油田注水开发效果评价方法.pptx
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1、一、注水开发术语及指标一、注水开发术语及指标二、注水效果综合评价二、注水效果综合评价提纲第1页/共49页注水开发注水开发通过注入井向油藏中注水,以部分或全部保持地层能量的一种开发方式。(通过注入井向油藏中注水,以部分或全部保持地层能量的一种开发方式。(保持地保持地层能量的方式有多种层能量的方式有多种)。)。注入水在油田开发中的作用:一是作为驱替剂,将原油驱扫到采油井,二是作为能注入水在油田开发中的作用:一是作为驱替剂,将原油驱扫到采油井,二是作为能量的载体,向地层补充能量,将地层压力提高或保持在合理的水平,使生产井保持量的载体,向地层补充能量,将地层压力提高或保持在合理的水平,使生产井保持较高
2、的产液能力。较高的产液能力。注水开发是二十世纪三四十年代发展起来的,又称二次采油,是油田开发的注水开发是二十世纪三四十年代发展起来的,又称二次采油,是油田开发的“历史历史性革命性革命”。(。(不是所有的油田都适合注水开发不是所有的油田都适合注水开发)第2页/共49页注水开发系统注水开发系统现代注水开发系统包括油藏工程、钻采工程、地面工程和管理工程。是多学科、现代注水开发系统包括油藏工程、钻采工程、地面工程和管理工程。是多学科、多专业相结合的复杂系统。多专业相结合的复杂系统。油藏工程:油藏工程:钻采工程:钻采工程:地面工程:地面工程:管理工程:管理工程:第3页/共49页注水时机注水时机指油田转注
3、水开发的时间。注水时机的把握是比较复杂的问题,既要考虑油田开指油田转注水开发的时间。注水时机的把握是比较复杂的问题,既要考虑油田开发初期的效果,利用天然能量,减少初期投入;又要考虑油田开发中后期的效果,发初期的效果,利用天然能量,减少初期投入;又要考虑油田开发中后期的效果,实现长时间的高产稳产和提高采收率。实现长时间的高产稳产和提高采收率。注水时机大致分为三种类型:超前注水、早期注水、晚期注水。注水时机大致分为三种类型:超前注水、早期注水、晚期注水。确定注水时机的主要因素有三:油田天然能量的大小、油田的大小和配产要求、确定注水时机的主要因素有三:油田天然能量的大小、油田的大小和配产要求、油田的
4、开采特点和采油方式。油田的开采特点和采油方式。第4页/共49页注水方式注水方式国内外油田注水方式归纳起来有四种:面积注水、内部切割注水、边部注水、不规则井网注水。国内外油田注水方式归纳起来有四种:面积注水、内部切割注水、边部注水、不规则井网注水。注水方式的选择要根据油田的具体特点和油田开发经验确定,不同的油田地质条件采用不同的注水方式。注注水方式的选择要根据油田的具体特点和油田开发经验确定,不同的油田地质条件采用不同的注水方式。注水方式的选择会影响油田的采油速度、稳产年限、水驱效果、最终采收率。水方式的选择会影响油田的采油速度、稳产年限、水驱效果、最终采收率。第5页/共49页第6页/共49页注
5、采井数比注采井数比指注水开发油田中,注水井与生产井的井数比。指注水开发油田中,注水井与生产井的井数比。可以细分为全油田注采井数比、该油田可以细分为全油田注采井数比、该油田xxxx开发开发层系注采井数比、该油田层系注采井数比、该油田xxxx断块注采井数比。断块注采井数比。不同注水方式其注采井数比不同。不同注水方式其注采井数比不同。内部切割行列式注水,其注采井数比随切割区内部切割行列式注水,其注采井数比随切割区内生产井排数而定。当切割区内为一排生产井内生产井排数而定。当切割区内为一排生产井时,注采井数比为时,注采井数比为1:11:1;切割区内为三排生产井;切割区内为三排生产井时,注采井数比为时,注
6、采井数比为1:31:3。面积注水方式中,线状或排状面积注水的井数面积注水方式中,线状或排状面积注水的井数比为比为1:11:1;四点法(也称反七点法)面积注水为;四点法(也称反七点法)面积注水为1:21:2;五点发面积注水为;五点发面积注水为1:11:1;七点法面积注水;七点法面积注水为为2:12:1;九点法为;九点法为3:13:1、反九点法为、反九点法为1:31:3。其他不规则井网注水,注采井数比随具体情况其他不规则井网注水,注采井数比随具体情况而定。例如边内注水、边缘注水、边外注水。而定。例如边内注水、边缘注水、边外注水。第7页/共49页注采比注采比指地层条件下注水量与产液量的比值,公式表指
