油田開發(fā)動(dòng)態(tài)規(guī)律的分析方法研究與應(yīng)用

郭娜（中石油新疆新港作業(yè)分公司 新疆 克拉瑪依 834000）

油田在開采的過程中，需要對(duì)生產(chǎn)的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，對(duì)油田進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。雖然現(xiàn)有的油藏動(dòng)態(tài)分析方法種類較多，卻無法選擇出一種適合各油田動(dòng)態(tài)分析與預(yù)測的方法。因此，急需對(duì)油田開發(fā)的動(dòng)態(tài)規(guī)律分析方法進(jìn)行研究，從而為我國油田開發(fā)的相關(guān)決策提供更為有力的技術(shù)支持。

一、油田開發(fā)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)及指標(biāo)的預(yù)測方法

油層系統(tǒng)從滲流力學(xué)與控制論的角度理解，屬于分布型參數(shù)系統(tǒng)，油層壓力場以及含水飽和場是描述油層系統(tǒng)狀態(tài)的最為基礎(chǔ)的物理量。但是，在通常的情況下，這些場的描述較為繁多，不易獲得，更不易使用。由此可見，人們盡可能的使用能夠準(zhǔn)確計(jì)量到實(shí)際狀態(tài)的輸出指標(biāo)，對(duì)油層的開采狀態(tài)進(jìn)行更為準(zhǔn)確的表征，這些指標(biāo)主要有產(chǎn)油量、含水量、產(chǎn)液量以及采收率等。

常用的動(dòng)態(tài)指標(biāo)有油氣田的儲(chǔ)量指標(biāo)，主要包含技術(shù)可采儲(chǔ)量、經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量等；油田的產(chǎn)油量指標(biāo)，主要包含日產(chǎn)油量、累產(chǎn)油量、采油速度與采出程度、遞減率與儲(chǔ)采比；油田的產(chǎn)水量指標(biāo)，包含日產(chǎn)水與累產(chǎn)水、水油比、水量上升率等；油氣田的注水指標(biāo)，主要有注水量、注水利用率以及注入倍數(shù)的增長率等；油田開發(fā)指標(biāo)的預(yù)測方法主要有類比法、流管法、回歸法、實(shí)驗(yàn)室法、物質(zhì)平衡法、數(shù)值模擬法、產(chǎn)量遞減法、水驅(qū)特征曲線法、灰色關(guān)聯(lián)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等[1]。

二、動(dòng)態(tài)分析法的實(shí)質(zhì)與應(yīng)用實(shí)例

1.動(dòng)態(tài)分析法的實(shí)質(zhì)

在油藏開發(fā)中，油井的開采與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)是由系統(tǒng)內(nèi)部各類因素共同作用而形成的一種宏觀表現(xiàn)。系統(tǒng)中的構(gòu)造因素、儲(chǔ)層物性以及開采過程中的水驅(qū)情況等，就是控制整個(gè)系統(tǒng)規(guī)律變化的微觀性因素。如果微觀性因素發(fā)生變化，一定會(huì)在宏觀的動(dòng)態(tài)上反映出來，反之，如果油田系統(tǒng)在宏觀上發(fā)生變化，系統(tǒng)內(nèi)部的某種微觀因素也將產(chǎn)生變化。由此可知，動(dòng)態(tài)分析法就是油田系統(tǒng)從分析系統(tǒng)的輸出開始，提取出整個(gè)系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)特征，反映出認(rèn)識(shí)系統(tǒng)內(nèi)部的微觀因素的變化程度與變化規(guī)律，再將分析出來的結(jié)果充分地應(yīng)用在人為的決策上，繼而達(dá)到提高我國油田采收率的最終目的[2]。

2.動(dòng)態(tài)分析的主要方式以及應(yīng)用實(shí)例

以我國某油田開采為例，此油田現(xiàn)階段的年產(chǎn)量大約為25萬噸，程度達(dá)到40.5%，已采出可采儲(chǔ)量的81.8%，處于石油開采的末期。此油田在開采時(shí)，主要應(yīng)用的管理方式就是動(dòng)態(tài)管理，對(duì)油田的可采儲(chǔ)量以及最終的采收率等進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測與分析，有助于對(duì)油藏進(jìn)行科學(xué)化、動(dòng)態(tài)化的管理與控制，保證開采的效率與質(zhì)量。

