常用水驱特征曲线理论研究
几种重要水驱特征曲线的油水渗流特征
油水渗流是油气田开发的重要特征。
它的特征可以通过采用几种重要的水驱特征曲线来表示。
首先，通过渗流特征曲线，可以清楚地了解不同岩石的渗流特征。
它可以用来表示岩石的密度、粘度、渗透率等特征，从而帮助研究人员了解油水在岩石中的流动情况。
其次，采用渗流特征曲线也可以表示油水混合物的流动特性。
它可以用来分析油水混合物的渗流速率、流体密度和粘度等特征，从而更好地了解油水混合物在岩石中流动的特征。
最后，采用水力特征曲线可以表示地层中油水渗流的流动特性。
它可以用来表示不同岩石的孔隙度、水力半径和滤堵系数等特征，从而更好地了解油水在岩石中的流动情况。
总之，几种重要水驱特征曲线可以很好地表示油水渗流的特征。
在油气田开发中，这些特征曲线可以帮助研究人员对油水的流动特性有更深入的了解，从而更好地开发油气田。
水驱特征曲线研究-老俞(六)
西帕 切夫
1987.12
0.724 1987.12～1992.12 0.3791 0.000064001 0.99998 14264 15625
沙卓 诺夫
1987.12
0.724 1987.12～1992.12 2.5843 0.0001421 0.9994 18291
张金 庆
1983.12
0.239 1983.12～1992.12 0.03928 12598×104 0.9999 12241 12598
新疆石油地质990214
新疆石油地质 XINJIANG PETROLEUM GEOLOGY
1999年 第20卷 第2期 Vol.20 No.2 1999
水驱特征曲线研究(六)
俞启泰
摘 要 介绍了6种水驱特征曲线(纳扎罗夫曲线、马克西莫夫—童宪章曲线、西帕 切夫曲线、沙卓诺夫曲线、张金庆曲线和俞启泰曲线)的筛选过程。用任丘油田、濮城 油田沙一段油藏、羊三木油田的实际资料，对比了这6种水驱特征曲线开始出现直线段 的含水率、可采储量、最大可采储量、可采储量与剩余可采储量的相对误差。对比结 果表明：马克西莫夫—童宪章曲线和沙卓诺夫曲线不能计算最大可采储量，开始出现 直线段对应的含水率较高，计算结果普遍偏高，准确性差，应予淘汰；纳扎罗夫曲线 与西帕切夫曲线虽能计算最大可采储量，但计算精度仍较低，不理想，使用价值较 小；张金庆曲线与俞启泰曲线这两种广义水驱特征曲线，对不同含水上升类型的油田 有广泛的适用性，开始出现直线段对应的含水率较低，计算精度高，能很好满足动态 预测和生产管理的需要，有很大使用价值。 主题词 水驱 驱替特征曲线 含水率 油田 可采储量 误差 曲线 对比 中图法分类号 TE341
俞启 泰
1984.12
一种新型水驱特征曲线的推导及应用
一种新型水驱特征曲线的推导及应用随着石油勘探和开采技术的不断进步，对于油藏的水驱特征曲线的研究也越来越深入。
近年来，一种新型水驱特征曲线的推导及应用引起了学术界的广泛关注。
本文将介绍这种新型水驱特征曲线的推导方法和应用领域。
一、新型水驱特征曲线的推导方法传统的水驱特征曲线主要是基于α、β两个参数，其中α表示整个油藏被水淹没的程度，β表示油藏中油份被抽采的程度。
然而这种方法的局限性也比较明显，难以描述水驱过程的细节和特性变化。
因此，研究人员提出了一种新型的水驱特征曲线，该曲线基于微观尺度下水相相对渗透率速率的变化来进行推导。
具体来说，研究人员先基于复合Carmen模型建立了油藏的渗透率场模型，然后通过高精度流体模拟数值技术模拟了水驱过程中油藏中水相相对渗透率随时间的变化过程。
最终，基于这些数据，研究人员通过统计学方法得出了新型水驱特征曲线。
二、新型水驱特征曲线的应用领域新型水驱特征曲线不仅可以更准确地描述水驱过程的细节和特性变化，还具有广泛的应用领域。
以下介绍几个典型的应用领域：1. 油藏预测新型水驱特征曲线的推导方法可以为油藏预测提供更准确的基础数据。
根据这些数据，研究人员可以更精确地预测油藏的开采量、剩余油量等关键参数，从而制定更科学的油田开发计划。
2. 油藏管理新型水驱特征曲线可以为油藏管理提供更有效的决策依据。
例如，研究人员可以通过分析曲线上的变化趋势，了解油藏的变化状态，并制定对应的管理策略。
同时，曲线还可以帮助研究人员评估不同开采方案的优劣，从而为油藏管理提供更准确、更科学的支持。
