李忠春，楊兆平，王天奇，劉雄志，原瑞娥

(1.中油勘探開發(fā)研究院西北分院，甘肅 蘭州 730020;2.中油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

引 言

SEC(Securities and Exchange Commission美國證券交易委員會)發(fā)布的油氣儲量評估新準則，首次就類比油氣藏給出明確定義，并認可了其在未開發(fā)儲量(PUD)評估中的作用，特別是PUD采收率的標定。它可以為有限數(shù)據(jù)下目標油藏的采收率評估提供指導，但要求類比油藏與目標油藏必須共同具有幾個特征，即具有相同的地層、相同的沉積環(huán)境、相似的地質構造、相同的驅動機理[1-3]。雖然SEC公布了油氣藏類比準則，但國內(nèi)尚沒有公開發(fā)表的適合中國石油海外油藏類比的有效方法。因此，SEC新準則下油氣藏類比方法研究對目標油藏采收率的標定具有重要意義。本文嚴格按照SEC準則，從油氣藏類比指標選取著手，在國內(nèi)首次系統(tǒng)地建立了一套符合SEC準則的油氣藏類比方法、技術路線及相似性計算數(shù)學模型，旨在為油氣藏原油采收率的標定和中國石油在海外證券市場進行儲量申報提供強有力的證據(jù)。

1 類比油氣藏類比參數(shù)的確定

1.1 類比油氣藏選擇原則

應選擇地質和開發(fā)資料基本可靠，開發(fā)單元有一定規(guī)模，井網(wǎng)基本完善，注水方式合理，開發(fā)時間較長，規(guī)律性較好及采收率評估合理的油氣藏，其大小可以是一個油氣田、一個油氣藏、一個開發(fā)試驗區(qū)，甚至可以是一個井組。同時，一個油氣藏可按不同開發(fā)階段建成多個類比油氣藏[2]。

1.2 類比油氣藏參數(shù)的確定

類比法主要用于油田開發(fā)前期或初期，一般是通過與已進入開發(fā)中后期的油田進行類比獲得采收率。通過對大量油氣藏數(shù)據(jù)的系統(tǒng)整理分析，重點考慮表征油氣藏特征并影響采收率的相關參數(shù)[4-10]，最終確定了油氣藏類比的6類73個參數(shù)(表1)，并完成相應的類比油氣藏庫的建設。

2 類比思路與流程

在完成類比油氣藏庫建設基礎之上，對類比方法展開研究。根據(jù)可拓相似性理論，油藏可以看作是一個系統(tǒng)，表征該系統(tǒng)特征的要素有很多，比如孔隙度、滲透率、原油黏度等。因此，計算2個油藏之間的相似性(可拓性相似元數(shù)值)，首先應確定表征油藏特征的要素，稱為類比參數(shù)，然后在滿足SEC準則條件下，建立合適的類比方法。

2.1 確定目標油氣藏類比參數(shù)

油氣藏的地質、儲層、流體、溫度壓力系統(tǒng)、儲量特征、開發(fā)參數(shù)等特征參數(shù)反映了油氣藏的總體特征。不同類型油氣藏，反映其總體特征或主要特征的參數(shù)不一樣，因此對于不同類型的目標油氣藏，應從表1的73個參數(shù)中優(yōu)選確定出能夠反映其主要特征的參數(shù)，這些參數(shù)稱為類比參數(shù)。

2.2 確定類比方法

通過大量的文獻調(diào)研及油田實例預測試，創(chuàng)造性地提出了定性類比與定量類比相結合的類比方法。

定性類比是將類比油氣藏庫中的類比油氣藏與目標油氣藏的地質層位、沉積環(huán)境、構造類型、驅動機理和巖石性質一一比較，保留符合上述SEC準則要求的油氣藏(也叫做初選)。

