利用动态数据计算相渗曲线的新方法

第16卷第5期2009年10月

文章编号:1006-6535(2009) 05-0065-02

特种油气藏

Special O il and G as R ese rvo irs V ol 16N o 5O ct 2009

利用动态数据计算相渗曲线的新方法

吕新东, 冯文光, 杨 宇, 李海鹏, 张兴旺

2 中油塔里木油田公司, 新疆 库尔勒 841000)

摘要:相对渗透率资料主要由实验测定, 针对因地层非均质性使得岩心无法反映油田整体状况、取心污染使实验测定的相对渗透率存在误差等问题, 利用油水相对渗透率关系和含水率与地下水油比关系, 运用最小二乘法进行曲线拟合, 得出一种利用油田动态数据计算相渗曲线的简捷、方便、应用广泛的新方法。通过实例分析可知, 该方法较实验室测定的相对渗透率资料更能反映油田的整体特性。

关键词:动态资料; 相渗曲线; 相对渗透率; 含水率; 采出程度中图分类号:TE312 文献标识码:A

1

1

1

1

2

(1 油气藏地质及开发工程 国家重点试验室成都理工大学, 四川 成都 610059;

引 言

相对渗透率资料是一个油田基础研究工作中的重点内容, 应用十分广泛, 尤其是在油藏工程、水驱油理论与油藏数值模拟计算中。目前, 相对渗透率资料主要由取心岩样在实验室内测定, 但是由于地层沉积时广泛存在的非均质性, 由岩样测定的相对渗透率往往不能反映油田整体状况, 而且取心过程中总是存在钻井液的污染, 因此实验室测定的相对渗透率也存在一定的误差。确定反映油田整体性质的相对渗透率曲线有着重要的意义。

文献[1]、[2]利用甲型和乙型水驱特征曲线对油水两相的相渗曲线进行了计算, 但是这2种水驱特征曲线均有一定的适用范围。其他方法应用时也相对比较繁琐

[3~7]

3

Q i =

2 KK ri h p

r e

i l n ()

r w

-3

2

(1)

式中:下标i =o 或w; Q w 、Q o 为地下产水量和产油量, m /a; K 为绝对渗透率, 10

m ; K r w 、K ro 为水

相和油相相对渗透率; h 为油层厚度, m; p 为生产压差, M Pa ; o 为水和油的粘度, m Pa ! s ; r e 、r w w 、为泄油区半径和油井半径, m 。

地下水油比公式为:

F =

Q w o K r w

=! Q o K ro w

(2)

式中:F 为地下水油比。

因B w ∀1, 含水率与地下水油比的关系式为

[9]

:

f w =

Q w ! B w w /

=

Q w ! w /B w +Q o ! o /B o

o

F +

B o

3

。本次研究将直接利用含

(3)

水率与水油比的关系式以及相对渗透率的指数关系式来计算相对渗透率曲线, 大大提高了该方法的应用范围。

式中:! ! B o 为w 、o 为水和油的地面密度, kg /m; B w 、水相和油相的体积系数; ∀o 为地面原油的相对密度。

绝大多数沉积岩相对渗透率曲线的油水相对渗透率的关系可表示如下

[10]

1 利用动态数据计算相对渗透率理论推导

假设一等厚均质油层, 仅有油水两相, 忽略毛细管力、溶解气和重力的影响, 可得如下平面径向流油水两相地下产量公式

[8]

:

(4)

:

K ro -bS

=a e w

K r w

收稿日期:2009-04-16; 改回日期:2009-04-28

基金项目:本研究内容受中国石油化工股份有限公司基金项目 赵凹油田赵凹主体区非均质油藏注采流线与剩余油配置关系研究 (G050108JF0013) 资金

资助

作者简介:吕新东(1984-), 男, 2007年毕业于成都理工大学石油工程专业, 现为该校硕士研究生在读, 主要研究方向为油气田开发及油气藏数值模拟。

66

式中:a 、b 为常数; S w 为含水饱和度。

由式(2) ~(4) 可得:

B o o l n () +ln(-1) =ln a -b S w

f w o w

含水饱和度和采出程度又有如下关系:

R =

式中:R 为采出程度。

令Y =l n (

S w -S w i

1-S w i

特种油气藏第16卷

K ro

K r w sor =3

10

(5)

