简介

目前计算采收率的方法很多, 但总的趋向是在充分掌握油田实际资料的基础上, 通过综合分析来确定目前和最终采收率。一般常用的方法如下:

(1 ) 油田统计法。它是统计已被水淹区或油田开采的累计采出油量, 将其与原始地质储量相比, 确定出采收率。

(2 ) 室内水驱油试验法。这种方法是将天然岩心模拟到油层条件下, 在室内作水驱油试验, 求出水驱油效率, 并根据油田非均质性及流体性质加以校正, 求出最终采收率。

(3 ) 岩心分析法。用岩心分析法确定采收率有两种方法。一是在采油区内, 用失水量较大的水基钻井液取心, 测定岩心中残余油量而求得采收率; 另一种是在油田水淹区内检查井取心, 测定岩心中残余油量, 求得采收率。

(4 ) 地球物理法。在水淹区的井内, 用电阻法等测定出残余油饱和度, 求得采收率。

(5 ) 物质平衡法。用矿场生产资料, 根据物质平衡的原理, 求出累积采出油量, 将其与原始地质储量相比, 确定目前采收率。1

岩心分析法用岩心分析法确定采收率, 首先要根据油田地质勘探资料和岩心分析资料确定油藏的总体积、孔隙度和流体饱和度, 并根据高压物性资料确定原油的体积系数。有了这些资料就可以计算不同驱动方式下的油层采收率。

1、水驱方式下油层采收率的确定

油藏的总体积:

油藏体积内所含流体的数量, 即储量( 地面体积) 为:

式中

A———含油层面积;

h———油层有效厚度;

So ———原油饱和度, So = 1 - Scw ;

Scw ———束缚水饱和度;

Boi———原始条件下原油的体积系数。

对水驱油田来说, 当油层已被水淹, 采油处于枯竭状态时, 地下所残留的油量为:

式中

Nor———残余油量, 即剩余储量;

Sor———残余油饱和度;

Bo———目前原油体积系数。

在注水保持油层压力, 油层中未产生游离气的条件下, 水驱的可采储量为:

故采收率为:

2、溶解气驱方式下的采收率

对于溶解气驱油田, 由于没有外来的水进行驱替, 在开采过程中, 随着油层压力不断降低, 油中的溶解气不断分离出来, 天然气的饱和度相对增加, 而膨胀了的气体就起驱替原油的作用。当油藏采竭时, 天然气的饱和度为Sg , 原油的体积系数为Bo , 那么在溶解气驱方式下的可采储量为:

而采收率为:

式中

Np———可采储量;

Sg———在枯竭压力下, 油层的含气饱和度;

Boi———原始条件下地层油体积系数;

Bo———枯竭压力下地层油体积系数。

经验估计法水驱油藏大量统计资料的分析结果表明, 影响水驱采收率的因素不仅是渗透率和粘度,而且与束缚水含量和油层厚度有关, 与孔隙度也有关系。根据70 个水驱或局部水驱油田按上述5 个参数对实际油层水驱采收率统计结果, 可得出如下的经验公式:1

式中

η———采收率;

K———油层渗透率, 10-3μm2 ;

Scw———束缚水饱和度;

μo———原油粘度, mPa·s;

h———油层厚度, m。

矿场资料统计法本法是以整个油层或一定区域为根据, 而不是以个别井在水驱条件下的开采的规律为依据。这一规律就是累计产水量和累计产油量之间存在着密切的关系, 即在半对数坐标纸上绘出曲线, 此曲线的末端成直线关系, 可用方程y = bax 来表示。

计算采收率的公式为:

式中

Np———可采储量;

N———原始地质储量。

式中Np 的求法如下:

设：

又：

式中

Z———累计总产油量;

x ———累计产油量, x = Np ;

y———累计产水量;

q———总产液量;

a、b———经验常数。

两边对时间t 取微分整理得可采储量Np 为:

