2 油田開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)方法

第2章油田開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)方法研究油田開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)貫穿于油田開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，正確、客觀、科學(xué)的綜合評(píng)價(jià)油田開(kāi)發(fā)效果，是油田開(kāi)發(fā)方案調(diào)整，實(shí)施有效、高效挖潛措施，達(dá)到高效合理開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。目前評(píng)價(jià)油田開(kāi)發(fā)效果的指標(biāo)眾多，根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的性質(zhì)和實(shí)際涵義，大體上可將其劃分為三大類，即開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)、生產(chǎn)管理指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)是描述油田開(kāi)發(fā)過(guò)程動(dòng)態(tài)變化的參數(shù)指標(biāo)，用來(lái)評(píng)價(jià)管理單元的開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)狀況，主要包括注采井網(wǎng)完善狀況、含水變化狀況、產(chǎn)量變化狀況、儲(chǔ)采開(kāi)發(fā)狀況、注水開(kāi)發(fā)效果、開(kāi)采程度指標(biāo)等;生產(chǎn)管理指標(biāo)主要包括措施效果評(píng)價(jià)、工作量完成情況以及油水井和地面設(shè)備的使用狀況和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)狀況；經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)主要用來(lái)評(píng)價(jià)管理單元經(jīng)濟(jì)效益的，主要包括操作成本、新鉆井經(jīng)濟(jì)極限初產(chǎn)、老井經(jīng)濟(jì)極限生產(chǎn)指標(biāo)以及各項(xiàng)措施的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。油田開(kāi)發(fā)作為一個(gè)有機(jī)的整體，各項(xiàng)指標(biāo)有著密切的聯(lián)系，其中開(kāi)發(fā)指標(biāo)是油田開(kāi)發(fā)狀況的反映，是油田開(kāi)發(fā)效果好壞的直接指標(biāo)，在三類指標(biāo)中占主導(dǎo)地位；生產(chǎn)管理指標(biāo)是實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)和保障；經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)是油田效益好壞的表現(xiàn)，是油田是否經(jīng)濟(jì)、有效開(kāi)發(fā)的最終體現(xiàn)；開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)和生產(chǎn)管理指標(biāo)都是為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)服務(wù)的。由于課題來(lái)源于海外參股項(xiàng)目，中方為非作業(yè)者，對(duì)措施的實(shí)施以及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)沒(méi)有決策權(quán)，因此，主要從開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)方面對(duì)油田開(kāi)發(fā)效果進(jìn)行正確的、客觀的、科學(xué)的綜合評(píng)價(jià)，從而指導(dǎo)油田的下一步開(kāi)發(fā)調(diào)整。2.1開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選與計(jì)算方法研究開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)大體上可分為6個(gè)大的方面，但在實(shí)際計(jì)算應(yīng)用中，又進(jìn)一步細(xì)分為多個(gè)指標(biāo)，如反映注采井網(wǎng)完善狀況的指標(biāo)可進(jìn)一步細(xì)分為水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度、水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度、注采對(duì)應(yīng)率、注采井?dāng)?shù)比、井網(wǎng)密度、單井控制地質(zhì)儲(chǔ)量等；注水狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)可進(jìn)一步細(xì)分為注采比、注水量、存水率、水驅(qū)指數(shù)、耗水比、地層壓力保持水平等；含水變化狀況指標(biāo)可細(xì)分為含水率、含水上升率、含水上升速度等；產(chǎn)量變化指標(biāo)可細(xì)分為地質(zhì)儲(chǔ)量采油速度、無(wú)因次采油速度、自然遞減、綜合遞減、總遞減、采油指數(shù)、采液速度、采液指數(shù)等；儲(chǔ)采狀況指標(biāo)可細(xì)分為儲(chǔ)采平衡系數(shù)、儲(chǔ)采比、剩余可采儲(chǔ)量采油速度等；開(kāi)采程度指標(biāo)細(xì)分為地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度、可采儲(chǔ)量采出程度、采收率等。為了能夠應(yīng)用較少量的開(kāi)發(fā)指標(biāo)較全面地反映油田開(kāi)發(fā)效果，對(duì)國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，根據(jù)中石化、中石油以及各油田單位的相關(guān)行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或評(píng)比規(guī)定等，篩選了有代表性的油田開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)，并對(duì)各項(xiàng)開(kāi)發(fā)指標(biāo)的計(jì)算方法進(jìn)行了研究。2.1.1天然能量與地層能量保持水平評(píng)價(jià)1、天然能量評(píng)價(jià)油藏天然能量是客觀存在的，其包括油藏在成藏過(guò)程中形成的流體和巖石的彈性能量、溶解于原油中的天然氣膨脹能量、氣頂氣的膨脹能量、邊底水的壓能和彈性能量以及重力能量等。不同的天然能量驅(qū)油，開(kāi)發(fā)效果不同。實(shí)踐證明，天然水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果最好，采收率高；溶解氣驅(qū)開(kāi)發(fā)效果差，采收率低。因此，油藏天然能量的早期評(píng)價(jià)至關(guān)重要，其直接關(guān)系到天然能量的合理利用和油藏開(kāi)發(fā)方式的選擇，為此石油工作者對(duì)天然能量的評(píng)價(jià)方法和計(jì)算方法做了大量的研究工作，制定了有關(guān)天然能量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。目前評(píng)價(jià)油藏天然能量大小的常用指標(biāo)有兩個(gè)，一是采用無(wú)因次彈性產(chǎn)量比；二是采用采出1%地質(zhì)儲(chǔ)量平均地層壓力下降值。采用兩項(xiàng)指標(biāo)可以對(duì)天然能量大小進(jìn)行定性和定量的評(píng)價(jià)。無(wú)因次彈性產(chǎn)量比反映了天然能量與彈性能量之間的相對(duì)大小關(guān)系，可定性評(píng)價(jià)天然能量大小，表達(dá)式為：NBN二p_o一“NBoiCt€p(2-1)式中：N-無(wú)因次彈性產(chǎn)量比；prN-與總壓降對(duì)應(yīng)的累積產(chǎn)油量，104m3；pN-原始原油地質(zhì)儲(chǔ)量，104m3；B-原始原油體積系數(shù)；oiB-與總壓降對(duì)應(yīng)的原油體積系數(shù)；oC-綜合壓縮系數(shù)，MPa-1；t€p-總壓降，MPa。若計(jì)算值大于1，說(shuō)明實(shí)際產(chǎn)量高于封閉彈性能量，有其它天然能量補(bǔ)給；若比值為1時(shí)說(shuō)明開(kāi)發(fā)初期油藏中只有彈性能，無(wú)邊底水或氣頂氣。比值越大說(shuō)明

天然能量補(bǔ)給越充分，天然能量也大。需要注意的是，應(yīng)用此方法時(shí)，油藏應(yīng)已采出2％以上的地質(zhì)儲(chǔ)量，且地層壓力發(fā)生了明顯的降落，否則影響計(jì)算結(jié)果。采出1%地質(zhì)儲(chǔ)量平均地層壓力下降值反映了油藏初期天然能量充足程度，該值越小，油藏的天然能量越充足，邊底水越活躍，其表達(dá)式：Dprp€Dprp€piN

100.pNN(p€p)i—100Np2-2)式中：式中：D-采出1%地質(zhì)儲(chǔ)量平均地層壓力下降值，MPa；prp-原始地層壓力，MPa；ip-目前平均地層壓力，MPa；根據(jù)無(wú)因次彈性產(chǎn)量比和采出1%地質(zhì)儲(chǔ)量平均地層壓力下降值，可將天然能量評(píng)價(jià)指標(biāo)分為四個(gè)級(jí)別（見(jiàn)表2-1）：表2-1天然能量評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)指標(biāo)DprNprVI天然能量充足<0.2>30>2II天然能量較充足0.3?0.810?30心2III具有一定天然能量0.8?2.52.0?101.0~1.5IV天然能量不足>2.5<2.0<1.0計(jì)算出D和N后，可將實(shí)際計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn)在驅(qū)動(dòng)能量分級(jí)圖版上，根據(jù)實(shí)際prpr點(diǎn)所落區(qū)域?qū)τ筒靥烊荒芰看笮∵M(jìn)行分級(jí)，定性評(píng)價(jià)邊底水大小。2、地層能量保持水平評(píng)價(jià)根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量研究和油田開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明，油藏地層壓力保持在較高水平上開(kāi)采是實(shí)現(xiàn)油田高速高效開(kāi)發(fā)的根本保證，地層壓力水平高低對(duì)產(chǎn)液量和注水量都起著十分重要的作用。如果地層壓力保持水平過(guò)低，則保證不了足夠的生產(chǎn)壓差來(lái)滿足提液的要求，而且當(dāng)?shù)貙訅毫Φ陀陲柡蛪毫r(shí)，儲(chǔ)層中大量溶解氣從原油中析出，形成油、氣、水三相流，滲流阻力增大，造成地層能量消耗嚴(yán)重。相反，如果地層壓力水平過(guò)高，又會(huì)導(dǎo)致注水困難。按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)地層壓力保持程度和提高排液量的需要，地層能量保持水平分為三類：a、一類：地層壓力為飽和壓力的85%以上，能夠滿足油井不斷提高排液量的需要，該壓力下不會(huì)造成油層脫氣；b、二類：雖未造成油層脫氣，但不能滿足油井提高排液量的需要；c、三類：既造成了油層脫氣，也不能滿足油井提高排液量的需要。地層能量利用程度也對(duì)應(yīng)分為三類：a、一類為油井平均生產(chǎn)壓差逐年增大；b、二類為油井平均生產(chǎn)壓差基本穩(wěn)定（±10%以內(nèi)）；c、三類為油井平均生產(chǎn)壓差逐年減小。2.1.2水驅(qū)控制程度按水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度的定義，其指在現(xiàn)有井網(wǎng)條件下與注水井連通采油井射開(kāi)有效厚度與采油井射開(kāi)總有效厚度之比。表達(dá)式為：hE€—*100%wH0（2-3）其中：E-水驅(qū)控制程度；wh-與注水井連通有效厚度，m；H-油井總有效厚度，m。0按此定義進(jìn)行水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度的計(jì)算，統(tǒng)計(jì)工作量特別大，并且此定義沒(méi)有很好地反映地質(zhì)因素、布井方式、開(kāi)發(fā)井網(wǎng)、注水方式、合理注采強(qiáng)度等地質(zhì)因素和人為因素對(duì)水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度的影響。為了既能較準(zhǔn)確地反映水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度，又能方便地進(jìn)行計(jì)算，研究工作者對(duì)水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度計(jì)算進(jìn)行了大量的研究。除了單井控制儲(chǔ)量計(jì)算方法外，目前較常用的方法有四種：1、概率法由于沉積環(huán)境復(fù)雜，對(duì)任何一個(gè)開(kāi)發(fā)單元而言，均包含一定數(shù)量面積、位置、儲(chǔ)量隨機(jī)分布的油砂體。要分析整個(gè)開(kāi)發(fā)單元的水驅(qū)儲(chǔ)量控制動(dòng)用情況，應(yīng)從單個(gè)砂體入手。在油藏的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，對(duì)于某一較小油砂體，可認(rèn)為被井鉆遇的可ii能性是隨機(jī)的。如果要達(dá)到水驅(qū)控制，則單個(gè)油砂體應(yīng)被兩口以上的井鉆遇，根據(jù)概率理論，其鉆遇概率為：Pwi€(Pwi€(f.A).SS才(1—怎2-4)其中：P-第i個(gè)油砂體的水驅(qū)控制概率，小數(shù)；wiS-第i個(gè)油砂體的面積，km2；iA-油藏含油面積，km2；f-井網(wǎng)密度，口/km2。對(duì)于整個(gè)油藏，經(jīng)儲(chǔ)量加權(quán)則有：1N、P二,（P?十）w匸1wiN（2-5）其中：P-單元水驅(qū)控制概率，小數(shù)；wN-各油砂體地質(zhì)儲(chǔ)量，X1041；iN-開(kāi)發(fā)單元地質(zhì)儲(chǔ)量，X104to通過(guò)上述方法，可以得到井網(wǎng)密度與水驅(qū)控制儲(chǔ)量的關(guān)系。但在實(shí)際工作中，對(duì)于研究對(duì)象沒(méi)有達(dá)到油砂體級(jí)的油藏來(lái)說(shuō)，這種方法有很大的局限性。根據(jù)實(shí)際資料，假設(shè)面積大于水井控制面積的油砂體被水驅(qū)控制，面積小于水井控制面積的油砂體不被水驅(qū)控制，則可得到水驅(qū)控制程度的公式：2-6)Z=e-b/(f/(?+d)w2-6)其中：Z-水驅(qū)控制程度，小數(shù)；wb-擬合系數(shù)；?-油水井?dāng)?shù)比。2、概算法概算法也是一種概率估算方法，但其所需要的參數(shù)比較容易獲得，估算結(jié)果也比較準(zhǔn)確。該方法主要用于分析不同井網(wǎng)密度和注采比以及布井方式對(duì)水驅(qū)控制程度的影響，目前被廣泛采用，其表達(dá)式為：0635A2-7)=1-81/2e-…D2()

