水驅(qū)油理論基礎(chǔ)課件

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第四章水驅(qū)油理論基礎(chǔ)

飽和度分布平面一維流動(dòng)的產(chǎn)量公式面積波及系數(shù)油層縱向非均質(zhì)性體積波及系數(shù)各種井網(wǎng)的注水量2第四章水驅(qū)油理論基礎(chǔ)

●注水開發(fā)油田的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法

●解析解方法

●數(shù)值模擬方法●水驅(qū)油的機(jī)理分析

●面積波及系數(shù)

●油層縱向非均質(zhì)性

●體積波及系數(shù)34-1飽和度分布

一、分流量方程（任一過流斷面上的含水率方程）供給邊界排液道單向滲流模型

＊忽略毛管力和重力影響的分流方程：44-1飽和度分布

一、分流量方程（任一過流斷面上的含水率方程）不同水油粘度比下含水與飽和度的關(guān)系54-1飽和度分布

一、分流量方程（任一過流斷面上的含水率方程）各種粘度比下含水率導(dǎo)數(shù)與Sw的關(guān)系

64-1飽和度分布

二、兩相滲流區(qū)中含水飽和度的分布●等飽和度面移動(dòng)方程（貝克萊-列維爾特方程）

●兩相滲流區(qū)中含水飽和度的分布74-1飽和度分布

三、兩相滲流區(qū)中含水飽和度的分布特點(diǎn)●前緣含水飽和度和見水前兩相滲流區(qū)中平均含水飽和度

前緣含水飽和度和平均含水飽和度確定示意圖84-1飽和度分布

三、兩相滲流區(qū)中含水飽和度的分布特點(diǎn)●見水后出口端含水飽和度和兩相滲流區(qū)平均含水飽和度

出口端含水率和含水飽和度確定94-1飽和度分布

三、兩相滲流區(qū)中含水飽和度的分布特點(diǎn)●見水后出口端含水飽和度和兩相滲流區(qū)平均含水飽和度

＊采出程度：見水后平均含水飽和度確定10111213141516171819204-2平面一維流動(dòng)的產(chǎn)量公式

供給邊界排液道單向非活塞式水驅(qū)油水油水+油

產(chǎn)量公式為：其中：214-2平面一維流動(dòng)的產(chǎn)量公式

供給邊界排液道水油水+油面積積分法示意圖224-2平面一維流動(dòng)的產(chǎn)量公式

⊙總阻力中，234-3面積波及系數(shù)

一、油水界面的移動(dòng)規(guī)律

假設(shè)在無窮大地層上原始油水接觸面為一直線，距油水接觸面a處有一口生產(chǎn)井。在油水粘度相等，油藏均質(zhì)等厚的條件下，從距井中心r。處運(yùn)動(dòng)到r處所需的時(shí)間為：直線含油邊界向一口井收縮244-3面積波及系數(shù)

一、油水界面的移動(dòng)規(guī)律

即：若r=rw則有：，，可得：

t為油水界面上極角為的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到井底所需的時(shí)間，并稱為為水淹角。直線含油邊界向一口井收縮254-3面積波及系數(shù)

一、油水界面的移動(dòng)規(guī)律

例：求水沿最短距離進(jìn)入井底時(shí)油水接觸面的位置。解：根據(jù)公式可得水沿最短距離運(yùn)動(dòng)到井底的時(shí)間為：此時(shí)，油水接觸面上其余各點(diǎn)的位置為：

直線含油邊界向一口井收縮264-3面積波及系數(shù)

一、油水界面的移動(dòng)規(guī)律

計(jì)算結(jié)果如表所示：

直線含油邊界向一口井收縮見水時(shí)的油水接觸面的位置5°15°30°45°60°75°90°r0.09a0.27a0.58aa1.73a3.73a∞274-3面積波及系數(shù)

一、油水界面的移動(dòng)規(guī)律

＊布井方式不同，油層非均質(zhì)影響，使得油水界面沿不同的方向移動(dòng)速度不同，油水界面形態(tài)各異。

反九點(diǎn)井網(wǎng)系統(tǒng)反五點(diǎn)井網(wǎng)系統(tǒng)284-3面積波及系數(shù)

一、油水界面的移動(dòng)規(guī)律五點(diǎn)井網(wǎng)系統(tǒng)294-3面積波及系數(shù)

一、油水界面的移動(dòng)規(guī)律高滲透條帶304-3面積波及系數(shù)

一、油水界面的移動(dòng)規(guī)律高滲透條帶314-3面積波及系數(shù)

一、油水界面的移動(dòng)規(guī)律各種井網(wǎng)的油水接觸面五點(diǎn)系統(tǒng)；(b)七點(diǎn)系統(tǒng)；

(c)行列注水系統(tǒng)324-3面積波及系數(shù)

