張宏友

中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院, 天津 300459

0 前言

產(chǎn)油量遞減率是反映水驅(qū)油藏開發(fā)效果的一項關鍵開發(fā)指標,該指標可客觀、準確評價遞減率指標是否合理,從而明確油田下一步調(diào)整挖潛、減緩遞減的措施方向,是油田開發(fā)工作者的一項重要研究課題。對于遞減率指標評價,傳統(tǒng)評價方法主要是通過將油田實際遞減率與一套給定的評價標準進行對比[1],然而,遞減率影響因素較多[2-14],不僅受流體性質(zhì)、儲層物性等地下因素影響,還受采油速度、產(chǎn)液量變化等地面人為控制因素影響,不同油田之間、甚至于同一油田不同開發(fā)階段之間的遞減率往往差異較大,如海上油田受平臺壽命限制,通常采取高速開發(fā)的策略,油田投產(chǎn)后表現(xiàn)為采油速度高、產(chǎn)油量遞減快的特點,因此傳統(tǒng)評價方法必然存在一定局限性。據(jù)此,蘇彥春等人提出以定液量和定壓差條件的理論遞減率為基礎,將實際遞減率與理論遞減率對比進行評價[15-20],然而部分油田有時不能滿足定液量或定壓差生產(chǎn)條件,限制了該方法的使用。

本文從遞減率定義以及產(chǎn)油量公式出發(fā),建立遞減率與綜合含水率、采油速度、含水上升率、產(chǎn)液量變化率之間的變化關系式,并引入“單位采油速度遞減率”新評價指標,形成了一種水驅(qū)油藏產(chǎn)油量遞減率評價新方法,解決了傳統(tǒng)評價方法的不足。

1 遞減率影響因素分析

1.1 影響因素公式推導

遞減率定義式為

(1)

產(chǎn)油量計算公式

Qo=(100-fw)QL

(2)

引入含油率參數(shù)

fo=(100-fw)

(3)

將式(2)、(3)代入式(1),得

(4)

式(4)右側第一項為含油率遞減率,第二項為產(chǎn)液量變化率,即產(chǎn)油量遞減率為含油率遞減率與產(chǎn)液量變化率之和的負數(shù)。

將式(3)代入式(4),得

(5)

將式(5)進一步變換,得

(6)

最終得到如下遞減率公式:

(7)

從式(7)可以看出,遞減率主要受4個因素影響:綜合含水率、采油速度、含水上升率、產(chǎn)液量變化率,且表現(xiàn)為:

1)綜合含水率越大,遞減率越大。

2)采油速度越大,遞減率越大。

3)含水上升率越大,遞減率越大。

4)產(chǎn)液量增加,遞減率減小;產(chǎn)液量降低,遞減率增大。其中,綜合含水率、采油速度、含水上升率的影響體現(xiàn)在含油率遞減率上。

1.2 影響因素分解方法

以指數(shù)遞減類型為例,利用式(7)對產(chǎn)油量遞減率影響因素進行分解,步驟如下:

1)利用遞減階段初、階段末采出程度及含水率,計算采油速度和含水上升率。

2)利用指數(shù)遞減規(guī)律對產(chǎn)油量變化曲線進行回歸,得到產(chǎn)油量遞減率。

3)利用指數(shù)遞減規(guī)律對產(chǎn)液量變化曲線進行回歸,得到產(chǎn)液量變化率。

4)繪制含油率變化曲線,并利用指數(shù)遞減規(guī)律對其進行回歸,得到含油率遞減率。

圖1 日產(chǎn)油量、日產(chǎn)液量、含油率變化曲線

表1日產(chǎn)油量遞減率影響因素分解結

時間/a平均綜合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率變化率/()產(chǎn)液量變化率/()產(chǎn)油量遞減率/()2.018.805.82.518.2-7.910.3

1.3 實際油田遞減率影響因素分析

表2中高滲低黏水驅(qū)砂巖油藏遞減率影響因素分解成果

開發(fā)單元平均綜合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率變化率/()產(chǎn)液量變化率/()產(chǎn)油量遞減率/()油藏114.33.45.421.45.126.5油藏210.33.03.111.4-1.59.9油藏313.23.23.515.14.619.7油藏416.13.57.631.95.337.2油藏513.24.34.925.23.428.6