2-7)其中：M-第i個(gè)油砂體的水驅(qū)控制程度，小數(shù)；i€-采注井?dāng)?shù)比，小數(shù)；A-各油砂體的面積，km2；iP-單井控制面積與井距平方間的換算系數(shù)(四點(diǎn)法面積注水井網(wǎng)p=0.866五點(diǎn)法與九點(diǎn)法)=1)；D-注米井距，m。對(duì)于整個(gè)油藏，經(jīng)儲(chǔ)量加權(quán)則有：N、M二乙(M—)i=i'N(2-8)其中：M-開(kāi)發(fā)單元水驅(qū)控制程度，小數(shù)；其它符號(hào)同前。3、分油砂體法分油砂體法是一種經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法，主要用于分析不同井網(wǎng)密度對(duì)水驅(qū)控制程度的影響。該方法所需要的參數(shù)容易獲得，并且估算結(jié)果也比較準(zhǔn)確，在實(shí)際工作中，也被廣泛米用，其表達(dá)式為：2-9)M二1—0.470698.D.L.5/A0.752-9)iiinNM二乙(M—)iNi=1-正方形井網(wǎng)：D=—SPC|1三角形井網(wǎng)：D=1.1547*—SPC其中：L-各油砂體周長(zhǎng)，km；iSPC-井網(wǎng)密度，口/km2；其它符號(hào)同前。4、經(jīng)驗(yàn)公式法對(duì)同一個(gè)油藏，不同的井網(wǎng)密度將有不同的水驅(qū)控制程度。研究表明，水驅(qū)控制程度的高低不但與井網(wǎng)密度的大小有關(guān)，還與油藏的地質(zhì)特征和流體性質(zhì)有關(guān)。為了系統(tǒng)反映井網(wǎng)密度與水驅(qū)控制程度的關(guān)系，在前蘇聯(lián)專家研究的基礎(chǔ)上，北京石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院通過(guò)多個(gè)油藏或開(kāi)發(fā)單元實(shí)際資料的統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)地層原油流度比，將水驅(qū)控制程度與井網(wǎng)密度的關(guān)系細(xì)分為5類（見(jiàn)表2-2）。表2-2水驅(qū)控制程度與井網(wǎng)密度統(tǒng)計(jì)相關(guān)關(guān)系類別條件（滲透率/粘度）（X10-3um2/mPa.s）回歸經(jīng)驗(yàn)相關(guān)關(guān)系式I>120M=98e-0.0101SII80?120M=91e—0.03677SIII30?80M=101.195e-0.03677SIV10?30M=94e-0.0583SV<10M=100.93e-0.01012S注：M-水驅(qū)控制程度，%；S-井網(wǎng)密度，hm2/井。2.1.3水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度按水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度的定義，其指注水井總的吸水厚度與總射開(kāi)厚度的比值，或生產(chǎn)井總產(chǎn)液厚度與總射開(kāi)厚度的比值。在實(shí)際生產(chǎn)中，常統(tǒng)計(jì)年度所有測(cè)試水井的吸水剖面和測(cè)試油井的產(chǎn)液剖面，根據(jù)上述定義，進(jìn)行水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度計(jì)算。此方法統(tǒng)計(jì)計(jì)算工作量特別大，并且注水井的吸水剖面或生產(chǎn)井的產(chǎn)液剖面是不斷動(dòng)態(tài)變化的，測(cè)試時(shí)間不同，其結(jié)果不同，因此，用此方法計(jì)算水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度，將產(chǎn)生很大的誤差。從實(shí)際水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果的角度分析，一般認(rèn)為水驅(qū)儲(chǔ)量的動(dòng)用程度應(yīng)定義為水驅(qū)動(dòng)用儲(chǔ)量與地質(zhì)儲(chǔ)量的比值。為了更加準(zhǔn)確地反映水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度，又能方便地進(jìn)行計(jì)算，研究工作者對(duì)水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度計(jì)算方法進(jìn)行了大量的研究。除了實(shí)際工作中所用的統(tǒng)計(jì)方法外，目前較常用的是水驅(qū)曲線法。1、新型水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度計(jì)算方法為了更加準(zhǔn)確地反映水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度，從滲流理論出發(fā)，綜合運(yùn)用Buckley-Levere前緣推進(jìn)理論和韋爾杰（Welge）方程，建立了預(yù)測(cè)水驅(qū)動(dòng)用儲(chǔ)量的新模型，模型僅需產(chǎn)量與含水率動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算處理非常方便實(shí)用。

根據(jù)Buckley-Leverett油水兩相驅(qū)替理論，在油井見(jiàn)水之后，地層內(nèi)的平均含水飽和度與出口端含水飽和度的關(guān)系，可由Welge方程表示:ww2-10)其中：Sw-地層平均含水飽和度，小數(shù);Swc-出口端含水飽和度，小數(shù);f-含水率，小數(shù)。w在油、水兩相微可壓縮，不考慮重力、毛細(xì)管壓力的假設(shè)條件下,根據(jù)達(dá)西定律可知:.ww2-10)其中：Sw-地層平均含水飽和度，小數(shù);Swc-出口端含水飽和度，小數(shù);f-含水率，小數(shù)。w在油、水兩相微可壓縮，不考慮重力、毛細(xì)管壓力的假設(shè)條件下,根據(jù)達(dá)西定律可知:._1WrUk1+WUk■roorw2-11)其中:卩w-水的粘度，mPa?s；巴-油的粘度，mPa?s；kro-油相相對(duì)滲透率，小數(shù);krw-水相相對(duì)滲透率，小數(shù)。根據(jù)大量的巖心驅(qū)替試驗(yàn)，油水兩相的相對(duì)滲透率比可表示為k吩,ae-bs、wc2-12)krw2-12)其中：a、b為油水相對(duì)滲透率比與出水端含水飽和度關(guān)系常數(shù)。將（2-12）式代入（2-11）式得：aU1+W?e~bSwc2-13)U2-13)o對(duì)（2-13）式求導(dǎo)數(shù)可得：

|Lla方—e-bswcLoaL(1+we嘰)2Lo2-14)將（2-13）式代入（2-14）式得：|Lla方—e-bswcLoaL(1+we嘰)2Lo2-14)將（2-13）式代入（2-14）式得：L，abf2we-bswcwLo2-15)將（2-13）式變形為：L1-fa—e-bswc=wLf

ow將(2-16)式代入(2-15)得2-16)廣，bf(1-f)www2-17)將（2-17）式代入（2-10）式得：S，S+wwcw2-18)由（2-11）式和（2-12）式聯(lián)立解得：1faLS，—(lnfw+ln上w)wcb1-fLwo2-19)將式（2-19）代入式（2-18）得到地層平均含水飽和度與含水率的關(guān)系式：1f1aL，(lnfw++ln二)b1-ffLwwo2-20)在注水保持地層壓力開(kāi)發(fā)條件下，原始水驅(qū)動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量和剩余地質(zhì)儲(chǔ)量可分別表示為：2-21)2-22)S-束縛水飽和度，小數(shù)；wiBo-油的體積系數(shù)，無(wú)量綱;

Nor-剩余地質(zhì)儲(chǔ)量，X104m3；N-水驅(qū)動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量，X104m3ow式（2-21）減去式（2-22）可得開(kāi)發(fā)到某一階段累積產(chǎn)油量N=100Ah,(Sw-Swi)pBoS-S=NwN=100Ah,(Sw-Swi)pBoS-S=Nww-w(1-Swi)(2-23)式中：Np為累積產(chǎn)油量，X104山3。將式（2-20）代入式（2-23）得：Nf1NN=w(lnw+)+pb(1-S)1-ffb(1-S)wiwwwi(lna?w-bS)(2-24)?wilnfw+丄=X1-//wwNw=Ab(1€S)wiNa?―w(ln——w-bS)二Bb(1-S)?wiwi則式（2-24）可簡(jiǎn)化為一次線性方程：Y二AX+B2-25)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，用最小二乘法對(duì)式（2-25）擬合求解，可得A、B的值,進(jìn)而求得水驅(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量N。水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度為:wZ=Nw…100%wN2-26)其中：Z-水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度。w2、水驅(qū)曲線方法由于水驅(qū)曲線是根據(jù)水驅(qū)油滲流理論得出的宏觀表達(dá)式，因此，可以應(yīng)用水驅(qū)曲線方法進(jìn)行水驅(qū)動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量，進(jìn)而可求得水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度。①甲型水驅(qū)曲線甲型水驅(qū)曲線是目前最被廣泛采用的用來(lái)計(jì)算水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度的關(guān)系曲2-27)線，其表達(dá)式為：2-27)lgW二A€BNp11pEA=logD€一2.3033bSB=oii4.606NwN?BpD=w—oow3ab?Bp(1-S)wwowiE=b(3S€S-1)2oior其中：W-累積產(chǎn)水量，X104m3；pN-累積產(chǎn)油量，X104m3；pS-原始油飽和度，小數(shù)；oiS-殘余油飽和度，小數(shù)；orB-水的體積系數(shù)，無(wú)量綱wp-地面水密度，t/m3；wp-地面原油密度，t/m3；oA、B-擬合系數(shù)。ii其它符號(hào)同前。另外，童憲章先生將甲型水驅(qū)曲線求得的1/B與其相應(yīng)的水驅(qū)動(dòng)用儲(chǔ)量，繪i于雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，線性回歸得到相關(guān)系數(shù)為0.9869的經(jīng)驗(yàn)公式：N=7.5422B-0.969(2-28)w1②乙型水驅(qū)曲線乙型水驅(qū)曲線數(shù)學(xué)表達(dá)式為：lgL=A€BN(2-29)p22p