透率的步骤如下:

s

(12)

通过以上推导, 得到利用动态数据计算相对渗(1) 收集油藏的动态数据及物性参数, 包括历

(6)

年的产油、产水量、水相和油相的粘度、密度、体积系数、地质储量以及实验得出的相对渗透率曲线。

(2) 根据式(7) 拟合得到系数M 和N 后, 推导出系数a 和b 的值, 再由式(4) 求出不同含水饱和度下油水相对渗透率的比值。

(3) 根据式(11) 拟合得到a 1、a 2、a 3值后, 由式(12) 求得K r w sor , 而后求出c o 和c w 值。

(4) 由式(9) 、(10) 即可计算不同含水饱和度下油水相的相对渗透率值。

B o o ) +ln(-1), R =X , M =-b f w o w

Y =MX +N

(7)

(1-S w i ), N =l n a -bS w i , 由式(5) 、(6) 可得:式中:X 、Y 为复合参数; M 、N 为常数。

因M 和N 对某一个特定的油田均为常数, 因此Y 与X 呈线性关系, 经线性回归可得系数M 和N 。由M 和N 的值可以求解出a 和b 的值。

由式(7) 可得含水率随累计采出程度的上升规律

[9, 11]

2 应用实例

在某注水开发砂岩油藏, 应用上述方法。油藏基本参数如下:! w =1∃10kg /m; ! o =0 867∃

3

3

:

∀o w (MR+N ) f w =1e +B o o

(8)

10kg /m; ; ; B w =w =0 31mPa ! s o =2m Pa ! s 1 02; B o =1 14; S w i =0 3; S or =0 29; K ro =0 523; N =149∃10。t

4

s

33

油水相对渗透率的表达式为

K ro =K ros w i (K r w =K r wso r (

[8]

:

(9) (10)

1-S or -S w c o

)

1-S o r -S w i S w -S w i c w

)

1-S w i -S or

由式(7), 利用该油藏近10a 的动态数据进行线性回归, 得到系数M =-10 223, N =3 6104, 拟合相关系数为0 896, 表明在该油田该方法具有较好的适应性。由M 和N 分别求出a =2956 28, b =14 60, 然后由式(4) 求出不同含水饱和度下的油水相对渗透率的比值。

计算得到Y #、X 1和X 2值, 根据式(11) 拟合得到a 1=1 95, a 2=-0 7, a 3=0 69, 由式(12) 求得K r w sor =0 108, 然后求出c o =1 95, c w =0 7。

由式(9) 、(10) 可计算出不同含水饱和度下油水相的相对渗透率值。计算的理论相对渗透率与实验相对渗透率的对比如图1所示。理论与实验的油相相对渗透率曲线基本重合, 而理论的水相相对渗透率总体比实验值要大, 说明实验相对渗透率曲线需要修正是有必要的。

利用式(8) 可验证本文介绍方法的正确性与合理性。根据式(4), 由实验相渗数据回归得出a 和b 值后, 由式(8) 可预测出不同采出程度下的含水上升规律。同时, 利用修正后的相渗曲线也可以预测油田的含水上升规律。2种相渗预测的含水)

式中:S w i 、S o r 为束缚水饱和度和残余油饱和度; K r osw i 为束缚水饱和度下的油相相对渗透率; K r w sor 为残余油饱和度下的水相相对渗透率; c o 、c w 为常数。

令Y #=l g (

K r o 1-S or -S w

), a 1=c o , X 1=lg (), K r w 1-S or -S w i

S w -S w i K r osw i

), a 3=lg (), 由

1-S w i -S or K r w sor :

(11)

a 2=-c w , X 2=lg(式(9) 、(10) 可得

[9]

Y #=a 1X 1+a 2X 2+a 3

式中:Y #、X 1、X 2为复合参数; a 1、a 2、a 3为常数。

由式(4) 可得不同S W 下油水相对渗透率比值。将得到的数据代入式(11), 可回归得到a 1、a 2、a 3。一般情况下, 以K ros w i 为基准渗透率, 即K r osw i =1。为便于和实验数据作比较, 取K ros w i 等于实验数据得出的束缚水饱和度下油相的相对渗透率K ro , 这样, 在残余油饱和度下, 水相相对渗透率s

