含水上升规律西南石油油藏工程课件.ppt

2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义1第十章第十章 含水上升规律含水上升规律 注水开发的油田，油井生产一段时间之后必将见水，油注水开发的油田，油井生产一段时间之后必将见水，油井的含水率会不断上升。衰竭式开发的油田，随着边底水的井的含水率会不断上升。衰竭式开发的油田，随着边底水的不断侵入，含水率也会逐渐升高。不断侵入，含水率也会逐渐升高。油井产水会降低产油能力，这是无法避免的。油井产水会降低产油能力，这是无法避免的。应该怎么办？应该怎么办？F认识油田含水上升规律认识油田含水上升规律F找出减缓含水上升速度的方法并实施找出减缓含水上升速度的方法并实施1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义2 大量生产统计资料表明：油田含水规律一般为三大量生产统计资料表明：油田含水规律一般为三种模式：凸型、种模式：凸型、S型、凹型。型、凹型。第一节第一节 含水上升一般规律含水上升一般规律凸凸S凹凹00.51.000.51.02十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义3凸型曲线凸型曲线反映了油田见水早、无水采油期短、早期含水上反映了油田见水早、无水采油期短、早期含水上升快、晚期含水上升慢的特点，并且油田的主要产油量都是升快、晚期含水上升慢的特点，并且油田的主要产油量都是在中在中高含水阶段产出的，因此，开发效益较差。高含水阶段产出的，因此，开发效益较差。采出油量与可采地质储量的比值。采出油量与可采地质储量的比值。日产水量与日产液量的比值。日产水量与日产液量的比值。凸型曲线可用下面方程描述凸型曲线可用下面方程描述式中式中 a、b 曲线常数；曲线常数；3十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义4凹型曲线凹型曲线反映了油田见水晚、无水采油期长、早期含水上反映了油田见水晚、无水采油期长、早期含水上升慢、晚期含水上升快的特点，并且油田的主要产油量都是升慢、晚期含水上升快的特点，并且油田的主要产油量都是在中在中低含水阶段产出的，因此，开发效益较好。低含水阶段产出的，因此，开发效益较好。凹型曲线可用下面方程描述：凹型曲线可用下面方程描述：S型曲线型曲线的含水率变化介于的含水率变化介于凸型曲线和凹型曲线凸型曲线和凹型曲线之间，之间，并可用下面方程描述：并可用下面方程描述：4十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义52023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义6低含水阶段低含水阶段中含水阶段中含水阶段高含水阶段高含水阶段特高含水阶段特高含水阶段含水阶段分类含水阶段分类矿场上一般把矿场上一般把 称做油田开发的极限含水率。称做油田开发的极限含水率。6十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义7第四节第四节 含水上升统计规律含水上升统计规律 油田生产过程中记录了大量的油田生产过程中记录了大量的油气水油气水产量以及产量以及压力、温度等压力、温度等直接性直接性的测试资料，还记录了工作制的测试资料，还记录了工作制度、工程事故等一系列度、工程事故等一系列纪事性纪事性资料，从这些资料里资料，从这些资料里可以整理出含水率、气油比等可以整理出含水率、气油比等间接性间接性资料，把所有资料，把所有这些资料绘制到时间尺度的坐标系上，就是所谓的这些资料绘制到时间尺度的坐标系上，就是所谓的(综合综合)生产曲线。油田上常见的生产曲线有生产曲线。油田上常见的生产曲线有Qot、Qwt、Qgt、Rgot、fwt 和和 pt。7十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义8一、一、甲型水驱曲线甲型水驱曲线a、b 水驱常数，可用以评价水驱效果。水驱常数，可用以评价水驱效果。a、b 的值越小，水驱油的值越小，水驱油效果就越好。效果就越好。上式最早由马克西莫夫上式最早由马克西莫夫1959年提出，年提出，1978年童宪章将其命年童宪章将其命名为甲型水驱曲线方程。名为甲型水驱曲线方程。8十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义92023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义10 油田开发过程中，若对油藏进行了调整，如加密井网、分步油田开发过程中，若对油藏进行了调整，如加密井网、分步投产等，油田的水驱曲线将发生转折，转折的方向表明了调整的投产等，油田的水驱曲线将发生转折，转折的方向表明了调整的成功与失败。若水驱曲线向下转折，表明水驱效果变好，调整成成功与失败。若水驱曲线向下转折，表明水驱效果变好，调整成功；若水驱曲线向上转折，表明水驱效果变差，调整失败。功；若水驱曲线向上转折，表明水驱效果变差，调整失败。10十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义11 油田开发初期的数据一般不是直线，而在含水率达到油田开发初期的数据一般不是直线，而在含水率达到50%以上时，直线段才出现。但通过校正处理，可把初期的生产数以上时，直线段才出现。但通过校正处理，可把初期的生产数据校正为直线。据校正为直线。试算确定试算确定11十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义122023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义13C令令 d=bNw c、d 水驱常数，可用以评价水驱效果。水驱常数，可用以评价水驱效果。c、d 的值越小，的值越小，水驱油效果就越好。童宪章根据水驱油效果就越好。