等時(shí)法分析油田動(dòng)態(tài)特征

孫敬，劉德華 （油氣鉆采工程湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北 武漢430100）

李兆舜 （北京華油油氣技術(shù)開發(fā)有限公司，北京100027）

唐江 （油氣鉆采工程湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北 武漢430100）

油氣藏產(chǎn)量遞減分析，是油氣藏開發(fā)生產(chǎn)過程中的一項(xiàng)重要工作[1～3]，是后期產(chǎn)量預(yù)測(cè)、區(qū)塊產(chǎn)量規(guī)劃的基礎(chǔ)。在對(duì)區(qū)塊產(chǎn)量變化規(guī)律的常規(guī)分析中，主要以反映區(qū)塊實(shí)際生產(chǎn)狀況的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料為基礎(chǔ)，分析不同時(shí)段對(duì)應(yīng)的區(qū)塊產(chǎn)量變化特征包括遞減類型以及遞減率。對(duì)于每年都有新井投產(chǎn)的區(qū)塊，新井產(chǎn)量的增加勢(shì)必會(huì)對(duì)區(qū)塊產(chǎn)量變化規(guī)律造成一定的影響。為了避開新井投產(chǎn)的影響，提出了一種新的分析方法——等時(shí)分析法，即將各區(qū)塊每年投產(chǎn)的生產(chǎn)井，放在同一時(shí)刻投產(chǎn)，然后計(jì)算每個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的區(qū)塊產(chǎn)量，作圖進(jìn)行產(chǎn)量變化分析。與常規(guī)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線法相比，將不同時(shí)間投產(chǎn)井的投產(chǎn)時(shí)間放在同一個(gè)起點(diǎn)，進(jìn)行區(qū)塊產(chǎn)量變化規(guī)律分析，杜絕了新井投產(chǎn)的影響，更真實(shí)地反映了區(qū)塊產(chǎn)量遞減的特征，特別是對(duì)于后期井網(wǎng)加密的區(qū)塊、新開發(fā)的區(qū)塊進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測(cè)有更方便的應(yīng)用。

1 等時(shí)法分析區(qū)塊遞減特征

對(duì)于每年都有新井投產(chǎn)的區(qū)塊，在對(duì)區(qū)塊進(jìn)行遞減分析的過程中，由于受新井新增產(chǎn)量的影響，直接采用區(qū)塊的月生產(chǎn)數(shù)據(jù)或年生產(chǎn)數(shù)據(jù)均不能真實(shí)地反映區(qū)塊的遞減特征。用等時(shí)法對(duì)區(qū)塊遞減特征進(jìn)行分析即將不同時(shí)間投產(chǎn)的生產(chǎn)井放在同一個(gè)起點(diǎn)開始生產(chǎn)，計(jì)算出每個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的區(qū)塊產(chǎn)量，在此基礎(chǔ)上再對(duì)區(qū)塊的遞減規(guī)律進(jìn)行分析。

1.1 實(shí)例應(yīng)用

1）A區(qū)塊生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線分析 以西北部某油田的A區(qū)塊為例進(jìn)行產(chǎn)量變化規(guī)律研究。A區(qū)塊于2000年正式投入生產(chǎn)，一次性投產(chǎn)8口生產(chǎn)井。2001～2003年期間投新井7口，2004年增加新井15口，2005年新增井15口，2006年新增井60口，2007年新增井10口，2008年新增井7口，2009年新增井2口，此后生產(chǎn)井?dāng)?shù)保持穩(wěn)定。A區(qū)月生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線如圖1所示。

從圖1可以看出，A區(qū)塊2006年前隨著生產(chǎn)井?dāng)?shù)的不斷增加區(qū)塊產(chǎn)量呈上升的趨勢(shì)，為區(qū)塊的上產(chǎn)階段。2006年1月開始，區(qū)塊產(chǎn)量開始遞減進(jìn)入開發(fā)的遞減階段。由于區(qū)塊每年均有新井的投入，采用區(qū)塊的月產(chǎn)量變化曲線對(duì)產(chǎn)量遞減特征進(jìn)行擬合分析存在一定的誤差。

2）A區(qū)塊產(chǎn)量遞減規(guī)律分析 采用等時(shí)法，將A區(qū)塊2000～2009年投產(chǎn)井生產(chǎn)數(shù)據(jù)，放在同一起點(diǎn)2000年1月，經(jīng)每口井每個(gè)時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)整理后得到區(qū)塊月產(chǎn)油量變化曲線如圖2所示。

