海上老油田經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度計算方法研究

李 功 李 偉 杜 娟

(中海石油(中國)有限公司天津分公司， 天津 300452)

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海上老油田經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度計算方法研究

李 功 李 偉 杜 娟

(中海石油(中國)有限公司天津分公司， 天津 300452)

利用渤海水驅(qū)砂巖油田80個獨立開發(fā)單元資料，回歸了不同井網(wǎng)密度下的采收率經(jīng)驗公式。結(jié)合老區(qū)油田遞減規(guī)律及經(jīng)濟(jì)評價方法，推導(dǎo)出了老油田經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度的計算方法。該方法對海上老油田的井網(wǎng)加密具有較強(qiáng)的實用性。

采收率； 經(jīng)驗公式； 經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度

經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度[1-3]是指在一定的油價和財稅政策條件下，能夠采出具有經(jīng)濟(jì)價值儲量的井網(wǎng)密度。海上油田開發(fā)受環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、平臺空間及壽命等因素的限制，采用不同于陸上油田的開發(fā)模式[4-6]，其開發(fā)初期一般采用大井距、高采油速度生產(chǎn)，隨著油田開發(fā)層不斷加深，需進(jìn)行井網(wǎng)加密，從而提高油田采收率。井網(wǎng)加密是海上油田開發(fā)調(diào)整中的重要措施之一，因此，確定合理的經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度是保持油田長期穩(wěn)定發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。研究油田的經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度，可以有效開發(fā)油田，并指導(dǎo)油田生產(chǎn)，避免開發(fā)投資的浪費。

老區(qū)井網(wǎng)加密的經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度可利用增量法進(jìn)行測算，即只計新增投資和收益，當(dāng)新增利潤達(dá)到公司可承受的最低收益率時，此時的井網(wǎng)密度為經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度。在計算油藏收益時，需先確定油田井網(wǎng)密度與采收率之間的關(guān)系，并根據(jù)油田地質(zhì)油藏特征及開發(fā)生產(chǎn)規(guī)律確定不同井網(wǎng)密度下的油氣產(chǎn)量，最后通過凈現(xiàn)值法計算不同類型油田的經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度。

1 計算方法的建立

我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油可采儲量計算方法》(SY/T5367-2010)中介紹了水驅(qū)砂巖油田采收率計算的經(jīng)驗公式。這些經(jīng)驗公式均是根據(jù)陸上油田實際資料回歸得到的，在計算海上油田采收率時誤差較大，無法準(zhǔn)確預(yù)測油田潛力，因此需要建立海上油田的采收率經(jīng)驗公式。

文獻(xiàn)[7]中詳細(xì)介紹了渤海砂巖油田采收率經(jīng)驗公式回歸過程，通過收集渤海水驅(qū)砂巖油田資料80個獨立水驅(qū)開發(fā)單元資料，采用最小二乘優(yōu)化迭代方法，分析多種函數(shù)的回歸結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在不同的流動系數(shù)下，采收率與井網(wǎng)密度呈y=ae-bx形式的指數(shù)關(guān)系，回歸得出渤海油田井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系式(見表1)。其中，流度=K/μ，K為平均空氣滲透率，10-3μm2；μ為地層原油黏度，mPa·s。

表1 渤海油田井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系表

注：ER為采收率，f；s為井控面積，hm2口。

通過回歸的渤海油田采收率經(jīng)驗公式計算了渤海22個主力油田的采收率，其結(jié)果與標(biāo)定采收率絕對誤差僅為2.6%，且渤海油田采收率經(jīng)驗公式計算結(jié)果均集中分布在標(biāo)定采收率與計算采收率的直線上，表明利用采收率經(jīng)驗公式計算的采收率誤差均較小(見圖1)，可以用來預(yù)測渤海水驅(qū)砂巖油田采收率。

根據(jù)油田的流體特性，按照流度計算不同井網(wǎng)密度下的采收率(圖2)?？梢?，對于油田開發(fā)早期，由于井較少，井與井之間不存在相互干擾，單井增加的可采儲量最大；隨著井?dāng)?shù)增多，井間發(fā)生干擾，采收率隨著井網(wǎng)密度的增加而增加，但增幅變緩，單井增加可采儲量呈指數(shù)規(guī)律下降。

圖1 由經(jīng)驗公式計算的采收率與油田標(biāo)定采收率關(guān)系

圖2 渤海S油田采收率、單井增加可采儲量與井網(wǎng)密度的關(guān)系

結(jié)合油田的歷史數(shù)據(jù)(新投產(chǎn)的油田類比相似油田)判斷油田遞減規(guī)律(指數(shù)遞減、調(diào)和遞減、雙曲遞減)，并根據(jù)回歸的采收率經(jīng)驗公式及遞減規(guī)律計算出不同井網(wǎng)密度下的歷年的產(chǎn)量。