定量類比包括終選和相似性計算。終選是指在初選的基礎上，根據(jù)目標油氣藏儲層、流體、溫度壓力等類比參數(shù)的取值，限定類比油氣藏特征參數(shù)取值范圍，保留符合取值范圍的油氣藏;相似性計算是指利用相似性數(shù)學模型計算終選保留下來的類比油氣藏與目標油氣藏之間的相似程度，并對相似性進行排隊。

相似性數(shù)學模型的確定:判斷任何2個樣本之間的相似程度或差異程度，可以采用距離法。首先，任何2個樣本單元Xi和Xj之間的距離應該是與Xi和Xj有關的數(shù)字，即是Xi和Xj的函數(shù)。其次，任何2個樣本之間的距離應該不小于0，并且當Xi和Xj相同時，樣本之間無差異，距離應該等于0。

油氣藏的地質參數(shù)、儲層物性參數(shù)、流體物性參數(shù)及溫度壓力參數(shù)等表征了油氣藏的整體特征。如果2個油氣藏的各項特征參數(shù)基本接近，則這2個油氣藏很相似或相似度很高;反之，則相異性很高[11-12]。關于相異性或“距離”的常用度量有歐式距離、閔可夫斯基度量(Minkowski)、坎貝拉度量(Canberra)、捷卡諾夫斯基系數(shù)(Czekanowski)，其中歐式距離和閔可夫斯基度量不能消除量綱的影響，坎貝拉度量和捷卡諾夫斯基系數(shù)可以消除量綱的影響，但坎貝拉度量更加直觀。因此，參考坎貝拉度量，并考慮要素的權重系數(shù)，設計了計算類比油氣藏與目標油氣藏之間距離(相異性)的數(shù)學模型[13-14]:

式中:a為目標油氣藏;b為類比油氣藏;i為油氣藏的第i個類比參數(shù);φ為油氣藏孔隙度，%;K為油氣藏滲透率，10-3μm2;μ為原油黏度，mPa·s;Swi為原始含水飽和度，%;NTG為凈毛比;ρo為原油密度，g/cm3;Boi為原油體積系數(shù)，m3/m3;GOR為原始溶解氣油比，m3/t;λ為權重系數(shù)。

將類比油氣藏和目標油氣藏的特征參數(shù)值代入上述模型，計算Similarity(a，b)，數(shù)值越小，表明類比油氣藏與目標油氣藏的相似程度越高。

3 應用實例

為了快速進行油氣藏類比，創(chuàng)新地編制了“油氣藏類比與管理智能系統(tǒng)(軟件)”，可以高效快捷地實現(xiàn)上述類比過程，該軟件已于2013年6月獲得著作權。經(jīng)過對不同地區(qū)、不同類型及不同開發(fā)階段油藏的實例測試，證實該系統(tǒng)準確度高、實用性及可擴展能力強，取得了較好的應用效果。

Minagish油田位于Arab盆地的科威特境內(nèi)，為一灰?guī)r背斜油藏，處于開發(fā)后期，采出程度達35%，標定的最終原油采收率為44%。將Minagish油田作為目標油藏，輸入其類比油藏參數(shù)，利用上述軟件分別進行定性類比與定量類比運算，得到相似程度較高的3個類比油氣藏，并對相似性進行排隊(表2)。

表2 油藏特征參數(shù)

與Minagish油田Minagish油藏相似程度最高的油藏依次為Wafra油田Minagish油藏、Umm Gudair油田Minagish油藏、Asab油田Thamama油藏。根據(jù)這3個類比油氣藏的采收率大小，可推測出Minaghish油田Minaghish單元最終原油采收率約為40% ～45%，與實際標定的最終原油采收率44%相差較小，說明利用定性與定量相結合的類比方法，可以用來對目標油藏采收率進行評估。

4 結論

(1)在國內(nèi)首次系統(tǒng)地建立了一套符合SEC準則的油氣藏類比方法、技術路線及相似性計算數(shù)學模型。

(2)相似性數(shù)學模型的理論基礎是相似性科學及多元統(tǒng)計分析，具有科學性，通過實例可以說明該模型的實用性。

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