圖1 A區(qū)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線圖

圖2 生產(chǎn)時(shí)間放在同一起點(diǎn)A區(qū)塊月產(chǎn)油量曲線圖

分析圖2可知，采用等時(shí)法將區(qū)塊月生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理后，區(qū)塊產(chǎn)量下降趨勢(shì)明顯，通過軟件對(duì)第1個(gè)遞減段進(jìn)行擬合分析[4]，產(chǎn)量遞減特征符合指數(shù)遞減，遞減公式Qo＝6124.6e－0.0183t，遞減率為1.85%。

1.2 可行性分析

采用等時(shí)法對(duì)區(qū)塊產(chǎn)量遞減特征進(jìn)行分析也受到時(shí)間的制約，如將2009年投產(chǎn)的2口新井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)與起始時(shí)間點(diǎn)2001年1月對(duì)應(yīng)，由于這2口井的實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間只有1年，遞減規(guī)律最精確的擬合段為2000年1月～2001年1月。從圖2中可以看出2000年1月～2004年1月曲線變化規(guī)律基本保持一致，因此選取遞減段2000年1月～2004年1月進(jìn)行遞減規(guī)律擬合也能準(zhǔn)確地反映區(qū)塊的遞減特征。受每口井生產(chǎn)時(shí)間的限制，對(duì)2005年后的第2個(gè)遞減段進(jìn)行擬合說明區(qū)塊遞減特征的意義不大。

2 采用等時(shí)法提高產(chǎn)量預(yù)測(cè)精度

油田產(chǎn)量預(yù)測(cè)對(duì)合理安排油田生產(chǎn)運(yùn)行有著重要的意義[5]，是編制油田開發(fā)規(guī)劃部署，進(jìn)行油氣田開發(fā) （調(diào)整）方案設(shè)計(jì)，以及油氣田開發(fā)動(dòng)態(tài)分析的重要內(nèi)容[6]。采用等時(shí)法進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測(cè)即將不同年份投產(chǎn)的新井分別進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測(cè)，首先將同一年份投產(chǎn)井月產(chǎn)量數(shù)據(jù)用等時(shí)法進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)選擇合理的時(shí)間段用軟件擬合其產(chǎn)量變化模型，用該模型進(jìn)行不同年份投產(chǎn)井的產(chǎn)量預(yù)測(cè)，將不同年份投產(chǎn)井預(yù)測(cè)產(chǎn)量在相同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行累加，即可得到區(qū)塊產(chǎn)量的預(yù)測(cè)值。采用這種方法進(jìn)行處理不僅可以提高區(qū)塊產(chǎn)量預(yù)測(cè)精度，同時(shí)還可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)油田開發(fā)中后期加密調(diào)整井的產(chǎn)量。

2.1 區(qū)塊產(chǎn)量預(yù)測(cè)

以西北部某油田的B區(qū)塊為例，進(jìn)行新井產(chǎn)量遞減規(guī)律分析。該區(qū)塊于2007、2008、2009年分別大規(guī)模投產(chǎn)一批新井，將每年投產(chǎn)的新井產(chǎn)量進(jìn)行整理，作不同時(shí)期投產(chǎn)井月產(chǎn)量隨時(shí)間變化曲線圖，如圖3所示。

采用動(dòng)態(tài)分析軟件，分別對(duì)2007、2008、2009年投產(chǎn)井的月產(chǎn)油量進(jìn)行遞減規(guī)律擬合，擬合遞減規(guī)律如下：2007年投產(chǎn)井產(chǎn)量遞 減 公 式Q＝ 107.91/（1＋0.0672t）；2008年投產(chǎn)井產(chǎn)量遞減公式Q＝2362.02/（1＋0.0828t）；2009年投產(chǎn)井產(chǎn)量遞減公式Q＝2876.84/（1＋0.1235t）。

圖3 B區(qū)分年投產(chǎn)井月產(chǎn)油量曲線圖

若對(duì)區(qū)塊產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，則可以利用擬合公式分別對(duì)每年投產(chǎn)井產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后將每年預(yù)測(cè)結(jié)果相加，即可得到區(qū)塊預(yù)測(cè)結(jié)果。采用這種方法預(yù)測(cè)產(chǎn)量，避免了不同時(shí)間投產(chǎn)井對(duì)產(chǎn)量遞減規(guī)律的影響，提高了預(yù)測(cè)精度。該區(qū)塊的產(chǎn)量預(yù)測(cè)結(jié)果見表1。

