建立采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系的方法探討分析

魏 濤 毛 彬 范 晉

（山東省菏澤市東明縣采油六廠，山東 菏澤 274500）

建立采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系的方法探討分析

魏 濤 毛 彬 范 晉

（山東省菏澤市東明縣采油六廠，山東 菏澤 274500）

石油對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要作用，油田開發(fā)的成敗受采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系的建立正確與否影響重大。通過多年的分析，發(fā)現(xiàn)利用遞減法、水驅(qū)曲線法可對井網(wǎng)條件下的采儲量進(jìn)行確定，再通過油田動用的地質(zhì)儲量可對該井網(wǎng)密度下的采集率進(jìn)行確定。

采收率；井網(wǎng)密度；遞減法

我國的多數(shù)油藏位于陸相沉積處，因此油田企業(yè)為了使投資風(fēng)險能夠降到最低，在開發(fā)油田過程中，投資者在井網(wǎng)投資上會選擇較稀的形式。不過隨著勘探技術(shù)的發(fā)展，對井網(wǎng)加密進(jìn)行了不斷的調(diào)整，使油田的開發(fā)得到了一定的改善，并提高了采收率。

一﹑討論謝爾卡喬夫公式

卡喬夫?qū)Σ墒章屎途W(wǎng)密度的關(guān)系進(jìn)行了多年的研究，最終它證明了油田的采收率和井網(wǎng)密度有著一定的聯(lián)系，并用公式1表達(dá)出來：ER=EDe-as（1）

通過公式我們不難看出，采收率隨著井網(wǎng)密度的增大而成指數(shù)增加，在式子中ER代表采收率；ED代表驅(qū)油效率；S代表井口密度（hm2/口）；a代表幾口系數(shù)（口/hm2）。

通常情況下，驅(qū)油效率不會發(fā)生明顯的變化，因此我們可以將其看作為一個常數(shù)。那么波及系數(shù)的變化就會直接影響采收率，井網(wǎng)密度的增加也會使井網(wǎng)密度成指數(shù)增加。如果油田范圍內(nèi)布滿了井，開發(fā)層全開，那么S則無線接近于0，油田的采收率將和驅(qū)油效率相同。如果油田未被開發(fā)，那么S則接近于無限大，波及系數(shù)將無線接近于0，而采收率則為0。

下面我們做一種假設(shè)，假設(shè)開發(fā)一個儲存量足夠的油田，在油田的范圍內(nèi)，布置幾口井，井的數(shù)量有限，井與井之間沒有干擾，此時采收率同井網(wǎng)密度成反比，可以用公式2進(jìn)行表示：

式子中的C為常數(shù)。如果井足夠多，那么井與井之間將會發(fā)生相互的干擾，油田的采收率的變化將會呈指數(shù)形式。

二﹑采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系建立的常見方法與存在的問題

（一）經(jīng)驗公式法的應(yīng)用

多年來采收率和井網(wǎng)密度關(guān)系的建立一直都是石油工作者需要面臨的問題，謝卡爾喬夫是多數(shù)關(guān)系建立的依據(jù)。如我國在石油勘探過程中，依據(jù)眾多油田的開采資料對采收率于與井網(wǎng)密度進(jìn)行了回歸。在實際操作過程中，首先對油田中的資料加以利用對流度和流動系數(shù)進(jìn)行計算，再通過經(jīng)驗公式對驅(qū)油效率和井網(wǎng)系數(shù)進(jìn)行確定。

另一種較為常用的方法就是利用驅(qū)油效率的經(jīng)驗公式和井網(wǎng)系數(shù)經(jīng)驗公式對驅(qū)油效率和井網(wǎng)系數(shù)進(jìn)行計算，在將最后的記錄帶入到謝爾卡喬夫公式中。經(jīng)驗總公式的適用有著一定的局限性，而且適用于每個油田的總公式都各不相同，這就導(dǎo)致了油田分析結(jié)果存在著波動性，更何況油田的開發(fā)受多方面因素影響，因此分析結(jié)果經(jīng)常得不到人們的期望值。但這并不能否定經(jīng)驗公式法的意義，在油田開發(fā)的初始階段和資料不全的情況下經(jīng)驗公式法對油田的開發(fā)還是有著一定的作用。