（1）水驅(qū)曲線法

水驅(qū)曲線法主要指的是一個(gè)天然水驅(qū)的油藏，當(dāng)其得到全部的開發(fā)，并且已達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)時(shí)，含水量會(huì)達(dá)到一定程度，將累產(chǎn)水量與累產(chǎn)油量數(shù)據(jù)標(biāo)在坐標(biāo)紙上，會(huì)得到一條相關(guān)曲線，即水驅(qū)曲線。主要分為甲型水驅(qū)曲線（累計(jì)產(chǎn)油量與產(chǎn)水量之間形成的半對(duì)數(shù)關(guān)系曲線），乙型水驅(qū)曲線（針對(duì)甲型曲線的各項(xiàng)指標(biāo)，分別對(duì)時(shí)間進(jìn)行取導(dǎo)數(shù)，從而得到水油比與石油采出程度的相關(guān)關(guān)系式）。 通過水驅(qū)曲線法得到可采儲(chǔ)量以及最終采收率值，與實(shí)際值進(jìn)行對(duì)比，可以看出利用甲型水驅(qū)曲線進(jìn)行預(yù)測的效果較為準(zhǔn)確。

（2）預(yù)測模型法

此法以數(shù)學(xué)原理為基礎(chǔ)，建立各類模型，主要的模型有Logistic模型、Rayleigh模型、HCZ模型等。Logistic模型的有效適用范圍是已經(jīng)采出可采儲(chǔ)量的50%的油田，且此油田已經(jīng)進(jìn)入到遞減的階段。但是在實(shí)際的應(yīng)用中，只要油藏已經(jīng)進(jìn)入到遞減的階段，此模型就會(huì)有效。在案例中的油田，已經(jīng)進(jìn)入到遞減階段，預(yù)測值產(chǎn)生了15%的誤差，但是仍然具有一定的參考價(jià)值。

Rayleigh模型主要適用于已經(jīng)開采出來可采儲(chǔ)量40%的油田，油田進(jìn)入遞減期，原油產(chǎn)量快速上升，但是達(dá)到峰值時(shí)又快速下降。實(shí)例中的油田并不是這類油田，因此，不具有任何參考價(jià)值。

HCZ模型在建立時(shí)是具有峰值的函數(shù)，最高的年產(chǎn)量會(huì)出現(xiàn)在已經(jīng)開采出來可采儲(chǔ)量的36.8%的時(shí)間段。實(shí)踐表明，當(dāng)油藏進(jìn)入遞減期時(shí)，模型就會(huì)有效。案例中的油田已進(jìn)入到油量開采的遞減期，因此，預(yù)測即使出現(xiàn)了12%的誤差，但是仍然具有實(shí)際的參考價(jià)值[3]。

（3）經(jīng)驗(yàn)公式法

經(jīng)驗(yàn)公式法在油田的動(dòng)態(tài)管理中，主要是為了計(jì)算油氣的最終采收率，是油田在初期開采階段用來評(píng)價(jià)油田的水驅(qū)采收率的最為簡易的方式。通過案例分析，經(jīng)驗(yàn)公式的預(yù)測采收率出現(xiàn)了較大的誤差，而美國GG公式以及美國的API公式等，它們預(yù)測的最終采收率會(huì)更為接近實(shí)際的最終采收率。

結(jié)語

綜上所述，本文主要對(duì)油田開發(fā)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)以及預(yù)測方法等問題進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并結(jié)合實(shí)際案例，對(duì)油藏動(dòng)態(tài)分析的主要方法等進(jìn)行了進(jìn)一步的研究?，F(xiàn)階段，利用動(dòng)態(tài)管理方法對(duì)我國的油藏進(jìn)行管理，能夠充分的改變?cè)械亩ㄐ?、定量管理方式，使油田的開采具有高效性。油田開發(fā)的動(dòng)態(tài)分析法在未來石油開采上將具有更大的發(fā)展前景，從而創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]張建榮.油藏動(dòng)態(tài)分析方法在滾動(dòng)勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)).2006(03).

[2]伏敏,劉黛娥,趙國瑜.油藏動(dòng)態(tài)中的相關(guān)分析方法[J].斷塊油氣田.2000(05).

[3]劉黛娥,楊福成,兌晉豫,何仁才,姚銀福.油田開發(fā)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析技術(shù)[J].內(nèi)蒙古石油化工.1999(03).