式中

q———最终日产液量;

q0 ———最终日产油量。

确定原油最终采收率的主要问题是确定经验常数a 和b 值。

物质平衡法我们根据物质守恒原理推导出各种驱动方式下的物质平衡方程式, 利用这些方程式就可以确定各种驱动方式下的目前采收率。

1、定容低饱和油藏的采收率

对于油层岩石来说, 如果忽略由于油层内部流体压力改变而引起的孔隙率的变化, 那么当油藏无外来水进入时, 可以认为油藏内的孔隙体积不变, 即所谓定容油藏。如果油藏内的原油在原始状况下是低饱和的, 则当油藏体积不变时, 原油的产出是由于液体体积膨胀作用的结果。因为含油饱和度不变, 所以由于液体膨胀将原油驱出, 其物质平衡方程式为:1

故采收率为:

2、 溶解气驱油田的采收率

溶解气驱的物质平衡方程式为:

所以采收率为:

总结上面介绍了几种计算和预测油田采收率的方法, 除此以外还有一些其他的方法。虽然方法很多, 但至今仍还没有一种最好的方法能确切地求得反映油田实际的采收率。这些方法都有其一定的局限性, 所以我们在确定和选择采收率时, 一定要用综合对比和分析的方法, 而不能单凭其中一种方法主观片面地加以确定。

提高油田采收率, 是油田开发各种技术措施和管理措施综合的结果。油层研究, 油田开发布井方案的规划和调整, 生产管理, 以及采用新工艺、新技术等各个环节都直接影响到油田的采收率。因此决不能把提高油田采收率措施的研究, 简单地看作是某种工作剂的选择或某种新工艺的应用, 而应视为油田开发后继战略措施。

提高采收率需要两方面的工作, 一是提高注入工作剂的垂向和横向的波及系数; 另一个是提高工作剂的洗油效率。目前情况下, 对于多数油田来说, 提高波及系数是一个更为重要和现实的方向。

由于油层的非均质性是贯穿一切矛盾的根源, 所以要反复深入地进行油层研究, 其中包括沉积过程中的层理结构、水流方向、沉积旋回、渗透率的各向异性、孔隙结构及大小分布等问题, 要利用地质的、测井的和物理的方法, 并把动态和静态结合起来进行研究。对油层研究得愈深入细致, 从不同环节采取措施提高采收率的把握就愈大。即情况明, 方法才能对头。

对油层剖面上的非均质, 通过分层检测, 如果在生产井和注入井剖面上渗透率排列变化一致的话, 可根据隔层和夹层情况, 下封隔器进行控制, 采用分层法及堵塞大孔道调整剖面等措施来解决。

对于水平方向即平面上的非均质, 可通过合理安排注采井网和合理控制注采比等措施来加以解决。

对于油层内部结构和流体性质所造成的层内非均质, 即层内矛盾, 主要是防止注入工作剂在微观孔隙中沿大孔道窜流, 使注入水或气沿这些孔道游动而不再驱油, 所以要考虑采用新的注入剂或改善注入水的性质。当油层流体的性质( 如油稠) 成为主要矛盾时, 还必须从改善地层稠油性质入手, 采用加热、燃烧等方法。

注入工作剂与地层油的非均质, 和岩层的非均质是矛盾的两个方面, 但又是互相依存的。例如稠油会加剧油层非均质的影响, 而注入稠化水则会减弱油层非均质的影响。油水的粘度差别愈大, 非均质的影响程度就越严重, 即降低了洗油效率, 也降低了波及系数。所以对于任何提高采收率的新工艺技术, 不应该脱离具体的油层情况去评价它是先进的还是落后的, 只有那些适应具体油田条件, 对该油田是行之有效的方法才是最好的工艺技术。随着科学技术的发展, 今后必将出现更多的提高采收率的方法。从当前来看, 注水仍然是提高油层采收率的经济有效的方法, 所以如何进一步提高注水油层的采收率, 是一个很重要的现实问题。1