王苛宇，杜 燕，申哲娜，周鄰丹，趙 倩.

(陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075)

延長油田注水開發(fā)采收率經(jīng)驗(yàn)公式擬合

王苛宇，杜 燕，申哲娜，周鄰丹，趙 倩.

(陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075)

延長油田在開發(fā)過程中沒有采收率經(jīng)驗(yàn)公式，且石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)公式不適合延長低滲透油藏?；诖?，采用SPSS軟件多元線性回歸方法擬合出4個采收率經(jīng)驗(yàn)公式，為后續(xù)開展可采儲量標(biāo)定工作提供技術(shù)支撐。通過隨機(jī)抽取區(qū)塊對公式進(jìn)行精度驗(yàn)證，平均相對誤差為6.02%，證實(shí)了該公式綜合擬合程度較高；在公式的選取中，發(fā)現(xiàn)不同的參數(shù)范圍對應(yīng)不同的經(jīng)驗(yàn)公式模型；通過對新公式的分析，討論了影響延長油田水驅(qū)采收率的主要地質(zhì)和開發(fā)因素，孔隙度和原始含油飽和度對公式中采收率的貢獻(xiàn)相對較大。

延長油田；注水開發(fā)；采收率經(jīng)驗(yàn)公式；參數(shù)范圍；公式選取

延長油田地處鄂爾多斯盆地東南緣，地質(zhì)條件復(fù)雜，儲層物性差，屬于低滲、低壓、低產(chǎn)的“三低”油藏；由于地質(zhì)條件及陜北地區(qū)缺水的綜合影響，延長油田注水起步較晚，規(guī)模注水也相對滯后，因此在水驅(qū)采收率經(jīng)驗(yàn)公式方面屬于空白[1-4]。與此同時，國土資源部為加強(qiáng)石油天然氣可采儲量動態(tài)管理，出臺了《石油天然氣探明可采儲量動態(tài)管理辦法》，要求各油田公司對已開發(fā)油田的可采儲量逐步實(shí)行“三年一大標(biāo)，一年一小標(biāo)”的工作目標(biāo)。在此背景下，延長油田注水開發(fā)采收率經(jīng)驗(yàn)公式擬合勢在必行，因此本文在分析行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推薦的已開發(fā)油田采收率經(jīng)驗(yàn)公式在延長油田適用性的基礎(chǔ)上，結(jié)合延長油田自身的地質(zhì)情況和注水開發(fā)特征，建立延長油田注水開發(fā)采收率經(jīng)驗(yàn)公式[5-9]。

1 行業(yè)采收率計(jì)算公式在延長油田的適用性

目前國內(nèi)外采收率的求取方式多種多樣，但求取采收率的計(jì)算方法普遍適用于中高滲透油藏，對低滲透、特低滲透油藏的適用性不高[5-13]，本文選取延長油田幾個不同注水區(qū)塊標(biāo)定采收率與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推薦公式計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對比。(其中，公式1、2、3為石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5367—2010的經(jīng)驗(yàn)公式，公式4為國家石油儲委辦公室推導(dǎo)公式，公式5為長慶油田經(jīng)驗(yàn)公式[14-15]。)

表1公式(1～5)計(jì)算值與標(biāo)定采收率值相對誤差表
Table1Formula(1～5)calculationvalueandrelative

errortableofcalibrationrecoveryvalue單位：%

從表1可以看出，經(jīng)驗(yàn)公式(1～5)相對誤差都很大，為34.3%～89.1%之間，在延長油田的適用

性較差。分析其原因：①各經(jīng)驗(yàn)公式所依據(jù)的油田資料和地質(zhì)背景有差異；②經(jīng)驗(yàn)公式(1～5)中參數(shù)選取時多為中高滲區(qū)塊，與延長油田低孔、低滲參數(shù)不一致；③各油田所采取的開發(fā)方式不同；④經(jīng)驗(yàn)公式擬合沒有做到及時更新，最近10年油田酸化壓裂等增產(chǎn)措施得以推廣應(yīng)用，經(jīng)驗(yàn)公式也得重新擬合。因此，為了更科學(xué)準(zhǔn)確地計(jì)算延長低滲透油藏注水開發(fā)的采收率，延長油田必須依照自身的地質(zhì)條件和開發(fā)特征擬合采收率經(jīng)驗(yàn)公式，以指導(dǎo)延長油田可采儲量標(biāo)定工作。

