注水开发油藏动态分析的内容与方法

注水开发油藏动态分析的内容与方法

马小龙

大港油田采油二厂地质研究所 天津市 300280

摘要：注水开发油藏由于长期注水的缘故，油藏物理性质会发生变化，如储层性质、储层中流体性质、以及地层中压力的变化，这些变化都会影响注水增产的效果。因此，了解注水过程中油藏的动态变化特征必不可少，只有准确掌握油藏的变化特点，才能实现高效的注水增产目的。
关键词：注水开发；油藏；动态分析；方法研究
1、注水开发油藏动态特征

1.1储层性质的变化

油藏模型由均质变化为双重介质模型。在注水开发过程中，由于注水压力的作用，部分近井带因为破裂压力小于注水压力而形成裂缝。当裂缝闭合以后，其试井曲线结果反映出的油藏渗流模型由均质模型变化成为双重介质模型，甚至出现人工水力裂缝的特征；均质油藏向复合油藏转变，根据试井曲线变化特征分析表明，有些井储层渗流模型由均质油藏特征变化为复合油藏的特征。特别是在注水见效或采用其它方法引起油层流体性质变化后，这种变化更为明显。

1.2储层参数的变化

孔隙结构及泥质含量的变化。经过长期的注水以后，孔隙度的总体趋势是增大，泥质含量降低，岩性颗粒中值也有不同程度的增加；孔隙直径增大，孔隙于吼道的连通性增强，孔喉配位数增大，从而使孔喉直径比有所增大，及储层非均质性增强。但根据大量的水洗实验表明，在少数情况下，渗透率也会有所下降；储层岩石表面的润湿性变化。润湿现象是指当不相混的两种流体与岩石接触时，其中一项流体附着在岩石表面，使这种相态体系的自由能降低，这种现象称为润湿现象。在注水幵发过程中，水饱和度增加和水流的冲刷都会使侵油表面上的油膜变薄，使亲水表面逐渐增加，使得岩石的润湿性由亲油性向亲水性的方向逐渐转变。

1.3储层流体性质的变化

长期注入水以后，不仅引起孔隙结构、润湿性等储层特性发生变化，而且还造成地下水矿化度、原油组分及性质、地层温度和压力等多方面储层流体物理化学性质的变化。躯替原油的过程中，孔隙中含水饱和度逐渐上升、含油饱和度会逐渐下降。随着见水初期含水饱和度的升高，含水率上升很快；在高含水期以后，由于含水饱和度的升高，含水上升幅度变化缓慢；注水幵发过程中，注入水会溶解原油中的轻质组分，造成原油气油比降低，使得重质成分含量升高，从而导致原油密度升高、粘度变大，结果使原油轻质变差。

1.4剩余油分布特征变化

剩余油分布是多种多样的，根据剩余油占孔隙空间的大小可分为两类：占孔隙空间较多的连片剩余油；占孔隙空间较少的分散状剩余油。水波及区域外的连片状剩余油，指注入水未能驱到而滞留的剩余油；簇状剩余油，指被通畅的大孔道所包围的小孔道中无法驱替的剩余油，是由于注入水在孔隙空间的绕流（环流）的结果造成的；柱状剩余油，存在于连通孔隙的喉道处，一部分存在于并联孔道中的细喉道内；角状剩余油，指水洗后密封于死角或孔隙盲端得剩余油；膜状剩余油，存在于亲油的孔隙结构当中，由于油在岩石壁面的附着力大于水驱过程中的剪切力，注入水在孔隙中通过，是粘附在岩石表面的剩余油，形成油膜或油环；孤岛状剩余油，在水驱过程中，注入水沿着亲水的岩石壁面或壁面上水膜前进时，在孔隙中油被完全驱走之前，水已经占据了油流通前的喉道，从而使有流被卡断，即以油滴的形式留在大孔隙中，成为孤岛状。
2、油藏动态分析方法

