji-cheng

（Petroleum Engineering Department, Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318，China）

The core was determined by indoor oil displacement experiment, the level of degree of oil displacement of an oil field with water cut changing from 0% to 99.99% was obtained under different water injected volume. According to the theory of linear interpolation and applying field core test data of the level of degree of oil displacement under different water injected volume, the level of degree of oil displacement corresponding to actual water injected volume was calculated by interpolation. Contribution value of degree of oil displacement and degree of water flood on degree of reserve recovery was studied; potential () of two parameters for increasing degree of reserve recovery was analyzed. Based on laboratory experiment and actual test data of oil field, under the same condition of degree of reserve recovery, ifis equal or lesser than -15%, subsequent direction of adjustment is expanding degree of water flood; ifis greater than -15% and lesser than 15%, subsequent direction of adjustment is expanding degree of water flood and enhancing degree of oil displacement; and ifis equal and greater than 15%, subsequent direction of adjustment is enhancing degree of oil displacement. In subsequent adjustment of 14 oil wells corresponding to 5 perforation layers in one oil field, potential of enhancing degree of oil displacement is 36.67%, potential of expanding degree of water flood is 26.67%, potential of expanding degree of water flood and enhancing degree of oil displacement is 36.66%.

degree of reserve recovery; water injected volume; degree of oil displacement; degree of water flood

TE 357

A

1671-0460（2016）06-1240-04

東北石油大學(xué)研究生創(chuàng)新科研項(xiàng)目，低滲透油田強(qiáng)勢(shì)滲流通道表征方法與治理策略研究，項(xiàng)目號(hào)：YJSCX2016-014NEYU。

2016-04-27

馮陽(yáng)（1992-），女，碩士，研究方向：從事石油與天然氣工程方向的學(xué)習(xí)與研究。E-mail：13069659713@163.com。

張繼成（1972-），男，黑龍江省尚志市人，教授，工學(xué)博士，2008年畢業(yè)于東北石油大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè)，研究方向：從事石油與天然氣工程方向的教學(xué)與研究工作。E-mail：zhangjc777@163.com。