底水油藏开发毕业论文

底水油藏开发毕业论文

摘要

底水油藏在我国油藏中占很大的比例，其储量相当丰富。除了有大量的天然底水油藏外，随着油田进入二次开采，更多油田的开发特征不断趋向于底水类型的油藏。本课题以底水油藏为对象，采用石油地质方法和油藏工程方法，对油田开展注采动态综合研究。

对试油、试采效果进行评价和总结，在此基础上，对注采井网适应性、注水开发效果及技术政策界限做进一步的分析研究，最终形成切合目前油藏实际，可操作性较强的注采井网，通过该成果的实施，完善和优化油田注采系统，补充和保持地层能量，提高主力油砂体水驱控制程度和水驱动用储量，提高油田采油速度及油田最终采收率。

关键词：底水油藏；注采动态；开发效果

Abstract

Reservoir with bottom water reservoir in China accounted for a substantial proportion of its abundant reserves. Except the end has many natural water reservoir outside, with access to the secondary exploitation of oil fields, more oil fields to develop the characteristics of continuous trend in the type of bottom water reservoir. Subject to the bottom water reservoir for the object, the use of petroleum geology and reservoir engineering methods, to carry out oil field injection-production Dynamic comprehensive study, and then put forward .

of the test oil ,the effect of the test-mining evaluation and conclusion, on this basis, the injection-production wells Net adaptability, water effects and technology policy development boundaries to do further analysis and study, eventually form a reservoir to meet the current reality, operability than strong network of injection and production wells ,through the implementation of the outcome, improve and optimize the oil field injection-production system, to supplement and maintain the formation energy ,the main oil sands enhance body control the degree of water flooding and water-driven by reserves ,improve the speed and oilfield oil field finally adopted yield.

Key words: bottom water reservoir; injection-production performance; development effect

目录

第1章绪论 (1)

1.1 课题研究的目的和意义 (1)

1.2 研究现状 (1)

1.3 研究内容 (2)

第2章注采效果评价 (3)

2.1 试油产能综合评价分析 (3)

2.2 试采产能评价 (7)

第3章油田主要动态特征分析 (8)

3.1 油井产能分析和注水井吸水能力分析 (8)

3.2 产量递减规律分析 (10)

3.3 含水及含水上升率变化特征 (11)

3.4 油藏驱动能量分析 (13)

3.5 储层注采井网系统性评价 (14)

第4章单指标开发效果评价 (16)

4.1 基础井网适应性评价 (16)

4.2 井网控制状况评价 (18)

4.3 储量动用状况分析 (19)

4.4 存水率 (20)

4.5 水驱指数 (22)

4.6 耗水比 (22)

第5章开发效果综合评价 (24)

5.1 基本原理 (24)

5.2 评判步骤 (24)

5.3 实例分析 (25)

结论 (28)

参考文献 (29)

致谢 (31)

第1章绪论

1.1 课题研究的目的和意义

油田开发效果评价就是在及时正确地掌握油藏动态变化并进行系统分析的基础上对开发政策进行综合评价，总结经验，吸取教训，深化油藏开发规律认识，预测油藏开发规律变化趋势和开发指标，进而制定出切合油藏实际的技术经济政策和调整措施，以指导油藏更加合理的开发。

做好试采评价工作是油田今后稳定、合理开发的依据。因此，开展本课题的研究旨在运用最近几年录取的大量动、静态资料，采用“以地质研究成果为基础、油藏工程理论为指导，以油藏动态综合分析、油藏数值模拟、经济评价为手段，以经济、合理部署优选的油田开发方案为目的”的总体思路，对底水油田开展注采动态研究，对试油、试采效果进行评价和总结。在此基础上，结合前人研究成果，分析油藏试采期间产油量、产液量、含水、地层压力等变化规律，对油藏目前储量、油层动用、油藏含水上升状况进行评价，论证油藏今后注水开发的合理井网、井距，研究油藏潜力及开发方向，对油田注采井网适应性、注水开发效果及技术政策界限做进一步的分析研究，最终形成切合目前油藏实际，可操作性较强的注采井网优化方案，提高水驱控制程度和水驱动用储量，为下步油田的稳产及提高油田最终采收率奠定基础。

