孫恩慧，楊 威，楊東東，郭敬民，譚 捷

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452）

CB 油田為渤海地區(qū)典型的稠油油田，目前已進(jìn)入高含水階段，大量油田生產(chǎn)實(shí)踐表明：提液措施可以擴(kuò)大水驅(qū)平面波及范圍，延緩油井產(chǎn)量遞減[1-3]。目前，提液措施已廣泛用于很多油田，取得很好增油效果[4-6]。合理的提液時(shí)機(jī)和提液幅度的選擇可以獲得較好的增油效果，提高油藏采收率，對(duì)油田進(jìn)入高含水后期開發(fā)至關(guān)重要。

本文以CB 油田油藏為例，開展稠油底水油藏提液時(shí)機(jī)和提液幅度研究，基于均勻設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用多元回歸方法，建立增底水油藏增采幅度與提液時(shí)機(jī)和提液幅度之間的關(guān)系，通過構(gòu)建合適的目標(biāo)函數(shù)，確定了稠油底水油藏合理的提液時(shí)機(jī)和提液幅度，指導(dǎo)油田后期生產(chǎn)。

1 CB 油田基本概況

CB 油田位于渤海西部海域，主要目的層為明化鎮(zhèn)組，為河流相沉積，地層原油黏度200 mPa·s，儲(chǔ)層物性好，儲(chǔ)層平均孔隙度30 %，平均滲透率4 000 mD，為典型的稠油底水油藏。油藏天然能量充足，為提液提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。經(jīng)過十多年的開采，目前該油田進(jìn)入特高含水期，綜合含水達(dá)到95.4 %，后期提液是重要的穩(wěn)產(chǎn)措施。

2 基于均勻設(shè)計(jì)法的提液技術(shù)研究

本文利用均勻設(shè)計(jì)法[7]分析稠油底水油藏合理的提液時(shí)機(jī)和提液幅度，首先進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，由均勻設(shè)計(jì)表確定不同試驗(yàn)方案（不同的提液時(shí)機(jī)與提液幅度），然后根據(jù)所確定的提液時(shí)機(jī)與提液幅度進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)（油藏?cái)?shù)值模擬計(jì)算），并統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案的增采幅度（提高采收率幅度）。最后，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果處理。

將提高采收率幅度與提液時(shí)機(jī)和提液幅度的關(guān)系表示為二元二次方程的形式，如下：

式（1）中：ERm-增采幅度，%；x-提液時(shí)機(jī)；y-提液幅度；a、b、c、d、e 均為系數(shù)。對(duì)不同的提液時(shí)機(jī)、提液幅度及其相應(yīng)的增采幅度進(jìn)行多元回歸得到相應(yīng)系數(shù)，即可確定該函數(shù)關(guān)系。

把式（1）轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)目標(biāo)函數(shù)求最大值，最優(yōu)參數(shù)應(yīng)滿足：

將式（1）代入式（2）求解并化簡(jiǎn)后仍為二元二次方程，由求根公式可得：

式（3）的解可由曲線交會(huì)法求出，所求出的xopt、yopt即為最優(yōu)的提液時(shí)機(jī)與提液幅度。將xopt、yopt代入式（1）即可得到其增采幅度。

3 方法應(yīng)用

建立底水油藏?cái)?shù)值模擬模型，滲透率為4 000 mD，地層原油黏度200 mPa·s，地層厚度15 m。設(shè)計(jì)5 口水平井生產(chǎn)，水平井長(zhǎng)度300 m，模型網(wǎng)格設(shè)置為50×50×30，x、y、z 網(wǎng)格大小分別為50 m、50 m、1 m，縱向網(wǎng)格上1～20 層為油層，21～30 層為水層。水體采用FK 水體，水體為剛性水體，模擬方案采用水平井定液量生產(chǎn)，產(chǎn)液量為1 500 m3/d，關(guān)井極限含水率為98 %。PVT、相滲曲線等數(shù)據(jù)采用CB 油藏實(shí)際數(shù)據(jù)。

本文采用均勻設(shè)計(jì)法時(shí)主要考慮提液時(shí)機(jī)和提液幅度2 個(gè)因素，每個(gè)因素考慮6 個(gè)水平（見表1）。

表1 提液時(shí)機(jī)和提液幅度參數(shù)設(shè)計(jì)表

選擇U6（62）進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到表2 所示的CB 油田提液優(yōu)化試驗(yàn)方案，并利用數(shù)模軟件進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬計(jì)算，計(jì)算結(jié)果（見表2）。

對(duì)表2 的第2～4 列數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸，可以得到式（1）中a、b、c、d、e 的值，則增采幅度的方程為：

方程回歸的決定系數(shù)（相關(guān)系數(shù)的平方）為0.99，表2 中計(jì)算結(jié)果相對(duì)誤差-1.3 %～4.2 %，表明上述方程的可靠性，為了進(jìn)一步驗(yàn)證所建增采幅度方程的可靠性，進(jìn)行了全面試驗(yàn)，36 個(gè)試驗(yàn)的數(shù)值模擬結(jié)果與用上述方程式計(jì)算的增采幅度的誤差（見表3）。

由表3 可以看出，最大相對(duì)誤差為-3.5 %，且相對(duì)誤差較大的試驗(yàn)方案主要集中于參數(shù)取值的邊界處，中間部分基本上在±2.0 %以內(nèi)，再次證實(shí)了所建增采幅度方程的可靠性。

表2 試驗(yàn)方案及計(jì)算結(jié)果

表3 全面試驗(yàn)方案數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果與方程計(jì)算值的相對(duì)誤差，%

圖1 提液時(shí)機(jī)與提液幅度交會(huì)圖

將式（4）中回歸出的系數(shù)代入式（3）中，并繪制其曲線交會(huì)圖（見圖1）。從圖1 可以看出最優(yōu)的提液時(shí)機(jī)為xopt=0.6，提液幅度yopt=1.3，計(jì)算對(duì)應(yīng)的采收率增幅為0.5 %。

4 實(shí)例應(yīng)用

C17H 為CB 油田新投產(chǎn)的一口水平井，滲透率為3 000 mD，位于原油黏度200 mPa·s 的油藏上，該井投產(chǎn)后無(wú)無(wú)水采油期，初期含水上升較快，該井的生產(chǎn)曲線（見圖2）。設(shè)計(jì)生產(chǎn)井含水60 %后進(jìn)行提液措施，提液幅度為1.3 左右，從圖2 可以看出，該井提液后增油效果明顯，也進(jìn)一步證實(shí)了本文的研究成果，本文研究結(jié)果為后期調(diào)整井提液措施的實(shí)施具有借鑒意義。

5 結(jié)論

圖2 C17H 井生產(chǎn)曲線

（1）運(yùn)用均勻設(shè)計(jì)法和多元回歸方法，建立稠油底水油藏增采幅度與提液時(shí)機(jī)和提液幅度之間的關(guān)系，確定了合理的提液時(shí)機(jī)和提液幅度。

（2）對(duì)于CB 油田這類稠油底水油藏來(lái)說，含水為60 %時(shí)提液時(shí)機(jī)最佳，合理的提液幅度為提液前產(chǎn)液量的1.3 倍左右，提液增油效果最為明顯。