李 功 李 偉 杜 娟

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司， 天津 300452)

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海上老油田經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度計(jì)算方法研究

李 功 李 偉 杜 娟

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司， 天津 300452)

利用渤海水驅(qū)砂巖油田80個(gè)獨(dú)立開(kāi)發(fā)單元資料，回歸了不同井網(wǎng)密度下的采收率經(jīng)驗(yàn)公式。結(jié)合老區(qū)油田遞減規(guī)律及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法，推導(dǎo)出了老油田經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度的計(jì)算方法。該方法對(duì)海上老油田的井網(wǎng)加密具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

采收率； 經(jīng)驗(yàn)公式； 經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度

經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度[1-3]是指在一定的油價(jià)和財(cái)稅政策條件下，能夠采出具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值儲(chǔ)量的井網(wǎng)密度。海上油田開(kāi)發(fā)受環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、平臺(tái)空間及壽命等因素的限制，采用不同于陸上油田的開(kāi)發(fā)模式[4-6]，其開(kāi)發(fā)初期一般采用大井距、高采油速度生產(chǎn)，隨著油田開(kāi)發(fā)層不斷加深，需進(jìn)行井網(wǎng)加密，從而提高油田采收率。井網(wǎng)加密是海上油田開(kāi)發(fā)調(diào)整中的重要措施之一，因此，確定合理的經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度是保持油田長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。研究油田的經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度，可以有效開(kāi)發(fā)油田，并指導(dǎo)油田生產(chǎn)，避免開(kāi)發(fā)投資的浪費(fèi)。

老區(qū)井網(wǎng)加密的經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度可利用增量法進(jìn)行測(cè)算，即只計(jì)新增投資和收益，當(dāng)新增利潤(rùn)達(dá)到公司可承受的最低收益率時(shí)，此時(shí)的井網(wǎng)密度為經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度。在計(jì)算油藏收益時(shí)，需先確定油田井網(wǎng)密度與采收率之間的關(guān)系，并根據(jù)油田地質(zhì)油藏特征及開(kāi)發(fā)生產(chǎn)規(guī)律確定不同井網(wǎng)密度下的油氣產(chǎn)量，最后通過(guò)凈現(xiàn)值法計(jì)算不同類型油田的經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度。

1 計(jì)算方法的建立

我國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油可采儲(chǔ)量計(jì)算方法》(SY/T5367-2010)中介紹了水驅(qū)砂巖油田采收率計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式。這些經(jīng)驗(yàn)公式均是根據(jù)陸上油田實(shí)際資料回歸得到的，在計(jì)算海上油田采收率時(shí)誤差較大，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)油田潛力，因此需要建立海上油田的采收率經(jīng)驗(yàn)公式。

文獻(xiàn)[7]中詳細(xì)介紹了渤海砂巖油田采收率經(jīng)驗(yàn)公式回歸過(guò)程，通過(guò)收集渤海水驅(qū)砂巖油田資料80個(gè)獨(dú)立水驅(qū)開(kāi)發(fā)單元資料，采用最小二乘優(yōu)化迭代方法，分析多種函數(shù)的回歸結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在不同的流動(dòng)系數(shù)下，采收率與井網(wǎng)密度呈y=ae-bx形式的指數(shù)關(guān)系，回歸得出渤海油田井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系式(見(jiàn)表1)。其中，流度=K/μ，K為平均空氣滲透率，10-3μm2；μ為地層原油黏度，mPa·s。

表1 渤海油田井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系表

注：ER為采收率，f；s為井控面積，hm2口。

通過(guò)回歸的渤海油田采收率經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算了渤海22個(gè)主力油田的采收率，其結(jié)果與標(biāo)定采收率絕對(duì)誤差僅為2.6%，且渤海油田采收率經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果均集中分布在標(biāo)定采收率與計(jì)算采收率的直線上，表明利用采收率經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的采收率誤差均較小(見(jiàn)圖1)，可以用來(lái)預(yù)測(cè)渤海水驅(qū)砂巖油田采收率。

根據(jù)油田的流體特性，按照流度計(jì)算不同井網(wǎng)密度下的采收率(圖2)?？梢?jiàn)，對(duì)于油田開(kāi)發(fā)早期，由于井較少，井與井之間不存在相互干擾，單井增加的可采儲(chǔ)量最大；隨著井?dāng)?shù)增多，井間發(fā)生干擾，采收率隨著井網(wǎng)密度的增加而增加，但增幅變緩，單井增加可采儲(chǔ)量呈指數(shù)規(guī)律下降。

圖1 由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的采收率與油田標(biāo)定采收率關(guān)系

圖2 渤海S油田采收率、單井增加可采儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度的關(guān)系

結(jié)合油田的歷史數(shù)據(jù)(新投產(chǎn)的油田類比相似油田)判斷油田遞減規(guī)律(指數(shù)遞減、調(diào)和遞減、雙曲遞減)，并根據(jù)回歸的采收率經(jīng)驗(yàn)公式及遞減規(guī)律計(jì)算出不同井網(wǎng)密度下的歷年的產(chǎn)量。

