林火養(yǎng)，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(fā)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(jié)合是指將二次開發(fā)層系井網(wǎng)重組與三次采油改變驅(qū)替介質(zhì)相結(jié)合的一種開發(fā)模式。其不僅能極大地釋放水驅(qū)潛力，也為三次采油進(jìn)一步提高采收率創(chuàng)造合理的井網(wǎng)條件，提升協(xié)同效益，實現(xiàn)老油田效益開發(fā)。在二三結(jié)合開發(fā)模式實施過程中，由于改變驅(qū)替介質(zhì)會使產(chǎn)量及含水運行規(guī)律發(fā)生顯著的變化，常規(guī)水驅(qū)特征曲線及產(chǎn)量遞減法無法反映二三結(jié)合區(qū)塊的油水運動和生產(chǎn)特征，計算結(jié)果與實際不相符，使常規(guī)預(yù)測方法不適用[1-7]。

國內(nèi)學(xué)者張繼成曾提出采用多元回歸法計算聚合物驅(qū)的可采儲量，但其只適用于方案論證階段，不適應(yīng)于預(yù)測二三結(jié)合區(qū)塊中后期可采儲量[7]。為此，本文結(jié)合二三結(jié)合區(qū)塊開發(fā)特點，提出聚合物驅(qū)替特征曲線計算二三結(jié)合區(qū)塊的最終采收率及可采儲量，為今后二三結(jié)合區(qū)塊可采儲量評價和方案設(shè)計提供依據(jù)。

1 方法推導(dǎo)

在三次采油過程中，油藏在改變驅(qū)替介質(zhì)后，通常會陸續(xù)出現(xiàn)含水下降、低含水穩(wěn)定、含水開始回升和后續(xù)水驅(qū)等開發(fā)階段[8]（圖1）。根據(jù)典型的三次采油區(qū)塊含水率變化特征，建立驅(qū)油見效后含水變化特征的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)該模型推導(dǎo)出預(yù)測和評價改變驅(qū)替介質(zhì)后的可采儲量關(guān)系式。

圖1 二三結(jié)合區(qū)塊含水變化特征

在二次開發(fā)注水中后期，水驅(qū)油田進(jìn)入高含水期（含水率大于90%），開發(fā)方式在只采用空白水驅(qū)的條件下，含水上升特征表現(xiàn)為前期快、后期慢，逐漸上升的曲線形態(tài)（圖2）。通過反正切函數(shù)擬合方法，得到含水率上升規(guī)律的數(shù)學(xué)關(guān)系式：

1.1 空白水驅(qū)階段的含水變化特征

式中：Fw為綜合含水率，%；t為生產(chǎn)時間，月；A，B為待擬合參數(shù)，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(qū)含水變化特征

1.2 改變驅(qū)替介質(zhì)含水下降值變化特征

在二三結(jié)合開發(fā)模式實施過程中，為了進(jìn)一步提高采收率，通常采用改變驅(qū)替介質(zhì)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(guī)水驅(qū)不能有效驅(qū)替的剩余油實現(xiàn)有效動用，進(jìn)而大幅度提高波及體積和驅(qū)油效率[9]。聚合物驅(qū)過程中含水下降變化規(guī)律呈前期快速上升到峰值、后期緩慢下降的一個曲線形態(tài)（圖 3）。通過數(shù)學(xué)擬合方法得到改變驅(qū)替介質(zhì)過程含水下降值變化規(guī)律的關(guān)系式：

式中：ΔFw為含水率下降值，%；t為生產(chǎn)時間，月；a、b、c為待擬合參數(shù)，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(xiàn)時間，c代表低含水階段持續(xù)時間。

圖3 改變驅(qū)替介質(zhì)過程含水下降值特征模型

1.3 改變驅(qū)替介質(zhì)含水變化特征

在三次采油過程中油藏驅(qū)替介質(zhì)的改變，使含水變化特征呈對勾型曲線形態(tài)（圖 4）。研究發(fā)現(xiàn)，在相同坐標(biāo)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(qū)替介質(zhì)后含水變化關(guān)系式為：

將式（1）、式（2）代入式（3）可得到：

圖4 改變驅(qū)替介質(zhì)后含水變化模型

1.4 可采儲量計算

二三結(jié)合階段中三次采油的效果采用階段含油率的變化幅度進(jìn)行間接描述，因此，在產(chǎn)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(qū)替介質(zhì)后的產(chǎn)油量，當(dāng)時間 t達(dá)到經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量所對應(yīng)的最大累計生產(chǎn)時間時，就可以計算出改變驅(qū)替介質(zhì)后累計產(chǎn)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(chǎn)液量，m3；Qop為產(chǎn)油量，t；Ntp為累計產(chǎn)油量，t。

2 實際應(yīng)用

本文以開展二三結(jié)合開發(fā)模式較為徹底、開發(fā)效果較好的港西G區(qū)先導(dǎo)試驗區(qū)塊為例，驗證該方法的適用性。

2.1 油田開發(fā)現(xiàn)狀

試驗區(qū)塊位于港西開發(fā)區(qū)中部，油層縱向分布集中，橫向分布穩(wěn)定，主力油層為明化鎮(zhèn)一、二、三油組，分三個開發(fā)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(qū)塊含油面積0.4 km2，有效厚度12.6 m，地質(zhì)儲量80.0×104t。

2.2 可采儲量標(biāo)定結(jié)果

在實施二三結(jié)合開發(fā)模式之前，對該區(qū)塊進(jìn)行了可采儲量標(biāo)定，其遞減率選值依據(jù)類比水驅(qū)階段平均單井遞減率14.5%，遞減類型按指數(shù)遞減，計算得到該區(qū)塊技術(shù)可采儲量45.7×104t，采收率57.1%。

二三結(jié)合開發(fā)模式實施之后，根據(jù)港西G區(qū)實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料，通過最小二乘法擬合得到相關(guān)系數(shù)：A＝0.066，B＝5.360，a＝0.100，b＝7.000，c＝0.032。計算該區(qū)塊可采儲量為59.3×104t，采收率為74.1%。二三結(jié)合開發(fā)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(shè)計指標(biāo)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(nèi)。這表明了應(yīng)用三次采油驅(qū)替特征曲線法計算可采儲量，在二三結(jié)合區(qū)塊具有較好的實用性和可靠性，預(yù)測效果較好。

2.3 適用性分析

本方法適用于改變驅(qū)替介質(zhì)后已出現(xiàn)含水下降階段、低含水穩(wěn)定階段或含水上升階段中的每一種情況，且出現(xiàn)的階段越全，預(yù)測的精度越高。

3 結(jié)論與認(rèn)識

針對二三結(jié)合開發(fā)模式實施中后期可采儲量標(biāo)定中存在的問題，在綜合分析二三結(jié)合區(qū)塊開發(fā)特點的基礎(chǔ)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(jié)合開發(fā)過程中因改變驅(qū)替介質(zhì)造成儲量標(biāo)定結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。

實踐證明應(yīng)用三次采油驅(qū)替特征曲線法計算可采儲量是可靠的，適用于二三結(jié)合區(qū)塊的任何開發(fā)階段，在常規(guī)可采儲量標(biāo)定方法不適用的情況下是一個很好的補充，為今后二三結(jié)合區(qū)塊可采儲量的預(yù)測提供了依據(jù)。