利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展單井效益評(píng)價(jià)

王曉蕓 楊凱 王旭東 毛瓊

(華北油田勘探開發(fā)研究院 河北任丘 062552)

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展單井效益評(píng)價(jià)

王曉蕓 楊凱 王旭東 毛瓊

(華北油田勘探開發(fā)研究院 河北任丘 062552)

LB油田地處渤海灣盆地，經(jīng)過近40年的開發(fā)生產(chǎn)，目前已進(jìn)入開發(fā)后期，高含水、低產(chǎn)量的矛盾日漸突出，油田生產(chǎn)成本不斷上漲，提質(zhì)增效是企業(yè)面臨的首要任務(wù)。單井效益評(píng)價(jià)是以開發(fā)、財(cái)務(wù)、計(jì)劃等多專業(yè)的大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用因素分析法、回歸分析法對(duì)單井效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，在降低成本、提高效益等方面發(fā)揮了重要作用。本文以2016年單井效益評(píng)價(jià)結(jié)果為例，利用大數(shù)據(jù)的方法對(duì)影響單井效益的主要因素展開分析，并針對(duì)低效、無效單井提出了治理方案和技術(shù)。

數(shù)據(jù)分析方法；效益評(píng)價(jià)；單井分析

1 前言

單井效益評(píng)價(jià)是以單井?dāng)?shù)據(jù)庫為核心開展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，數(shù)據(jù)量大且類型多。目前，LB油田整體進(jìn)入高采出程度、高含水的開發(fā)階段，開發(fā)矛盾日益突出。面對(duì)油田公司連續(xù)虧損，國際油價(jià)低位徘徊的新常態(tài)，經(jīng)營形勢(shì)十分嚴(yán)峻。2015年以來隨著國際油價(jià)的持續(xù)下跌，經(jīng)營形勢(shì)發(fā)生較大變化，單井效益從以往效益一類單井為主向效益二類、三類單井轉(zhuǎn)變，提質(zhì)增效成為當(dāng)務(wù)之急。利用大數(shù)據(jù)對(duì)單井效益評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析到影響單井效益的主要因素和生產(chǎn)中存在的問題，對(duì)提高油田效益具有實(shí)際意義。

2 分析方法及數(shù)據(jù)構(gòu)成

2.1 數(shù)據(jù)分析方法

2.1.1 因素分析法

利用統(tǒng)計(jì)指數(shù)體系分析現(xiàn)象變動(dòng)中各個(gè)因素影響程度的一種統(tǒng)計(jì)方法，依據(jù)分析指標(biāo)與其影響因素的關(guān)系，確定各因素對(duì)分析指標(biāo)的影響方向和影響程度。

2.1.2 回歸分析法

利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法建立因變量與自變量之間的回歸關(guān)系函數(shù)表達(dá)式。該方法是依據(jù)事物發(fā)展變化的因果關(guān)系來預(yù)測(cè)事物未來的發(fā)展走勢(shì)，它是研究變量間相互關(guān)系的一種定量預(yù)測(cè)方法，又稱回歸模型預(yù)測(cè)法。

2.2 效益評(píng)價(jià)方法

效益評(píng)價(jià)的方法以盈虧平衡法為基礎(chǔ)。盈虧平衡法是根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的銷售量、固定成本、可變成本稅金等研究產(chǎn)量、成本、利潤之間的變化與平衡關(guān)系的方法。對(duì)于原油生產(chǎn)企業(yè)而言，收入指油氣產(chǎn)品的銷售收入，支出指油氣生產(chǎn)活動(dòng)中所消耗的油氣生產(chǎn)成本費(fèi)用，以及向政府繳納的城建稅、教育附加費(fèi)、資源稅等稅金（圖1）。