第5期彭昱强等:无机盐对亲水砂岩化学渗吸的影响

75

疆石油地质, 1994, 15(3) :268~275

[9]H gnesen E J , S trand S , A ustad T W aterfl ood i ng o f

preferential o il-we t ca rbonates o il recovery related to rese rvo ir temperature and br i ne co m po siti on [C ] SPE94166,

SPE Europec /EAGEA nnua l Confe rence ,

M adri d Spa i n , J une 2005:1~9

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ship be t w een o il recovery , ne w w ettab ilit y i ndex , br i ne

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I OR fl u i d i n fractured chal k [C ] SPE93000, SPE In ternati onal Symposi u m on O ilfield Che m i stry , The W ood lands T exas , February 2005:1~10

编辑 方 赟

(上接第66页) 对比图见图2。由图2中可知, 在采出程度大于0 2后, 此时井网相对稳定, 修正后的相渗曲线计算的含水上升规律与实际资料吻合性很好, 而实验相渗曲线计算的含水上升规律与实际资料有较大误差, 证明了该方法计算的相渗曲线的正确性,

能够代表油藏的整体相渗特征。

(2) 实例应用表明, 该方法准确性较高。

(3) 因该方法应用的是油田级别的动态数据, 因此得出的相对渗透率较实验室测定的相对渗透率更具有整体性和代表性。

参考文献:

[1]蒋明, 宋富霞, 等 利用水驱特征曲线计算相对渗透率

曲线[J] 新疆石油地质, 1999, 20(5):418~421 [2]阎静华, 许寻, 等 计算相渗曲线的新方法%甲型水驱

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方法研究[J] 特种油气藏, 2006, 13(5):65~67 [4]黄文芬, 王建勇, 凡哲远 孤东油田七区西相对渗透率

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曲线方法[J] 断块油气田, 2007, 14(1):47~49 [7]王怒涛, 陈浩, 等 用生产数据计算油藏相对渗透率曲

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[11]俞启泰 油水相对渗透率曲线与水驱油藏含水率随

采出程度变化的两种类型[J].石油学报,

1982, 2

3 结 论

(1) 推导了一种新的利用动态数据调整水驱油藏相对渗透率的方法, 使用范围更广。

(4):29~37

审稿专家 尹洪军

编辑 姜 岭

K ey word s :heavy o il reservo ir ; stea m floodi ng ; develop m ent response ; geo l og ica l facto r ; deve l op m ent po licy

E xperi m en tal study on converti ng to stea m flood ing after cyclic stea m sti m u lati on for Du 229B lock i n Shuguang O ilf ield

1, 2

HU X in-zheng (1. Geosciences &E ngineer i ng Institute , N anj i ng Universit y, N anjing , J i angsu 210093, China ;

2. L i aohe O il f ield Company, P etroCh i na , Panjin , L iaoning 124010, China)

Abstrac :t Du 229B l o ck , an u ltra heavy o il reservo ir , has 22. 5%reserve recovery by cyc li c steam sti m u lati on and 96. 3%recovery o f recove rable reserves . A conversi on o f deve l op m ent sche m e is i m perati ve . Feasibility st udy o f converti ng to steam fl ood i ng has been conducted acco rd i ng to the reservo ir character i stics and deve l op m ent sta t us . The resu lt i nd i ca tes tha t this reservo i r i s fit for steam fl ooding wh ich can i m prove recovery factor by 25%.F our we ll g roups i n t he m iddle o f the b l ock have been selected through syn t hetic st udy to per f o r m a pilot test of stea m fl oodi ng , and t he injecti on-producti on pa rame ters w ere opti m ized . A fter a certa i n test pe ri od , t he w ell g roups have entered stea m flood disp l ace m ent stage w i th i nstant o il-stea m rati o reaching 0. 16and annua l de cli ne rate reduci ng 10%, s how i ng a good beg inn i ng . T h i s study is of i m portance to future conversi on o f develop m ent sche m e and producti on stab iliza ti on , and m ay gui de si m il ar rese rvo irs converti ng to steam fl ooding . K ey word s :ultra heavy o il reservo ir ; conve rt deve l op m ent scheme ; stea m flood i ng ; enhanced recovery ; D u 229B l o ck

