范光軍(中國石油吉林油田分公司勘探開發(fā)研究院 吉林松原 138000)
動態(tài)法評估原油證實已開發(fā)儲量的幾點思考
范光軍
(中國石油吉林油田分公司勘探開發(fā)研究院吉林松原138000)
摘要:本文對采用產(chǎn)量遞減曲線法評估證實已開發(fā)儲量時所遇到的遞減類型和遞減率的選取提出了兩點見解,同時初步研究了3種水驅(qū)特征曲線評估證實已開發(fā)儲量的邊界條件。
關(guān)鍵詞:證實已開發(fā)儲量;動態(tài)法評估;產(chǎn)量遞減法;水驅(qū)特征曲線法
油氣儲量是編制油田開發(fā)規(guī)劃、計劃的重要基礎(chǔ)及依據(jù)。證實已開發(fā)儲量(簡稱PD)是指通過現(xiàn)有井、采用現(xiàn)有設(shè)備和操作方法,預(yù)期可采出的儲量,包括那些通過注水或其他提高采收率技術(shù)以補充天然能量和一次采油機理而預(yù)期能夠獲得的油氣增加量。
動態(tài)法評估證實已開發(fā)儲量主要是針對開發(fā)時間較長、有一定油水運動規(guī)律的油氣藏進(jìn)行評估。它利用礦場實際資料如油、氣、水及壓力等數(shù)據(jù)的變化規(guī)律進(jìn)行分析,從而預(yù)測油藏未來的發(fā)展趨勢,是證實已開發(fā)儲量評估最常用的方法,也是儲量評估中相對準(zhǔn)確的方法。動態(tài)法評估的證實已開發(fā)儲量具有時效性,一般有效時間為半年,最多為一年。
產(chǎn)量遞減曲線分析是預(yù)測證實已開發(fā)儲量最可靠的方法之一,其可靠性隨著油田開采成熟度和數(shù)據(jù)光滑性的提高而提高。在產(chǎn)量遞減開始時,趨勢并不明顯,但在能夠確切量化雙曲線遞減之前大部分技術(shù)人員會堅持指數(shù)遞減趨勢。
1.1雙曲線遞減法的應(yīng)用時機
在原油證實已開發(fā)儲量評估工作中,D&M公司每年采用指數(shù)遞減評估的單元一般會超過90%。采用雙曲線遞減法評估證實已開發(fā)儲量的單元存在以下兩種情況。
1.1.1評估單元的產(chǎn)量變化趨勢呈現(xiàn)雙曲線遞減趨勢
以A1單元為例,2007-2009年該單元原油產(chǎn)量處于遞減階段的初期,產(chǎn)量變化趨勢呈現(xiàn)指數(shù)遞減類型。2010年,D&M公司采用指數(shù)遞減評估該單元證實已開發(fā)儲量。
2010-2011年該單元原油產(chǎn)量處于遞減階段的中后期,產(chǎn)量變化趨勢呈現(xiàn)雙曲遞減類型。2012年,D&M公司采用雙曲遞減評估該單元證實已開發(fā)儲量。
1.1.2評估單元的儲量規(guī)模較小,初期遞減較大,遞減類型尚不明確
A2單元證實已開發(fā)儲量小于10×104t,2008-2010年該單元原油產(chǎn)量處于遞減階段初期,遞減率較大但遞減類型并不明確,采用指數(shù)遞減預(yù)測會減少較多的證實已開發(fā)儲量。2010-2011年,該單元原油產(chǎn)量處于遞減階段中后期,產(chǎn)量遞減趨勢逐漸呈現(xiàn)指數(shù)遞減類型,但因2011年評估時數(shù)據(jù)點不足24個月,所以D&M公司仍采用雙曲遞減,在2012年則改為指數(shù)遞減法(圖1)。
紫色點——平均單井月產(chǎn)液量(t); 綠色點——評估單元月產(chǎn)油量(t); 藍(lán)色點——評估單元月產(chǎn)水量(t);紅色點——評估單元月產(chǎn)氣量(m3); GOR——氣油比(m3/t); 黑色點——油井月開井?dāng)?shù)(口)
1.2遞減率的確定方法
在本項原油證實已開發(fā)儲量評估工作中,每年因遞減率取值的不同造成儲量評估結(jié)果存在較大差異的單元達(dá)到12%。在評估單元的產(chǎn)量遞減類型確定后,遞減率的確定方法存在以下3種情況。
1.2.1產(chǎn)量處于遞減階段的評估單元按目前的遞減規(guī)律選取遞減率
以A 3單元為例,2007年開始該單元進(jìn)入產(chǎn)量遞減階段,遞減規(guī)律清晰,平均單井月產(chǎn)油量的遞減率在10%~11%之間,且后期遞減率增大,說明后期加密調(diào)整井的平均單井產(chǎn)油量小于老井。加密調(diào)整井的投產(chǎn)增加了區(qū)塊月產(chǎn)油量,導(dǎo)致區(qū)塊月產(chǎn)油量遞減率6.55%小于平均單井月產(chǎn)油量的遞減率11.2%。評估該單元證實已開發(fā)儲量時均應(yīng)參考該單元當(dāng)時所處遞減階段的遞減率(圖2)。
圖2 A3單元原油證實已開發(fā)儲量評估曲線
1.2.2進(jìn)入遞減期后,由于綜合調(diào)整產(chǎn)量存在波動的評估單元,以調(diào)整前出現(xiàn)的穩(wěn)定遞減段預(yù)測遞減率