7、地层条件下注水量与产液量的比值,公式表示为:示为:对于低于饱和压力开采的油藏,计算时应考虑对于低于饱和压力开采的油藏,计算时应考虑采取的自由气体。采取的自由气体。有月注采比、季注采比、年注采比、累积注采有月注采比、季注采比、年注采比、累积注采比。累计注采比比。累计注采比1 1,=1=1,1 1的意义。的意义。是评价注采平衡状况、调整注采关系、油田配是评价注采平衡状况、调整注采关系、油田配产配注的重要指标产配注的重要指标第8页/共49页水驱控制程度水驱控制程度是指开发过程中是指开发过程中注入水注入水能够影响到的油层能够影响到的油层储量储量占油层占油层总储量的总储量的百分比。百分比。水驱控制程度水
8、驱控制程度=油水井联通厚度油水井联通厚度/油层总厚度油层总厚度100%100%水驱控制程度与井网密度的大小和注采系统的水驱控制程度与井网密度的大小和注采系统的完善程度有关,其大小直接影响采油速度、含完善程度有关,其大小直接影响采油速度、含水上升率、最终采收率等开发指标的好坏。水上升率、最终采收率等开发指标的好坏。水驱控制程度的评价标准水驱控制程度的评价标准 第9页/共49页水驱储量动用程度水驱储量动用程度指注水井总吸水厚度与注水井总射开连通厚度之比,指注水井总吸水厚度与注水井总射开连通厚度之比,也可定义为生产井总产液厚度与生产井总射开连通厚也可定义为生产井总产液厚度与生产井总射开连通厚度之比。
9、计算时,按年度所有测试水井的吸水剖面和度之比。计算时,按年度所有测试水井的吸水剖面和全部测试油井的产液剖面资料进行计算。全部测试油井的产液剖面资料进行计算。水驱储量动用程度直接反映注水开发油藏的水驱效果。水驱储量动用程度直接反映注水开发油藏的水驱效果。一般情况下,水驱储量动用程度随着开发程度的加深一般情况下,水驱储量动用程度随着开发程度的加深而提高,其值越大,说明水驱油藏的注水开发效果越而提高,其值越大,说明水驱油藏的注水开发效果越好;好;储量动用程度的评价标准储量动用程度的评价标准 第10页/共49页地层压力保持水平地层压力保持水平指当前地层压力与原始地层压力的百分比。指当前地层压力与原始地
10、层压力的百分比。地层压力的高低反映了地层能量的大小,较高的地层压地层压力的高低反映了地层能量的大小,较高的地层压力能实现较高的产液量,高产稳产形势好。合理的地层力能实现较高的产液量,高产稳产形势好。合理的地层压力水平不仅可以取得较高的采收率,而且降低了注水压力水平不仅可以取得较高的采收率,而且降低了注水开发的难度。地层压力高,要求高的注入压力并且注水开发的难度。地层压力高,要求高的注入压力并且注水设备具有高的承压能力。设备具有高的承压能力。当地层压力保持在某一水平时,再增加地层压力对原油当地层压力保持在某一水平时,再增加地层压力对原油采收率影响不大。保持该压力水平时,既能满足排液的采收率影响不
11、大。保持该压力水平时,既能满足排液的需求,同时又能满足注水量的需要。认为该地层压力属需求,同时又能满足注水量的需要。认为该地层压力属于合理的压力保持水平。于合理的压力保持水平。当地层压力低于饱和压力,进入溶解气驱,原油采收率当地层压力低于饱和压力,进入溶解气驱,原油采收率将降低。因此,要求地层压力不低于饱和压力。将降低。因此,要求地层压力不低于饱和压力。地层压力保持水平不宜高于原始地层压力。地层压力保持水平不宜高于原始地层压力。第11页/共49页地层压力保持水平地层压力保持水平地层压力保持水平分为下列三类:地层压力保持水平分为下列三类:地层压力地层压力/原始地层压力原始地层压力0.850.85
12、,且高于油藏饱和压力,地层,且高于油藏饱和压力,地层能量能避免地层原油大量脱气、能充分满足不断提高排液量的能量能避免地层原油大量脱气、能充分满足不断提高排液量的需求。需求。地层压力地层压力/原始地层压力处于原始地层压力处于0.6-0.50.6-0.5之间,且高于油藏饱和压之间,且高于油藏饱和压力,地层能量基本满足油井排液量的需求。力,地层能量基本满足油井排液量的需求。地层压力地层压力/原始地层压力原始地层压力0.60.6,地层能量不足以满足油井排液,地层能量不足以满足油井排液量的需求。量的需求。第12页/共49页水驱采收率水驱采收率水驱采收率是指水驱采收率是指油藏油藏注水开发结束时注水开发结束
