洗油与波及潜力定量表征

冯 阳，张继成



洗油与波及潜力定量表征

冯 阳，张继成

（东北石油大学 石油工程学院， 黑龙江 大庆 163318）

通过室内水驱油实验测定真实岩心，可得到某油田含水从0到99.99%不同注水倍数下的洗油程度。根据线性插值理论，运用注水倍数下洗油程度的现场测试岩心资料，对实际注水倍数进行插值求其对应的洗油程度。研究洗油程度与波及程度对采出程度贡献值的大小，剖析这两个参数对提高采出程度的潜力（）。基于室内实验及矿场实际测试资料，相同采出程度下，当≤-15%时，后续调整方向为扩大波及程度；当-15%<<15%时，后续调整方向为扩大波及程度和提高洗油程度兼顾；当≥15%时，后续调整方向为提高洗油程度。某油田14口井分别对应射开5个层位在后续调整中，潜力在于提高洗油程度的比例为36.67%，潜力在于扩大波及程度的比例为26.67%，潜力在于扩大波及程度和提高洗油程度兼顾的比例为36.66%。该研究成果为油田后续调整提供了方向和依据。

采出程度；注水倍数；洗油程度；波及程度；潜力

目前，大部分油田已进入高含水阶段，局部区块甚至进入了特高含水阶段，但由于油藏非均质性、开发方式等原因，使得层间非均质性油藏层间干扰严重[1-5]，导致储量水驱波及系数低、动用程度低[6-8]，仍然存在未被波及或动用程度较少的剩余油富集区[9-12]，而研究剩余油分布规律则是重中之重，一直是油藏工程师和矿场工作人员关注的焦点[13]。目前对于水驱体积波及系数的研究，仍集中于多层长岩心驱油实验[14-17]、应用图版和经验公式等方面[18-20]，但是以这些方法只能得到一个数值，不能深入认识到波及系数与洗油程度对采出程度的贡献大小，因而对采出程度规律的认识还不够明确。为了解决上述问题并进一步认识波及程度与洗油程度对采出程度的贡献值大小，本文根据线性插值理论，运用现场测试岩心资料注水倍数下的洗油程度，编制辅助计算程序，对实际注水倍数进行插值求其对应的洗油程度，研究波及程度与洗油程度对采出程度贡献值的大小，进而剖析两个指标对提高采出程度的潜力，为油田后续调整提供方向和依据。

1 关于“程度”和“率”的定义

目前，大部分油田已经进入高含水阶段，有的甚至进入特高含水阶段，但是由于油藏非均质性以及开发方式不同，地下仍然存在未波及或动用程度较少的剩余油富集区，采收率低。运用各种技术手段，可有效提高剩余储量控制程度以及采收率。

油藏最终采收率为洗油效率与波及效率的乘积，见公式（1）。

R=A×D×100% （1）

式中：R——最终采收率，%；

A——波及效率，%；

D——洗油效率，%。

采出程度成为油藏开发效果评价的重要依据之一，它可以反映剩余油的多少，确定最终采收率，从而为指导油田开发方案的调整提供依据。因此，采出程度影响因素以及影响程度大小的研究对油田开发具有重要的意义。

采出程度是指油田某时间的累积产油量占地质储量的百分数。采出程度计算公式则可用现阶段洗油程度与波及程度的乘积求得，见公式（2）。

ER=EA×ED×100% （2）

式中：ER——油田开发到时期采出程度，%；

EA——油田开发到时期波及程度，%；

ED——油田开发到时期洗油程度，%。

采出程度大小可由波及程度与洗油程度大小判断，通过判断这两个影响因素的影响程度大小来研究其对采出程度贡献值的大小，进而研究波及程度与洗油程度对提高采出程度的潜力。

2 洗油程度与注水倍数的关系

洗油程度及驱油效率一般是测算采收率、分析油田开发趋势以及油田开发评价的重要参数。用MS井取出岩样进行室内实验，通过实验室的水驱油实验测定真实岩心，到含水为99.99%时实验停止，岩样基本参数见表1。

表1 MS井岩样实验基础资料表

根据实验可得到某油田含水从0到99.99%不同注水倍数下的洗油程度关系，关系曲线如图1所示。

图1 不同含水率下洗油程度与注入倍数关系曲线图

由图1可知，注水倍数在10以内洗油程度及含水率变化迅速，注水倍数继续增长洗油程度与含水率变化幅度很小基本趋于平缓。

根据该测试结果及油田每口井对应射开层位注水倍数，运用线性插值方法，可求得该油田每口井射开层位现阶段的洗油程度。

假设直线上有一点（，），设直线段=P（）为=a+b， 则可得=P（）的表达式，见公式（3）。

式中1和2为实验测得相邻两个注水倍数值，1和2为实验测得与1和2相对应的洗油程度值；为油田实际注水倍数，此时值满足1≤≤2，应用公式（3）即可求得实际注水倍数下的P（）值即洗油程度。

由此可知，洗油程度与注水倍数间的函数关系为（），根据此关系及油田每口井对应射开层位注水倍数实际值，可得该油田每口井射开层位现阶段的实际洗油程度。

3 波及程度的定量计算

油田开发的根本目的是从地下采出尽可能多的原油，使地层原油的采收率达到最大，而波及程度是定量评价地下石油采出程度的重要指标，是衡量采收率的重要指标。

式中：EA——现阶段井波及程度，%；

ER——现阶段井采出程度，%；

ED——现阶段井洗油程度，%。

根据波及程度计算公式及各井射开层位采出程度，对某油田14口井射开的5个层位进行了波及程度的计算，计算结果见表2。

4 提高洗油与波及程度的潜力评价

4.1 潜力评价方法

通过室内实验可测得含水99.99%时波及效率与洗油效率，定义波及效率与目前的波及程度之差为ΔV，最终洗油效率与目前洗油程度之差为ΔD，体积波及系数和洗油效率的潜力（）,见公式（5）。