N€bS/2.303Bwoi2式中：L-累積產(chǎn)液量，X104m3；pA、B-擬合系數(shù)。22其它符號(hào)同前。③丙型水驅(qū)曲線丙型水驅(qū)曲線學(xué)表達(dá)式為L(zhǎng)p=A+BLN33ppB€1/N3omNN€om—w1—Sor式中：N-可動(dòng)油儲(chǔ)量，X104m3；omA、B-擬合系數(shù)。33其它符號(hào)同前。④丁型水驅(qū)曲線丁型水驅(qū)曲線學(xué)表達(dá)式為L(zhǎng)-€A+BWN44pp2-30)2-31)B€1/N2-30)2-31)4omNN€om—w1—Sor其中：A、B-擬合系數(shù)。44其它符號(hào)同前。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，擬合回歸水驅(qū)曲線，求得擬合系數(shù)后，可求得水驅(qū)動(dòng)用儲(chǔ)量，進(jìn)而可求得水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度：Z€竹x100%wN

2.1.4含水變化規(guī)律研究對(duì)水驅(qū)油田而言，含水變化規(guī)律是油田開(kāi)發(fā)中一個(gè)綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)。含水率的變化既反映了儲(chǔ)層物性和地層流體性質(zhì)等客觀因素對(duì)油水滲流規(guī)律的影響，又反映了油藏開(kāi)發(fā)管理水平及開(kāi)采工藝措施的實(shí)施效果。在研究含水率變化規(guī)律時(shí)，將實(shí)際生產(chǎn)資料與理論曲線進(jìn)行對(duì)比，可評(píng)價(jià)油藏在目前開(kāi)采條件下含水上升是否正常，實(shí)施工藝措施是否有效，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，調(diào)整方案與部署，提高油藏開(kāi)發(fā)管理水平，改善開(kāi)發(fā)效果。為此，石油工程師對(duì)含水上升規(guī)律進(jìn)行了大量的研究，目前常采用四種方法來(lái)評(píng)判含水率變化規(guī)律是否正常。1、相滲曲線法含水率與采出程度關(guān)系的確定由于采出程度是含水飽和度的函數(shù)，而含水飽和度又是含水率的函數(shù)，因此通過(guò)巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)可以建立巖心采出程度與含水率的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)分流方程，在不考慮重力、毛細(xì)管壓力的假設(shè)條件下,由達(dá)西定律可知：€kW.€kW.—!€k2-32)orw根據(jù)大量的巖心驅(qū)替試驗(yàn)，油水兩相的相對(duì)滲透率比可表示為：kro，ae-叭「（2—33）krw由式2—33、式2—32可得含水率與出口端含水飽和度的關(guān)系表達(dá)式a€w€oa€w€owc2—34)在水驅(qū)油為非活塞式條件下，利用Buckley-Leverett線性驅(qū)替理論、Welge驅(qū)替前緣方程和油水粘度比在1?lOmPa.s的范圍內(nèi)的艾富羅斯實(shí)驗(yàn)結(jié)果，巖心平均含水飽和度（Sw）和出口端含水飽和度（Swc）關(guān)系式為:2-35)S，2S+-(1-S)2-35)w3wc3or由物質(zhì)平衡方程得，巖心平均含水飽和度與采出程度的關(guān)系式為：

2-36)S=R(1—S)€S=RS€S2-36)wwiwioiwi由式2-34、式2-35、式2-36聯(lián)立求解，得含水率與采出程度的關(guān)系式為：1+匕1+匕aeAR+b2-37)31其中：A=—_bS,B=——bS+-b(1，S)2oi2wi2or含水上升率與含水率的關(guān)系曲線含水上升率是指每采出1%的石油地質(zhì)儲(chǔ)量時(shí)含水率的上升值，是水驅(qū)油田開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)的一重要參數(shù)，直接反映了含水上升的快慢。將實(shí)際開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)與理論含水上升率曲線對(duì)比分析，可及時(shí)判斷某一階段含水上升是否正常，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，指導(dǎo)油田開(kāi)發(fā)。將式2-37對(duì)R求導(dǎo)并整理，可得理論含水上升率與含水率的關(guān)系式:dR3dR二-bSf(1，f)2-38)2oiww2-38)由相滲曲線求得b、S后，可由式2-38求得不同含水階段時(shí)含水上升率的值。oi2、圖版法含水上升率是評(píng)價(jià)油田注水開(kāi)發(fā)效果的重要參數(shù)，石油工程師對(duì)含水上升率做了大量研究工作，并根據(jù)滲流理論或?qū)嶋H生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，研制了含水率與采出程度的關(guān)系圖版。目前常用的圖版有油水粘度比圖版和標(biāo)準(zhǔn)童氏圖版。①油水粘度比圖版油水粘度比圖版：應(yīng)用油水粘度比確定的含水率與采出程度的經(jīng)驗(yàn)公式為：,+1),+1)?e(a+D*)m2-39)式中：Rm--標(biāo)定采收率，小數(shù)a、D--根據(jù)油水粘度比確定的常數(shù)。其他符號(hào)同前。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)油藏實(shí)際油水粘度比，選擇對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式，求出a、D值，代入式2-39,選擇不同的Rm值，可做出一系列含水率與采出程度的關(guān)系圖版。

將實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與關(guān)系圖版對(duì)比分析，可評(píng)判油藏含水率變化是否正常，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整，提高開(kāi)發(fā)水平。表2-3經(jīng)驗(yàn)公式中常數(shù)確定方法油水粘度比計(jì)算公式1.5?3.5a=19.16ln€—31D=30.37—18.46ln€rr3.5?50—8.407小23.1729a=D=In€+0.10464In€+2.2517rr>50a=0.66ln€一4.76D=4.56一0.125ln€rr注：€-油水粘度比。r②標(biāo)準(zhǔn)童氏圖版實(shí)踐證明，任何一個(gè)水驅(qū)開(kāi)發(fā)油藏，含水率和采出程度之間都存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系。童憲章根據(jù)滲流理論和統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，建立了童氏水驅(qū)曲線計(jì)算公式，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，后人又建立了標(biāo)準(zhǔn)的童氏水驅(qū)曲線計(jì)算公式：fwlg(+c)二7.5(R—Rm)+1.69+a1-fw(2-40)式中：a、c—校正系數(shù)。其他符號(hào)同前。由于油田無(wú)水開(kāi)發(fā)期短，見(jiàn)水快，采出少量的油，油井即見(jiàn)水，故取特殊情況，近似認(rèn)為當(dāng)fw=0時(shí)，R=0；當(dāng)含水率為98%寸，采出程度即為標(biāo)定最終采收率,即當(dāng)fw=98%寸，R=Rm。將定解條件代入式2-40)得：(2-41)2-42)lgc=-7.5Rm+1.69+(2-41)2-42)lg(49+c)=1.69+a將式(2-41)、式(2-42)聯(lián)解，得：?49…a=lg+7.5Rm一1.69(107.5Rm一1丿49c=107.5Rm—1

將a、c值代入式（2-40）,并整理，可得含水率與采出程度的關(guān)系式:f=11?49（107.5R-1）TwL107.5Rm€1」（2-43）給定一系列Rm值后，由式2-43式可求得一系列含水率與采出程度關(guān)系曲線（見(jiàn)圖2-1），將實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與關(guān)系圖版對(duì)比分析，可評(píng)判油藏含水率變化是否正常。對(duì)式2-43求導(dǎo)，可得含水上升率與含水率的關(guān)系式：df49f厶二17.27(-5)(1-f)2dR7.5Rm-11-fww2-44)圖2-1含水率與采出程度關(guān)系曲線32-44)圖2-1含水率與采出程度關(guān)系曲線由于不同的油藏具有不同的孔隙結(jié)構(gòu)、潤(rùn)濕性、油水粘度比和油層非均質(zhì)，因此含水率和含水上升率曲線的形態(tài)差異較大。為了更好地反映不同油藏含水率和含水上升率的差異性，俞啟泰、張金慶、鐘德康、王俊魁、萬(wàn)吉業(yè)等對(duì)油藏含水率和含水上升率進(jìn)行了一系列的研究，其中萬(wàn)吉業(yè)根據(jù)曲線形態(tài)的差異性，將含水與采出程度曲線的形態(tài)分成為三大類，包括其過(guò)渡型可細(xì)分為五種類型，同樣，含水上升率與采出程度的關(guān)系曲線也可分為五種類型，以描述不同油水粘度比和油層非均質(zhì)性對(duì)含水率和含水上升率的影響。表2-4含水率與采出程度直線經(jīng)驗(yàn)公式類型線性公式油水粘度比滲透率級(jí)差

凸型R，A+Bln(1—f)ln(1—凸型R，A+Bln(1—f)ln(1—R)，A+Bln(1—f)w較大凹型R，A+Blnfw(1一f)lnR，A+BfwlnR，A+Blnf中高沖中~低一般較小應(yīng)用實(shí)際資料繪制的含水—采出程度關(guān)系曲線與理論曲線對(duì)比，可評(píng)價(jià)油藏在目前開(kāi)采條件下含水上升是否正常，并可預(yù)測(cè)水驅(qū)采收率。用采出程度對(duì)含水率求導(dǎo)，可得到含水上升率：凸型含水—采出程度關(guān)系曲線及含水上升率：2-45)R，A+Bln(1—f)f，1—e(bR一a)f，2_(i—f)dR100w2-45)其中：A,B—系數(shù);b，1/B其它符號(hào)同前。凸S型含水一采出程度關(guān)系曲線及含水上升率:ln(1—R)，A+Bln(1—f)w2-46)f，1—ea(1—R)b2-46)wdfbb—1厶,—ea/b(1—f)bdR100W其中：A,B—系數(shù);b，1/B其它符號(hào)同前。S型含水一采出程度關(guān)系曲線及含水上升率:

R=A?Blnw—1-fIw2-47)J-12-47)其中：A,B—系數(shù);b二1/Ba=—A/B其它符號(hào)同前。S凹型含水一采出程度關(guān)系曲線及含水上升率:f二f二blnR—a2-48)dR)dR)其中：A,B其中：A,B—系數(shù)；b二1/Ba=—A/B其它符號(hào)同前。凹型含水—采出程度關(guān)系曲線及含水上升率R二A+Blnff—f—eblnR，a2-49)dfdR其中：A,B—系數(shù)；b二1/Ba二A/B其它符號(hào)同前。4、水驅(qū)特征曲線法水驅(qū)特征曲線與含水率—采出程度關(guān)系曲線的基本原理是一致的,都是根據(jù)水驅(qū)油滲流理論推導(dǎo)而得的,因此,水驅(qū)特征曲線與含水率—采出程度關(guān)系曲線存在著內(nèi)在的聯(lián)系,從某種程度上說(shuō),兩者可以相互轉(zhuǎn)換,對(duì)水驅(qū)特征曲線微分變