3. 油藏优化新型水驱特征曲线还可以为油藏优化提供帮助。
通过分析曲线上的变化趋势和特征点（如拐点、极值等），研究人员可以优化油藏开采方案、调整井网布置等，从而提高开采效率、降低成本、延长开采寿命。
总之，新型水驱特征曲线的推导方法和应用领域都具有很大的潜力和价值。
相信随着研究的不断深入和应用的逐渐成熟，这些潜力和价值将得到更充分的发挥，为石油勘探和开采事业的发展做出更大的贡献。
7章-水驱曲线
d＝？
fw
(7-16)
（2)平均含水饱和度
Soi S w S wi N p A B lg WOR N
(7-17)
水驱曲线法预测结果对比与评价
根据我国宁海油田的实际开发数据，应用我国在标定水驱开发油田可采储量 时推荐的常用方法，进行统一计算，预测当经济极限含水率取fwL＝0.98(即98%) 时的可采储量。然后，根据不同方法的线性关系好坏(即相关系数的大小)和确定的 可采储量可靠性，进行必要的评价。
六、含水率曲线
• 常见含水率曲线有三种：凸型＼凹形＼厂型
• 相渗驱替特征：室内实验的驱油效率数值是含水为100％时的采 出程度，并不反应整个水驱过程，并且，室内的驱油效率的取值 方法与实际油藏的开发并不一致，因此有必要从室内的相渗驱替 特征方面了解整个驱替过程。
• 驱油效率最高的TK102-1上部岩心的水驱曲线基本属于凸形曲线 (图5-3-1)，即见水后，含水上升很快；而其余2块驱油效率虽然 相对较低，其水驱特征曲线基本属于S形。在中～中高含水阶段， S51样品的水驱效果还好于TK102上部岩心的结果，在含水为95％ 时，二者采出程度基本一致，为42％，而最差的TK102下上部岩 心的采出程度仅为30％。 • 1区3个样品相当一部分的储量要在特高含水即95％以上采出(图 5-3-1)， 占整个可采储量的百分数为21％～42％。
低含水阶段采出 厂型含水率曲线:即见水时，含水不快不慢，属于中间类型．
• 相对渗透率是岩石～流体间相互作用的动 态特性参数，相渗曲线是油藏开发设计和 开发效果评价的最重要依据之一。1区目前 只有3块岩心利用稳定流法测试了相渗数据。 由于岩心、试验条件、试验压差及流体粘 度的不同，相渗曲线具体形态不同。其相 渗基本数据统计如表。 • 室内试验岩心样品的含水变化主要取决于 分流方程：
低渗透油藏产量递减规律及水驱特征曲线
低渗透油藏产量递减规律及水驱特征曲线低渗透油藏是指储层渗透率低于1mD的油藏，具有开发和开采难度较大的特点。
低渗透油藏产量递减规律是指在油田开采初期，随着单井单元产量的逐渐下降。
水驱特征曲线是指在低渗透油藏中，水驱过程中产量与时间的关系曲线。
下面将详细介绍低渗透油藏产量递减规律和水驱特征曲线。
1.初期产量高，递减速度快：油井开采初期，储层压力高，在储层中形成较大的压力差，使得油井产量较高。
然而，随着时间的推移，渗透率低的储层渗流速度较慢，油井产量递减速度较大。
2.初期产量递减快，后期递减缓慢：油井开采初期，油藏中的自然驱动力较大，油井产量递减较快。
但是，随着油藏压力的降低和水的渗入，后期油井产量递减逐渐缓慢。
3.在一定时期内产量基本稳定：低渗透油藏产量递减的初期非常快，但在一定时期内，油井产量会趋于稳定。
这是由于在此时期内，储层渗透率降低导致的压力差逐渐减小，产量逐渐稳定。
4.老化期产量进一步下降：随着时间的推移，储层中残存油饱和度降低，油井产量进一步下降，进入老化期。
在这个阶段，一般需要采取增产措施，如人工提高压缩气的注入量，进一步提高产能。
水驱特征曲线：水驱特征曲线是低渗透油藏中水驱过程中产量与时间的关系曲线。
水驱是一种常用的增产措施，通过注入水来推动油藏中的原油向油井移动，并提高油井产能。
水驱特征曲线的主要特点包括以下几个方面：1.初始阶段：在注入水的初期，随着水的压力向油藏传播，储层中的原油粘附在孔隙表面开始脱附，并随着水的流动进入油井，使得油井产量快速增加。
2.稳定阶段：随着水的继续注入和孔隙压力的增加，油藏中原油饱和度降低，使得油井产量逐渐稳定。
在这个阶段，注入水的效果逐渐减弱，产量增加缓慢。
3.饱和度降低阶段：随着时间的推移，油层中残存油饱和度降低，油井产量开始递减。
递减速度取决于油藏渗透率和水的渗透能力。
