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无因次注入-采出曲线方法的改进及应用

范文

陈锐赵秋胜

摘 ?????要：无因次注入-采出曲线将注采关系与采收率联系起来，具有较好的应用前景，但预测采收率值一般偏大，且改正后的方法仅适用于注采平衡的稳定开发末期油田。通过引入阶段注采比对无因次注入-采出曲线进行改进并进行现场应用，与常规采收率预测方法和目前的无因次注入-采出曲线预测方法进行对比发现：注入-采出曲线是在一定注采规律下得到的，注采比在注入-采出曲线采收率预测过程中的影响不可忽视，改进后的方法适用于注采不平衡油田的采收率预测，对油田开发后期注采系统评价具有较好的指导意义。

关 ?键 ?词：无因次注入-采出曲线;采收率;改进;预测;特高含水期

中图分类号：TE 327 ??????文献标识码： A ??????文章编号： 1671-0460（2019）08-1779-04

Abstract： Dimensionless injection-production curve links injection-production relationship with recovery factor， which has a good application prospect， but the predicted recovery factor is generally higher than the actual value， and the corrected method is only applicable to stable development of late oil fields with injection-production balance. By introducing phase injection-production ratio， dimensionless injection-production curve was improved and applied in the field. Compared with conventional recovery prediction method and current dimensionless injection-production curve prediction method， it was found that： the injection-production curve is obtained under certain injection-production law; the influence of injection-production ratio on recovery prediction of injection-production curve cannot be neglected. The improved method is suitable for recovery prediction of injection-production unbalanced oilfields， and has a good guiding significance for evaluation of injection-production system in later stage of oilfield development.

Key words： Dimensionless injection-production curve; Recovery rate; Improvement; Prediction; Extra high water cut period

窦宏恩[1]等分析综述了水驱规律曲线的研究现状，提出了对水驱规律曲线的正确认识，分析认为现有水驱规律曲线均以油田实践经验和统计方法获得的经验公式为基础推导而得，都能很好表征水驱油特征，将水驱特征参数进行多参数组合，同时采用不同的数学运算，只要这些参数组合及数学运算满足线性关系，就能推导出新的水驱特征曲线，通过改变组合方式提出新型水驱特征曲线已无实际意义。因此探索更好的评价油田开发注采规律的方法就很有意义，无因次注入-采出曲线将注采关系与采收率联系起来，具有较好的应用前景，但预测采收率值一般偏大，且改正后的方法仅适用于注采平衡的稳定开发油田。前人在无因次注入-采出曲线上做了大量的卓有成效的工作[2-5]，对油田实际产生很大的指导意义。本文经过应用研究发现无因次-注入采出曲线受注采比影响大，这是因为注入-采出曲线是在一定注采规律下得到的，因此不能通过对油田开发后期的注采规律假定进行采收率预测。在前人的基础上引入阶段注采比和限制极限含水率，并假定在注采规律不变的条件下进行采收率的预测，与其它采收率预测方法相比预测效果较好，经过对方法进行改进，完善了注采曲线适用性理论并使预测结果更准确。油田进入注水开发后期，含水量升高，注入水的驱油作用逐渐减弱，含水量越高，效果越差，当趋近于，即时，当含水量到了经济极限值时，大量的注入水被排出，这个时候的采出程度就被视为水驱采收率（ER） [6，7]。由公式（3）得：

但是在由（3）式推出（4）式的过程中，假定注入水量Wi与采出水量Wp相等时得到的采出程度是水驱采收率，为实现Wi=Wp，在注水开发后期，含水率在临界含水率（98%）以上，继续进行水驱注采，经过长期注水开发后，注水开发下的采收程度和临界含水率对应的水驱采收率的系统誤差较大，只能作为理论假设的参考。

杨龙等[5]在前人研究的基础上指出注入-采出曲线计算值偏大的原因，并在考虑了开发末期阶段注采平衡的假定基础上进行改进。实际应用中发现无因次注入-采出曲线是基于以往注采制度下的规律，并且在进行采收率预测时对注采比敏感，因此对前期注采不平衡的油田在开发末期不能进行注采平衡的假定。