換后可得到含水率－采出程度關(guān)系曲線，反之，對(duì)含水率－采出程度關(guān)系曲線積分變換可得到水驅(qū)特征曲線，因此，將水驅(qū)特征曲線變換后可研究水驅(qū)油藏含水上升規(guī)律。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)水驅(qū)特征曲線做了大量研究工作，目前已有50多種各種形式的水驅(qū)特征曲線，經(jīng)過(guò)我國(guó)多年的應(yīng)用與篩選，認(rèn)為甲型、乙型、丙型、丁型4種水驅(qū)特征曲線比較實(shí)用，是目前全國(guó)較通用的方法，對(duì)其微分變換后可以反映“凸型”、“S型”、“凹型”含水率一采出程度關(guān)系曲線。2-50)①甲型水驅(qū)曲線2-50)lgW二a€bNpp由式2-50由式2-50對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)，并由dW/dt二Q；dN/dt二Q；pwpoQ/Q二f/(l—f)得:wowwldWdNpQ/Q二f/(l—f)得:wowwldWdNp—bp2.303Wdtdtplgw—lg2.303b€lgW—lg2.303b€a€bNQppo0.4343flg((—-w))-ab1-f

w2-51)式2-51中N由0到N變化時(shí)，相當(dāng)于R*由0到1變化，對(duì)應(yīng)的f為從0到pRw0.98。分別將N—0，f—0和N—1，f—0.98代入式2-51可得聯(lián)立方程:pwpwlg(0.4343)-ab04343^49)-a2-52)解方程組2-52可得：b—3.3804，a--2.2192，代入式2-51，此時(shí)N相當(dāng)p于R*，則式2-51可變形為含水率變化曲線：10(3.3804R*-1.6902)2-53)1€10(3.3804R*-1.6902)其中：R*-可采儲(chǔ)量采出程度，小數(shù)其它符號(hào)同前。②乙型水驅(qū)曲線lgL=a+bNpp1…0.4343/f、,N=_lg—a€pbb1—fwf=1—(2-54)w3.9120?10(1.6990R*—0.5924)其中：符號(hào)同前。式2-54即為乙型水驅(qū)特征曲線轉(zhuǎn)換變形為了含水率－可采儲(chǔ)量采出程度關(guān)系曲線。丙型水驅(qū)曲線Lp=a+bLNpN=；［-<a(l—f)<pbwf=1—(1—0.8586R*)2(2-55)w其中：符號(hào)同前。式2-55即為丙型水驅(qū)特征曲線轉(zhuǎn)換變形為了含水率－可采儲(chǔ)量采出程度關(guān)系曲線。丁型水驅(qū)曲線Lp=a+bWNp1-：(a-1)(工)2-56)fw=(1—0.97；6R*)2[10.0204+2-56)其中：符號(hào)同前。式2-56即為丁型水驅(qū)特征曲線轉(zhuǎn)換變形為了含水率-可采儲(chǔ)量采出程度關(guān)系曲線。由圖2-2可見(jiàn)，甲型水驅(qū)特征曲線轉(zhuǎn)換變形的含水率-可采儲(chǔ)量采出程度關(guān)

系曲線較符合“s型”含水率上升曲線，油藏開(kāi)發(fā)初期和末期含水上升較慢，中期含水上升較快，較適合應(yīng)用于中等粘度油藏；乙型水驅(qū)特征曲線轉(zhuǎn)換變形的含水率－可采儲(chǔ)量采出程度關(guān)系曲線較符合“凸型”含水率上升曲線，油藏開(kāi)發(fā)初期和中期含水上升較快，末期含水上升較慢，較適合應(yīng)用于高粘度油藏；丙型水驅(qū)特征曲線轉(zhuǎn)換變形的含水率一可采儲(chǔ)量采出程度關(guān)系曲線較符合“凸S型”含水率上升曲線，油藏開(kāi)發(fā)初期和中期含水上升較快，末期含水上升較慢，較適合應(yīng)用于中高粘度油藏；丁型水驅(qū)特征曲線轉(zhuǎn)換變形的含水率－可采儲(chǔ)量采出程度關(guān)系曲線較符合“凹型”含水率上升曲線，油藏開(kāi)發(fā)初期和中期含水上升較慢，末期含水上升較快，較適合應(yīng)用于低－特低粘度油藏?？刹蓛?chǔ)量采出程度（f）可采儲(chǔ)量采出程度（f）圖2-2水驅(qū)特征曲線法含水率與可采儲(chǔ)量采出程度關(guān)系曲線2.1.5水驅(qū)效果綜合評(píng)價(jià)參數(shù)研究注好水是注水油藏開(kāi)發(fā)管理的一項(xiàng)重要任務(wù)，注入水利用狀況是注水油藏開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。如果大量注入水被無(wú)效采出，將大大增大注水費(fèi)用，開(kāi)發(fā)效果變差，因此注入水利用狀況將直接影響注水油藏開(kāi)發(fā)效果，為了提高注入水利用率，正確、客觀地評(píng)價(jià)注入水利用狀況，石油工程師做了大量研究工作，應(yīng)用多種參數(shù)對(duì)注入水利用狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前較常用的參數(shù)有：存水率、水驅(qū)指數(shù)以及耗水率等。1、存水率存水率直接反映了注入水利用狀況，是衡量注水開(kāi)發(fā)油田水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果的一項(xiàng)重要指標(biāo)，存水率越高，注入水利用率越高，水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果越好。存水率大小同注水開(kāi)發(fā)油田的綜合含水率一樣，與開(kāi)發(fā)階段有關(guān)。在油田注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，

隨著油田的不斷開(kāi)采，綜合含水不斷上升，注入水排出量也不斷增大，含水率越高，排出量越大，地下存水率越小。一般情況下，在油田開(kāi)發(fā)初期，注入水排出量少，存水率高，在開(kāi)發(fā)后期，注入水被大量無(wú)效采出，存水率變低。在油田實(shí)際應(yīng)用中，將油田實(shí)際存水率與理論存水率進(jìn)行對(duì)比分析，可直接判斷注入水利用狀況和開(kāi)發(fā)效果。目前計(jì)算理論存水率常用的有4種方法，即定義法、經(jīng)驗(yàn)公式法、含水率曲線法和水驅(qū)特征曲線法。①定義法存水率為“注入”水存留在地層中的比率，可分為累積存水率和階段存水率。累積存水率是指累積注水量和累積采水量之差與累積注水量之比，通常將累積存水率稱之為存水率，它相當(dāng)于前蘇聯(lián)提出的“注入”效率系數(shù)；階段存水率是指階段注水量與階段采水量之差和階段注水量之比，反映階段注入水利用效果。累積存水率定義為：Q——wQiQ—QQ——wQi——iwQiQwZ(Q+BQ/,)wooo2-57)二1€11€f2-57)Z(1+B/,?w)oofw式中：C-存水率，小數(shù);pQ-累積注水量，X104m3；iQ-累積產(chǎn)水量，X104m3；wZ-累積注采比，無(wú)量綱B-原油體積系數(shù)，無(wú)量綱；o,-原油密度,kg/L；o其它符號(hào)同前。由圖2-3可以看出，理論上，在注采比一定的情況下，隨著油田的不斷開(kāi)采含水率不斷升高，注入水不斷排出，存水率隨著含水率的升高而下降。圖2-3不同注采比下存水率與含水率的關(guān)系曲線②經(jīng)驗(yàn)公式法存水率的定義Q-Q_1QQQii2-58)無(wú)因次注入曲線和無(wú)因次采出曲線關(guān)系為：W/N=e。］,儀ripW/N=ea2+b2Rpp式2-58和式2-59聯(lián)立求解得2-59)ln(1—C)二A+BR(2—60)pss令B=D/R,則式2—60變形為：ssmA+D-essRm2—61)根據(jù)不同油田在不同采出程度下的存水率資料，回歸出不同類型油田與其油水粘度比的相關(guān)式：D二6.689/(ln卩+0.168)z、sR(2—62)A二5.854/(0.476—ln卩)sR其中：卩-油水粘度比，無(wú)量綱；RD、A—與油水粘度比有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，無(wú)量綱；ss其它符號(hào)同前。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)油田實(shí)際油水粘度比，由式2-62計(jì)算出D、A值，代ss入式2-61，可求得理論存水率與采出程度的關(guān)系曲線，將實(shí)際存水率與采出程度的關(guān)系曲線與理論曲線對(duì)比，可判斷注入水利用率和開(kāi)發(fā)效果。③含水率曲線法童氏含水率－采出程度關(guān)系曲線為：lgfw，7.5(R-R)€1.691-/mw2-63)當(dāng)采出程度在含水率為f時(shí)變化dR，則對(duì)應(yīng)的階段采油量為NdR，而對(duì)應(yīng)w的階段產(chǎn)水量為：dw，―fw^dR（2-64）pI-fw從投產(chǎn)到采出程度為R時(shí)的累積產(chǎn)水量為：W，卜。dw，fR-fw-dR

popo1-fw將式2-63代入式2-65并積分得W，JRN.107.5(R-Rm)€1.69dRp02-65)107.5(R-R)+1.69，N?——17.272-66)從投產(chǎn)到米出程度為R時(shí)的累積產(chǎn)液量地下體積為:V，W+NB/<，N?Lppoo存水率表達(dá)式為：107.5(R-R)+1.69B-+oR\o"CurrentDocument"17.25<o2-67)\o"CurrentDocument"W—WWC二一ip二1——\o"CurrentDocument"pWZViL，1-丄(1-Bo/<oR)(2-68)Z107.5(R-R)+1.69B-+oR\o"CurrentDocument"17.27<o式中：符號(hào)同前。④水驅(qū)特征曲線法水驅(qū)特征曲線是注水油藏開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)應(yīng)用最廣泛的特征曲線，應(yīng)用水驅(qū)特征曲線可以推導(dǎo)出累積存水率與含水率的關(guān)系曲線。以丙型水驅(qū)特征曲線為例，來(lái)推導(dǎo)累積存水率與含水率的關(guān)系曲線。W—W1C二」p二1——(1—N/L)