表1 B區(qū)塊產(chǎn)量預(yù)測(cè)結(jié)果

2.2 加密井產(chǎn)量預(yù)測(cè)

分別對(duì)B區(qū)塊2007、2008、2009年投產(chǎn)井的產(chǎn)量遞減規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表2。

從表2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析可知，2008年投產(chǎn)井的遞減率比2007年投產(chǎn)井的遞減率大，2009年投產(chǎn)井的遞減率比2008年投產(chǎn)井的遞減率大，隨著時(shí)間的推移，后投產(chǎn)井產(chǎn)量遞減率逐漸變大。這主要是由于地層條件會(huì)隨著開發(fā)的進(jìn)行而發(fā)生變化，同一區(qū)塊不同時(shí)期投產(chǎn)的新井遞減變化規(guī)律也不相同，對(duì)該油田有新井投產(chǎn)的其他區(qū)塊也作了新井投產(chǎn)的遞減規(guī)律研究，研究結(jié)果一致。因此在對(duì)某區(qū)塊加密井產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)應(yīng)考慮新井投產(chǎn)的時(shí)間。如2009年在該油田B區(qū)加密一批新井，要對(duì)這批加密井產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，則遞減率應(yīng)取12.35%進(jìn)行預(yù)測(cè)。

表2 B區(qū)塊分年投產(chǎn)井遞減率數(shù)據(jù)表

3 采用等時(shí)法判別井間連通情況

井間連通情況的判斷對(duì)準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層砂體分布狀態(tài)，明確壓力傳播方向，以及油田中后期開發(fā)規(guī)劃都有重要的意義。采用等時(shí)法判別井間連通情況，主要是利用相鄰各井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，將不同時(shí)間投產(chǎn)的各井產(chǎn)油量數(shù)據(jù)放在同一生產(chǎn)起點(diǎn)作圖，相鄰兩井在相同的工作制度下，若兩井生產(chǎn)曲線變化趨勢(shì)一致，則可以判斷兩口井井間連通[7]。

圖4 A區(qū)某一生產(chǎn)單元生產(chǎn)井分布圖

3.1 應(yīng)用實(shí)例

西北部某油田A區(qū)塊采用衰竭式生產(chǎn)方式開采，取該區(qū)塊某一生產(chǎn)單元為例進(jìn)行分析，井距300m，各井分布示意圖如圖4所示。

該生產(chǎn)單元各井投產(chǎn)時(shí)間分別為：1井于2000年8月投產(chǎn)；2、3、4井于2005年10月投產(chǎn)；5、6、7井于2006年10月投產(chǎn)。將各井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)均放到2000年8月這個(gè)生產(chǎn)起點(diǎn)，作圖5。

從圖5曲線的變化趨勢(shì)看，1井和4井、2井和3井、5井和7井的變化趨勢(shì)基本保持一致，從而判斷1井和4井之間連通，2井和3井之間連通，5井和7井之間連通。

3.2 可行性分析

采用這種方法判斷井間連通性，需具備以下幾點(diǎn)條件：①油藏或氣藏采用衰竭式開發(fā)的生產(chǎn)方式；②儲(chǔ)層具備較好的物性條件；③判斷某相鄰兩井的井間連通性時(shí)，兩井工作制度需相同。

圖5 A區(qū)塊某一生產(chǎn)單元生產(chǎn)井動(dòng)態(tài)圖

4 結(jié) 論

1）采用等時(shí)法對(duì)區(qū)塊產(chǎn)量變化規(guī)律進(jìn)行分析，成功避免了新井投產(chǎn)對(duì)區(qū)塊產(chǎn)量遞減的影響，方法簡(jiǎn)單可行。

2）對(duì)有新井投產(chǎn)的區(qū)塊，采用分年投產(chǎn)井的方式進(jìn)行區(qū)塊產(chǎn)量的預(yù)測(cè)提高了預(yù)測(cè)精度。

3）采用生產(chǎn)單元?jiǎng)討B(tài)資料結(jié)合等時(shí)法對(duì)井間連通性進(jìn)行判斷，判斷方法簡(jiǎn)便可行。

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