A new m ethod of calculati n g re l ative p erm eab ility curve w ith perfor m ance data LV X i n-dong 1, FENG W en-guang 1, YANG Yu 1, L IH ai-peng 1, ZHANG X ing-w ang 2

(1. State K ey L aboratory of O il&Gas R eservo ir Geology and Exp lo itation ,

Chengdu Univers it y of T echnology, Chengdu , S ichuan 610059, China ; 2. T ari m O il f iel d C o mpany, PetroChina , K orla , X inj i ang 841000, Ch i na)

Abstrac :t R elati v e per m eab ility is us ua lly m easured t hrough experi m ent , but t here are prob l em s such as t he overall charac ter o f an o ilfi e l d can no t be re fl ected by core due to for m ati on he terogeneity and measured e rror due to co re conta m i nation . Th is paper pres ents a new m ethod of ca l culati ng re l ative per m eability by usi ng perfor m ance data i nclud i ng t he re l a tionsh i p of t he o il-w ate r re l a ti ve per m eab ility , the re lati onshi p bet w een w ater cut and for m ation w ate r-o il rati o and by usi ng the l east square m et hod . T he ne w m eth od i s si m ple , convenien t , and w ide l y appli cab le . Compared w i th the re l ative permeability m easured in laboratory , the va l ue ca lcu lated by th i s m ethod can better refl ec t the bul k property o f an o ilfield . K ey word s :perfor m ance data ; re lati ve per m eab ilit y; w ater cut ; deg ree o f reserve recovery

R ed evelopm en t practice in Fuyu O ilfield

WU W e, i HUA Shu-chang , GAO H a i-long , ZHAO Shi-x i n , DONG X i ao-li ng

(J ilin O il field Company, P etroCh i na , Songyuan, J ili n 138000, China )

Abstrac t :Fuyu O ilfield had sho w n development proble m s o f poor we ll condition , poor separate i n jec ti on , i nadap tab l e we ll pattern , outdated and aged surface syste m i n t he early per i od o f the tent h five-year p l an , wh i ch have sev ere l y restr icted o ilfi e l d deve l op m ent . Som e b l ocks have been redeve l oped by re -understand i ng of reservo ir character istics , re-estab li sh m ent o f we ll pattern and usi ng ne w techno l ogy . T he effect i s re m arkable . A nnua l o il producti on has i ncreased from 60∃104t to 100∃104t . T he hands-on experience of redev elopment i n t h is o ilfield m ay gu i de the redevelop m ent o f other si m ilar reservo irs . K ey word s :deve lop m ent prob l e m; overall ad j ust m ent and sti m ulation ; redeve l op m ent ; development effec t ; recovery factor ; Fuyu O ilfi e l d

E ffect of i norgan ic salt on chem ical i m b ibiti on behavi or of w ater -we t sandstone

1, 2

PE NG Y u-qiang , HAN D ong 1, GUO Shang-p i ng 1, YU Lu-bi n 2

(1. R esearc h Instit u te of Petroleu m Exp lora tion&D evelopm ent , P et roChina, Beijing 100083, China ;

2. Ch i na O il f iel d Services L i m ite d, B eij i ng 101149, China )

Abstrac :t The effect of i no rganic sa lt on spontaneous i m bibiti on and recovery factor o f surfactan t floodi ng has been stud i ed under w ater-w et cond i tion w it h outcrop sandstone cores . It shows that the inorgan ic sa lt has certa i n effect on t he chem ical i m b i b iti on be

2+2-hav ior and u lti m a te recovery o f wa ter-w et sandstone . A fte r add i ng Ca or SO 4i n t o surfactant so l uti on , t he concentra ti on o f 2-va lence i ons i ncreases , the recovery factor sli ghtl y dec reases at first t hen i ncreases rap i dly . The re lati onship bet w een the recovery

factor and the concen trati on of 2-va lence i ons shows U shape fea t ure . T he 2-valence i ons of h i ghe r concentrati on can acceler

2+2-a te che m ical i m b i b iti on . Therefore appropriate a m ount o f Ca or SO 4can m i prove che m ica l i m b i b i tion and recove ry factor o f co