pWZPPi丙型水驅(qū)特征曲線表達(dá)式為：2-69)L/N二a,bLpp33p式2-69和式2-70聯(lián)立求解得2-70)(a,bN—1)C二1—33p—pZa3又由丙型水驅(qū)特征曲線微分變形得2-71)1—y}a(1—f)N=1—3w_pb3將式2-72代入式2-71得：2-72)a—Ja(1—f)C=1--33/p2-73)Za3式2-73即為由丙型水驅(qū)特征曲線推導(dǎo)出的存水率與含水率的關(guān)系曲線。同理，可由甲型、乙型和丁型水驅(qū)特征曲線推導(dǎo)出存水率與含水率的關(guān)系曲線。由甲型水驅(qū)特征曲線推導(dǎo)出的存水率與含水率的關(guān)系曲線為：(0.4343/b)-w11—fw0.4343f0.4343f(w)—a,(w)b1—f1b1—f1w1w由乙型水驅(qū)特征曲線推導(dǎo)出的存水率與含水率的關(guān)系曲線為2-74)Zlg1/b210.43431—lg(—bb1—f2[2]2w22由丁型水驅(qū)特征曲線推導(dǎo)出的存水率與含水率的關(guān)系曲線為0.43432-75)—1，、：(a—1)(1—f)/f<44wwa€142-76)式中：符號(hào)同前。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)油田實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，擬合求得水驅(qū)特征曲線方程中的擬合系數(shù)。將擬合系數(shù)代入式2-73、式2-74、、式2-75、式2-76，可求得存水率與含水率的關(guān)系曲線。2、水驅(qū)指數(shù)水驅(qū)指數(shù)反映了由水驅(qū)替所采油量占總采油量的比重，其定義為存入地下水量與采出地下原油體積之比，即水驅(qū)指數(shù)二(累積注水量+累積水侵量一累積產(chǎn)水量)/累積采出地下原油體積，其理論計(jì)算公式為：Q_Q-Q_Z(Q,BQ/€)-QpBQ/€BQ/€oooooo—(Z-1)(匕fw)+Z(2-77)B1-fow式中：S-水驅(qū)指數(shù)，無(wú)量綱；p其它符號(hào)同前。由圖2-4可以看出，在中低含水期，注采比對(duì)水驅(qū)指數(shù)與含水率關(guān)系曲線影響不大，而高含水期時(shí)，注采比對(duì)水驅(qū)指數(shù)與含水率關(guān)系曲線影響非常明顯。對(duì)于不同的注采比，水驅(qū)指數(shù)隨著含水率變化具有不同的規(guī)律。當(dāng)注采比Z大于1時(shí)，水驅(qū)指數(shù)隨含水率增加而增大；當(dāng)注采比Z等于1時(shí)，水驅(qū)指數(shù)等于1,與含水率無(wú)關(guān)；當(dāng)注采比Z小于1時(shí)，水驅(qū)指數(shù)隨含水率增加而減小。在實(shí)際應(yīng)用中，將實(shí)際水驅(qū)指數(shù)與含水率的關(guān)系曲線與理論曲線對(duì)比分析，當(dāng)實(shí)際水驅(qū)指數(shù)隨含水率的增加而減小時(shí)，說(shuō)明實(shí)際油田天然能量不充足，注水量不夠，應(yīng)加強(qiáng)注水，提高注水量；相反，當(dāng)實(shí)際水驅(qū)指數(shù)隨含水率的增加而增加時(shí)，說(shuō)明注入水和天然能量侵入水充足，不用增加注水量。

圖2-4圖2-4不同注采比下水驅(qū)指數(shù)與含水率的關(guān)系曲線3、耗水率耗水率是評(píng)價(jià)油田注水利用率的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其內(nèi)函為采出每噸油的耗水量，其值越大，每采出一噸油所需注入水量越大，噸油注水成本越高。其表達(dá)式為：Z巴Q€Q),owoQo量，其值越大，每采出一噸油所需注入水量越大，噸油注水成本越高。其表達(dá)式為：Z巴Q€Q),owoQo二Z(B/,+f/(l—f))ooww2-78)又有童氏含水率與采出程度圖版得：lg(一)二7.5(R-R)+1.691-fmw由式2-78和式2-78聯(lián)立求解得：2-79)九=Z(B/,€107.5(R-Rm)+1.69)woo2-80)式中：九-耗水率，無(wú)量綱;w其它符號(hào)同前。式2-80為耗水率與采出程度的關(guān)系表達(dá)式，在注采比一定的情況下，可以做出不同標(biāo)定采收率下耗水率與采出程度的關(guān)系曲線（見(jiàn)圖2-5）。由圖2-5可以看出，耗水率圖版曲線為一組超凹型曲線，開(kāi)發(fā)初期耗水率上升緩慢，到開(kāi)發(fā)后期耗水率急劇上升。Rm0.2Rm0.25Rm0.3Rm0.35-Rm=0.40Rm=0.45Rm=0.50圖2-5不同標(biāo)定采收率下耗水率與采出程度的關(guān)系曲線2.1.6注水量評(píng)價(jià)在理想情況下，注入1PV的水能驅(qū)替出全部地下原油時(shí)注水開(kāi)發(fā)效果最好，但實(shí)際上，由于地層非均質(zhì)性和流體非均質(zhì)性，水驅(qū)油時(shí)呈非活塞式驅(qū)替，使得注入水驅(qū)油效率降低。尤其在中高含水期，隨著含水的上升，為了保持原油產(chǎn)量，注入水呈級(jí)數(shù)倍的增加，造成采油成本增高，開(kāi)發(fā)效果變差。目前對(duì)于注水量的評(píng)價(jià)通常采用3種方法：經(jīng)驗(yàn)公式法、統(tǒng)計(jì)方法和增長(zhǎng)曲線法。1、經(jīng)驗(yàn)公式法注水油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中高含水期后，注入水孔隙體積倍數(shù)和采出程度在半對(duì)數(shù)坐上呈直線型。注入水孔隙體積倍數(shù)增長(zhǎng)率隨采出程度的增加而呈指數(shù)形式增加，這也符合油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中耗水率隨采出程度增加而成級(jí)數(shù)增加的客觀規(guī)律。R二algV€b(2-81)iiBN/,oooa、b-擬合系數(shù)；其它符號(hào)同前。根據(jù)油田目前采出程度與注水量的關(guān)系，利用式2-81可以外推至標(biāo)定采收率的最終注水量，如果達(dá)到相同最終采出程度下的最終注水量越高，說(shuō)明采油成本t?gt?gt?gt?g越高，注入水利用率越低，開(kāi)發(fā)效果越差。2、統(tǒng)計(jì)法根據(jù)礦場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，在不同的注入孔隙體積倍數(shù)下，流度與采出程度有一定的關(guān)系。R=A+Bxln(k/€)(2-82)vvo式中：A、B-統(tǒng)計(jì)常數(shù)，見(jiàn)表2-5；vv其它符號(hào)同前。表2-5統(tǒng)計(jì)常數(shù)注入孔隙體積Vi截距Av斜率Bv相關(guān)系數(shù)0.28.582.820.92780.513.053.890.90741.016.734.570.90002.522.85.290.8905在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)油藏實(shí)際原油流度和注入孔隙體積倍數(shù)以及實(shí)際采出程度，與圖2-6對(duì)比分析，如果實(shí)際點(diǎn)落在對(duì)應(yīng)曲線的上方，說(shuō)明實(shí)際油藏注入水利用率較高，開(kāi)發(fā)效果較好，相反，如果實(shí)際點(diǎn)落在對(duì)應(yīng)曲線的下方，說(shuō)明實(shí)際油注入水利用率低，開(kāi)發(fā)效果差。3、增長(zhǎng)曲線法根據(jù)翁文波院士的Logistic生命增長(zhǎng)理論，可建立油藏綜合含水與累積耗水量、綜合含水與累積水油比的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而可求得油藏在不同含水期時(shí)，一定產(chǎn)油量指標(biāo)與所需合理注水量的定量關(guān)系式，利用該關(guān)系式可對(duì)人工注水量的合理性做出評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)。X=(2-83)1,AeBt式中：X-增長(zhǎng)體系；t-體系發(fā)展時(shí)間或過(guò)程；D-生命過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；A、B-擬合系數(shù)。當(dāng)BV0時(shí)，增長(zhǎng)模型表示體系從興起發(fā)展致為limX?D的過(guò)程。1111(2-84)2-85)ooooooo654321(2-84)2-85)ooooooo654321W又累積耗水量：X€工iNpW累積水油比：WOR€pN圖2-6不同注入倍數(shù)下流度與采出程度的關(guān)系曲線隨著水驅(qū)油田的不斷開(kāi)采，累積耗水量和累積水油比不斷增加，綜合含水上升，且limf,f。用BVO的增長(zhǎng)型模型，可建立綜合含水與累積耗水量、綜wwlimt,g合含水與累積水油比的定量關(guān)系式，其表達(dá)式為：f=Wim(2_86)w1+Ae(?BA)1f€Wim(2-87)w1+Ae(?B2WOR)2對(duì)式2-86、式2-87變形取自然對(duì)數(shù)得：fln^iwim—1)€lnA—B?九(2—88)TOC\o"1-5"\h\zf11iwfln(iwoim—1)€lnA—B-WOR(2—89)f22w對(duì)于同一油藏，式2—88和式2—89聯(lián)立求解得：2—9O)lnA—lnA2—9O)HYPERLINK\l"bookmark319"\o"CurrentDocument"12B1根據(jù)累積耗水量與累積水油比的定義，式2-90可變形為：lnA一lnAW二i2N+

