陳元千 王孝金 程繼蓉 饒良玉

（中國石油勘探開發(fā)研究院）

適用于海外合作開發(fā)油田預(yù)測可采儲量、產(chǎn)量和儲采比的方法

陳元千 王孝金 程繼蓉 饒良玉

（中國石油勘探開發(fā)研究院）

目前我國三大石油公司在國外通過不同合作方式進(jìn)行開發(fā)的油田達(dá)數(shù)十個，其中許多油田已處于開發(fā)中后期，為了提高油田產(chǎn)量和采收率，均進(jìn)行了不同規(guī)模的開發(fā)調(diào)整。對于以我國為作業(yè)者的油田，從經(jīng)營管理角度出發(fā)，都需要進(jìn)行可采儲量、產(chǎn)量和儲采比等開發(fā)指標(biāo)的預(yù)測。本文利用油田開發(fā)遞減階段的資料，提出了適用于海外合作開發(fā)油田預(yù)測可采儲量、產(chǎn)量和儲采比的方法。應(yīng)用表明，本文提供的方法是實用有效的。

海外合作開發(fā)油田 可采儲量 產(chǎn)量 儲采比 預(yù)測方法

對于合作開發(fā)的海外油田，當(dāng)我國石油公司為作業(yè)者時，油田可采儲量、產(chǎn)量和儲采比的預(yù)測，從目前和長遠(yuǎn)來說，都是一項重要任務(wù)，也是為提高油田產(chǎn)量和采收率，并進(jìn)行開發(fā)調(diào)整效果評價提供重要依據(jù)。對于已進(jìn)入產(chǎn)量遞減的油田，本文提出的預(yù)測方法，經(jīng)海外某油田的應(yīng)用表明，是實用有效的。

1 預(yù)測方法引導(dǎo)

1.1 按月的預(yù)測方法

當(dāng)油田進(jìn)入遞減階段，且符合指數(shù)遞減規(guī)律時，遞減階段的月產(chǎn)量q和從投產(chǎn)開始的總累積產(chǎn)量Npt之間，存在如下的直線關(guān)系[1－3]：

油田的可采儲量和月遞減率分別為[1－3]

若油田進(jìn)行規(guī)模開發(fā)調(diào)整，或有新區(qū)塊投產(chǎn)時，在q和Npt的關(guān)系圖上，會出現(xiàn)調(diào)整前后2個直線段。由于開發(fā)調(diào)整和新區(qū)塊投產(chǎn)，所增加的可采儲量由下式確定：

將需要進(jìn)行產(chǎn)量等指標(biāo)預(yù)測的前一年稱為基準(zhǔn)年，該年12月份的月產(chǎn)量以qo表示，月遞減率以Dm表示，基準(zhǔn)年后第一年不同月份的月產(chǎn)量，按指數(shù)遞減，由下式預(yù)測：

基準(zhǔn)年后的第一年到不同月份的總累積產(chǎn)量表示為

將（5）式代入（7）式，經(jīng)積分后可得

再將（5）式代入（8）式得

將（9）式兩端同除以可采儲量，得到基準(zhǔn)年后第一年到不同月份的可采儲量采出程度為

其中

當(dāng)t＝12時，由（10）式可得，基準(zhǔn)年后第一年度結(jié)束時的可采儲量采出程度為

1.2 按年的預(yù)測方法

當(dāng)油田進(jìn)入遞減階段，且符合指數(shù)遞減規(guī)律時，遞減階段的年產(chǎn)量Q和從投產(chǎn)開始的總累積產(chǎn)量Npt之間的關(guān)系，由（1）式寫為下式：

油田的可采儲量NR和年遞減率Da分別由下式確定：

若基準(zhǔn)年份以yo表示，基準(zhǔn)年的年產(chǎn)量為Qo，指數(shù)遞減的年遞減率為Da，那么基準(zhǔn)年后不同年份的年產(chǎn)量可由下式預(yù)測：

基準(zhǔn)年后到不同年份的總累積產(chǎn)量表示為

將（16）式代入（17）式，積分后得

將（16）式代入（18）式得

將（19）式兩端同除以可采儲量，得到預(yù)測基準(zhǔn)年后到不同年份的可采儲量采出程度為

基準(zhǔn)年后到不同年份結(jié)束時的剩余可采儲量表示為

將（18）式代入（21）式得

儲采比定義為：基準(zhǔn)年后不同年份的剩余可采儲量與當(dāng)年年產(chǎn)量的比值，即

將（22）式代入（23）式得

基準(zhǔn)年的儲采比為

將（25）式代入（24）式得

再將（16）式代入（26）式得

對于海外合作開發(fā)的油田，當(dāng)進(jìn)行采收率評價時，應(yīng)注意到由于種種原因，往往導(dǎo)致油田地質(zhì)儲量明顯偏大。對于水驅(qū)開發(fā)的油田，建議采用甲型水驅(qū)曲線法（log Wp＝A＋BNpt）確定油田的地質(zhì)儲量。當(dāng)甲型水驅(qū)曲線直線段斜率B的數(shù)值求得之后，可以利用由135個油田（藏）統(tǒng)計研究得到的如下關(guān)系式[4－5]確定油田的地質(zhì)儲量：