采用凈現(xiàn)值法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，以公司可承受的最低收益率為衡量指標(biāo)。相關(guān)的方法參照國(guó)家石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油可采儲(chǔ)量計(jì)算方法》(SY/T5367-2010)中“經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量計(jì)算”部分。凈現(xiàn)值N的計(jì)算公式為：

式中：N—— 凈現(xiàn)值，萬(wàn)元；

CI—— 現(xiàn)金流入(原油產(chǎn)量與價(jià)格的乘積)，即油氣銷售收入，萬(wàn)元；

CO—— 現(xiàn)金流出，包括固定投資、操作成本以及稅費(fèi)，萬(wàn)元；

i—— 貼現(xiàn)率，%；

Ta—— 年限，年。

現(xiàn)金流出的固定投資是通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析渤海近幾年大型綜合調(diào)整項(xiàng)目的固定成本(包括鉆井投資、工程投資等)以及操作成本，并將其折算到單井上。例如，渤海S油田按照單井成本C，考慮各種稅金及費(fèi)率進(jìn)行計(jì)算。

2 實(shí)例應(yīng)用

渤海S油田某區(qū)塊含油面積為32.3 km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量為17 964×104t，基礎(chǔ)井網(wǎng)的井網(wǎng)密度為 6 口/km2。在此，根據(jù)表1計(jì)算渤海S油田不同井網(wǎng)密度下的采收率(見(jiàn)表2)。

表2 渤海S油田不同井網(wǎng)密度下的采收率

根據(jù)油田的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)判斷S油田符合雙曲遞減，并根據(jù)表2的計(jì)算結(jié)果及遞減規(guī)律，計(jì)算出S油田不同井網(wǎng)密度下的歷年的產(chǎn)量(見(jiàn)圖3)。

圖3 渤海S油田某區(qū)塊不同井網(wǎng)密度下歷年的產(chǎn)量圖

利用凈現(xiàn)值法計(jì)算不同油價(jià)下渤海S油田某區(qū)塊經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度(圖4)，通過(guò)計(jì)算可知，隨著油價(jià)的不斷增加，經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度也隨之增加，當(dāng)油價(jià)從每桶50美元增加到80美元時(shí)，經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度由7.2 口/km2上升到11 口/km2，加密井的潛力由30口井上升到165口井，老油田未來(lái)仍有較大的開(kāi)發(fā)潛力。

圖4 渤海S油田某區(qū)塊經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度與油價(jià)的關(guān)系

3 結(jié) 語(yǔ)

根據(jù)渤海水驅(qū)砂巖油田80個(gè)獨(dú)立開(kāi)發(fā)單元資料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在不同的流動(dòng)系數(shù)下，采收率與井網(wǎng)密度呈很好的指數(shù)關(guān)系；同時(shí)，回歸得到渤海海上油田采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系式，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值法研究了渤海油田不同油價(jià)下的經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度。通過(guò)研究認(rèn)為，渤海油田仍然具有一定的井網(wǎng)加密潛力，隨著油價(jià)升高，井網(wǎng)加密的潛力越大。經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度研究的意義在于使決策者掌握油田井網(wǎng)加密的限度，避免開(kāi)發(fā)中的投資浪費(fèi)。

[1] 梁凇,賈京坤,楊航,等.基于單井控制儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度的老油田經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度計(jì)算新方法[J].油氣地質(zhì)與采收率,2014,21(4):104-106.

[2] 黃金山.油田經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度計(jì)算新方法[J].油氣地質(zhì)與采收率,2013,20(3):53-56.

[3] 羅治形,李傳亮.老油田經(jīng)濟(jì)合理井網(wǎng)密度確定方法探討[J].斷塊油氣田,2005,12(6):44-46.

[4] 周守為.中國(guó)近海典型油田開(kāi)發(fā)實(shí)踐[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009：13-22.

[5] 周守為.海上油田高效開(kāi)發(fā)新模式探索與實(shí)踐[M].北京：石油工業(yè)出版社,2007：22-26.

[6] 周守為.海上油田高效開(kāi)發(fā)技術(shù)探索與實(shí)踐[J].中國(guó)工程科學(xué),2009,11(10):55-60.

[7] 閆鳳玉,李功,楊東東，等.渤海水驅(qū)砂巖油田井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2015,15(10):83-86.

Study on the Calculation Method of Economic Well Pattern Density in Offshore Oil Field

LIGongLIWeiDUJuan

(Tianjin Branch of CNOOC Ltd., Tianjin 300452, China)

Based on the data of 80 independent development blocks in Bohai water drive oilfield, empirical formula of recovery factor in Bohai oilfield is regressed. Combined with the decline law and economic appraisal method, the calculation method for economical well density of old oilfields is set up, which has strong practicability for well pattern infilling in offshore oil field.

recovery factor; empirical formula; economy well density

2017-01-09

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“海上油田叢式井網(wǎng)整體加密及綜合調(diào)整油藏工程技術(shù)示范”(2011ZX05057-001)

李功(1983 — )，男，工程師，研究方向?yàn)橛蜌馓镩_(kāi)發(fā)。

TE343

A

1673-1980(2017)03-0060-03