（1）根据式（1）式（2），通过已有的生产数据，分别得到累计注入量、累计产水量与采出程度的拟合关系。作出图从而得到回归系数a1，b1，a2，b2 [5]，见图1、图2。

根据拟合结果，可以确定参数值：

注采比为0.8时计算的采收率为35%，注采比为1.0时计算的采收率为30.3%，可以发现采收率预测结果受注采比影响很大。这是因为无因次注入-采出曲线是基于以往注采制度下的规律，因此在进行采收率预测时该方法对注采比敏感，后期预测不能随意假定注采关系。在实际应用无因次注入-采出曲线时，必须考虑到注采比的影响，若注采比波动不大，可以取平均阶段注采比，当注采调整较大时，需要在注采调整的基础上重新计算注入-采出曲线以适应新的注采规律。

注采比为0.8时计算的采收率为35%，注采比为1.0时计算的采收率为30.3%，可以发现采收率预测结果受注采比影响很大。这是因为无因次注入-采出曲线是基于以往注采制度下的规律，因此在进行采收率预测时该方法对注采比敏感，后期预测不能随意假定注采关系。

在实际应用无因次注入-采出曲线时，必须考虑到注采比的影响，若注采比波动不大，可以取平均阶段注采比，当注采调整较大时，需要在注采调整的基础上重新计算注入-采出曲线以适应新的注采规律。

3 ?实例应用

将改进的方法应用到P-X7断块，并与童氏图版结果进行对比。童氏图版适合对水驱油田中后期的的采收率进行预测。对于一些有较高的原油黏度或者是有较低的渗透率的复杂断块油藏，童氏图版对采收率的预测不是很准确。在一些低渗透复杂断块油田中，童氏图版对水驱采收率的预测总是高于其他方法[8]。

通过分析童氏图版和标准公式，总结问题如下：

（1）从童氏图版和标准公式可以看出，在采出程度等于零的时候，最终采收率大于45%的曲线的含水率趋近于零，但是各曲线的含水率都不为零。油水黏度比在控制含水上升形态上起了非常重要的作用。油田开发的实际数据表明，含水率曲线应通过坐标原点[8]。

（2）大部分的低黏度油藏都存在着长时间的无水采油阶段，此时含水率为零，而采出程度不为零，标准的童氏公式对此没有体现，所以在描述采出程度与采收率关系上还存在一定的缺陷[8]。

显然，原始童氏图版并不适用于原油黏度较高以及水驱开发的早期阶段的油田。这与以下结论是一致的，即：水驱曲线适用于当含水率大于40%之后，不能应用于注水开发的早期阶段。所以我们需要矫正童氏图版[8]。

原始童氏图版公式中没有矫正童氏图版公式增加的常数。矫正童氏图版更加符合实际含水率与采出程度的关系变化，所以预测的采收率会更加准确[8]。矫正童氏图版是基于大量油田开发经验的统计规律[6-18]，经过多年实际应用已被油田认可，并具有直观的优势，且由于P-X7断块开发末期的注采比不稳定，因此与经典经验方法对比效果更好，故将矫正的注入采出曲线与矫正童氏图版采收率预测方法进行对比。

首先根据P-X7断块资料得到注采比与时间的关系曲线，见图4。

如图4所示，P-X7断块开采以来注采比大于1，特高含水期仍处于注采不平衡状态。统计近五年阶段注采比并取平均值为1.42，作为开发末期的注采比。矫正无因次注入-采出曲线采收率预测值为41.35%，矫正童氏图版采收率预测值为41%，预测采收率的差值为0.35个百分点，见图5、图6。

4 ?结论

（1）无因次注入-采出曲线存在预测值偏大的问题和预测方法只适用于注采平衡油田的局限性。本文在前人基础上通过引入阶段注采比进行无因次注入-采出曲线的矫正，结果表明在应用此方法进行采收率预测时，注采比的影响不可忽视。

（2）通过引入注采比和限制极限含水率，无因次注入-采出曲线可以准确预测注采不平衡的油田的采收率，在油田注采系统调整和注水配产效果评价上，矫正无因次注入-采出曲线有较好的指导意义。

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