4.插曲阶段：在水驱过程中，由于储层渗透率和孔隙结构的复杂性，储层中可能存在一些非均质性，从而导致一些油井产量的插曲现象。
几种重要水驱特征曲线的油水渗流特征_俞启泰
文章编号:0253-2697(1999)01-0056-60几种重要水驱特征曲线的油水渗流特征俞启泰(石油勘探开发科学研究院 北京)摘要:介绍8种重要的水驱特征曲线,推导出表示它们油水渗流特征的含水饱和度～含水率关系,因而加深了对它们水驱特征实质的认识。
由于推导是可逆的,从这个意义上说,也完成了全部8种重要水驱特征曲线的推导。
卡札柯夫水驱曲线是一个通式,俞启泰水驱曲线Ⅰ、西帕切夫水驱曲线、沙卓诺夫水驱曲线是其特例。
俞启泰水驱曲线Ⅰ、西帕切夫水驱曲线和卡札柯夫水驱曲线m >0时,在水驱全过程都是合理的;卡札柯夫水驱曲线m =0即沙卓诺夫水驱曲线,含水高时不适用。
俞启泰水驱曲线Ⅱ也是一个通式,纳札洛夫水驱曲线是其m =1的特例,含水低时不适用。
卡札柯夫水驱曲线和俞启泰水驱曲线Ⅱ共同组成了适用于我国水驱层状油田和底水驱碳酸盐岩油田的广义水驱特征曲线组合,有很大的理论意义与实际应用价值,但求取参数时,使用者判断介入较多,因而它们的特例:参数求解方便的的西帕切夫水驱曲线和纳扎洛夫水驱曲线有很大使用价值。
马克西莫夫—童宪章水驱曲线在含水过低或过高时不适用,能很好描述含水中段的水驱动态,也有很大使用价值,应用时应注意它的适用性的含水界限研究。
俞启泰水驱曲线Ⅲ含水高时不适用,水驱特征类型极为罕见,使用价值很小。
主题词:水驱特征曲线;油水渗流特征;推导;形状;端点;分析;适用性1 前 言自前苏联学者马克西莫夫(М.И.Максимов)1959年提出第一条水驱特征曲线以来[1],到目前为止,已提出了32种水驱曲线之多[2～5]。
水驱曲线由于能综合反映油田生产中的各种影响因素,同时用极简明的关系表达出来,所以它至今在我国和俄罗斯[6,7]等国家仍被广泛应用。
影响水驱特征曲线的最根本的、并起决定作用的因素是油层的油水渗流特征。
因此研究水驱曲线的油水渗流特征,对加深水驱曲线实质的认识无疑有着很大的理论和实际意义。
关于水驱特征曲线的一些讨论
关于水驱特征曲线的讨论周维四(胜利石油管理局地质科学研究院)摘要 国内外学者先后提出了40多种水驱特征曲线的表达式。
由于油田开发的复杂性,使得统一的定量描述难度很大,因此各类曲线都难以描述油田开发的全过程,而只适用于某一特定的含水阶段。
对于各类表达式,都应给出自变量的适用范围,使之在数学上有意义,在应用中有条件。
理论研究和实践统计都表明:N P =f (f w )关系主要受油水粘度比的控制,油水粘度比不同,使水驱特征曲线呈凸型、凹型或近似直线。
主题词 水驱 油藏 特征 曲线 应用 条件1 水驱特征曲线的研究在发展之中国内外学者基于统计研究,提出了40多种水驱特征曲线的表达式,既体现了课题的热门,也突出体现了油田开采动态的特殊性。
正是这特殊性,今后可能还会提出某些不同的表达式。
只要有若干油田实例予以证实,都是对课题研究内容的充实和丰富。
作为一个热门课题,国内外学者积极从事这方面的研究和探索,取得了许多成果,这是科学进步的基础。
在研究过程中,进行学术范围内的讨论或质疑,符合百家争鸣的原则,有助于开拓思路,提高研究水平。
在研究过程中,开始把某些统计规律和一维流动方程在均质条件下的解析解结合起来,是研究方法和研究内容的一种开拓,是一种可喜的进展,有助于提高对基本规律的认识,相信其实用性会在不断的研究中得到解决。
2 水驱特征曲线只适用于注水开发油田的某个特定阶段所有水驱特征曲线最终都可归结为以累积采油量N P 和油田综合含水f w 作为基本统计量进行论述,而这两个统计量作为水驱油田开发效果评价的宏观指标,一直是油田开发工作者关注和研究的热门课题。
但由于影响油田开发效果的自然因素(包括地质条件、岩石和流体物性等)和人为因素(包括开发方案以及不断的后期调整措施等)的复杂性,导致油田动态反应也千差万别。
总的来说,规律的变化趋势可寻,但统一的定量描述难度却很大。
研究表明,各类水驱特征曲线都难以描述油田开发的全过程,无一例外都只适用于油田含水的某一特定阶段。
水驱特征曲线
