薩中開發區特高含水期水驅含水變化規律研究

鄭花利

（中石油大慶油田有限責任公司第一采油廠地質大隊開發室，黑龍江 大慶 163001）

目前薩中開發區已經進入特高含水期，準確把握水驅開發規律、合理制定開發調整方案、準確預測規劃指標已成為穩產的關鍵。開發實踐表明，油田進入特高含水期后，含水上升率逐漸減緩，但是不同油層、不同區塊的含水上升率是不一樣的，因此，有必要研究薩中開發區不同區塊不同滲透率級別的含水變化規律，為油田開發調整提供依據。

1 影響油田含水變化的主要因素

油田含水變化規律受地質因素和開發因素的影響，其中地質因素 （黏度、滲透率、滲透率級差）是影響含水上升的內在因素；開發因素 （調整措施）主要是利用油層的非均質性和不同油層處在不同的含水階段這一特點，通過結構調整和綜合調整措施來控制整個油田的含水上升速度，是影響含水上升的外在因素［1－4］。

1.1 特高含水期原油黏度

應用不同黏度的相對滲透率曲線，計算了含水與含水上升率關系曲線，如圖1所示。從圖1曲線來看，不同原油黏度，在含水60%以前，對含水上升率的影響較大，在含水60%以后，基本沒有什么影響。

1.2 特高含水期油層的非均質性

設計了不同滲透率級差下的兩層模型，研究在同時開采時其含水上升規律。研究表明，油層的非均質程度越高，含水上升速度越快［5］。從圖2曲線可以看出，在中、高含水期，油層非均質程度對含水上升的影響較大，到了特高含水期，即含水高于90%以后，油層非均質程度對含水上升的影響作用相對變小。

圖1 不同原油黏度對含水上升率的影響

圖2 油層非均質性對含水率影響數模關系曲線

圖3 滲透率789mD油水相對滲透率比值變化關系

圖4 滲透率455mD油水相對滲透率比值變化關系

圖5 滲透率271mD油水相對滲透率比值變化關系

圖6 滲透率74mD油水相對滲透率比值變化關系

2 含水上升率變化規律

2.1 含水上升率曲線的理論方程

為了研究不同類型油層含水上升率的變化規律，分析了不同類型油層油水相對滲透率比值的變化規律。根據薩中開發區巖心試驗測定的油水相滲比的對數與含水飽和度關系曲線 （圖3～6）可以看出，油水相對滲透率比值曲線的主體是直線，特高含水期發生偏折，但滲透率不同，拐點含水率也不同。滲透率越高拐點含水率相對較低，反之滲透率越低拐點出現時的含水率就越高。

曲線發生偏折以后，相對滲透率與含水飽和度的近似直線關系對于彎曲段是不適用的。因此，采用三次多項式對油水相對滲透率比值曲線進行描述［6］。

油水兩相相對滲透率與含水飽和度用三項式表示為:

結合分流量方程:

求得含水上升率理論方程為:

式中:Kro為油相對滲透率，mD；Krw為水相對滲透率，mD；Sw為含水飽和度，%；fw為含水率，%；μw為水黏度，mPa·s；μo為油黏度，mPa·s；a、b、c、d為系數，可從相對滲透率比值變化曲線中獲得。

2.2 薩中開發區不同滲透率級別油層特高含水期的理論含水上升率圖版

根據式 （3）繪制薩中開發區不同滲透率級別油層特高含水期的含水上升率理論圖版 （圖7～10）。從圖7～圖10中可以發現:①在初期含水上升速度很快，特別是高滲透油層，在很短的時間內就會達到含水上升率最大值。低滲透油層與高滲透層相比上升速度稍慢。②當油田進入特高含水期以后，含水上升率會降到比較低的水平。隨著滲透率的降低，含水上升率逐漸增大。各個區塊相同滲透率級別的巖心含水上升率差異很小，區塊間差異在1%左右。高滲透層特高含水期含水上升率在1.2%～1.8%，中滲透層特高含水期的含水上升率在1.3%～2.2%，滲透率較低的油層特高含水期的含水上升率在1.7%～2.1%，低滲透的油層特高含水期的含水上升率在1.4%～2.8%。③隨著滲透率的降低，含水上升率逐漸升高。各個區塊相同滲透率級別的油層在中高含水期，含水上升率差異較大，而在低含水期和特高含水期差別較小。

圖7 各區塊高滲透油層的含水上升率關系圖

圖8 各區塊中滲透油層的含水上升率關系圖

圖9 各區塊滲透率較低油層的含水上升率關系圖

圖10 各區塊低滲透油層的含水上升率關系圖

3 礦場實際數據對含水上升率的驗證

3.1 應用含水上升率圖版計算小井距含水上升率

統計小井距特高含水期的含水上升率資料，如表1。由表1可以看出，特高含水期501井SⅡ7＋8層的含水上升率最高，平均含水上升率為1.337%；511井PI4－7層的含水上升率最低，平均含水上升率為0.83%?？傮w看小井距特高含水期平均含水上升率為1.06%。

501井SⅡ7＋8層0.22～1.911.337501井PI1－2層0.5～1.680.98511井SⅡ7＋8層0.3～1.911.08511井PI4－7層0.19～1.330.83利用疊加方法得出滲透率為600md儲層的相滲曲線，應用式 （3）計算小井距的理論含水上升率圖版，與小井距實際數據比較接近 （見圖11）。

表1 小井距特高含水期含水上升率統計表

3.2 應用含水上升率圖版計算薩、葡油層的含水上升率

把薩中開發區不同油層、不同滲透率級別的巖樣進行疊加處理［7－8］，得出薩、葡油層和高臺子油層的相滲曲線，應用式 （3）計算薩、葡油層和高臺子油層的理論含水上升率圖版，與現場實際含水上升率曲線比較接近（見圖12、13），可以用于油田開發指標預測。

4 幾點認識

1）特高含水期原油黏度對含水上升率的影響逐漸減小。

2）特高含水期油層的非均質性對油田含水上升率的影響也逐漸減弱。

3）在油田開發初期含水上升速度很快，進入特高含水期以后，含水上升率會降到比較低的水平，一般在1.0%～2.5%。

4）滲透率不同含水上升率不同，滲透率越高含水上升率越高。

圖13 高臺子油層含水上升率實際值與理論值對比圖

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［7］賈俊山，魏明 .孤東油田注水開發基本規律 ［J］.油氣地質與采收率，2002，9（6）:46－48.

［8］譚文斌 .中國油田開發實踐回顧探討20題 ［M］.北京:石油工業出版社，2007.