13、时最大累积最大累积采油量与地质储量的比值。采油量与地质储量的比值。反映注水开发油田反映注水开发油田水驱开发效果好坏的综合指标。它的大小受地水驱开发效果好坏的综合指标。它的大小受地质条件的限制,同时也是注入水体积波及系数质条件的限制,同时也是注入水体积波及系数和驱油效率的综合作用结果。对某一具体油田,和驱油效率的综合作用结果。对某一具体油田,由于人为控制因素不同,油田的采收率必定存由于人为控制因素不同,油田的采收率必定存在较大的差异。例如当油田经历层系细分,井在较大的差异。例如当油田经历层系细分,井网调整及注采结构调整等之后,油藏采收率的网调整及注采结构调整等之后,油藏采收率的预测值也会相应发生
14、改变。预测值也会相应发生改变。采收率是反映油藏地质特征、流体性质和开采采收率是反映油藏地质特征、流体性质和开采措施的综合指标。措施的综合指标。第13页/共49页水驱采收率的预测水驱采收率的预测-水驱特征曲线水驱特征曲线注水开发油田累计产油量、累计产水量和累计注水开发油田累计产油量、累计产水量和累计产液量之间的关系曲线称为水驱特征曲线,也产液量之间的关系曲线称为水驱特征曲线,也叫驱替特征曲线。利用水驱特征曲线的分析,叫驱替特征曲线。利用水驱特征曲线的分析,可以预测该油田的可采储量、采收率、动态储可以预测该油田的可采储量、采收率、动态储量、综合含水等开发指标。量、综合含水等开发指标。必要条件:全面
15、注水开发并进入稳定生产以后,必要条件:全面注水开发并进入稳定生产以后,含水达到一定程度(含水达到一定程度(5050)油层非均质越严重,油水粘度比越大,直线段油层非均质越严重,油水粘度比越大,直线段出现和结束的含水阶段都高,油层单一,均质,出现和结束的含水阶段都高,油层单一,均质,油水粘度比小的油田直线段出现和结束时的含油水粘度比小的油田直线段出现和结束时的含水一般较低。水一般较低。水驱特征曲线可归纳为甲型、乙型、丙型和丁水驱特征曲线可归纳为甲型、乙型、丙型和丁型。如何用曲线求得水驱采收率?型。如何用曲线求得水驱采收率?第14页/共49页甲型水驱曲线甲型水驱曲线累积产水量累积产水量与累积产油量关
16、系与累积产油量关系曲线曲线人工水驱人工水驱油藏全面开发并进入稳定生产以后,含水达到一定程度(通常要求达到油藏全面开发并进入稳定生产以后,含水达到一定程度(通常要求达到50%50%以上)并逐步上升时,在单对数坐标纸上以累积注水量的对数为纵坐标,以累积产以上)并逐步上升时,在单对数坐标纸上以累积注水量的对数为纵坐标,以累积产油量为横坐标,二者关系是一条直线,关系表达式为:油量为横坐标,二者关系是一条直线,关系表达式为:式中:Wp累积产水量,104m3;Np累积采油量,104t;A曲线的截距、B曲线的斜率。当含水率为极限含水率当含水率为极限含水率f fwlwl时,到可时,到可采储量采储量N NR R
17、,从而得到采收率:从而得到采收率:式中式中:R RE E 采收率采收率 ,N N 地质储地质储量量,10104 4t t吨,吨,f fwlwl极限水油比极限水油比,m,m3 3/t/t。对上式变化后,得到不同含水率对上式变化后,得到不同含水率fwfw时的累积产油量时的累积产油量NpNp的关系:的关系:第15页/共49页乙型水驱曲线乙型水驱曲线累积累积产液量与累积产油量关系产液量与累积产油量关系曲线曲线累积累积产液量与累积产油量关系曲线在单对数坐标纸上,以累积产液量的对数为纵坐标,产液量与累积产油量关系曲线在单对数坐标纸上,以累积产液量的对数为纵坐标,以累积产油量为横坐标,当水驱过程达到一定程度
18、时,二者关系是一条直线。关系表以累积产油量为横坐标,当水驱过程达到一定程度时,二者关系是一条直线。关系表达式为:达式为:式中:式中:LpLp累积产液量累积产液量,10104 4m m3 3。对上式变化后,得到不同含水率对上式变化后,得到不同含水率fwfw时的累积产油量时的累积产油量NpNp的关系:的关系:当含水率为极限含水率当含水率为极限含水率f fwlwl时,到可时,到可采储量采储量N NR R,从而得到采收率:从而得到采收率:第16页/共49页丙型水驱曲线丙型水驱曲线累积累积液油比与累积产液量关系液油比与累积产液量关系曲线曲线在直角坐标系中,累积在直角坐标系中,累积液油比为纵坐标液油比为纵