lnA一lnAW二i2N+

iBp1B—€WBp1式2-91對(duì)時(shí)間微分得：小lnA一lnA小

Q二i亠QiBo1B+2QBw1QfWOR二滬二—Q1，fow式2-92可變形為：/lnA一lnABf、小Q—（12十2w）€QiBB1，f11w（2-91）（2-92）2-93）（2-94）在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，利用式2-88、式2-89擬合求得系數(shù)A、1B、A、B，代入式2-94可得到不同含水期注水量與產(chǎn)油量之間的定量關(guān)系，進(jìn)122而可繪制出在給定的產(chǎn)油量下不同含水期所需的合理注水量，將實(shí)際注水量與合理注水量進(jìn)行對(duì)比分析，可對(duì)注水效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。如果實(shí)際注水量偏高，說(shuō)明注入水利用率低，開(kāi)發(fā)效果差，相反，如果實(shí)際注水量偏低，說(shuō)明注水量不夠，應(yīng)加強(qiáng)注水。2.1.7產(chǎn)量變化研究油氣田產(chǎn)量是油氣田開(kāi)發(fā)管理的重要指標(biāo)，油氣田開(kāi)發(fā)管理工作者最關(guān)心的是油氣田產(chǎn)量的變化。根據(jù)油氣田產(chǎn)量變化可將油氣田開(kāi)發(fā)分為4種模式：投產(chǎn)即進(jìn)入遞減、投產(chǎn)后經(jīng)過(guò)一段穩(wěn)產(chǎn)后進(jìn)入遞減、投產(chǎn)后產(chǎn)量隨時(shí)間增長(zhǎng)，當(dāng)達(dá)到最大值后進(jìn)入遞減、投產(chǎn)后產(chǎn)量隨時(shí)間增加，經(jīng)過(guò)一段穩(wěn)產(chǎn)期后進(jìn)入遞減。目前預(yù)測(cè)產(chǎn)量變化常用的有4種方法：Arps遞減法、預(yù)測(cè)模型法、預(yù)測(cè)模型與水驅(qū)曲線聯(lián)解法以及系統(tǒng)模型法。當(dāng)油田進(jìn)入高含水期后，油田產(chǎn)量一般都呈遞減趨勢(shì)，石油研究工作者采用多個(gè)指標(biāo)對(duì)產(chǎn)量變化趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)其計(jì)算方法進(jìn)行系統(tǒng)研究。1、產(chǎn)量變化指標(biāo)根據(jù)產(chǎn)量的構(gòu)成，可將產(chǎn)量變化描述為自然遞減、綜合遞減和總遞減。自然遞減在沒(méi)有新井投產(chǎn)及各種增產(chǎn)措施情況下的產(chǎn)量變化稱之為自然遞減，扣除新井及各種增產(chǎn)措施產(chǎn)量之后的階段產(chǎn)油量與上一階段產(chǎn)油量之差除以上一階段的產(chǎn)油量稱為自然遞減率。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，自然遞減率有兩種表達(dá)方法：a、年對(duì)年自然遞減率指上年新井、各種增產(chǎn)措施產(chǎn)量都作為老井產(chǎn)量情況下計(jì)算的遞減率，其表達(dá)式為：2-94)D，-q01-(q02q03q04)€100%2-94)an01式中：D-年自然遞減率，%；anq-上年核實(shí)年產(chǎn)油量，X1041；01q-當(dāng)年核實(shí)年產(chǎn)油量，X1041；02q-當(dāng)年新井年產(chǎn)油量，X1041；03q-當(dāng)年措施井年產(chǎn)油量，X1041。04b、日產(chǎn)水平折算年自然遞減率與年對(duì)年自然遞減率的定義類似，只是階段產(chǎn)油量是用日產(chǎn)水平與階段時(shí)間乘積折算而得的，其表達(dá)式為：2-95)D，-q01-(q02-q03-q04)€100%2-95)an01式中：q-標(biāo)定日產(chǎn)水平折算的當(dāng)年產(chǎn)油量，X1041；01其它符號(hào)同前。綜合遞減綜合遞減是指沒(méi)有新井投產(chǎn)時(shí)的老井產(chǎn)量遞減。綜合遞減反映了油田某階段地下油水運(yùn)動(dòng)、分布狀況以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征。由于綜合遞減扣除了當(dāng)年新井的產(chǎn)油量，僅考慮老井產(chǎn)油量，因此其反映了在原有井網(wǎng)條件下地下油水分布狀況。如果年產(chǎn)油量變化不大或保持上升趨勢(shì)，而綜合遞減率較大，說(shuō)明井網(wǎng)不夠完善，儲(chǔ)量控制低，原油產(chǎn)量是靠新井產(chǎn)量接替的，有布署新井挖潛的潛力，而老井的開(kāi)發(fā)效果沒(méi)有得到改善；相反，如果產(chǎn)油量變化不大，而綜合遞減率較小，說(shuō)明產(chǎn)量主要依靠老井措施完成的，老井實(shí)施措施效果較好。產(chǎn)量綜合遞減率的大小不僅受人為因素的影響，還與開(kāi)發(fā)階段有密切關(guān)系。在油田開(kāi)發(fā)初期，地下存有大面積的可動(dòng)油，通過(guò)注采結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)就較容易維持原油產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)較低產(chǎn)量綜合遞減率的目標(biāo)；在油田開(kāi)發(fā)中期，雖然高滲主力層已全面見(jiàn)水，但由于水淹程度低，可動(dòng)油飽和度較高，主力層仍可繼續(xù)發(fā)揮主力油層的作用，通過(guò)注采結(jié)構(gòu)調(diào)整，也可實(shí)現(xiàn)綜合遞減率較低的目標(biāo)；而當(dāng)油田進(jìn)入高含水期，由于長(zhǎng)期注水，主力層水淹嚴(yán)重，地下油水分布復(fù)雜，剩余油零散分布，大規(guī)格的剩余油已經(jīng)很少，主要存在于注采井網(wǎng)控制不住、斷層或透鏡體邊部和局部微高點(diǎn)處，通過(guò)注采結(jié)構(gòu)調(diào)整挖潛難度很大，原油產(chǎn)量遞減將加快，綜合遞減可能處于很大的范圍。與自然遞減率表達(dá)方式類似，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，綜合遞減通常也有兩種表達(dá)式，即年對(duì)年綜合遞減和日產(chǎn)水平折算綜合遞減。a、年對(duì)年綜合遞減率年對(duì)年綜合遞減率是指扣除當(dāng)年新井產(chǎn)量的年產(chǎn)油量除以上一年的總產(chǎn)量，其表達(dá)式為：2-96)D，-q01_(q02q03)€100%2-96)ac01式中：D-年綜合遞減率，%；ac其它符號(hào)同前。b、日產(chǎn)水平折算年綜合遞減率與年對(duì)年綜合遞減率的定義類似，只是階段產(chǎn)油量是用日產(chǎn)水平與階段時(shí)間乘積折算而得的，其表達(dá)式為：2-97)D，-q01—(q02-q03)€100%2-97)ac01式中：q-標(biāo)定日產(chǎn)水平折算的當(dāng)年產(chǎn)油量，X1041；01其它符號(hào)同前?？傔f減總遞減反映了油田產(chǎn)量總體變化趨勢(shì)，其包括新井產(chǎn)量、措施產(chǎn)量在內(nèi)的所

有產(chǎn)量，是一個(gè)油田生產(chǎn)的所有潛力，因此，總遞減大小直接反映了油田整體產(chǎn)能。如果總遞減率很大，說(shuō)明油田后備資源不足，開(kāi)發(fā)形勢(shì)嚴(yán)重，相反，如果總遞減率很小，說(shuō)明油田有一定的后備資源量，儲(chǔ)采比相對(duì)合理。與其它兩項(xiàng)遞減描述方式類似，總遞減也分為年對(duì)年總遞減和日產(chǎn)水平折算總遞減。a、年對(duì)年總遞減率年對(duì)年總遞減率是指當(dāng)年總產(chǎn)油量除以上一年的總產(chǎn)油量，其表達(dá)式為：2-98)仏——io2€100%2-98)at01式中：D-年總遞減率，%；at其它符號(hào)同前。b、日產(chǎn)水平折算年總遞減率與年對(duì)年總遞減率的定義類似，只是階段產(chǎn)油量是用日產(chǎn)水平與階段時(shí)間乘積折算而得的，其表達(dá)式為：q一q一qD，——0102€100%2-99)at01式中：q-標(biāo)定日產(chǎn)水平折算的當(dāng)年產(chǎn)油量，X1041；01其它符號(hào)同前。2、Arps遞減法通過(guò)大量的實(shí)際礦場(chǎng)生產(chǎn)資料的統(tǒng)計(jì)，對(duì)于油田生產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入穩(wěn)定遞減的產(chǎn)量遞減問(wèn)題，J.JArps提出了解析表達(dá)式，并根據(jù)遞減指數(shù)的不同，將遞減大體上分為三種類型：指數(shù)遞減、雙曲遞減和調(diào)和遞減。目前Arps遞減法被國(guó)內(nèi)外廣泛采用，用于油田產(chǎn)量變化研究、開(kāi)發(fā)指標(biāo)預(yù)測(cè)以及可采儲(chǔ)量預(yù)測(cè)。Arps產(chǎn)量遞減解析表達(dá)式當(dāng)油氣田產(chǎn)量進(jìn)入遞減階段之后，其遞減率表達(dá)式為：D，D，計(jì)將=KQono2-100)式中：D-產(chǎn)量遞減率，小數(shù);Q-油產(chǎn)量，t/d；o

K-比例常數(shù)；n-遞減指數(shù)，（OWnWl）。由式2-100變形得：-Q-(n+i)dQ€Kdtoo將上式分離變量積分得：-,QtQ-(n+i)dQ€K,tdtQioo0!(Q-n-Q-n)€KtnotoifQoiIfQoiIQot-1€KQntoi2-101)由遞減率表達(dá)式知：D€KQnoi將上式代入式2-101得fQoiIfQoiIQot-1€Dti2-102)式中：Q-遞減期初始產(chǎn)量，t/d；oiQ-遞減后t時(shí)刻的產(chǎn)量，t/d；otD-初始遞減率，小數(shù)。i當(dāng)遞減指數(shù)n值不同時(shí)，可得到三種不同的遞減規(guī)律。當(dāng)n=0時(shí)，遞減為指數(shù)遞減；當(dāng)n=1時(shí)，遞減為調(diào)和遞減；當(dāng)0WnW1時(shí)，遞減為雙曲遞減。此時(shí)式2-102可寫(xiě)成3種不同的表達(dá)式以反映不同的遞減規(guī)律。雙曲遞減：-1Q=Q(1+nDt)notoii(0WnW1)(2-103)指數(shù)遞減：Q€Qe-Ditotoi(n=0)(2-104)調(diào)和遞減：Q=Q(1+Dt)-iotoii(n=1)(2-105)對(duì)式2-103、式2-104、式2-105積分，可得到3種不同遞減規(guī)律的累積產(chǎn)油與時(shí)間的表達(dá)式：雙曲遞減：N=————G+nDt目-1(2—106)p(n-1)Diin指數(shù)遞減：N=2o^(1-e-D；t)(2—107)pDi調(diào)和遞減：N-Qo^ln(1+Dt)(2—108)pDii遞減率D的確定遞減率D的大小直接反映了產(chǎn)量遞減的快慢，因此，油田實(shí)際應(yīng)用中，常根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)求出遞減率，根據(jù)遞減率大小評(píng)價(jià)油田開(kāi)發(fā)效果。應(yīng)用Arps產(chǎn)量遞減法求解遞減率時(shí)，與Arps三種遞減類型相對(duì)應(yīng)，有三種不同的求法。a、指數(shù)遞減遞減率D的計(jì)算對(duì)式2-104兩邊求對(duì)數(shù)得：lgQ=a一bt(2-109)ot其中：a=lgQib=D2.303其它符號(hào)同前。在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上，指數(shù)類型遞減的產(chǎn)量與時(shí)間呈直線關(guān)系，求出直線的斜率即可求出遞減率D。b、調(diào)和遞減遞減率D的計(jì)算將式2-108變形得：lgQ=a-bN(2—110)otp其中：a=lgQib=-D^Q2.303i其它符號(hào)同前。在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上，調(diào)和類型遞減的瞬時(shí)產(chǎn)量與累積產(chǎn)量呈直線關(guān)系，利用線性回歸，求出直線的截距和斜率，并由式2-111求得不同時(shí)間的遞減率。D=D(1+Dt)-i(2—111)iic、雙曲遞減遞減率D的計(jì)算將式2-103變形得：=a€bt=a€bt2-110)IQtot其中：b=nDi其它符號(hào)同前。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，給定不同的n值，計(jì)算不同的（Q/Q）n值，然后將iot（Q/Q）n與對(duì)應(yīng)的t值畫(huà)在直角坐標(biāo)系中，當(dāng)有很好的線性關(guān)系時(shí)，所給定的n值iot就是所求的正確n值。求出直線的截距和斜率，并由式2-112求得不同時(shí)間的遞減率。D=D（1€nDt）-1（2-112）ii年遞減率與月遞減率的關(guān)系在實(shí)際應(yīng)用中，常以月為單位對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出月遞減率后，根據(jù)月遞減率與年遞減率的關(guān)系反算出年遞減。對(duì)于以瞬時(shí)產(chǎn)量表示的指數(shù)遞減，由瞬時(shí)產(chǎn)量表達(dá)式得：Q=Qe-Dt（2-113）oti當(dāng)時(shí)間t的單位為年時(shí)，一年年底12月份的產(chǎn)量可表示為：12=e-Da⑴（2T14）Qi式中：Q-第12月份的瞬時(shí)產(chǎn)量，X104m3/mon；12D-年遞減率，小數(shù)；a當(dāng)時(shí)間t的單位為月時(shí)，一年年底12月份的產(chǎn)量可表示為：12=e-d（12）（2-115）Qi式中：D-年遞減率，小數(shù)；m其它符號(hào)同前。