底水油藏在世界石油工业中占有重要的位置。随着我国越来越多底水油藏的发现和投入开发，研究此类油藏的注采动态评价对经济高效开发底水油藏具有重要意义。

1.2 研究现状

国内外底水油藏开发现状

底水油藏的开发问题可追溯到法国工程师Dupuit在解决地下水工程问题时提出的“临界产量”这一概念，将其称为Dupuit临界产量。最早对临界产量的研究，可以看成是对如何开发底水油层的最初认识。而底水油层的开发其实就是研究底水锥进问题。直到20世纪30年代，Muskat和Myckoff在1935年较为系统的研究了底水油层，建立了一套较为基础的底水锥进理论，以后简称为Muskat理论[1]。该理论在重力与粘滞力的静态平衡假设的基础上分析了底水油层底水锥进的物理过程，提出了临界产量、射孔位置和射开程度的概念。此后，在Muskat理论基础基础上，通过建立各种分析模型来研究底水油层的底水锥进问题。提出了一系列的计算临界产量的相关公式，以及如何通过射孔来控制底水锥进的理论。直到1970

年，以MacDonald和Coats为代表的学者，他们通过建立数值模型来研究底水锥进问题。并在底水油藏的开发中通过注气、注聚合物等来改善底水驱替效率。此外，国外许多学者提出了相关的底水开发研究理论和方法[2-6]。在我国主要以李传亮和喻高明为代表[7-9]，研究了特殊类型油藏（存在污染的油层、带隔板底水油层）的临界产量公式以及底水油藏油井见水时间预测公式等；利用数值模拟方法研究了影响底水油藏底水锥进的因素并揭示了底水油藏开采机理。不断地完善与发展了底水锥进理论。国内还有很多学者底水开发研究理论和方法[10-11]。

国内外油田实际经验表明：底水油层开发的关键技术是抑制水锥或控制底水锥进，最大程度地延长油井无水采油期和控制底水均匀驱替，以达到提高底水油层开发效果的目的。目前技术措施主要体现在：优化射孔、临界产量与临界压差的控制；采用水平井方案开发底水油层；在油水界面附近打人工隔板以阻挡底水；开发中后期加密井调整技术；完井技术（如双层完井）以及采油技术（油水分采）等等。随着油藏数值模拟技术的出现与发展，一大批从事油气田开发的研究者借助于油藏数值模拟技术，建立了较为精细的油藏地质模型，揭示了影响底水油藏开发的一些主要因素：单井产油量、储层沉积韵律、垂向水平渗透率比、夹层大小及位置、边底水能量、油水粘度比、井距、油井射开程度以及油水毛管压力；并揭示了一般底水油层的开采机理与开发策略：主要是选择射孔位置、控制打开程度与控制生产压差。

总之，对于底水油层的开发都是通过对临界产量、射孔位置与射开程度、油藏地质与开发特征、抑制水锥技术、油藏数值模拟等各方面的综合研究，最后确定相应合理的针对该底水油层特点的开发策略与开发方案[12]。

1.3 研究内容

通过本课题的研究，主要完成以下研究内容，达到工程技术指标，为底水油田注采动态及开发调整提供可靠的理论依据，实现稳定产量，提高原油采收率的目的。

1．进行油田试油、试采效果评价和总结；

2．进行油田注采动态特征研究；

3．进行油田开发效果评价；

4．利用模糊评价对油田进行综合评价。

第2章 注采效果评价

2.1 试油产能综合评价分析

2.1.1 试油产能和油井的稳定产能的关系式

根据渗流力学原理，可以得到试油产量与压差之间的关系式，通过该关系式可以计算试油产量。但它与稳定产量存在一定的差别，而且这种差别因不同的油层而异。开发实践也表明，即使相同的地质条件试油产量也远远大于生产后的稳定产量。产量计算公式为：