二、面積波及系數(shù)

●面積波及系數(shù)：水淹面積與井網(wǎng)控制面積之比稱為面積波及系數(shù)。

●面積波及系數(shù)的影響因素

1.井網(wǎng)類型的影響根據(jù)面積注水系統(tǒng)流體移動(dòng)前緣微分方程的解，可確定不同井網(wǎng)的面積波及系數(shù)。直線系統(tǒng)：

（M≥1、d/a≥1）334-3面積波及系數(shù)

二、面積波及系數(shù)

其中，M為水（驅(qū)替劑）與油的流度比，可由下式確定：

或：344-3面積波及系數(shù)

二、面積波及系數(shù)

●面積波及系數(shù)的影響因素

2.水油流度比與含水率的影響（可從確定均勻井網(wǎng)波及系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線反映出來）五點(diǎn)井網(wǎng)的流度比與波及系數(shù)的關(guān)系354-3面積波及系數(shù)

二、面積波及系數(shù)

●面積波及系數(shù)的影響因素

2.水油流度比與含水率的影響（可從確定均勻井網(wǎng)波及系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線反映出來）直線井排井網(wǎng)的流度比與波及系數(shù)的關(guān)系（井距與排距相等）直線交錯(cuò)井網(wǎng)的流度比與波及系數(shù)的關(guān)系(井距與排距相等)364-3面積波及系數(shù)

二、面積波及系數(shù)

●面積波及系數(shù)的影響因素

2.水油流度比與含水率的影響（可從確定均勻井網(wǎng)波及系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線反映出來）反九點(diǎn)在各種邊井含水率(fisw)下波及系數(shù)與流度比關(guān)系(角井與邊井產(chǎn)量比為0.5，邊井極限含水95%)反九點(diǎn)在各種角井含水率(fisw)下波及系數(shù)與流度比關(guān)系(角井與邊井產(chǎn)量比為0.5，邊井極限含水95%)374-3面積波及系數(shù)

二、面積波及系數(shù)●面積波及系數(shù)的影響因素

2.水油流度比與含水率的影響（可從確定均勻井網(wǎng)波及系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線反映出來）反九點(diǎn)在各種不同邊井含水率(fisw)下波及系數(shù)與流度比關(guān)系(角井與邊井產(chǎn)量比為1.0，邊井極限含水95%)反九點(diǎn)在不同角井含水率(fisw)下波及系數(shù)與流度比關(guān)系(角井與邊井產(chǎn)量比為1.0，邊井極限含水95%)384-3面積波及系數(shù)

二、面積波及系數(shù)

●面積波及系數(shù)的影響因素

3.地層平面非均質(zhì)及注水方向性的影響最大與最小滲透率比值為16的水平各向異性層上五點(diǎn)井網(wǎng)的波及系數(shù)與流度比關(guān)系(最大滲透率方向與注水井排方向一致)最大與最小滲透率比值為16的水平各向異性層上五點(diǎn)井網(wǎng)的波及系數(shù)與流度比關(guān)系(最大滲透率方向與注水井和生產(chǎn)井連線方向一致)394-3面積波及系數(shù)

二、面積波及系數(shù)

●面積波及系數(shù)的影響因素

3.地層平面非均質(zhì)及注水方向性的影響裂縫方向與注水井和生產(chǎn)井連線平行時(shí),裂縫長度對(duì)波及系數(shù)的影響404-4油層縱向非均質(zhì)性

●幾乎所有的油藏都是多層的，不僅各小層之間的滲透率可以有很大的差異，就是同一小層平面上和縱向的滲透率變化也很大；

●油藏的非均質(zhì)會(huì)影響水驅(qū)效果；

●人們永遠(yuǎn)不可能準(zhǔn)確測(cè)出油藏內(nèi)每一點(diǎn)滲透率值，所以絕對(duì)精確地知道滲透率分布是不可能。但是可通過一定數(shù)量取芯井所獲得的滲透率數(shù)據(jù)，有一定把握地判斷油層的滲透率分布。414-4油層縱向非均質(zhì)性

一、基本概念

●母體：指所研究的數(shù)量指標(biāo)可能取的各種不同數(shù)值的全體。

母體分布：指數(shù)量指標(biāo)取不同數(shù)值比率的分布。可用分布密度、分布函數(shù)表現(xiàn)出來。母體分布數(shù)字特征：指相應(yīng)隨機(jī)變量的數(shù)字特征。

●子樣：從母體中取得一部分個(gè)體，母體中的這一部分個(gè)體稱為子樣或樣本。子樣值（x1，x2，x3，…，xn)。子樣平均數(shù)：子樣方差：子樣標(biāo)準(zhǔn)差：S424-4