由式2-114與式2-115相等得月遞減率與年遞減率的關(guān)系式：D€12D(2-116)1mon1mon時(shí)，在實(shí)際工作中，常用到月平均日產(chǎn)量和平均遞減率的概念，當(dāng)取At由遞減率的定義得：Q—QD二j，j(2-117)Qj，i式中：D-平均遞減率，又稱為有效遞減率，小數(shù)；Q-第j-1月的平均日產(chǎn)量，m3/d；jiQ-第j月的平均日產(chǎn)量，m3/d。j當(dāng)j=1時(shí)，Q€Qd-D)10當(dāng)j=2時(shí)，Q€Q(1-D)€Q(1-D)210當(dāng)j=3時(shí)，Q€Q(1-D)€Q(1-D)320當(dāng)j=12時(shí)，Q€Q(1-D)12(2-118)120對(duì)于以平均產(chǎn)量表示的指數(shù)遞減，由式2-118可表示如下兩式2-119)€(€(1－D)12m2-121)由式2-119與式2-120相等得月遞減率與年遞減率的關(guān)系式：2-121)D€1-(1-D)12am2.1.8儲(chǔ)采狀況指標(biāo)研究?jī)?chǔ)采狀況間接地反映著一個(gè)油田的開(kāi)發(fā)“壽命”，在很大程度上綜合性地反映了油田勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)。儲(chǔ)采狀況不僅深刻地影響著石油工作者在勘探開(kāi)發(fā)方面的行為，也迫使石油工作者在勘探開(kāi)發(fā)方面不斷提出相應(yīng)的對(duì)策和決策，從而提高iiii油田開(kāi)發(fā)水平。因此石油工作者提出多項(xiàng)指標(biāo)來(lái)客觀地評(píng)價(jià)儲(chǔ)采狀況，比較常用的指標(biāo)有儲(chǔ)采平衡系數(shù)、儲(chǔ)采比、剩余可采儲(chǔ)量采油速度等。1、儲(chǔ)采比儲(chǔ)采比是產(chǎn)量保證程度的一項(xiàng)指標(biāo)，表示當(dāng)年剩余可采儲(chǔ)量以該年的產(chǎn)量生產(chǎn)，還能維持生產(chǎn)多少年。在實(shí)際應(yīng)用中，以當(dāng)年年初（或上年年底）剩余的可采儲(chǔ)量除以當(dāng)年年產(chǎn)量，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：N-N€QR=—po（2—122）RpQo式中：R—儲(chǔ)采比，年；RpN-可米儲(chǔ)量，X1041；R其它符號(hào)同前。目前對(duì)于合理儲(chǔ)米比下限值還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，一般認(rèn)為油田保持穩(wěn)產(chǎn)的最后一年所對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)米比為油田保持穩(wěn)產(chǎn)時(shí)所需的最小儲(chǔ)米比，油田要保持相對(duì)的穩(wěn)產(chǎn)，儲(chǔ)米比必須大于或等于此值，否則油田產(chǎn)量將出現(xiàn)遞減。國(guó)外石油公司油田穩(wěn)產(chǎn)儲(chǔ)米比下限值一般在20左右，我國(guó)油田穩(wěn)產(chǎn)儲(chǔ)米比下限值一般在13左右。目前合理儲(chǔ)采比下限值的計(jì)算多用Arps雙曲遞減和指數(shù)遞減來(lái)確定。(0WnW1)(2-123)(0WnW1)(2-123)(n=0)(2—124)TOC\o"1-5"\h\z雙曲遞減：Q，Q(1+nDt)notoii指數(shù)遞減：Q，Qe-Ditotoi對(duì)式2-123、式2-124兩邊定積分（N取N到N,t對(duì)應(yīng)取0到t），可得:pp0p雙曲遞減：N，Np雙曲遞減：N，Npp0Qoi(n-1)DiG+nDtW-1in2-125)指數(shù)遞減：N，N指數(shù)遞減：N，N+Q^(1-e-D;t)pp0Di2-126)當(dāng)tT＜時(shí)，由式2-125和式2-126可得到產(chǎn)量遵循雙曲遞減和指數(shù)遞減時(shí)對(duì)應(yīng)的最終可采儲(chǔ)量關(guān)系式：雙曲遞減：N，N雙曲遞減：N，Npp0Qoi(n-1)D2-127)指數(shù)遞減：N=N+2o^（2-128）pp0Di將式2-123、式2-125、式2-127代入式2-122，可得到產(chǎn)量遵循雙曲遞減時(shí)儲(chǔ)采比與時(shí)間的關(guān)系式：雙曲遞減：R二1+"DP+1（2-129）Rp（1一n）Di同理，將式2-124、式2-126、式2-128代入式2-122，可得到產(chǎn)量遵循指數(shù)遞減時(shí)儲(chǔ)采比與時(shí)間的關(guān)系式：1指數(shù)遞減：R二丄+1（2-130）RpDi從概念知，在t=0時(shí)，是油田保持穩(wěn)產(chǎn)的最后一年，所以油田保持穩(wěn)產(chǎn)的合理儲(chǔ)采比下限值分別為：1雙曲遞減：R二-+1（2-131）Rp（1一n）Di1指數(shù)遞減：R=+1（2-132）RpDi2、剩余可采儲(chǔ)量采油速度剩余可采儲(chǔ)量采油速度是指年產(chǎn)油量占剩余可采儲(chǔ)量的百分?jǐn)?shù)，是表示油田開(kāi)發(fā)快慢的指標(biāo)，反映了油田的綜合開(kāi)發(fā)效果。根據(jù)剩余可采儲(chǔ)量采油速度和儲(chǔ)采比的定義，剩余可采儲(chǔ)量采油速度與儲(chǔ)采比呈倒數(shù)關(guān)系。當(dāng)知道合理儲(chǔ)采比的下限值后，可以求出剩余可采儲(chǔ)量采油速度的上限值。根據(jù)國(guó)外石油公司油田穩(wěn)產(chǎn)儲(chǔ)采比下限值一般在10左右，油田進(jìn)入遞減階段后，剩余可采儲(chǔ)量采油速度應(yīng)達(dá)到10%，才能夠減緩油田的遞減速度；進(jìn)入遞減階段后，我國(guó)油田儲(chǔ)采比一般在13左右，那么乘余可采儲(chǔ)量采油速度應(yīng)達(dá)到8左右。2.1.9油田采收率評(píng)價(jià)采收率是受多種因素影響的綜合性指標(biāo)，對(duì)于注水開(kāi)發(fā)油田主要取決于油藏地質(zhì)特征、井網(wǎng)密度、地質(zhì)儲(chǔ)量動(dòng)用程度、注水波及系數(shù)和水驅(qū)油效率及工藝技術(shù)等因素。目前評(píng)價(jià)油田采收率的方法較多，主要有經(jīng)驗(yàn)公式法、圖版法、類比法、流管法、動(dòng)態(tài)分析法、驅(qū)油效率法、產(chǎn)量遞減法、無(wú)因次注入采出法和數(shù)值

模擬法。1、經(jīng)驗(yàn)公式法經(jīng)驗(yàn)公式法是利用油藏地質(zhì)參數(shù)和開(kāi)發(fā)參數(shù)評(píng)價(jià)水驅(qū)油藏采收率的簡(jiǎn)易方法，是通過(guò)大量實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理而得到的，目前常用的水驅(qū)采收率預(yù)測(cè)經(jīng)驗(yàn)公式有10多種。經(jīng)驗(yàn)公式一：適用于原油性質(zhì)好、油層物性好的油藏。E，0.27191lgk-0.1355lg?-1.5380?—0.001144h€0.255699S€0.11403Roewi經(jīng)驗(yàn)公式二：美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）采收率委員會(huì)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式E，0.3225Re（1-E，0.3225Re（1-s）wi—Boi0.0422oi、0.077‘XS-0.1903X—i—wiLpabn、-0.2159‘經(jīng)驗(yàn)公式三：愈啟泰、林志芳等人根據(jù)我國(guó)25個(gè)油田的資料得出的采收率的經(jīng)驗(yàn)公式：E，0.6911x(0.5757-0.157-lg?€0.03753lgK“RR經(jīng)驗(yàn)公式四：1996年陳元千等人根據(jù)我國(guó)東部地區(qū)150個(gè)水驅(qū)油藏實(shí)際資料統(tǒng)計(jì)得出了考慮井網(wǎng)密度對(duì)采收率影響的經(jīng)驗(yàn)公式：kE，0.05842+0.08461log一+0.3464?+0.003871SR?o經(jīng)驗(yàn)公式五：由烏拉爾－伏爾加地區(qū)95個(gè)水驅(qū)砂巖油藏得到的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式：khE，0.12lge+0.16R?o經(jīng)驗(yàn)公式六：西西伯利亞地區(qū)77個(gè)水驅(qū)砂巖油藏得到的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式khE，0.15lg-+0.032R?ok經(jīng)驗(yàn)公式七：E，0.214289（—）0.1316R?o參數(shù)應(yīng)用范圍：k，20~5000x10-3?m2；?，0.5~76mPa.s。o經(jīng)驗(yàn)公式八：適用于中高滲砂巖油藏。

E二0.274-0.1116lg?€0.09746lgk-0.0001802h,f-0.06741V€0.0001675TRRek經(jīng)驗(yàn)公式九：kE=0.1748€0.3354R€0.058591lg一-0.005241f-0.3058…-0.000216pRs?參數(shù)應(yīng)用范圍：k二11~5726,10-3?m2;?二0.38?72.9mPa.soR二25%~100%；f=2.0?28.1ha/well；P二3.7~57.9MPao

si經(jīng)驗(yàn)公式十一：E二0.135€0.165lgR?R經(jīng)驗(yàn)公式十二：式中：kE=(0.1698€式中：kE=(0.1698€0.16625lg一)eR?o孔隙度，小數(shù)；0.792(kno)-0.253h-有效厚度，m；eP-原始地層壓力，MPa；iP-廢棄地層壓力，MPa；abnS-井網(wǎng)密度，well/km2；V-滲透率變異系數(shù)，小數(shù)；kT-地層溫度，°C；f-井網(wǎng)密度，ha/well；fn-開(kāi)井井網(wǎng)密度，well/血；其它符號(hào)同前。2、驅(qū)油效率法根據(jù)水驅(qū)油室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，確定驅(qū)油效率，再根據(jù)丙型水驅(qū)特征曲線或確定水驅(qū)油平面與垂向波及系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式求出波及體積，從而可預(yù)測(cè)水驅(qū)采收率。E=E,E=E,E,ERdvdpaza式中：E-洗油效率，小數(shù)；dE-波及體積，小數(shù)；vE-平面波及體積，小數(shù)；paE-縱向波及體積，小數(shù)。zaE的計(jì)算：dE是利用室內(nèi)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出來(lái)的，也可利用驅(qū)油效率經(jīng)驗(yàn)公式求得。d北京石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院根據(jù)國(guó)內(nèi)144個(gè)水驅(qū)油藏的資料,按照流動(dòng)系數(shù)的不同，回歸分析得出驅(qū)油效率與流度相關(guān)關(guān)系式：E，10(0.069711g(Ka/€o)+1.58922)D0.98aoE的計(jì)算：v由丙型水驅(qū)曲線得：L—p，a+bLTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"NpE，1—g(1—f)vwE的計(jì)算：papa,\aln(M+a)+a…f+aln(M+a)+aE123w456paE的計(jì)算：za(f+0.4)x(18.948-2.499V)Y，wok—(M+1.137-0.8094V)10f(vk)k其中：f(V)，-0.6891+0.9735V+1.6453V2

kkkY，aEa2(1—E)a31zaza式中：M-水油流度比(OWMW10)；F-水油比；woa，3.334088568,a，0.773748199,a，—1.225859406123