2l n (/)0.75

e w kh p q r r s πμ?=

-+ （2-1） 式中：q ——产油量；

k ——渗透率； p ?——压差；

e r ——供给半径；

w r ——井筒半径；

s ——表皮因子。

从式（2-1）可以看出，试油阶段与开发阶段计算的产量存在以下几点差异：

（1）试油方式与生产方式的工作制度不同，即P ?不同。一般试油条件下P ?相对较大。

（2）试油时间短，渗流半径小，阻力小；而生产时间长，渗流阻力大。

以上两点差别决定了试油产量要大于生产后的相对稳定产量。 由于A 油层渗透率更低，原始地层压力更高，所以以上两点差别更为突出。

（3）油层条件不同。 在同一开发区块内，试油井一般处在构造的有利部位，其孔隙度、渗透率和油层厚度等条件一般要好于生产井。由于上述诸多因素的影响在实际测试过程中需要对试油产量进行校正才能求得油井的稳定产量。

由式（2-1）得：

1112(l n 0.75)e w r s p k h r

πμ--=-+? （2-2） 在一定的试油方式和一定油层条件下，式（2-2）右端可视为常数，即

111/d

t q m pkh pkh μμ--????=?????????? （2-3） 式中：m ——比例常数；

下角d ——开发；

下角t ——试油。

如果在一个开发区块内考虑厚度的变化，并且考虑到其它因素的影响，则有

12d t

q q m m ph ph ????=+?????????? （2-4） 式中：1m ——斜率；

2m ——截距。

2.1.2 实例分析

根据式（2-4），计算出了某底水油藏若干区块不同条件下的比采油指数，结果见表2-1。

表2-1 各区块试油基础数据

为了确定式（2-4）的系数，选取某底水油藏若干区块的资料进行分析，各区块均300m 井网，反九点注水方式开发，其基础数据见表2-2。

表2-2 各区块稳产阶段基础数据

对表2-1中数据回归，见图2-1，可得A 油层产能计算公式为：

,,0.3930.0121p d p t

q q ph ph ????=?-?????????? （2-5） 对表2-2中数据回归，见图2-2，可得B 油层产能计算公式为：

,,0.4450.0077F d F t

q q ph ph ????=?-?????????? （2-6） 应用式（2-5）预测此底水油田A 油层比采油指数为0.116，而油田开发实际比采油指数为0.127，相对误差为8.66%，这说明预测结果是比较可靠的。

J与ot J关系曲线

图2-1 A油层od

图2-2 B油层od与ot关系曲线

在石油开采过程中，人们最关心的是油井的供油能力。只有较准确地知道了不同井底流压下的产液量，才能进行合理的举升方式选择和确定最优的油井工作制度。对于非自喷井，为了节省试油费用，常采用简化试油工艺，而不采用射孔多流动测试仪测试联作工艺。试油时，采用降液面射孔工艺，并进行井底压力恢复测试。由于简化试油工艺不能实现井下关开，因而，在压力恢复过程中，油层不断产出液体而进入井筒。井底压力随时间的变化与油层供油能力有关，因此，根据压力测试数据可以确定油井的生产指数和IPR曲线。

2.1.3 极限产液指数与油气水三相流油井流入动态关系

根据Petrobras 的观点，油气水三相流动条件下的流入动态关系IPR，按含水率取纯油（含水率为零）IPR曲线和纯水（含水率为100%）IPR曲线进行加权计算。因此，Petrobras 方法的关键是要知道产液指数。产液指数是指单位生产压差下的日产液量：

t w f

q J P P =

- （2-7） 式中：q ——日产液量，3m /d ； J ——产液指数，3m /(dMpa)；

t P ——地层压力，Mpa ；

wf P ——井底流压，Mpa 。

单相流条件下，油井IPR 曲线为一直线，产液指数是一个定值；油气两相渗流条件下，产液指数随流压的降低而减小，产液指数可以应用V ogel 公式表示为： m a x 10.8wf t t q P J P P ??=+????

