油田注水倍数对采出程度影响

1井组不同位置注水倍数和采收率的关系

选择典型井组，如图1所示。模型网格数比较多，如果将每个网格的信息都提取，信息量太大，因此，选择具有代表性的网格点提取信息来研究和分析。这些点可以分为4类：主对角线点（注采井连线上的点）、中垂线点（垂直于注采井连线的点）、生产井等距点（到生产井距离相等的点）、注水井等距点（到注水井距离相等的点）。根据上述单井累计注水倍数计算方法计算不同时间注水井G23井的累计注水倍数，通过井组不同位置含油饱和度的变化，总结不同位置不同注水倍数和采收程度的关系。由图2可知，注入倍数越大，单元采出程度越高。每条曲线的开始部分上升都很快，当注水倍数到达0.5倍孔隙体积后，采出程度上升开始趋缓。由图3可知，在主对角线上离注水井越近，单元采出程度越高；中垂线和生产井等距点上越接近主对角线，单元采出程度越高，网格间水驱效果的差异越小；注水井等距检测点上单元采出程度变化基本相同。

2驱替倍数对采出程度的影响

2.1累计流入水量的计算

Eclipse软件开发指标输出是通过选择输出关键字形式实现的。每个网格单元的累计流入水量却没有对应的关键字可以选择，但与之相关的关键字有3个BFLOWI、BFLOWJ、BFLOWK。如图4，是一个六面体数模网格单元（I，J，K），6个面分别用I-、J-、K-、I+、J+、K+表示。在数模中，流体流动方向的定义：流体从I-、J-、K-方向流入网格为负，从I+、J+、K+方向流出网格为正。BFLOWI、BFLOWJ、BFLOWK3个关键字分别代表从I+、J+、K+3个方向流出网格的水量。依据定义，如果关键字的输出结果为正的话，表示有水从（I，J,K）流出；相反关键字的输出结果为负，表明有水流入（I，J，K）。（I，J，K）网格单元的流入水量，与相邻4个网格单元的关键字有关，如表1所示，即（I，J，K）本身的BFLOWI、BFLOWJ、BFLOWK，相邻网格单元（I-1，J，K）的BFLOWI，（I，J-1，K）的BFLOWJ，（I，J，K-1）的BFLOWK，另外还与这些关键字输出结果的正负有关。在统计（I，J，K）网格单元的流入水量时，只需统计（I，J，K）本身关键字输出为负和相邻网格单元输出为正的项。有了每个网格单元的流入水量，累计流入水量只要将流入水量按时间累加即可。

2.2累计驱替倍数的计算

根据公式：驱替倍数=网格单元过水量/网格单元的孔隙体积，计算得出每个网格的驱替倍数。网格单元的孔隙体积可以通过Eclipse软件3D中属性PORV读出。2.2驱替倍数与网格中剩余油的关系油田进入高含水时期，选取的井组必须具有代表性，根据现场人员的推荐和实际分析，选取了8-14井组作为典型井组，8-14井组从1979年1月开始注水，到2008年9月停注。根据网格的驱替倍数和对应的剩余油饱和度，分级别描述驱替倍数与剩余油饱和度之间的关系。根据8-14井组网格单元的驱替倍数分布，计算出网格的平均驱替倍数为14.866。小于5倍的驱替倍数定义为低驱替倍数，5～10倍定义为中低驱替倍数，10～20倍定义为中驱替倍数，20～30倍定义为中高驱替倍数，大于30倍为高驱替倍数。由图5中可知，在低驱替倍数和中低驱替倍数中，随着驱替倍数的升高，剩余油饱和度降低。进入中驱替倍数之后，随着驱替倍数的升高，剩余油饱和度降低越来越缓慢。进入高驱替倍数之后，驱替倍数增加，剩余油基本上没有变化。由图8可知，驱替倍数越高，采出程度越高，当驱替倍数在20倍之上时，采出程度变化不大。

3结论

（1）在注水初期，随着注水倍数的提高，单元采出程度上升很快，当注水倍数到达0.5倍孔隙体积时，单元采出程度上升开始趋缓。在井组的不同位置呈现不同的特点：在主对角线上离注水井越近，单元采出程度越高；中垂线和生产井等距点上越接近主对角线，单元采出程度越高，网格间水驱效果的差异越小；注水井等距检测点上单元采出程度变化基本相同。（2）油层开采过程中，随着驱替倍数的升高，采出程度不断提升但幅度不同：当驱替倍数小于20倍时，单元采出程度上升较快；驱替倍数超过20倍时，上升趋势变缓。（3）根据各层注水井的注水倍数和网格的驱替倍数分布，当注水倍数小于0.5倍孔隙体积，可通过继续注水提高采出程度；当注水倍数超过0.5倍孔隙体积但网格驱替倍数小于20倍，可通过改变液流方向，提高波及体积提高采出程度；当注水倍数超过0.5倍孔隙体积并且网格驱替倍数超过20倍，表明该区域继续通过注水提高采出程度的潜力不大，可考虑采用其他开发方式，如化学驱，降低水油流度比及油水界面张力，使残余油变成可动油，提高采收率。

作者：张士奇 周志军 张小静 王达 单位：沉积地质研究院 安达市庆新油田开发有限责任公司 提高油气采收率教育部重点实验室 中石化河南油田分公司