油田的采收率由下式確定：

2 應(yīng)用實例

我國海外合作開發(fā)的某油田，于1998年正式投產(chǎn)，到2010年已有13年的開發(fā)歷史。該油田以天然水驅(qū)為主，2004年進(jìn)入產(chǎn)量遞減期，到基準(zhǔn)年（2010年）年底，總累積產(chǎn)量為14826.35×104m3，含水率fw為86.2%；基準(zhǔn)年的年產(chǎn)量Qo為867.41×104m3/a，12月份的月產(chǎn)量qo為67.83×104m3/mon，油田月產(chǎn)量q與總累積產(chǎn)量Npt的關(guān)系繪于圖1。由圖1可以看出，在油田進(jìn)入遞減階段后，出現(xiàn)了2個下降的直線段，而第2個直線段產(chǎn)量的抬升，是由于油田范圍內(nèi)有一個新區(qū)塊投產(chǎn)所致。利用第1和第2直線段的線性回歸結(jié)果（表1），可分別預(yù)測新區(qū)塊投產(chǎn)前后的可采儲量，以及新區(qū)塊的可采儲量。尤其是第2直線的斜率b2等于月遞減率Dm，可直接用于月產(chǎn)量q、年產(chǎn)量Qy和總累積產(chǎn)量Npt等開發(fā)指標(biāo)的預(yù)測。

圖1 某海外合作開發(fā)油田q與Npt關(guān)系圖

表1 某海外合作開發(fā)油田q與Npt關(guān)系曲線2條直線段的線性回歸結(jié)果表

2.1 確定油田的NR和Dm

將表1中的a1、b1和a2、b2分別代入（2）式和（4）式，可分別得到新區(qū)塊投產(chǎn)前后油田的可采儲量，以及因新區(qū)塊投產(chǎn)而增加的可采儲量為

由（3）式可知，油田的月遞減率Dm＝b2＝0.014 mon－1。

2.2 預(yù)測2011年不同月份的q、Npt和RDt

將qa、Dm和分別代入（5）式和（9）式，可以分別得到預(yù)測基準(zhǔn)年后第一年（2011年）不同月份的月產(chǎn)量和相應(yīng)的總累積產(chǎn)量的關(guān)系式為

將qa、Dm、NR和代入（10）式，得到預(yù)測基準(zhǔn)年后第一年不同月份可采儲量采出程度的關(guān)系式為

由（30）、（31）和（32）式，所預(yù)測的基準(zhǔn)年后第一年不同月份的q、Npt和RDt列入表2。將表2中預(yù)測的q和Npt的相應(yīng)數(shù)值繪于圖1，都在第2直線段的延長線上，表明預(yù)測結(jié)果的可靠性較高。

2.3 預(yù)測2010—2015年的Qy、Npt、RDy和ωy

將基準(zhǔn)年份yo為2010、基準(zhǔn)年的年產(chǎn)量Qo為867.41×104m3/a和年遞減率Da＝12、Dm為0.168 a－1的數(shù)值代入（16）式，得到預(yù)測基準(zhǔn)年后不同年份年產(chǎn)量的關(guān)系式為

表2 某海外合作開發(fā)油田2011年不同月份q、Npt、RDt預(yù)測數(shù)據(jù)