（2-8） 式中：max q ——最大日产液量，3m /d 。

对于油气两相渗流，为了应用式（2-8）确定单相液流产液指数，可以应用极限产液指数的概念。Standin 在考虑了油藏中流体饱和度基本上是均匀的条件下，油井以非常小的生产压差生产时的产液指数被定义为极限产液指数。因此，由式（2-8）可以得到极限产液指数*J 为：

m a x *1.8l i m P w f P t t

q J J P →== （2-9） 应用极限产液指数，V ogel 公式的压差形式可写成：

*419t p q J p P ???=?-????

（2-10） 其中：t wf p P P -?=。

对于非自喷井，在液面恢复过程中国，油层产液量与井底压力关系为：

()wf F dP t q C dt

= （2-11） 其中： 62

10p F r C g

πρ= 式中：F C ——液面恢复期井筒存储系数，3m /Mpa ；

ρ——流体地下密度，3kg/m ；

p r ——测试试管柱内半径，m ；

t ——液面恢复时间，d ；

29.8/g m s =。

写成压差形式：

()F d p t q C dt

?= （2-12） 由式（2-10）=式（2-12），并积分得：

[]lg ()f p At B ?=-+ （2-13）

其中：()()4()19t

p t f p p t P ??=?-，*2.303F J A C =，B 为积分常数。 如果()t p t p ?《时，()()f p p t ?≈?。

由式（2-13）可知，在半对数坐标系下，不同时间的井底压差()p t ?或压差函数[]()f p t ?与液面恢复时间t 呈线性关系，由该直线的斜率A 可以求得极限产液指数，即：

* 2.303F J AC = （2-14）

由（2-9）式可得V ogel 公式的最大产液量：

*m a x 1.8

t J P q = （2-15） 根据极限产液指数定义可知，油井以非常小的生产压差生产时，地层中流体流动属于单相液体渗流。所以，极限产液可以看作纯水IPR 曲线的产液指数。有了V ogel 公式的最大产液量和纯水 IPR 曲线的产液指数，就可以应用 Petrobras 方法确定油气水三相流动条件下油井的 IPR 曲线[13]。

2.2 试采产能评价

物质平衡法计算单井控制储量：

()p o o i t

N S r N P P C =- （2-16） 式中：N ——单井控制储量，410t ；

p N ——累积产液量，3m ；

o S ——含油饱和度，无量纲；

o r ——原油密度，3t/m ；

i P ——地层静压，MPa ；

P ——试采后关井恢复外推地层压力，MPa ；

t C ——综合压缩系数，MPa 。

第3章 油田主要动态特征分析

3.1 油井产能分析和注水井吸水能力分析

3.1.1 采油指数

采油指数是指单位压差下油井的日产油量，代表油井的生产能力大小。o J 值大说明油井生产能力强，反之生产能力弱。采油指数的关系式：

()o

B K r r h J 00w 0o ln 543.0μ?= （3-1） 为了消除油层厚度因素，常用单位油层厚度的采油指数，即比采油指数（即米采油指数）。不同渗透率下的理论比采油指数和无因次采油指数随含水的变化规律：

1

1w w ro o rw f k k μμ=+ （3-2）

)1)(/(w w w o o o w rw ro O D f b b K K J -+=μρμρ （3-3）

式中：o k ——油相渗透率，3210μm -；

ro k ——油相相对渗透率，3210μm -；

rw k ——水相相对渗透率，3210μm -；

h ——油层有效厚度，m ；

o μ，w μ——原油粘度，地层水粘度，mPa s ?；

o r ，w r ——供油半径和井筒半径，m ；

o b ，w b ——原油体积系数，地层水体积系数；

o ρ，w ρ——原油密度，地层水密度，3g/cm ；

O J ——采油指数，t/dMPa ；

OD J ——无因次采油指数，t/dMPa 。

小结：①比采油指数随着含水上升而递减，不同含水阶段比采油指数递减特点不同。含水在0~20%时，比采油指数随含水率上升明显下降；当含水20%时，大于100?3210μm -的油层比采油指数下降到0.5t/(d Mpa m)??含水20%~80%，比采油指数下降趋势变缓；含水在80%~90%时，比采油指数下降趋势持续变缓；进入特高含水期，大于100?3210μm -的储层比采油指数由0.05t/(d Mpa m)??下降到0.01t/(d Mpa m)??，50~100?3210μm -的储层比采油指数由0.055t/(d Mpa m)??下降到0.005t/(d Mpa m)??，低于50?3210μm -的储层比采油指数下降得更低。因此，渗