以A4單元為例,1997-2004年該評估單元處于第一個遞減階段,油井開井?dāng)?shù)在300口左右,遞減率在6.0%左右;2005-2008年油井?dāng)?shù)增加到4400口,該評估單元處于上產(chǎn)階段;2009-2012年油井?dāng)?shù)陸續(xù)增加到4700口,但該評估單元處于第二個遞減階段的初期,月產(chǎn)油量存在波動,此階段儲量評估時應(yīng)參考第一階段的遞減率。評估該單元證實已開發(fā)儲量時均應(yīng)參考該單元處于第一遞減階段時的遞減率6.0%(圖3)。
圖3 A4單元原油證實已開發(fā)儲量評估曲線
1.2.3處于上產(chǎn)或未出現(xiàn)遞減規(guī)律的評估單元采用平均單井產(chǎn)量遞減段預(yù)測遞減率
以A5單元為例,2004年投產(chǎn)以來,該單元油井開井?dāng)?shù)不斷增加(2012年達(dá)到1600口),月產(chǎn)油量處于上產(chǎn)階段,單元產(chǎn)量沒有出現(xiàn)遞減規(guī)律。盡管平均單井月產(chǎn)油量波動較大,但該單元整體平均單井月產(chǎn)油量呈現(xiàn)遞減趨勢,遞減率在9%左右。評估該單元證實已開發(fā)儲量時均應(yīng)參考平均單井月產(chǎn)油量遞減率預(yù)測該單元的證實已開發(fā)儲量(圖4)。
圖4 A5單元原油證實已開發(fā)儲量評估曲線
在儲量規(guī)模較大的評估單元評估時,除了常用的產(chǎn)量遞減曲線法評估證實已開發(fā)儲量外,還采用水驅(qū)特征曲線法預(yù)測證實已開發(fā)儲量,綜合對比分析儲量評估結(jié)果的合理性。
水驅(qū)特征曲線是天然水驅(qū)和人工注水開發(fā)油田特有的實用方法,是研究油田含水規(guī)律、預(yù)測開采指標(biāo)和標(biāo)定可采儲量的最基本的方法。從理論上就要求計算單元必須是具有獨立的水動力學(xué)系統(tǒng)或注采系統(tǒng)、開發(fā)歷史數(shù)據(jù)獨立與其它開發(fā)單元互不交叉干擾、計算數(shù)據(jù)要匹配合理能反映該系統(tǒng)水驅(qū)油規(guī)律。
2.13種水驅(qū)特征曲線計算公式
含水率與累產(chǎn)油關(guān)系:lgfw=a+bNp(1)
含油率與累產(chǎn)油關(guān)系:lgf0=a-bNp(2)
水油比與累產(chǎn)油關(guān)系:lgWOR=a+bNp(3)
式中:fw——含水率,%;
fO——含油率,%;
WORp——水油比,常數(shù);
Np——累積產(chǎn)油量,104t;
a、b——水驅(qū)曲線直線的截距和斜率。
2.23種水驅(qū)特征曲線的應(yīng)用邊界條件
通過對儲量規(guī)模大于20×104t、含水率大于40%且開發(fā)時間較長的17個評估單元,采用以上3種水驅(qū)特征曲線分別測算證實已開發(fā)儲量,得到3種水驅(qū)特征曲線的特點和應(yīng)用邊界條件(表1)。
表1 不同評估單元證實已開發(fā)儲量測算結(jié)果對比表
結(jié)果表明,在應(yīng)用回歸段時間相同的情況下,3個公式計算結(jié)果從大到小依次為含油率與累產(chǎn)油關(guān)系公式、水油比與累產(chǎn)油關(guān)系公式和含水率與累產(chǎn)油關(guān)系。
例如:B4單元含水率處于40%~70%之間,含水率與累積產(chǎn)量關(guān)系曲線為線性關(guān)系,用含水率曲線預(yù)測證實已開發(fā)儲量,結(jié)果較產(chǎn)量遞減曲線法略顯保守;C1~C8單元含水在70%~90%之間,含水率與累積產(chǎn)量關(guān)系曲線變化較為平緩,3種曲線的證實已開發(fā)儲量預(yù)測結(jié)果與產(chǎn)量遞減曲線法的誤差較大;D4評估單元含水大于90%,含水率與累產(chǎn)關(guān)系曲線再次出現(xiàn)線性關(guān)系,可用含油率(或水油比)與累產(chǎn)關(guān)系曲線預(yù)測證實已開發(fā)儲量,但預(yù)測結(jié)果較產(chǎn)量遞減曲線法的測算結(jié)果偏大(圖5)
圖5 D4單元原油證實已開發(fā)儲量評估曲線
(1)產(chǎn)量遞減曲線法評估證實已開發(fā)儲量時,產(chǎn)量隨時間的變化直觀、計算快捷方便,易于做產(chǎn)量剖面和價值評估,但存在如穩(wěn)定性差、臨時調(diào)整措施較大程度影響儲量規(guī)模,憑經(jīng)驗、類比或采用平均單井遞減率確定的缺點。
(2)水驅(qū)特征曲線法評估證實已開發(fā)儲量時,穩(wěn)定性好、客觀性強,但它沒有時間的概念,不能確定達(dá)到極限產(chǎn)量的時間,同時也無法直接做產(chǎn)量剖面及價值評估。
(3)證實已開發(fā)儲量的測算方法受其評估的時效性限制,應(yīng)主要以產(chǎn)量遞減曲線法為主,其他方法的測算結(jié)果在儲量評估過程中可以參考。