19、坐标,累计,累计产液量为横坐标,当水驱过程达到一产液量为横坐标,当水驱过程达到一定程度时,二者关系是一条直线。关系表达式为:定程度时,二者关系是一条直线。关系表达式为:式中:式中:L LP P累积产液量,累积产液量,10104 4m m3 3。N N P P累积产油,累积产油,10104 4t t 对上式变化后,得到不同含水率对上式变化后,得到不同含水率fwfw时的累积产油量时的累积产油量NpNp的关系:的关系:当含水率为极限含水率当含水率为极限含水率f fwlwl时,到可时,到可采储量采储量N NR R,从而得到采收率:从而得到采收率:第17页/共49页丁型水驱曲线丁型水驱曲线累积累积液油比
20、与累积产水量关系液油比与累积产水量关系曲线曲线在直角坐标系中,以在直角坐标系中,以累积液油比为纵坐标,以累计产水量为横坐标,当水驱过程达累积液油比为纵坐标,以累计产水量为横坐标,当水驱过程达到一定程度时,二者关系是一条直线。关系表达式为:到一定程度时,二者关系是一条直线。关系表达式为:式中:式中:L LP P累积产液量,累积产液量,10104 4m m3 3。N N P P累积产油,累积产油,10104 4t t 对上式变化后,得到不同含水率对上式变化后,得到不同含水率fwfw时的累积产油量时的累积产油量NpNp的关系:的关系:当含水率为极限含水率当含水率为极限含水率f fwlwl时,到可时,
21、到可采储量采储量N NR R,从而得到采收率:从而得到采收率:第18页/共49页水驱特征曲线预测的指标只能代表当前的井网、层系和开采条水驱特征曲线预测的指标只能代表当前的井网、层系和开采条件下所能达到的水平。当层系、井网、和开采工艺措施进行重件下所能达到的水平。当层系、井网、和开采工艺措施进行重大调整后,曲线将发生变化,因此应采用调整后的水驱特征曲大调整后,曲线将发生变化,因此应采用调整后的水驱特征曲线进行预测。线进行预测。一般情况下,驱替特征曲线可应用到大小不同的单元,但是单一般情况下,驱替特征曲线可应用到大小不同的单元,但是单元小则受到临时性因素的影响大。单元越大,曲线一般比较光元小则受到
22、临时性因素的影响大。单元越大,曲线一般比较光滑,可靠性大,但计算结果比较笼统,同时大单元中高含水部滑,可靠性大,但计算结果比较笼统,同时大单元中高含水部分和低含水部分产量比例的大幅度调整也会使斜率发生变化,分和低含水部分产量比例的大幅度调整也会使斜率发生变化,形成开发状况变好或变差的假象。因此在标定某一个油田时,形成开发状况变好或变差的假象。因此在标定某一个油田时,要把独立单元标定结果和油田标定结果进行综合分析,得到较要把独立单元标定结果和油田标定结果进行综合分析,得到较为准确的结果。为准确的结果。水驱特征曲线水驱特征曲线-补充说明补充说明第19页/共49页含水采出比含水采出比直接用任一时刻综
23、合含水比与相对应的采出程度之比来评价油直接用任一时刻综合含水比与相对应的采出程度之比来评价油田水驱开发效果。其方法简单田水驱开发效果。其方法简单,所需的资料丰富所需的资料丰富,实用性强实用性强,所计所计算的参数对于不同类型的油藏具有明显的分辨率算的参数对于不同类型的油藏具有明显的分辨率,对于同一油藏对于同一油藏既有随时间变化的特点既有随时间变化的特点,又有良好的一致性又有良好的一致性,也有明显的变化规也有明显的变化规律。尤其是在油田开发中后期律。尤其是在油田开发中后期,其参数趋于稳定其参数趋于稳定,它能真实地评它能真实地评价一个油田水驱开发效果价一个油田水驱开发效果,在油田开发末期在油田开发末
24、期,可以评价油田的最可以评价油田的最终水驱开发效果终水驱开发效果,实际应用效果良好。实际应用效果良好。第20页/共49页含水与采出程度关系曲线含水与采出程度关系曲线下图是北布扎奇油田含水与采出程度关系。从整个下图是北布扎奇油田含水与采出程度关系。从整个油田看,油田基本没有无水采油期,生产初期含水油田看,油田基本没有无水采油期,生产初期含水就快速上升到就快速上升到5050左右,其主要原因一是开发早期左右,其主要原因一是开发早期部分油井距油水边界近或者射孔层为油水同层(底部分油井距油水边界近或者射孔层为油水同层(底水),导致含水快速突破;二是油水粘度比大,加水),导致含水快速突破;二是油水粘度比大
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