（二）數(shù)據(jù)回歸法的應(yīng)用

在實際油田開發(fā)中，都需要對油田中的石油儲存量進(jìn)行統(tǒng)計，因此可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸計算，將（1）中的式子進(jìn)行計變形，得到式子：ln Er=lnED-aS（3）

如果以采收率作為縱坐標(biāo)，井網(wǎng)密度作為橫坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)系中進(jìn)行線性回歸，通過回歸線的截距和斜率我們就可以的到ED和a，這種思考是正確的。但是在實際應(yīng)用中卻存著許多問題，因為采用該種方法需要對油田有一個深度的認(rèn)識，如果對油田的認(rèn)識不足，對采收率的計算將會存在較大誤差，在計算中計算的結(jié)果可能會產(chǎn)生忽小忽大的情況，因此在實際應(yīng)用過程中會存在較大難度。

（三）相滲曲線法

通過相滲資料對驅(qū)油效率進(jìn)行計算，然后在用經(jīng)驗公式對井網(wǎng)系數(shù)進(jìn)行確定，對于井網(wǎng)系數(shù)的計算我們可以利用謝爾卡夫公式完成，即：

采用此種方法的最大難度在于對驅(qū)油效率的確定，通常情況下油田都為多層和采，在不同階段分析出的相滲曲線都會有所不同，經(jīng)常會出現(xiàn)很大的差別。從目前我國油田的開采情況來看，多數(shù)油田都只是在油田的開采初期，利用資料對相滲曲線進(jìn)行了測試，而由于資料的準(zhǔn)確性沒有經(jīng)過嚴(yán)格的考察，因此計算的結(jié)果的準(zhǔn)確性也有待考證。

如果有數(shù)量足夠的曲線，對多條曲線歸一化處理，那么井網(wǎng)密度將會成為一個單點值或固定值，而不同階段的單點值計算出的結(jié)果也有所不同，因此相滲曲線法在實際應(yīng)用中也存在較大問題。

三﹑遞減法與水驅(qū)曲線法

近年來，油田通過大量的數(shù)據(jù)對采收率和井網(wǎng)密度關(guān)系進(jìn)行了建立，通過多年總結(jié)，制定出了兩種使用的方法，分別是遞減法與水驅(qū)曲線法。

（一）遞減法

Arps遞減在國際上已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，Arps遞減中的一種常見的類型就是雙曲線遞減，在雙曲遞減過程中累積產(chǎn)油量和產(chǎn)量之間的關(guān)系如下：

在公式中Np（遞減）表示在遞減期間所有產(chǎn)油的累積量，Qi代表遞減期的最初產(chǎn)油量，n代表遞減指數(shù)，值為0到1之間，Di代表到遞減率。Q代表一段時間內(nèi)的油產(chǎn)量。那么在雙曲遞減在遞減期的儲油量可用公式7表示：

在式子中，NR（遞減）代表遞減期的可采儲量，將公式（7）帶入到公式（6）中變可的到總的技術(shù)采儲量：

在式子中NR表示總的可采儲量，在指數(shù)遞減中，將n=0帶入到式子（8），所以在指數(shù)遞減（NP，Q）或雙曲線遞減（Np,Q1-n）回歸中，截距同斜率的比值就是可采存儲量的值。

（二）水驅(qū)曲線法

水驅(qū)曲線法目前已經(jīng)是一種較為成熟的方法，在油井開采過程中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，本文以甲型水驅(qū)線法為例對其進(jìn)行介紹，甲型水驅(qū)曲線法主要是關(guān)于積產(chǎn)水量和積產(chǎn)油量對半數(shù)關(guān)系，對我國的石油開采有著指導(dǎo)性意義。其表示公式為： lgWp=c+dNp（9）

在公式之中Wp表示累積產(chǎn)水量，d和c分別代表水驅(qū)線的斜率和截距，Np代表產(chǎn)油量的累積值。對式子（8）進(jìn)行推到可以得到累積產(chǎn)油量和含水量之間的關(guān)系。