油層縱向非均質(zhì)性

一、基本概念

●置信區(qū)間：參數(shù)點(diǎn)估計(jì)是由子樣求出未知參數(shù)的一個(gè)估計(jì)值，其估計(jì)范圍稱為置信區(qū)間。

置信度：即置信概率，表示未知數(shù)落在置信區(qū)間中的可靠程度。

●滲透率分布函數(shù)：通常以累計(jì)滲透率分布曲線表示。

滲透率分布密度：不同區(qū)間內(nèi)滲透率所占的比例就叫做滲透率的分布密度。滲透率均值：滲透率變異系數(shù)：434-4油層縱向非均質(zhì)性二、滲透率理論分布確定方法

●概率紙法。將分析數(shù)據(jù)（樣本值）點(diǎn)描到對(duì)數(shù)正態(tài)概率紙上，所有點(diǎn)子基本位于一條直線上，就可以認(rèn)為滲透率服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。對(duì)數(shù)正態(tài)概率紙的橫坐標(biāo)按自然對(duì)數(shù)標(biāo)度，縱坐標(biāo)依正態(tài)分布標(biāo)度。根據(jù)需要也可以印制和概率坐標(biāo)紙。

●曲線擬合法。將分析樣品所得數(shù)據(jù)點(diǎn)描繪到與理論分布坐標(biāo)相同的透明圖上，然后與理論分布曲線相映照，看它與哪一條理論分布曲線符合的好，就認(rèn)為滲透率服從該曲線所代表的理論分布。

●試湊法。444-4油層縱向非均質(zhì)性三、實(shí)例（概率紙法）設(shè)有10口井（A—J）的巖心分析數(shù)據(jù)，每口井10塊樣品，共有100個(gè)滲透率值。試求其滲透率的分布規(guī)律。

ABCDEFGHIJ2228.02.97.430.43.88.614.539.92.312.029.02228.311.31.717.624.65.55.34.83.00.699.02228.72.121.24.42.45.01.03.98.48.97.62229.0167.01.22.622.011.76.774.025.51.55.92229.33.6920.037.010.416.511.0120.04.13.533.52229.719.526.67.832.010.710.019.012.43.36.52230.06.93.213.141.89.412.955.22.05.22.72230.50.435.20.818.420.127.822.747.44.366.02230.616.071.51.814.084.015.06.06.344.55.72231.023.513.51.517.09.88.14.64.69.160.0454-4油層縱向非均質(zhì)性

三、實(shí)例（概率紙法）●不考慮深度，將滲透率從大到小排列，分成15～20級(jí)，統(tǒng)計(jì)每組內(nèi)落入的樣品數(shù)及累計(jì)樣品數(shù)，并計(jì)算累計(jì)百分比。滲透率區(qū)間>3028|3026|2824|2622|2420|2218|2016|1814|1612|1410|128|106|84|62|40|2樣品數(shù)2012223334568712139樣品累計(jì)數(shù)202123252730333640455159667891100累積百分比，%202123252730333640455159667891100464-4油層縱向非均質(zhì)性

三、實(shí)例（概率紙法）●以累積百分比為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)各組的下限值為縱坐標(biāo)，在對(duì)數(shù)正態(tài)概率紙上描點(diǎn)，近似得一直線。對(duì)于正態(tài)分布，均值為，方差為的隨機(jī)變量的區(qū)間內(nèi)的概率為0.682，在內(nèi)的概率為0.341。所以累積百分比為84.1%處的滲透率值與滲透率均值之差正好為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，變異系數(shù)為V。對(duì)數(shù)正態(tài)分布圖474-5體積波及系數(shù)

體積波及系數(shù)（volumetricsweepefficiency）：把水所波及到的孔隙體積與所研究的注水單元的孔隙體積之比稱為體積波及系數(shù)?？梢杂妹娣e波及系數(shù)與縱向波及系數(shù)的乘積來表示。

●油層非均質(zhì)性對(duì)體積波及系數(shù)的影響五點(diǎn)井網(wǎng)見水時(shí)的波及系數(shù)484-5體積波及系數(shù)

●重力對(duì)體積波及系數(shù)的影響

因?yàn)橛退戎氐牟町?，所以水傾向于沿地層底部向井突進(jìn)。油層越厚，重力影響就越大。對(duì)于均質(zhì)地層，液體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度高，重力影響相對(duì)要小?？捎谜硿毫p失與油水重力差異的比值做為一個(gè)參數(shù)，研究它對(duì)體積波及系數(shù)的影響。線性系統(tǒng)的粘滯壓差為：對(duì)于五點(diǎn)井網(wǎng)：

494-5體積波及系數(shù)

●重力對(duì)體積波及系數(shù)的影響垂直方向上的油水重力差異為：