式中：EA——某阶段第层波及程度，%；

ER——某阶段第层采出程度，%；

ED——某阶段第层洗油程度，%。

基于室内实验及矿场实际测试资料，相同采出程度下，当≤-15%时，后续调整方向为扩大波及程度；当-15%<<15%时，后续调整方向为扩大波及程度和提高洗油程度兼顾；当≥15%时，后续调整方向为提高洗油程度。

4.2 实例剖析

根据某油田岩心测试数据可知某油田驱油效率为73.02%，波及程度为100%，据基础数据求得的油井各层洗油程度和波及程度结果，做洗油与波及潜力评价图，如图2所示。

图2 某油田洗油与波及潜力评价图

由上图可知，随着采出程度的增加洗油程度和波及程度都增加，ΔV和ΔD值也随之减小且其减小幅度也不相同。通过研究ΔV和ΔD变化幅度，分析其对采出程度影响的大小，确定洗油程度与波及程度对提高采收率的潜力。

相同采出程度下，当≤-15%时，后续调整方向为扩大波及程度；当-15%<<15%时，后续调整方向为扩大波及程度与提高洗油程度兼顾；当≥15%时，后续调整方向为提高洗油程度，结果见表2。

表2 某油田14口井各层洗油及波及潜力计算与评价结果表

续表

油井井号层号注水倍数,%采出程度,%洗油程度,%波及程度,%挖潜技术方向 C392.1710.8052.1220.71提高洗油程度 C437.981.3447.512.83提高洗油程度 M21C5152.8132.7256.2658.17提高洗油程度 M22C130.3420.1540.6449.59提高洗油程度 M36C527.5425.0337.9865.91扩大波及程度和提高洗油程度兼顾 C4224.3125.1758.3643.12提高洗油程度 M39C314.2521.9722.7696.53扩大波及程度 C122.0413.9922.5362.10扩大波及程度和提高洗油程度兼顾 C214.4418.7131.7958.86扩大波及程度和提高洗油程度兼顾 M40C537.951.8417.2910.64提高洗油程度 C19.851.3744.033.11提高洗油程度 M4C39.4713.7016.8481.36扩大波及程度 M5C54.865.7711.3550.78扩大波及程度和提高洗油程度兼顾 M6C540.4331.0545.0169.00扩大波及程度和提高洗油程度兼顾

由挖潜技术方向可知，某油田14口井分别对应射开5个层位在后续调整中提高洗油程度占36.67%，扩大波及程度占26.67%，扩大波及程度和提高洗油程度兼顾占36.66%。该研究成果为油田后续调整提供方向和依据。

5 结 论

（1）通过室内水驱油实验测定真实岩心，得到某油田含水从0到99.99%不同注水倍数下的洗油程度。根据线性插值理论，运用注水倍数下洗油程度的现场测试岩心资料，对实际注水倍数进行插值求得对应的洗油程度。研究了洗油程度与波及程度对采出程度贡献值的大小，剖析了这两个参数对提高采出程度的潜力（）。基于室内实验及矿场实际测试资料，相同采出程度下，当≤-15%时，后续调整方向为扩大波及程度；当-15%<<15%时，后续调整方向为扩大波及程度和提高洗油程度兼顾；当≥15%时，后续调整方向为提高洗油程度。

（2）某油田14口井分别对应射开5个层位在后续调整中，潜力在于提高洗油程度的比例为36.67%，潜力在于扩大波及程度的比例为26.67%，潜力在于扩大波及程度和提高洗油程度兼顾的比例为36.66%。该研究成果为油田后续调整提供了方向和依据。

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Quantitative Characterization of Oil Displacement and Water Flood

FENG Yang，ZHANG Ji-cheng

（Petroleum Engineering Department, Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318，China）

The core was determined by indoor oil displacement experiment, the level of degree of oil displacement of an oil field with water cut changing from 0% to 99.99% was obtained under different water injected volume. According to the theory of linear interpolation and applying field core test data of the level of degree of oil displacement under different water injected volume, the level of degree of oil displacement corresponding to actual water injected volume was calculated by interpolation. Contribution value of degree of oil displacement and degree of water flood on degree of reserve recovery was studied; potential () of two parameters for increasing degree of reserve recovery was analyzed. Based on laboratory experiment and actual test data of oil field, under the same condition of degree of reserve recovery, ifis equal or lesser than -15%, subsequent direction of adjustment is expanding degree of water flood; ifis greater than -15% and lesser than 15%, subsequent direction of adjustment is expanding degree of water flood and enhancing degree of oil displacement; and ifis equal and greater than 15%, subsequent direction of adjustment is enhancing degree of oil displacement. In subsequent adjustment of 14 oil wells corresponding to 5 perforation layers in one oil field, potential of enhancing degree of oil displacement is 36.67%, potential of expanding degree of water flood is 26.67%, potential of expanding degree of water flood and enhancing degree of oil displacement is 36.66%.

degree of reserve recovery; water injected volume; degree of oil displacement; degree of water flood

TE 357

A

1671-0460（2016）06-1240-04

东北石油大学研究生创新科研项目，低渗透油田强势渗流通道表征方法与治理策略研究，项目号：YJSCX2016-014NEYU。

2016-04-27

冯阳（1992-），女，硕士，研究方向：从事石油与天然气工程方向的学习与研究。E-mail：13069659713@163.com。

张继成（1972-），男，黑龙江省尚志市人，教授，工学博士，2008年毕业于东北石油大学油气田开发工程专业，研究方向：从事石油与天然气工程方向的教学与研究工作。E-mail：zhangjc777@163.com。