甲型水驱曲线的定义就是一个天然水驱或 人工水驱油藏，当它已全面开发并进入稳定生 产以后，含水达到一定程度并逐步上升时，在 单对数坐标纸上以累积产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
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（50％）
.
这条直线一般从中含水期（20％）开始出 现，如果油田的注采井网，注采强度不变时， 直线性质始终保持不弯，当注采方式变化后， 则出现拐点，但直线关系仍然成立。
年度
1996
累产油 164.54
累产水 818.93
单位：万吨。
1997 169 900.5
1998 174.35 1015.61
某油藏近年开发数据
1999
2000
2001
179.44 184.7 189.26
1136.77 1264.19 1381.1
2002 196.2 1508.16
2003 203.91 1656.44
.
4、油层压力无系统地大幅变化，造成压力 下降，含水率下降，也是不增加可采储量的， 因为当压力恢复到原来状态时，其斜率也可以 重新恢复到正常状态。
5、曲线的直线段一般只出现在含水的一定 阶段，而且开始时曲线倾向累积产油量方向， 然后又倾向累积产水量一方，不同油田出现直 线段的阶段也是不相同的。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，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。
其中10A为驱油效率； e-2.303*.f/b为水驱波及体积系数
某油藏为水驱砂岩油藏，动用地质储量为400万吨，1996年到2005年的累产油和累产水 见下表。请：（1）、计算2004年油藏含水上升率；（2）、2005年油藏采油速度；（4）、 标定该油藏的采收率；（5）、预测该油藏动态储量，并评价油藏储量动用状况的好坏。
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Theoretical study on common waterΟdrive characteristic curves
Gao Wenjun1 Xu J un2 ,3
(11 Research I nstit ute of E x p loration & Develop ment , Pet roChi na T uha Oi l f iel d Com p any , H ami 839009 , Chi na; 21 Chi na U ni versit y of Geosciences , W uhan 430074 , Chi na;31 Ex ploit ation Enter p rise Part , Pet rochi na T uha Oi l f iel d Com p any , S hanshan 838202 , Chi na)
+ dWp dt
(7)
在注水保持地层压力 、油层相对均质的条件下 ,有
—
S w = Np (1 - Swi ) / N + Swi
(8)
式中 Np 为累积产油量 ,104 m3 ; W p 为累积产水量 ,
104 m3 ; Lp 为 累 积 产 液 量 , 104 m3 ; N 为 地 质 储 量 ,
(1) 当式 (1) 左端常系数 k 用 1 + k exp ( -
—
S w/ m)
相干因子替代时
—
,S w
与
Swe 的函数关系为
—
—
Swe = ( S w - m) [1 + k exp ( - S w / m) ]- 1 (14)
对式 (14) 两端求导 ,得
—
—
d Swe dSw
=
m + kS w exp ( - S w / m)
Np = A + Bl n ( W p + C)
(21)
(2)
当式 (1) 左端常系数
k 用(1
+
p) ·[1
+
—
k( S w
-
m) - 1/ p ]相关因子替代及在相应常系数 m 前乘以 - p