透率高的储层比采油指数始终高于渗透率低的储层比采油指数，渗透率高的储层比采油指数下降幅度一直大于渗透率低的储层比采油指数下降幅度；②无因次采油指数随着含水上升而下降，含水在0~20%时，无因次采油指数随含水率上升明显下降；含水20%~80%时，无因次采油指数下降速度降低，呈直线趋势；进入到特高含水时期，无因次采油指数值相差不大。

3.1.2 采液指数 采液指数是油井单位压差下的日产液量，反映油井产液能力的大小。采液指数关系式为：

???

? ??+?=w w w o w o L B Kr B Kr r r Kh J μμ00)ln(543.0 （3-4） 不同渗透率下的理论比采液指数和无因次采液指数随含水的变化规律。无因次采液指数DL J 可表示为：

)/(w w o o o w rw ro L D b b K K J μρμρ+= （3-5）

式中：L J ——采液指数，t/(d MPa)?；

DL J ——无因次采液指数；

其他符号同上。

小结：无因次采液指数与含水率的变化存在一定的规律，随着油井含水率上升，采液指数呈指数先下降后递增；含水0~20%时，无因次采液指数随含水的上升而下降幅度较大；含水达到50%时，储层无因次采液指数的变化幅度较小；在含水60%~80%时，储层采液指数逐渐上升，但幅度不大，进入高含水、特高含水时期，采液指数采油明显的上升趋势。因此，为使油田保持稳产，必须在高含水、特高含水时期要适时提液生产，稳定油井产能。

3.1.3 水井吸水能力分析

吸水指数是指注水井单位压差下的日注水量，反映注水能力的大小。吸水指数与含水指数经验回归形式：

w bf a w w w e I bf a I +=+=或者ln （3-6）

式中：a ——截距；

b ——斜率；

w f ——含水率，小数；

w I ——无因次吸水指数。 理论无因次吸水指数公式：

))(1)(/(o o ro o w rw

w w w o o o rw ro w B K K f b b k K I ρμμμρμ??-+= （3-7）

式中：rw k ——残余油饱和度下的水相相对渗透率，3210μm -；

rw k ——束缚水饱和度下的油相相对渗透率，3210μm -；

其他符号意义同上。

小结：（1）油层吸水能力随含水上升而增加。随着油井含水率上升，吸水指数呈指数递增；（2）含水在0~50%时，吸水指数随着含水率的上升增加较慢。含水在50%~80%，无因次吸水指数明显上升，储层吸水指数的变化幅度为0.2~0.5；含水达到80%~98%时，无因次吸水指数继续增加，储层吸水指数的变化幅度较大。

在油田实际开发过程中，油层的吸水能力不仅与含水有关，还与地层压力及注水压差等因素有关。吸水指数随着含水率的增加而逐渐增加，说明由于含水率的增加使得水相渗透增加，使得水的流度增加，水易于进入地层。

3.2 产量递减规律分析

油田进入中高含水期后，在生产压差和井网条件基本不变的条件下，产量将按照一定的规律开始递减，概括大量的矿场资料统计分析表明，油田产量递减规律一般分成三种类型：指数递减，调和递减和双曲递减。

1．指数递减

产量公式：

t a i t i e Q Q -= （3-8）

累积产量公式：

()

t a i i pi p i e a Q N N --+

=1 （3-9） 2．调和递减

产量公式： ()11-+=t a Q Q i i t （3-10）

累积产量公式：

()pi i i

i p N t a a Q N ++=

1ln （3-11） 3．双曲递减

产量公式： ()n n i i t t na Q Q 1

1-+= （3-12）

累积产量公式：

()()??