在式子中fW表示含水率，在計算中想的到可采儲量則需要將含水率的值設(shè)定為極限含水率。

（三）探討應(yīng)用條件

多年的油田開發(fā)經(jīng)驗表明，遞減法和水驅(qū)曲線法是對宏觀規(guī)律的有效體現(xiàn)，在實際工作中不龐大的油田開發(fā)過程中井口的數(shù)量變化也不大，水驅(qū)曲線率也不會發(fā)生較為明顯的變化。因此，合理的使用遞減法和水驅(qū)曲線法對可采儲量進(jìn)行準(zhǔn)確的計算存在著一定的難度。依據(jù)以往的經(jīng)驗表明，如果在油井開采過程中不同區(qū)塊之間儲存物或地質(zhì)條件（裂縫情況﹑水油關(guān)系﹑油藏深度等）差別較小，那么該區(qū)域內(nèi)的油田的采收率和井網(wǎng)密度的變化也應(yīng)該相似。在開采過程中可以將該區(qū)域的動用含油面積和地質(zhì)儲量進(jìn)行疊加，然后在進(jìn)行數(shù)據(jù)回歸，這樣就可以合理的建立采收率與井網(wǎng)密度兩者之間的關(guān)系。例如在我國某油區(qū)內(nèi)，淺層藏油由8個區(qū)域構(gòu)成，每個區(qū)域水驅(qū)曲線都沒有明顯的變化，但將所有的油區(qū)進(jìn)行綜合考慮就會發(fā)現(xiàn)明顯的變化，通過綜合數(shù)據(jù)就可以建立采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系。

除此之外，還需要注意的是公式的建立會受到油田加密方式的影響，不同加密方式和不同階段多對應(yīng)的采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系都會有所不同。下面我們就三種不同的加密方式（如圖1所示）進(jìn)行分析。圖1中的a種加密方式為均勻加密，此種加密方式伴隨著開發(fā)的進(jìn)行不斷增加加密調(diào)整井。長期持續(xù)下去，井與井之間的相互干擾將會變得越來越強，單井的工作能力將會下降。因此，采收率與井網(wǎng)密度之間需要嚴(yán)格的依照指數(shù)規(guī)律進(jìn)行增加。圖1中的b形式為滾動開發(fā)，此種開發(fā)形式就是先找到一個開發(fā)區(qū)進(jìn)行重點開發(fā)，然后以主力開發(fā)區(qū)為圓心不斷的向周圍擴撒﹑調(diào)整。圖1中的c中開發(fā)方式為分塊動用，此種開發(fā)方式就是伴隨著開發(fā)的不斷深入，會有新的區(qū)域被納入到開發(fā)區(qū)域中，對于b﹑c兩種開發(fā)方式采收率與井網(wǎng)密通常不會以指數(shù)的規(guī)律增加。同時在開發(fā)過程中，很可能出現(xiàn)更為復(fù)雜的情況，就是在同一區(qū)域可能會出現(xiàn)多種開發(fā)情況，也就說同一開發(fā)區(qū)域可能出線三種開發(fā)形式的綜合，出現(xiàn)開發(fā)﹑加密﹑再加密，然后在開發(fā)一個新的區(qū)域，再開發(fā)﹑再加密的情況。因此，在對遞減法和水驅(qū)曲線法利用的時，要對油田的情況﹑發(fā)展里程進(jìn)行詳細(xì)的分析，避免判斷出現(xiàn)錯誤。

結(jié)語

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開對石油的運用，因此要做好油田開發(fā)工作。在油田開發(fā)過程中要對采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系進(jìn)行正確的認(rèn)識。對遞減法和水驅(qū)曲線進(jìn)行合理的應(yīng)用，得到采收率和井網(wǎng)密度的關(guān)系，提高油田開發(fā)的水平，為油田的開發(fā)提供一定的幫助，雖然現(xiàn)階段我國的油田開發(fā)在世界上還為處于領(lǐng)先行列，但相信隨著我國技術(shù)的不斷進(jìn)步和工作人員的努力，在不久的將來，我國的油田開發(fā)技術(shù)將位于世界的領(lǐng)先行列。

圖1 不同的加密方式

[1]黃冬梅,楊正明,郝明強,等．微裂縫性特低滲透油藏產(chǎn)量遞減方程及其應(yīng)用[J]．油氣地質(zhì)與采收率,2010,（10）．

[2]趙連素,金春鴻,徐茂彬,等．水驅(qū)特征曲線與產(chǎn)量衰減曲線在濱南油田利7塊的綜合應(yīng)用[J]．油氣地質(zhì)與采收率,2013,（10）．

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