其它符號(hào)同前。由以上各式，縱向波及體積系數(shù)可用試湊法求得。a參數(shù)取值如下表：6a、a、a、a、a參數(shù)取值如下表：612345表2-6參數(shù)取值參數(shù)五點(diǎn)法布井方式

直線切割法交錯(cuò)行列法—0.2062-0.3014—0.2077-0.0712-0.1568-0.1059-0.511-0.9402-0.35260.30480.37140.26080.123-0.08650.24440.43940.88050.31583、圖版法圖版法是利用經(jīng)驗(yàn)圖版來(lái)確定油藏水驅(qū)采收率的，常用的有兩大類圖版：（k-€）經(jīng)驗(yàn)圖版和（f-R）經(jīng)驗(yàn)圖版。k-€經(jīng)驗(yàn)圖版是按照油藏不同滲透率RwR區(qū)間，繪出水驅(qū)油藏原油采收率與油水粘度比之間的關(guān)系圖版，關(guān)系圖版有均質(zhì)、非均質(zhì)和碳酸鹽巖油藏圖版；f-R經(jīng)驗(yàn)圖版是描述含水與采出程度的關(guān)系圖版,w目前最常用的是童氏圖版、含水系列圖版以及水驅(qū)曲線變型圖版。目前國(guó)內(nèi)常用的有12種含水與采出程度關(guān)系圖版。圖版1：R(1.372573869—)3'，1—mw2.585872930圖版2：f，1-0.616871545(1.230030796wR、—)2.333Rm圖版3：R(1.164714313———)2--1Rw1.356559431rorororo圖版4：f二1-(1-0.858578644―)2wRm圖版6：'二1-——1——wR1.6989710Rm圖版7：(3.3803921嚴(yán)-1.69019606)10Rm10(338039216Rm-1.69019606),1m圖版10：1€fwaR,-mRm1_RmRm其中：圖版11：圖版12：其中：Rx(n,1)(——)n,Rmm=1€0.177061+a,,10(7.5(R-Rm),1.69)w10(7.5(R-R),1.69)+1mmx(—)n,11R)IR丿—)2mmRmn=3.68043x(a+0.9)€0.53737D_R,1RmR(a,D衛(wèi))D,1,eRmRmma，D與表2-3中參數(shù)相同。其它符號(hào)同前。4、相滲曲線法利用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)多條相滲曲線，歸一化處理得到油藏具有代表性的相滲，然后再利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出油藏水驅(qū)采收率。目前主要有兩種方法：瓊斯法和童氏法。①瓊斯法k—&=Axe(Bxs)k”rw1111E二xln(-1)-(S+ln(—))RB(1-S)f1-SwiBwiwwi②童氏經(jīng)驗(yàn)公式—rw-二10(A-BS)kO1.69€YE=—R7.5UB其中：Y二BS—Alg(^o_-)oiU,woA、_-擬合系數(shù)；其它符號(hào)同前。4、動(dòng)態(tài)測(cè)算法動(dòng)態(tài)測(cè)算法主要是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)擬合經(jīng)驗(yàn)公式相關(guān)系數(shù)來(lái)測(cè)算采收率的，目前常用的動(dòng)態(tài)測(cè)算法主要是水驅(qū)曲線法及其變形公式。能否正確地預(yù)測(cè)油藏采收率，一方面與經(jīng)驗(yàn)公式本身的適應(yīng)性有關(guān)，另一方面與提供的參數(shù)以及油藏開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)的可靠性有關(guān)。目前國(guó)內(nèi)常用的有13種動(dòng)態(tài)測(cè)算公式。公式一：lgW二公式一：lgW二a€bN,pp=1=bNlgw—a2.3b(1-f)w公式二：lgL公式二：lgL=a€bN,pplgG-^)—(a€lg2.303b)1—fwbN公式三：L—=公式三：L—=a€bW,Npp1—、(1-a)(1—f)/f7W/W/bN公式四：Lj=公式四：Lj=a€bL,NppbN公式五：R=A公式五：R=A+_ln(1/fw—1)，E=A+_ln(1/f—1)Rw公式六：Rf=公式六：Rf=A+_ln(1/f—1),wwA€_ln(1/f—1)E—w—Rf公式七：R=A+_(1/f—ln(1/fww—1))公式七：R=A+_(1/f—ln(1/fww—1))，E=A+_(1/f—ln(1/f—1))Rww公式八：R=A+_ln(1—f),E=A+_ln(1—f)wR公式九：ln(1—R)=A+_ln(1—f),wE=1—eA(1—f)_Rw公式十：lnR—A€_f,E—ea+_fwWR公式十lnW—A€_lnF,EpwoRA(fw<_?1)_?1101—fw2.3B5、無(wú)因次注入采出曲線法無(wú)因次注入曲線是累積注水累積產(chǎn)油比與采出程度的關(guān)系曲線，無(wú)因次采出曲線是累積水油比與采出程度的關(guān)系曲線。將這兩種曲線繪于同一坐標(biāo)系中，外推交點(diǎn)即為目前開(kāi)發(fā)條件下的最終采出程度，交點(diǎn)的函意為注水量與產(chǎn)水量相等，即注入水全部被無(wú)效采出，因此此點(diǎn)的采出程度被認(rèn)為油田最終采收率。ln(W/N)二aR€bip11ln(W/N)二aR€bpp22b一b

二1-a一a126、衰減和遞減曲線法隨著油田的不斷注水開(kāi)發(fā)，當(dāng)油田進(jìn)入高含水期后，產(chǎn)量業(yè)已進(jìn)入遞減階段。當(dāng)油田進(jìn)入遞減階段后，累計(jì)產(chǎn)量與時(shí)間的關(guān)系曲線是一條減速遞增的曲線，當(dāng)開(kāi)發(fā)時(shí)間趨于無(wú)窮大時(shí)，累計(jì)產(chǎn)量將趨于一常數(shù)，此時(shí)的采出程度即為采收率。曲線方程為：N?At=aAt一bpN=a一b/Atp當(dāng)At趨于無(wú)窮大時(shí)，N將等于a,a加上前期已采出的油等于油田的最終可p采儲(chǔ)量，所對(duì)應(yīng)的采出程度即為采收率。同理，當(dāng)油田進(jìn)入遞減階段后，可用Arps解析方程式預(yù)測(cè)油藏最終累計(jì)采油量，即可預(yù)測(cè)最終采收率。當(dāng)產(chǎn)量遞減遵循雙曲遞減時(shí)，可應(yīng)用式2-127預(yù)測(cè)最終累計(jì)采油量；當(dāng)產(chǎn)量遞減遵循指數(shù)遞減時(shí)，可應(yīng)用式2-128預(yù)測(cè)最終累計(jì)采油量，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的采出程度即為采收率。2.2開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)研究為了全面、客觀、定量地評(píng)價(jià)油田開(kāi)發(fā)效果，需對(duì)開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行

深入地研究。在本次研究中，主要從四個(gè)方面對(duì)開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研

究：一是收集中石油、中石化等石油公司的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為借鑒進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分量化；二是統(tǒng)計(jì)油田實(shí)際礦場(chǎng)資料或油田內(nèi)部評(píng)比規(guī)定，以油藏地質(zhì)條件和開(kāi)發(fā)條件類似的油田的實(shí)際生產(chǎn)資料為鑒；三是根據(jù)理論公式進(jìn)行計(jì)算，以理論計(jì)算值作為“好”或“差”的相對(duì)參照標(biāo)準(zhǔn)；四是查閱大量國(guó)內(nèi)外參考文獻(xiàn)，以文獻(xiàn)資料作為參考。在開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中，目前常用的評(píng)語(yǔ)級(jí)別有“三級(jí)”、“五級(jí)”、“七級(jí)”、“九級(jí)”，在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，常將開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為三個(gè)等級(jí)，而油田單位以及參考文獻(xiàn)中，大都采用“五級(jí)”評(píng)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)，為細(xì)化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)加評(píng)價(jià)的實(shí)用性，采用了“五級(jí)”評(píng)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)，即“好”、“較好”、“中等”、“差”、“較差”。2.2.1地層能量保持水平評(píng)價(jià)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，將地層能量保持水平分為三類：一類地層壓力在飽和壓力的85%以上,能滿足油井不斷提高排液量的需要,也不造成地層原油脫氣；二類地層壓力下降較多，但仍未造成油層脫氣,已不能滿足油井提高排液量的需要；三類地層壓力的下降造成了地層脫氣,并且也滿足不了油井提高排液量的需要。在中國(guó)石油《油田開(kāi)發(fā)管理綱要》中，要求高飽和油藏地層壓力要保持在飽和壓力以上，低滲、低壓油藏地層壓力原則上保持在原始?jí)毫蛟嫉貙訅毫σ陨稀＝y(tǒng)計(jì)全國(guó)主要油田的實(shí)際資料，中高滲砂巖油藏地層能量保持水平平均值80%，中高滲斷塊油藏地層能量保持水平平均值70%。參考行標(biāo)、有關(guān)文獻(xiàn)以及油田實(shí)際情況，將地層壓力保持水平分為5個(gè)對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表2-7）。表2-7地層壓力保持水平分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)地層壓力保持水平三85%85%?80%80%?75%75%~70%<70%評(píng)語(yǔ)好較好中等差較差2.2.2水驅(qū)控制程度評(píng)價(jià)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《油田開(kāi)發(fā)水平分級(jí)》中，將中高滲層狀砂巖油藏水驅(qū)控制程度為三類：一類開(kāi)發(fā)水平要求水驅(qū)控制程度達(dá)到85%以上；二類開(kāi)發(fā)水平要求水驅(qū)控制程度大于70%，但小于85%；三類開(kāi)發(fā)水平要求水驅(qū)控制程度小于70%。統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)不同類型油藏水驅(qū)控制程度，中高滲整裝油藏水驅(qū)控制程度平均為91.2%，復(fù)雜斷塊油藏水驅(qū)控制度平均為77.8%。參考行標(biāo)、有關(guān)文獻(xiàn)以及油田實(shí)際情況，將水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度分為5個(gè)對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表2-8）。表2-8水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度三90%85%?90%80%?85%75%?80%<75%評(píng)語(yǔ)好較好中等差較差2.2.3水驅(qū)動(dòng)用程度評(píng)價(jià)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《油田開(kāi)發(fā)水平分級(jí)》中，將中高滲層狀砂巖油藏水驅(qū)動(dòng)用程度為三類：一類開(kāi)發(fā)水平要求水驅(qū)動(dòng)用程度達(dá)到75%以上；二類開(kāi)發(fā)水平要求水驅(qū)動(dòng)用程度大于60%，但小于75%；三類開(kāi)發(fā)水平要求水驅(qū)動(dòng)用程度小于60%。統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)不同類型油藏水驅(qū)動(dòng)用程度，中高滲整裝油藏水驅(qū)動(dòng)用程度平均為75.79%，復(fù)雜斷塊油藏水驅(qū)控制度平均為58.97%。參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)文獻(xiàn)以及油田實(shí)際情況，將水驅(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度分