2 經(jīng)驗(yàn)公式擬合

通過對延長油田開發(fā)單元的反復(fù)核查分析，篩選出126個參數(shù)齊全、準(zhǔn)確的開發(fā)單元作為延長油田注水開發(fā)采收率經(jīng)驗(yàn)公式回歸的統(tǒng)計(jì)資料，利用SPSS軟件多元回歸原理經(jīng)過多次擬合得出經(jīng)驗(yàn)公式4個(表2)。

與標(biāo)定的采收率值相比，擬合的模型計(jì)算結(jié)果的相對誤差均值較小，都在10%以內(nèi)，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)分析，4個公式相對誤差值在-5%～5%以內(nèi)占比85%以上，說明4個公式符合率高。

3 經(jīng)驗(yàn)公式選取

對于延長油田低滲透注水砂巖油藏，表征儲集層物性的關(guān)鍵參數(shù)為滲透率和孔隙度，表征流體的關(guān)鍵參數(shù)為黏度，表征流體在孔隙中的流動性關(guān)鍵參數(shù)為流度。因此通過篩選我們選取孔隙度、滲透率、原油黏度和流度來分析[16-19]，以參數(shù)的范圍選取對應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式。

表2 公式模型Table 2 Formula models

注：E——采收率，%；K——滲透率，mD；Φ——孔隙度，%；R——原始?xì)庥捅龋籪——井網(wǎng)密度，口/km2；B——體積系數(shù)；μ——原油地層黏度，mPa·s；S——含油飽和度，%；h——有效厚度，m；Sf——井控面積，km2；Vk——滲透率變異系數(shù)；TR——油層溫度，℃。

表3 不同參數(shù)范圍誤差分析Table 3 Error analysis of different parameter range

從表3可以看出：以滲透率為例，滲透率<1 mD時，公式B的相對誤差為6.77%，為4個公式中的最低值；而滲透率在1～15 mD范圍時，選取公式C相對合適。因此可以看出，所擬合的4個經(jīng)驗(yàn)公式都有一定的適用范圍，即經(jīng)驗(yàn)公式的選用因油田儲層特征而異，在參數(shù)范圍重合時，按照相關(guān)度大小順序選取，參數(shù)相關(guān)度大小排序?yàn)椋簼B透率>流度>單儲系數(shù)>黏度>孔隙度。同時，從表中數(shù)值可以看出，滲透率的大小對公式的精準(zhǔn)度有一定的影響，滲透率在<1 mD時，4個公式的平均相對誤差為7.46%；而滲透率在1～15 mD范圍時，4個公式的平均相對誤差為7.87%。說明滲透率越小，公式的相對誤差越小?？紫抖仍?～10%范圍時，4個公式的平均相對誤差為5.65%；孔隙度在10%～17%范圍時，4個公式的平均相對誤差為8.74%。反映出擬合的公式比較適合延長油田低孔、低滲的油藏特征。

4 經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)用

按照參數(shù)優(yōu)選對應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式對盲選區(qū)塊進(jìn)行計(jì)算，具體計(jì)算結(jié)果見表4。

從表4的結(jié)果可以看出，經(jīng)驗(yàn)公式結(jié)果和標(biāo)定結(jié)果相差不大，精度高，相對誤差在10%以下的占比為87%，總的相對誤差平均值為6.02%，符合石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(<10%)的要求。總體而言，擬合經(jīng)驗(yàn)公式在延長油田具有很好的適用性。

5 影響采收率的主要因素分析

4個經(jīng)驗(yàn)公式模型都是線性關(guān)系，公式C雖然相對誤差最低，但是公式中缺少原油黏度和滲透率這2項(xiàng)重要參數(shù)，因此本文選取公式A來分析影響采收率的主要因素。將各項(xiàng)參數(shù)的平均值帶入公式A中，當(dāng)采收率E和常數(shù)項(xiàng)之差的計(jì)算值取100%時，便可以得到公式中出現(xiàn)的各變量對采收率的影響值(表5)。