采用凈現(xiàn)值法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價，以公司可承受的最低收益率為衡量指標(biāo)。相關(guān)的方法參照國家石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油可采儲量計算方法》(SY/T5367-2010)中“經(jīng)濟(jì)可采儲量計算”部分。凈現(xiàn)值N的計算公式為：

式中：N—— 凈現(xiàn)值，萬元；

CI—— 現(xiàn)金流入(原油產(chǎn)量與價格的乘積)，即油氣銷售收入，萬元；

CO—— 現(xiàn)金流出，包括固定投資、操作成本以及稅費，萬元；

i—— 貼現(xiàn)率，%；

Ta—— 年限，年。

現(xiàn)金流出的固定投資是通過統(tǒng)計分析渤海近幾年大型綜合調(diào)整項目的固定成本(包括鉆井投資、工程投資等)以及操作成本，并將其折算到單井上。例如，渤海S油田按照單井成本C，考慮各種稅金及費率進(jìn)行計算。

2 實例應(yīng)用

渤海S油田某區(qū)塊含油面積為32.3 km2，石油地質(zhì)儲量為17 964×104t，基礎(chǔ)井網(wǎng)的井網(wǎng)密度為 6 口/km2。在此，根據(jù)表1計算渤海S油田不同井網(wǎng)密度下的采收率(見表2)。

表2 渤海S油田不同井網(wǎng)密度下的采收率

根據(jù)油田的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)判斷S油田符合雙曲遞減，并根據(jù)表2的計算結(jié)果及遞減規(guī)律，計算出S油田不同井網(wǎng)密度下的歷年的產(chǎn)量(見圖3)。

圖3 渤海S油田某區(qū)塊不同井網(wǎng)密度下歷年的產(chǎn)量圖

利用凈現(xiàn)值法計算不同油價下渤海S油田某區(qū)塊經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度(圖4)，通過計算可知，隨著油價的不斷增加，經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度也隨之增加，當(dāng)油價從每桶50美元增加到80美元時，經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度由7.2 口/km2上升到11 口/km2，加密井的潛力由30口井上升到165口井，老油田未來仍有較大的開發(fā)潛力。

圖4 渤海S油田某區(qū)塊經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度與油價的關(guān)系

3 結(jié) 語

根據(jù)渤海水驅(qū)砂巖油田80個獨立開發(fā)單元資料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在不同的流動系數(shù)下，采收率與井網(wǎng)密度呈很好的指數(shù)關(guān)系；同時，回歸得到渤海海上油田采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系式，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值法研究了渤海油田不同油價下的經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度。通過研究認(rèn)為，渤海油田仍然具有一定的井網(wǎng)加密潛力，隨著油價升高，井網(wǎng)加密的潛力越大。經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度研究的意義在于使決策者掌握油田井網(wǎng)加密的限度，避免開發(fā)中的投資浪費。

[1] 梁凇,賈京坤,楊航,等.基于單井控制儲量與井網(wǎng)密度的老油田經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度計算新方法[J].油氣地質(zhì)與采收率,2014,21(4):104-106.

[2] 黃金山.油田經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度計算新方法[J].油氣地質(zhì)與采收率,2013,20(3):53-56.

[3] 羅治形,李傳亮.老油田經(jīng)濟(jì)合理井網(wǎng)密度確定方法探討[J].斷塊油氣田,2005,12(6):44-46.

[4] 周守為.中國近海典型油田開發(fā)實踐[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009：13-22.

[5] 周守為.海上油田高效開發(fā)新模式探索與實踐[M].北京：石油工業(yè)出版社,2007：22-26.

[6] 周守為.海上油田高效開發(fā)技術(shù)探索與實踐[J].中國工程科學(xué),2009,11(10):55-60.

[7] 閆鳳玉,李功,楊東東，等.渤海水驅(qū)砂巖油田井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2015,15(10):83-86.

Study on the Calculation Method of Economic Well Pattern Density in Offshore Oil Field

LIGongLIWeiDUJuan

(Tianjin Branch of CNOOC Ltd., Tianjin 300452, China)

Based on the data of 80 independent development blocks in Bohai water drive oilfield, empirical formula of recovery factor in Bohai oilfield is regressed. Combined with the decline law and economic appraisal method, the calculation method for economical well density of old oilfields is set up, which has strong practicability for well pattern infilling in offshore oil field.

recovery factor; empirical formula; economy well density

2017-01-09

國家科技重大專項“海上油田叢式井網(wǎng)整體加密及綜合調(diào)整油藏工程技術(shù)示范”(2011ZX05057-001)

李功(1983 — )，男，工程師，研究方向為油氣田開發(fā)。

TE343

A

1673-1980(2017)03-0060-03