根據(jù)稅后收入和成本的關(guān)系，可以將單井效益分為效益一類、效益二類、效益三類、邊際效益類和無效益類。

2.3 數(shù)據(jù)構(gòu)成

單井效益評(píng)價(jià)是以單井效益評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫為核心而開展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，數(shù)據(jù)來源于開發(fā)、財(cái)務(wù)、計(jì)劃等多個(gè)部門、多個(gè)環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)包括采油廠數(shù)據(jù)庫和油田公司生產(chǎn)報(bào)表數(shù)據(jù)庫兩部分。其中單井?dāng)?shù)據(jù)庫需要維護(hù)的參數(shù)包括基礎(chǔ)參數(shù)、公用參數(shù)、費(fèi)用參數(shù)、單井參數(shù)四大類別，涉及油氣類型、輸差、單井直接費(fèi)、井號(hào)等多項(xiàng)參數(shù)（圖1）。

圖1 效益評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)構(gòu)成

2.4 數(shù)據(jù)分析流程

數(shù)據(jù)收集以單井為基點(diǎn)，從單井到工區(qū)、采油廠、油田公司逐級(jí)匯總，通過單井效益評(píng)價(jià)系統(tǒng)提取整理分析生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)開展單井的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，技術(shù)人員針對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果分析低效無效單井存在的原因，提出具體的治理對(duì)策，再直接應(yīng)用生產(chǎn)，在下一年的效益評(píng)價(jià)中針對(duì)上一年的治理成效進(jìn)行總結(jié)（圖2）。

圖2 效益評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)分析流程

3 單井效益評(píng)價(jià)大數(shù)據(jù)應(yīng)用

3.1 2016年單井效益評(píng)價(jià)結(jié)果

2016年效益一類油井占評(píng)價(jià)總井?dāng)?shù)的21%，產(chǎn)量占評(píng)價(jià)總產(chǎn)量的54%，效益二、三類井?dāng)?shù)約占評(píng)價(jià)總井?dāng)?shù)的39%，產(chǎn)量約占評(píng)價(jià)總產(chǎn)量的32%，與2015年相比效益二類三類的油井?dāng)?shù)及年產(chǎn)油量均有明顯增加。

3.2 單井效益主要影響因素分析

要找出邊際無效單井存在的原因需要對(duì)影響單井效益的各因素進(jìn)行深入分析。油價(jià)波動(dòng)是主要影響因素與2015年相比，該油田2016年的綜合油價(jià)下降了20%。油價(jià)由市場決定屬不可控因素，因此需要對(duì)同一油價(jià)條件下的其它影響因素進(jìn)行深入的分析，利用雙變量相關(guān)性原理對(duì)影響單井效益的諸多因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值越大，相關(guān)度越大（圖3）。

計(jì)算可得輸差、折舊折耗、綜合含水、核實(shí)產(chǎn)油量和單位操作成本與效益的相關(guān)系數(shù)，其中單位操作成本、核實(shí)年產(chǎn)油、綜合含水與單井效益的相關(guān)度較高。

3.2.1 操作成本分析

2016年該油田平均操作成本為20美元/桶，其中約66%的油井高于平均操作成本，54%以上的油井操作成本高于30美元/桶，因此對(duì)高成本井進(jìn)行有針對(duì)性的治理是提高油田效益的關(guān)鍵。

3.2.2 綜合含水及日產(chǎn)油關(guān)系分析

目前該油田的常規(guī)開采井大部分處在中高含水開發(fā)階段。高含水會(huì)引起動(dòng)力費(fèi)、油氣處理費(fèi)的增加，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)邊際效益井和無效益井日產(chǎn)油多集中在含水大于95%日產(chǎn)油小于1噸的區(qū)間。

3.3 利用線性回歸法對(duì)高成本井進(jìn)行分析

不同類型油藏的操作成本有一定差異，而同種類型的油藏中，處于不同含水階段的油藏的操作成本又不相同。例如通過對(duì)華北油田復(fù)雜斷塊油藏的單位操作成本與含水關(guān)系進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)單位操作成本與綜合含水呈線性關(guān)系，其表達(dá)式為：y=0.1807x+2.5107