????-+-+=-1111n n i i i pi p t na a n Q N N （3-13） 式中：rw K ——残余油饱和度下的水相相对渗透率，10-3μm 2；

ro K ——束缚水饱和度下的油相相对渗透率，10-3μm 2；

其他符号意义同上。

3.3 含水及含水上升率变化特征

3.3.1 含水率评价

含水率是油井日产水量与日产液量的比值。对于一个开发层系或油藏而言，所用的含水率是指油层生产的综合含水率，其定义为评价开发区块中各油井年产水量之和与年产液量之和的比值。

研究和掌握油田含水的变化规律，适时采取措施控制含水上升率，对提高水驱采收率，改善油田注水开发效果是必要的。在实际的水驱开发过程中，由于原油粘度、油层性质以及井网等诸多因素对油层的控制，使油田的含水变化受到很大影响。任何一个水驱油藏的含水和采出程度之间都存在一定的关系，这种关系可根据曲线的形态用不同的曲线形式来描述。

如果在开发初期，能预先估计出油藏水驱含水率与采出程度的关系，就可能估计在主要开采阶段中含水率与采出程度的变化状况，通过油藏含水率随采出程度的上升的趋势，评价出这个油藏的最终采出程度。

由于油田开发的过程是一个不断调整和不断完善的过程，油田开发的阶段性和不可预见性使得各阶段含水率与采出程度上升趋势不断改变，各阶段所对应的最终采出程度也是不相同。

评价注水开发油田含水率与采出程度的方法较多，但主要用下面两种比较实用的分析方法。 计算方法一：应用童宪章推导的半经验公式确定注水开发油田的含水率与采出程度。

69.1)(5.71lg +-=-m w

w R R f f （3-14） 根据已知的具体油藏的实际生产动态数据（含水率w f 和采出程度R ），应用公式（3-14）就可以计算出相应油藏在目前开发模式下或水驱开发效果下的油田综合含水率达到经济极限含水率wL f 时的最终采出程度m R 值。 计算方法二：应用张锐教授的油水粘度比确定注水开发油田含水率与采出程度。

m R R

D a m w w e R R D f f ++=-)1(1 （3-15） 其中：1064.0ln 4070.8+-=r a μ，2517

.2ln 1729.23+=r D μ 式中：w f ——含水率，小数；

R ——采出程度，小数；

m R ——采出程度，小数；

r μ——油水粘度比。

根据已知的具体油藏的实际生产动态数据（含水率f w 和采出程度R ），应用公式（3-15）就可以计算出油藏在目前开发模式下或水驱开发效果下的油田综合含水率达到经济极限含水率f wL 时的最终采出程度m R 值。

众所周知，注水开发油田的目前采出程度R 不但与油藏地质条件和目前水驱开发效果有关，而且还与油藏的开发阶段有关。为了能够反映这一特征，特采用“由含水率与采出程度关系式预测出（或计算）油藏的最终采出程度m R ”与“由油藏地质特征参数评价出的油藏最终采出程度（油藏采收率）gm R ”的比值作为评

价水驱开发效果在“含水率指标”方面的评价标准。为了叙述的方便，将这一比值称为“采出程度比”，其相应的计算表达式为：

%100?=gm

m D R R R （3-16） 从理论上讲，采出程度比D R 值一般是小于1的。但由于诸多原因使得个别油藏的采出程度比D R 值大于1。可能是油藏地质特征参数的偏差，使得由油藏地质特征参数评价出的油藏最终采出程度（油藏采收率gm R ）偏小；可能是油藏生产动态参数的偏差，使得由含水率与采出程度关系式预测出或目前开发技术水平可能达到的油藏最终采出程度m R 偏大。采出程度比D R 值的大小反映了目前水驱开发技术水平或水驱开发效果。采出程度比D R 值越高，说明目前开发效果好，目前开发技术水平可能达到的最终采出程度越接近地质评价得出的采出程度；相反，采出程度比D R 值越小，说明目前开发效果差，目前开发技术水平可能达到的最终采出程度越小于地质评价得出的采出程度。表3-1是评价采出程度比的评价标准[14]。