圖2 油藏1～5產(chǎn)油量遞減率與采油速度變化曲線

圖3 錦州9-3油田開采曲線

表3錦州9-3油田產(chǎn)油量遞減率影響因素分解成果

遞減段平均綜合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率變化率/()產(chǎn)液量變化率/()產(chǎn)油量遞減率/()①18.15.12.112.43.316.0②45.710.51.633.6-23.110.5③68.92.61.38.9-2.86.1④74.30.81.43.71.85.5⑤84.31.61.412.95.918.8

2 評價新方法建立

首先,引入“單位采油速度遞減率”新指標,消除了“采油速度”對遞減率指標的客觀影響,其定義式為:

(8)

其次,按照低含水期、中含水期、高含水期、特高含水期對“單位采油速度遞減率”新指標分別制定不同評價標準,進一步消除了“綜合含水率”對遞減率指標的客觀影響。

因此,“單位采油速度遞減率”評價結果僅僅反映含水上升率、產(chǎn)液量變化對遞減率的影響,與傳統(tǒng)評價方法相比,能夠更加客觀、準確評價遞減率指標的合理性。

需要說明的是,根據(jù)“單位采油速度遞減率”評價結果,只需開展以下兩項工作:

1)通過對比含水上升率實際值與理論值,分析目前含水上升率是否合理,其中理論含水上升率計算方法已經(jīng)在文獻中進行介紹[17],此處不再贅述。

2)通過對比無因次采液指數(shù)實際值與理論值,分析油井產(chǎn)液能力是否得到釋放,即可明確目前遞減率的主要影響因素,確定下一步減緩遞減率措施方向(控水、提液)。

3 評價標準制定

針對某個具體油區(qū)或油田來說,需根據(jù)油藏類型不同,統(tǒng)計不同開發(fā)單元、不同含水階段產(chǎn)油量遞減率,得到“單位采油速度遞減率”實際分布范圍,計算其平均值,并以此為基礎,制定評價標準。

表4中高黏水驅(qū)砂巖油藏產(chǎn)油量遞減率影響因素分解成果

開發(fā)單元平均綜合含水率/()含水上升率/()采油速度/()含油率變化率/()產(chǎn)液量變化率/()產(chǎn)油量遞減率/()單位采油速度遞減率/()油藏149.73.82.817.9-0.417.56.2油藏258.13.72.519.9-4.514.35.7油藏336.75.95.251.1-20.230.95.9油藏455.05.32.429.1-11.617.47.2油藏530.92.83.317.43.420.96.4油藏658.45.72.437.5-17.619.78.2油藏734.52.53.513.812.527.67.9油藏850.14.72.739.4-17.821.48.0油藏952.44.42.739.5-19.121.27.8油藏1051.25.61.722.3-5.616.810.1平均值47.74.42.928.8-8.120.87.3

表5單位采油速度遞減率評價標準

含水階段單位采油速度遞減率/()一類二類三類低含水期(<20 )≤4.0>4.0～≤6.0>6.0中含水期(≥20 ～≤60 )≤6.0>6.0～≤8.0>8.0高含水期(>60 ～≤90 )≤5.0>5.0～≤7.0>7.0特高含水期(>90 )≤4.0>4.0～≤6.0>6.0

4 實例應用

5 結論

1)水驅(qū)油藏產(chǎn)油量遞減率主要受4個因素影響:綜合含水率、采油速度、含水上升率、產(chǎn)液量變化率。其中綜合含水率、采油速度、含水上升率越大,產(chǎn)油量遞減率越大;產(chǎn)液量增加,產(chǎn)油量遞減率減小,產(chǎn)液量降低,產(chǎn)油量遞減率增大。

2)按照不同類型油藏、不同含水階段分別制定“單位采油速度遞減率”指標評價標準,據(jù)此建立的水驅(qū)油藏產(chǎn)油量遞減率評價新方法,消除了“采油速度”“綜合含水率”“油藏類型”對產(chǎn)油量遞減率指標的客觀影響,很好地解決了傳統(tǒng)評價方法的不足。

3)實例應用表明,該新方法能夠客觀、準確評價水驅(qū)油藏產(chǎn)油量遞減率是否合理,為油田調(diào)整挖潛提供依據(jù),且該方法具有簡單、方便、可操作性強的特點,易于礦場的推廣應用。其他油田/油區(qū)只需根據(jù)本文方法、思路制定其各自評價標準即可。