2.1图版分析经验公式法

图版分析方法是根据地面油气的物性参数，利用图版去推测地下原油的高压物性参数（地层油饱和度和压力、体积系数和地层原油粘度等）。图版法是根据大量实际油田数据进行统计得到的，由于地面油气的物性参数容易测定，因此图版分析法简单、易行。而经验公式法则是通过大量的统计资料，结合图版进一步处理，找出各个参数之间的相关关系，并通过计算求得各种所需参数值。而且根据实践证明，在油气性质不是很异常的情况下，用图版分析经验公式法来确定地层的高压物性参数是可行的。一般情况下，地层原油的饱和压力值、地层原油的体积系数以及地层原油粘度都可以通过图版分析和经验公式法取得。

2.2试井分析方法

试井分析方法是通过测量井的产量、压力、温度随时间的变化，以渗流力学为基础，通过对油井、气井或水井生产动态的测试，确定油、气、水层和测试井的生产能力、物性参数、生产动态，判断测试井边界情况，及油、气、水层之间的连通关系的方法。试井分析一般用五种方法分类：（1）按照测试的目的，试井分为产能试井和不稳定试井两大类；（2）按流体的性质，试井可分为油井试井、气井试井、注水井试井等等；（3）按地层类型，试井可分为均质油藏试井、双孔介质油藏试井、双渗介质油藏试井、双渗介质油藏试井、复合油藏试井等等；（4）按井的类型，试井可分为垂直井试井、水平井试井、斜井试井等等；（5）按试井的资料处理方式，试井可分为常规试井分析方法和现代试井分析方法。

2.3物质平衡法

用物质守恒定律建立了油藏物质平衡方程，通过不断的改进和完善，目前物质平衡方程己经在国内外得到了广泛的应用。其主要功能：确定油气藏的原始地质储量；判断油气藏的驱动机理；计算天然油气藏天然水侵量和水体储量；进行油气藏动态预测。物质平衡方程是油藏内能量的平衡方程。它描述的是在某个地层压力下，油藏内流体所处的某一状态状态，及流体之间的相互关系。物质平衡方程是个代数恒等式。方程中没有明显存在的自变量，因此又称它为零维方程式。物质平衡方程是压力的隐函数方程，生产数据和高压物性等参数都随压力的变化而变化。

2.4水驱特征曲线分析法

水驱特征曲线分析法是油藏工程中的一种重要方法，它实质上是一种经验统计方法。对于天然水驱或人工注水的油藏，当它全面幵发并进入稳定生产阶段后，若将累积产水量与累积产油量，或水油比与累积产油量分别绘在半对数坐标纸上，在含水率达到一定高度并逐步上升以后，常会出现一条近似的直线段，这类曲线称为水驱特征曲线，简称水驱曲线。利用水驱曲线法，不但可以预测水驱油田的有关幵发指标，而且可以预测油田开发的含水率或水油比达到经济极限条件时的可采储量和采收率，并能对水驱油田的可动用储量和原始地质储量，作出有效的预测，因而在国内外得到了广泛的应用。

2.5数值模拟分析法

数值模拟分析法作为估算油田前景的一种方法，自从上世纪60年代初就开始在实践中应用。随着计算机技术的发展，以及有效的试井分析新方法的提出，极大地丰富了试井解释功能，有效地提高了分析结果的准确性。随着新技术的发展，特别是在并行计算机的软硬件领域中，大数据量的模拟（超大油藏模拟）正在逐渐变成普通的工作。其理论研究的主要方法是选用正确的参数拟合方法，合理地进行网格剖分，严格地控制拟合精度，从而求出目标参数。
结语：我国油田多为陆相沉积的多层砂岩油藏，层间、层内和平面上渗透率变化大。注水开发过程中，由于非均质性严重，各层吸水能力差异较大，注入水往往沿高渗透带推进，使纵向上和平面上的水推进速度不均匀，造成水驱波及体积小，注入水过早地向油井突进，油水分布犬牙交错，剩余油分布既零散又有相对富集区域。由于大量注入水的影响，地层情况变的异常复杂，只有准确掌握油藏的变化特点，才能实现高效的注水增产目的。

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