摘要 :将平均含水饱和度与岩心出口端含水饱和度的不同函数关系式与 Welge 方程相结合 ,导出了目前国内注水油田开发评价和 可采储量标定中最主要 、最常用的 4 类水驱特征曲线 ———马克西莫夫Ο童宪章水驱特征曲线 (甲型) 、沙卓洛夫水驱特征曲线 (乙型) 、 广义西帕切夫水驱特征曲线 (广义丙型或卡札柯夫曲线) 和广义纳扎洛夫水驱特征曲线 (广义丁型或俞启泰曲线) 。为进一步揭示 这些水驱特征曲线的油水两相渗流比值特征提供了理论依据 。 关键词 :水驱特征曲线 ;渗流特征 ; Welge 方程 ;油田注水开发 ;储量标定 中图分类号 : T E312 文献标识码 : A
104 m3 。
将式 (1) 、式 (5) 、式 (6) 、式 (7) 和式 (8) 代入式 (4) ,
整理可得
d Np dLp
=
a
-
(1 -
Swi )
Np kN
+b+ m k
S wi k
r
(9)
初始条件为 W p = 0 时 , Np = Np 0 ( Np 0 为无水期累
积产油量 ,104 m3 ) 。求解上述常微分方程 ,得到广义
第
28
卷
第
3
期
2007 年 5 月
文章编号 : 0253Ο2697 (2007) 03Ο0089Ο04
石油学报
AC TA P E TROL EI SIN ICA
Vol. 28 No . 3
May
2007
常用水驱特征曲线理论研究
高文君1 徐 君2 ,3
(11 中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院 新疆哈密 839009 ; 21 中国地质大学 湖北武汉 430074 ; 31 中国石油吐哈油田公司开发事业部 新疆鄯善 838202)
提高采收率研究工作 。EΟmail :gao_wenjun @163 . com
90
石 油 学 报
2007 年 第 28 卷
Welge 方程为
—
S w = Swe - f oe / ( d f oe / d Swe )
(2)
当斜率 k ≠1 时 ,将式 (1) 代入式 (2) ,得
—
m[1 + k exp ( - S w / m) ]2
(15)
由 Welge 方程可得
—
d f oe d Swe
=
d f oe
—
dSw
·d Sw d Swe
=
f oe / ( Swe -
—
S w)
(16)
将式 (14) 和式 (15) 代入式 (16) ,整理后得到
d f oe
—
=-
f oe /
—
一方面可直接将其概括为一般线性关系式 ;另一方面
在线性关系式左端乘
以含
有自
变量
(
—
Sw
)
的
特殊
因子
式 (或相干因子) ,可进一步转化为某些特殊非线性关
系式 。将这些关系式与 Welge 方程结合 ,可直接导出
4 类最常用的水驱特征曲线 。
11 1 广义丙型和乙型水驱特征曲线的导出
设
—
Sw
与
Swe 为线形函数关系
(13)
其中
a = exp ( bS wi ) b = 1/ m A = B [1 - bS wi + ln ( a/ B) ] B = N / [ b(1 - Swi ) ] C = exp [ ( Np 0 - A ) / B ] - Np 0
11 2 广义丁型和甲型水驱特征曲线的导出
式中 C1 = 1 + 1/ k exp ( Swin / m) 。
将式 (5) ～式 (8) 代入式 (18) ,整理可得
dW p d Np
=
1/
C1
-
1
+
1 k C1
·exp
(1 - Swi ) Np mN
+ Swi / m
(19)
式 (19) 满足初始条件 W p = 0 时 , Np = Np0 。求解上述 常微分方程 ,可得文献[ 7 ]中第 4 种过渡型水驱特征曲 线为
1 理论基础
在水驱油为非活塞式条件下 ,利用 BuckleyΟLeverett 线性驱替理论、Welge 驱替前缘方程和油水粘度比在 1～10的范围内的艾富罗斯实验结果 ,得出了平均含水
饱和度
(
—
Sw
)
和出口端含水饱和度
(
Swe
)
关系式为[
1
]
—
Swe = 11 5 S w - 01 5 (1 - Sor )
m [1 + k exp ( - S w / m) ]
dS w
(17)
设
S we
=
Swi 时
—
,S w
=
S win
,即式 (17) 满足初始条件