表3-1 采出程度比评价标准表

3.3.2 含水上升率

理论含水上升率理论'f 定义为每采出1%的地质储量含水率上升的百分数。这

种关系可根据曲线的形态用不同的曲线形式来描述。

而实际含水上升率实际可通过实际生产数据整理得到。所以，实际含水上升率与理论含水上升率之差理论实际''f f f -=?，则

)0(/12>??=∑=+i M i i f M f

F （3-17）

)0(/12

F （3-18）

定义含水上升率评价系数为： K

N M NF K N M MF F ++-++=

-+ （3-19） 式中：f ?——第i 年对应的实际含水上升率与理论含水上升率之差； M ——f ?>0的点数；

N ——f ?<0的点数；

K ——f ?=0的点数。

F 值越小，说明从若干年总体看来，实际含水上升率低于或接近理论含水上升率，开发效果好；反之，说明开发效果差。含水上升率的评价标准见表3-2。

表3-2 含水上升率评价标准表

总之，注水开发油田，含水率变化具有一定规律性，不同含水阶段，含水上升速度不同。一般在中低含水期，随含水上升，含水上升速度逐渐增大，高含水期，随含水上升含水上升速度逐渐减缓。

3.4 油藏驱动能量分析

能量的保持水平和能量的利用程度

地层能量的保持水平主要反映在地层压力的保持程度及该地层水平压力水平下是否满足排液量的需要。合理的地层压力水平不仅可以取得较高的采收率，而且降低了注水开发的难度。地层压力高，要求高的注水压力水平并且注水设备具有高的承压能力，这使得注水工艺变得复杂；地层压力低，虽然易于注水，但是当地层压力低于饱和压力进入溶解气驱时，可能会使得原有采收率降低。

一般认为，当地层压力达到某一水平时，再增加地层压力对原有采收率影响不大。在该压力水平下，既满足排液的需求，又能满足注水量的需要，该地层压力属于合理的压力水平保持。根据地层压力保持程度和提高排液量的需求，能量保持水平分为以下三类：

一类：地层压力为饱和地层压力的85%以上，能满足油井不断提高排液量的需要，该压力下不会造成油层脱气；对于低饱和油藏，原油物性随压力下降变化不大，具有低的生产气油比，地层压力保持程度主要以满足油井排液量的需要；

二类：地层压力下降虽未造成油层脱气，但不能满足油井提高排液量的需要； 三类：地层压力的下降既造成了油层脱气，也不能满足油井提高排液量的需要。

当地层压力保持程度处于第一种情况，能量保持水平处于好的状态。当地层压力保持程度处于第二种情况，能量保持水平处于中等。当地层压力保持程度处于第三种情况，能量保持水平差。

地层能量的利用程度是指人们在油田开发过程中对天然能量和人工注入水能量的利用程度。油藏的天然能量是指在成藏过程中形成的弹性能量，熔接器能量，气顶能量，边、底水能量和重力能量等。国内外油藏开发的实践证明，对于天然能量充足的油藏，合理利用天然能量其开发效果最好，采收率高。对于天然能量不充足的油藏，采用溶解气驱开发效果最差，采收率低。因此，注水开发过程中，在使地层压力处于合理的保持水平的前提下，充分利用地层能量可使得开发效果得到较好的改善。

油田对天然能量的利用程度的衡量主要是通过幽静的平均生产压差的大小反映。其评价主要分为以下三类：

（1）油井的平均生产压差逐年增大；

（2）油井的平均生产压差逐年基本稳定（ 10%以内）；

（3）油井的平均生产压差逐年减小。

对于第一种情况，如果地层压力处于合理的地层压力保持水平之上，可以降低地层压力，减小生产流压使得地层能量得到发挥，有利于提高采收率。如果地层压力处于合理地层压力保持水平之下，油井的平均生产压差逐年增大将使得开发效果变大，有可能降低了采收率。

对于第二种情况，如果地层压力处于合理的地层能量相反还会增加注水开发成本，达到相同采收率下具有较高的技术与经济负担。如果地层压力处于合理地层压力保持水平，油井的平均生产压差逐年基本稳定，是有利于提高注水开发效果。