將NR、和Qo的數(shù)值代入（25）式，得到基準(zhǔn)年的儲采比為

將ωo、Da和yo的數(shù)值代入（27）式，得到預(yù)測基準(zhǔn)年后不同年份儲采比的關(guān)系式為

由（33）、（34）、（35）和（36）式，分別預(yù)測基準(zhǔn)年后不同年份的Qy、Npt、RDy、NRR和ωy的數(shù)值列于表3。

表3 某海外合作開發(fā)油田2010—2015年各項開發(fā)指標(biāo)預(yù)測結(jié)果

該油田的甲型水驅(qū)曲線繪于圖2，經(jīng)線性回歸求得直線段斜率B為9.0×10－5；將B值代入（28）式得到油田的地質(zhì)儲量為

將NR2和N的數(shù)值代入（29）式得到油田的采收率為

圖2 某海外合作開發(fā)油田的甲型水驅(qū)特征曲線圖

3 結(jié)束語

對于我國海外合作開發(fā)的油田，當(dāng)中方為作業(yè)者時，出于開發(fā)經(jīng)營管理的需要，本文提出了預(yù)測的方法。經(jīng)某海外油田的實際應(yīng)用表明，這些方法是可行有效的。然而，應(yīng)該指出，利用產(chǎn)量遞減法可以比較準(zhǔn)確地預(yù)測油田可采儲量，但當(dāng)需要評估采收率時，由于采收率的大小和可靠程度完全取決于地質(zhì)儲量，而地質(zhì)儲量因資源國主觀因素及計算參數(shù)的誤差，會導(dǎo)致采收率的不確定性。因此，對于已開發(fā)油田，應(yīng)當(dāng)遵循淡化地質(zhì)儲量、重視可采儲量和落實剩余可采儲量的原則，對有賴于地質(zhì)儲量的采收率數(shù)值，不宜過于追求。

符號注釋

N—地質(zhì)儲量，104m3；NR—可采儲量，104m3；NR1—由圖1第1直線段確定的可采儲量，104m3；NR2—由圖1第2直線段確定的可采儲量，104m3；ΔNR—因開發(fā)調(diào)整或新區(qū)塊投產(chǎn)增加的可采儲量，104m3；NRR—基準(zhǔn)年后不同年份的剩余可采儲量，104m3；Npt—從投產(chǎn)開始的總累積產(chǎn)量，104m3；—基準(zhǔn)年結(jié)束時的總累積產(chǎn)量，104m3；Wp—累積產(chǎn)水量，104m3；Q—年產(chǎn)量，104m3/a；Qo—基準(zhǔn)年份（yo）的年產(chǎn)量，104m3/a；Qy—基準(zhǔn)年后y年份的年產(chǎn)量，104m3/a；q—月產(chǎn)量，104m3/mon；qo—基準(zhǔn)年12月份的月產(chǎn)量，104m3/mon；t—生產(chǎn)時間（1～12），mon；yo—基準(zhǔn)年年份；y—基準(zhǔn)年后不同年份；Dm—月遞減率，mon－1；Da—年遞減率，a－1；—基準(zhǔn)年結(jié)束時的可采儲量采出程度，f或%；RDt—基準(zhǔn)年后第一年不同月份的可采儲量采出程度，f或%；RDy—基準(zhǔn)年后不同年份的可采儲量采出程度，f或%；ER—采收率，f或%；ωo—基準(zhǔn)年的儲采比，a；ωy—基準(zhǔn)年后不同年份的儲采比，a；A和B—甲型水驅(qū)曲線直線段的截距和斜率；a和b—（1）式直線關(guān)系的截距與斜率；a1和b1—圖1第1直線段的截距與斜率；a2和b2—圖1第2直線段的截距與斜率；α和β—（13）式直線關(guān)系的截距與斜率。

[1] 陳元千.預(yù)測油田可采儲量和剩余可采儲量的快速方法[J].新疆石油地質(zhì)，2005，26（5）：544－548.

[2] 陳元千.油氣藏工程實踐[M].北京：石油工業(yè)出版社，2005：245－254.

[3] 陳元千，王小林，姚尚林，等.加密井提高注水開發(fā)油田采收率的評價方法[J].新疆石油地質(zhì)，2009，30（6）：705－709.

[4] 陳元千.水驅(qū)曲線的校正方法[J].古潛山，1986，8（1）：63－68.

[5] 陳元千，李璗.現(xiàn)代油藏工程[M].北京：石油工業(yè)出版社，2004：150－153.

Methods to predict production rate，recoverable reserves and reserve－production ratio for overseas joint－operation oilfields

Chen Yuanqian Wang Xiaojin Cheng Jirong Rao Liangyu
（Research Institute of Petroleum Exploration ＆Development，PetroChina，Beijing，100083）

Through different commercial contracts，tens of overseas oilfiled projects are presently under development by three national petroleum corporations of China，many of which are mature oilfields in their middle－late development periods and thus development adjustments have been made in order to raise production rate and recovery efficiency.For the oilfields under the operation of China corporations，it is necessary to predict recoverable reserves，production rate and reserve－production ratio in terms of our business management.Using decline period data of oilfield development，the methods to predict recoverable reserves，production rate and reserve－production ratio are proposed for overseas joint－operation oilfields in this paper.Their applications have indicated that these methods are applicable and effective.

overseas joint－operation oilfield；recoverable reserves；production rate；reserve－production ratio；prediction method

陳元千，男，教授級高級工程師，1952年考入清華大學(xué)采礦系，1956年畢業(yè)于原北京石油學(xué)院鉆采系，長期從事油田開發(fā)、油氣藏工程和油氣儲量評價等方面的科研與實踐工作。地址：北京市海淀區(qū)學(xué)院路20號（郵編：100083）。

2011－08－06

（編輯：楊 濱）