當(dāng)綜合含水＜40%時(shí)，由于開發(fā)初期單井產(chǎn)量高、措施工作量少等原因，其單位操作成本一般在10美元/桶以下。隨著含水上升，成本逐漸增加，特別當(dāng)含水大于80%時(shí)油藏處于低速開采階段，產(chǎn)油量低、措施效果變差，導(dǎo)致各項(xiàng)費(fèi)用逐步升高，操作成本在13.5～24.5美元/桶之間。

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)邊際效益井中，72%的井為高含水井，高含水、低產(chǎn)量致使動(dòng)力費(fèi)和油氣處理費(fèi)升高。在無效益井中，停產(chǎn)井占60%。停產(chǎn)原因主要是措施后因井下狀況較差未見增油，不能繼續(xù)生產(chǎn)，導(dǎo)致油井的負(fù)效益。此外，在對(duì)部分油井實(shí)施酸化、壓裂等措施后，由于生產(chǎn)時(shí)間短，增產(chǎn)周期尚未結(jié)束，導(dǎo)致現(xiàn)階段評(píng)價(jià)效益相對(duì)較差（圖4）。

圖4 2016年邊際無效井原因分析

3.4 高成本井治理

3.4.1 精細(xì)現(xiàn)場管理，嚴(yán)控成本支出

優(yōu)化抽油機(jī)工作參數(shù)是降低成本的有效途徑。以NG工區(qū)為例，低效井組主要分布在N11斷塊，2015年共進(jìn)行系統(tǒng)效率普測(cè)98井次，更換節(jié)能電機(jī)6臺(tái)，月節(jié)約電費(fèi)1061kw.h。

3.4.2 精細(xì)地質(zhì)研究，提高產(chǎn)量

L43井是L40斷塊的一口低產(chǎn)井，2015年年產(chǎn)油169.0t，當(dāng)年被評(píng)價(jià)為三類效益井。由于該斷塊屬于低滲油藏，通常只有通過壓裂酸化等高成本措施來改善開發(fā)效果，考慮到壓裂成本較高，2016年4月，在油藏精細(xì)描述與研究的基礎(chǔ)上，動(dòng)靜資料結(jié)合，分析認(rèn)為L43井M號(hào)層具有一定的補(bǔ)孔潛力，因此提出了補(bǔ)孔方案。實(shí)施后，該井日產(chǎn)液9.2t，日產(chǎn)油5.0t，含水45.1%。2016年全年年產(chǎn)油829.0t，噸油操作成本680元/噸，2016年被評(píng)價(jià)為效益一類井。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）借助單井效益評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)單井效益進(jìn)行數(shù)據(jù)分析為生產(chǎn)單位有針對(duì)性治理低效無效井、采取措施、控制成本提高效益實(shí)現(xiàn)油藏管理提供了有力工具。

（2）運(yùn)用大數(shù)據(jù)的分析方法開展單井評(píng)價(jià)結(jié)果的應(yīng)用研究，找出影響單井效益的主要因素，探索了高成本單井降本增效的途徑，促進(jìn)了效益評(píng)價(jià)工作與生產(chǎn)經(jīng)營的有機(jī)結(jié)合。

（3）繼續(xù)完善大數(shù)據(jù)分析的方法，增加大數(shù)據(jù)在單井效益評(píng)價(jià)分析應(yīng)用的深度和廣度，只有持續(xù)的效益評(píng)價(jià)才能不斷提高企業(yè)的經(jīng)營管理水平，實(shí)現(xiàn)低成本發(fā)展戰(zhàn)略。

[1]郭景榮等.精細(xì)管理增效益,科學(xué)開發(fā)控成本[J].國際石油經(jīng)濟(jì),2005，13：47-50.

[2]劉斌,郭福軍等.老油田效益產(chǎn)量計(jì)算方法探討. 新疆石油地質(zhì),2002,23（2）142-143.

[3]陳月明.油藏經(jīng)營管理[M].東營：中國石油大學(xué)出版社,2007.

中國石油油田公司科研項(xiàng)目（2017—HB—B29）