表4 經(jīng)驗(yàn)公式采收率計(jì)算結(jié)果對比Table 4 The experience formula of recoverycalculation results contrast

表5 各變量對采收率的影響Table 5 Influence of each variable on recovery rate

由表5可以看出，原始?xì)庥捅葘Σ墒章视绊懞艿?，這與延長油田地層中溶解的天然氣量少有直接關(guān)系。公式中流度對數(shù)對采收率的影響很低，但反應(yīng)到流度上影響被放大，延長油田的滲透率低值直接影響其流度對數(shù)為負(fù)數(shù)，這與其地質(zhì)條件吻合；在生產(chǎn)過程中要增加原油采收率，壓裂等增產(chǎn)措施是加大流體在多孔介質(zhì)中流動性的必要條件。孔隙度和原始含油飽和度對公式采收率的貢獻(xiàn)相對較大，在延長低滲透油藏中，相當(dāng)一部分孔隙屬于死孔隙，里面的原油是水驅(qū)所不能波及的；因此，努力提高有效孔隙度和加大原始含油飽和度的利用值，對采收率有很大幅度的提高，這也是公式參數(shù)中這兩項(xiàng)參數(shù)的重要體現(xiàn)。

6 結(jié)論與認(rèn)識

(1)行業(yè)中的經(jīng)驗(yàn)公式在延長低滲油田不適應(yīng)，相對誤差在34.3%～89.1%之間。

(2)由SPASS軟件擬合出符合延長油田自身地質(zhì)和開發(fā)條件的注水采收率經(jīng)驗(yàn)公式4個。

(3)經(jīng)驗(yàn)公式的應(yīng)用存在范圍的篩選。盲選延長油田不同區(qū)塊來檢驗(yàn)公式的準(zhǔn)確性，平均誤差為6.02%，精度高，符合標(biāo)準(zhǔn)。

(4)通過公式分析，孔隙度和原始含油飽和度對公式采收率的貢獻(xiàn)相對較大。

(5)經(jīng)驗(yàn)公式的擬合填補(bǔ)了延長油田注水開發(fā)過程中采收率計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式的空白，為后續(xù)的可采儲量標(biāo)定工作等提供支撐。

(6)延長油田的注水處于起步階段，后續(xù)還會有更多的壓裂等增產(chǎn)措施應(yīng)用，技術(shù)的進(jìn)步可能導(dǎo)致經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算值偏低，因此，隨著油田的不斷改造和開發(fā)方式的轉(zhuǎn)變，經(jīng)驗(yàn)公式也要不斷的改進(jìn)。

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TheFittingofOilRecoveryEmpiricalFormulaforWaterFloodinginYanchangOilfield

Wang Keyu, Du Yan, Shen Zhe＇na, Zhou Lindan, Zhao Qian

(ResearchInstituteofShaanxiYanchangPetroleum(Group)Co.,Ltd.,Xi＇an,Shaanxi710075,China)

The oil recovery empirical formula which current on the oil industry standards is not suitable for the low permeability reservoir of Yanchang oilfield which does not have its own recovery formula. The SPSS software multiple linear regression method has been used to fit the empirical formula of 4 recovery rate, which provided technical support for the follow-up development of recoverable reserves calibration work. The accuracy of the formula has been verified by the random sampling block, the average relative error was 6.02%, which proved that the fitting degree of the formula was higher. The different parameter ranged correspond to different empirical formulas. Based on the analysis of the new formula, the main geological and development factors of affecting the water drive recovery in oil field have been discussed, the contribution of porosity and original oil saturation to oil recovery was relatively large.

Yanchang oilfield; water flooding; recovery empirical formula; parameter range; formula selection

TE357.45

A

陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司科技攻關(guān)項(xiàng)目“已開發(fā)油田可采資源潛力評價”(ycsy2015ky-A-26)資助。

王苛宇(1987—)，男，工程師，2010年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)(本科)，2013年畢業(yè)于西南石油大學(xué)油氣田開發(fā)專業(yè)(碩士)，現(xiàn)從事可采儲量標(biāo)定及可采資源潛力評價工作。郵箱：550291453@qq.com.