童宪章根据特定特定油田的生产数据统计出：油田的生产数据统计出：或或 。乙型水驱曲线方程乙型水驱曲线方程13十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义142023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义15三、三、含水率变化曲线含水率变化曲线油田生产水油比与含水率之间的关系为：油田生产水油比与含水率之间的关系为：将上式代入乙型水驱方程，得：将上式代入乙型水驱方程，得：由由(10.4.11)式，得：式，得：15十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义16 每个油田的水驱常数每个油田的水驱常数d d都不相同，童宪章把统计的参数都不相同，童宪章把统计的参数d d=17.25=17.25代入上式，得：代入上式，得：把把(10.4.14)代入代入(10.4.13)，得：，得：只要给出只要给出E ER R的数值，即可根据上式绘制出油田含水率的数值，即可根据上式绘制出油田含水率与采出程度之间的关系曲线。与采出程度之间的关系曲线。16十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义172023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义18 油田含水率上升的快慢，用含水上升率表示。它定义为每采出油田含水率上升的快慢，用含水上升率表示。它定义为每采出1%1%的地质储量含水率上升的百分数。的地质储量含水率上升的百分数。四、四、含水上升率含水上升率 式式(10.4.15)两边对采出程度求导两边对采出程度求导，得：，得：含水上升率可由含水率曲线直接进行计算，并绘制成含水上含水上升率可由含水率曲线直接进行计算，并绘制成含水上升率曲线。从上式可看出：当含水率为升率曲线。从上式可看出：当含水率为0时，含水上升率为时，含水上升率为0；当；当含水率为含水率为100时，含水上升率亦为时，含水上升率亦为0。整理整理18十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义19由式由式(10.4.18)求含水率的二阶导数求含水率的二阶导数，得：，得：从上式可看出：含水上升率在从上式可看出：含水上升率在含水率为含水率为50时，达到最大值。对时，达到最大值。对于于d=17.25的情况，由的情况，由(10.4.18)式式计算的最大含水上升率为计算的最大含水上升率为4.3。油。油田含水率在中含水阶段上升最快，田含水率在中含水阶段上升最快，在低含水阶段和高含水阶段上升都在低含水阶段和高含水阶段上升都较慢。较慢。累计产油量和累计产水是油田生产的累计产油量和累计产水是油田生产的广度性质广度性质参数。水油比、参数。水油比、含水率和采出程度为油田生产的含水率和采出程度为油田生产的强度性质强度性质参数。参数。19十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义20岩心分析资料：岩心分析资料：五、五、水驱曲线的理论基础水驱曲线的理论基础或：或：20十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义21采出程度：采出程度：生产水油比：生产水油比：或：或：取对数取对数21十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义22dc 从上面的推导可看出：水驱曲线就是地层岩石的相从上面的推导可看出：水驱曲线就是地层岩石的相渗特性在生产规律上的宏观反映。由于不同油田的岩石渗特性在生产规律上的宏观反映。由于不同油田的岩石相渗性质不同，因此，水驱曲线的常数也不相同。相渗性质不同，因此，水驱曲线的常数也不相同。22十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义232023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义24六、六、Logistic Logistic 函数函数Logistic函数可用于含水上升规律研究，函数可用于含水上升规律研究，Logistic函数为：函数为：含水率增长曲线含水率增长曲线24十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义25利用生产数据确定参数利用生产数据确定参数b，cCt25十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义26含水率增长含水率增长(变化变化)率定义为率定义为:七、七、增长曲线模型增长曲线模型 从含水率增长率曲线可知，含水从含水率增长率曲线可知，含水率是随时间不断增长的。率是随时间不断增长的。增长率增长率I I并不是常数，而是变量，其统计关系为：并不是常数，而是变量，其统计关系为：增长曲线增长曲线指指数数增长曲线增长曲线常常数数含水率增长曲线含水率增长曲线26十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义272023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义28八、八、其它统计关系其它统计关系 研究油田水驱曲线的数学方程还有很多，下面是研究油田水驱曲线的数学方程还有很多，下面是几种常见的统计关系曲线方程。几种常见的统计关系曲线方程。方程方程 1 1方程方程 2 228十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2023/5/25石油工程石油工程油藏工程基础油藏工程基础讲义讲义29方程方程 5 5方程方程 6 6方程方程 7 7方程方程 4 4方程方程 3 329十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报