对于第三种情况，油井的平均生产压差逐年减小，说明开发过程中对天然能量的利用是在降低，该情况说明油藏天然或人工注入水能量已经不充足，地层能量需要得到补充。

3.5 储层注采井网系统性评价

一个油藏在某一开发时期的实际水驱开采效果不仅取决于油藏自身的基础地质条件，而且还与开发人员的技术水平和不同的人为控制因素（开发层系的划分、井网密度、注采井网布置、注采强度、开发方式、开采速度等）相关。

1．开发层系的划分

开发层系划分即把一些性质相近、特征相似的同一水动力学中的小油层组合在一起，采用与其相应的同一注水方式、井网和工作制度对其进行开发，以减少层间干扰，提高注水纵向上波及系数及采收率，并以此为基础，进行生产规划、动态分析和调整。为了较好的评价“开发层系划分”的合理性，可从以下几个指

标进行分析：单井控制有效厚度H。、隔层的稳定性、渗透率比值K、压力比值K。。

2．合理注水时机

合理注水时机指油田为了在天然能量不足的状况下，要保持油田高产、稳产，取得较高采收率，而采取向油藏中注水以补充能量的最佳时机。对于合理注水时机的确定，将从地层压力对原油物性（主要是粘度产P o）的影响程度、油藏的天然能量值R。，以及油藏压力水平凡等几个指标进行分析。

3．注水方式及注采结构

确定一个油藏的注水方式，必须根据油田的实际开发情况，以确保油层受到充分的注水效果，实现合理的注采强度，以达到提高采收率的目的。对于一个具体的油藏而言，注水方式的适应性主要体现在注采结构的适应性。对于注水方式和注采结构适应性，应从平面和纵向上总体考虑。为此可从以下指标分析：水驱面积波及系数E p、有效厚度射开率He、射开厚度有效率N。、注采比Z（其中有包括注水利用率C、注入水水驱指数S。、油层盈余率R、地层压力维持程度凡、产液剖面变异系数凡、吸水剖面非均值系数K。)、见效井数百分比B，等。

4．开发速度

油藏的可采储量开发速度指一年内采出可采储量的百分比，它是影响注水开发油田水驱开发效果的极为重要的人为控制因素。对于开发速度的分析从稳产期、采出程度压降值夕/R、地层压力维持程度等指标评价。

5．老井措施有效率

老井措施有效率包括老井措施率C，和措施井有效率C：两个指标。其中老井措施率是指某一年内老井中的所有措施井的井数与全油藏的老井总数之比。措施井有效率是指某一年时间内老井中的所有措施井中的措施有效井数与全油藏老井中的所有措施井数之比。

第4章 单指标开发效果评价

4.1 基础井网适应性评价

井网适应性研究包括井网密度、井距和注采井数比（油水井数比）方面的工作。经济最佳井网密度，即能取得最好效益的井网密度，从减少投资的角度要求尽量少钻井。但如果井网太稀，井距太大，油井很难见到注水效果，开发效果差，采油速度和采收率都很低，甚至油田生产会进入半停顿瘫痪状态。

4.1.1 合理井网密度及极限井网密度

1．合理井网密度

合理选择井网密度一直是油田开发中的一个重要的问题，一般应以最少的井数能获得最大的最终采出油量及最佳的经济效益为目标进行选择[15]。

根据前苏联学者谢尔卡乔夫研究，最终采收率E R 与井网密度S 具有如下关系：

as D R e E E -= （4-1）

418

.0)/(14.18o K a μ= （4-2） 式中：E D ——水驱油效率；

E R ——最终采收率；

S ——井网密度，km 2/口；

a ——井网密度常数（井网指数），决定于油层连通性、水油流度比、

非均质特征。 经济最佳井网密度公式：

))2

11)(()(ln(2

r T I I A as TCE P L NV as D Z D o +++-=合理合理 （4-3） 式中：N ——地质储量，104t ； V o ——评价期可采储量年平均采油速度；

P ——吨油操作成本，元/t ；

T ——投资回收期，年；

C ——原油商品率；

r ——贷款利率。

2．极限井网密度

对于注水开发的油田，井距愈小，开发效益愈好，最终采收率愈高，但井网