新疆油田證實(shí)已開發(fā)(PD)儲量評估與管理研究

馬輝樹，陳豫川，孫 宇，宛紅梅，楊玉珍，胡志云中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院油氣戰(zhàn)略規(guī)劃研究所，新疆 克拉瑪依北京侏羅紀(jì)軟件股份有限公司，北京

新疆油田證實(shí)已開發(fā)(PD)儲量評估與管理研究

馬輝樹1，陳豫川1，孫 宇1，宛紅梅1，楊玉珍1，胡志云21中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院油氣戰(zhàn)略規(guī)劃研究所，新疆 克拉瑪依2北京侏羅紀(jì)軟件股份有限公司，北京

證實(shí)已開發(fā)(PD)儲量評估的準(zhǔn)確性及管理的科學(xué)性對每年最終SEC儲量評估結(jié)果、利潤及儲量的可持續(xù)發(fā)展影響很大，建立一套適合油田公司的評估體系及管理辦法非常重要。從新疆油田實(shí)際出發(fā)，分析新疆油田SEC標(biāo)準(zhǔn)下PD儲量評估與管理現(xiàn)狀，從數(shù)據(jù)庫建立、方法體系研究、成果管理及應(yīng)用等方面闡述了信息化解決方案及研究成果。

SEC，PD儲量，評估，管理，方法體系，信息化，解決方案

1.引言

SEC準(zhǔn)則下，證實(shí)已開發(fā)儲量的實(shí)質(zhì)是剩余經(jīng)濟(jì)可采儲量[1][2][3]，與國內(nèi)口徑的剩余經(jīng)濟(jì)可采儲量含義相同，但由于評估單元、評估方法及評估理念的不同，其結(jié)果并不相等。

PD儲量根據(jù)生產(chǎn)狀態(tài)主要分為兩類：證實(shí)已開發(fā)正生產(chǎn)儲量(PDP)及證實(shí)已開發(fā)未生產(chǎn)儲量(PDNP)[1][2]。SEC準(zhǔn)則對儲量評估要求“要有合理的確定性”；對于PDNP一般采用靜態(tài)儲量評估方法評估，如容積法等；對于PDP一般采用動態(tài)儲量評估方法評估，如遞減法、壓降法等。

2.新疆PD儲量評估及管理現(xiàn)狀

2.1.缺乏統(tǒng)一集成的數(shù)據(jù)研究環(huán)境

儲量評估是一個(gè)綜合各方面數(shù)據(jù)(靜態(tài)數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)；當(dāng)前的數(shù)據(jù)、歷史的數(shù)據(jù)、未來計(jì)劃方面的數(shù)據(jù)；圖形數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)等)全面分析研究的過程，目前在儲量評估的過程中，一方面數(shù)據(jù)的采集源頭比較多，有采油廠傳送、支持單位補(bǔ)充、人工整理、網(wǎng)上下載等；另一方面儲量的歷史數(shù)據(jù)主要基于個(gè)人電腦進(jìn)行存儲和管理，數(shù)據(jù)使用過程非常麻煩。沒有一個(gè)全面、數(shù)圖集成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)研究環(huán)境，越來越成為了儲量評估效率和質(zhì)量的制約因素。同樣，缺乏統(tǒng)一的儲量評估成果管理，不利于儲量成果的綜合分析研究。

2.2.評估工具缺乏或支持不足

PD儲量評估是一個(gè)反復(fù)測算、不斷論證、不斷調(diào)整、不斷修正的過程，評估過程中需要參考多項(xiàng)數(shù)據(jù)，記錄評估依據(jù)；需要正向研究，也需要逆向反推；需要進(jìn)行多版本管理和對比分析，幫助評估者不斷修正；同時(shí)，由于油價(jià)等參數(shù)的變化，需要實(shí)現(xiàn)評估方法的模型化，從而通過個(gè)別參數(shù)的修改，達(dá)到PD儲量快速評估、得到結(jié)果的目標(biāo)。

除此之外，在儲量評估過程中，需要能夠時(shí)刻聯(lián)動歷史或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)，分析歷史產(chǎn)量波動原因，預(yù)測未來產(chǎn)量變化趨勢，從而便于區(qū)塊研究及評估決策。

2.3.儲量成果分析工作量大、手段少

每年儲量評估會產(chǎn)生多階段、多輪次、多套成果數(shù)據(jù)，每一次評估完成進(jìn)行手動的數(shù)據(jù)匯總和更新工作量比較大，且容易出錯(cuò)，校對審核工作效率不高。

另一方面，對于同一單元?dú)v年儲量數(shù)據(jù)的對比、追溯缺乏實(shí)際的工具支持，如面積對比工具、報(bào)表對比工具等。對于儲量區(qū)塊當(dāng)前的數(shù)據(jù)動態(tài)、鉆井試油進(jìn)展、產(chǎn)量曲線等無法進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控。

3.PD儲量評估與管理研究

3.1.建立數(shù)圖聯(lián)動的矢量圖形庫

為了統(tǒng)一管理 PD儲量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、成果資料及實(shí)時(shí)動態(tài)信息，有效建立圖件、表格和文檔的相互關(guān)系，形成統(tǒng)一、集成的數(shù)據(jù)管理體系，需要建立PD矢量圖形庫(圖1)。

Figure 1.The general idea of vector graphic library establishment圖1.矢量圖形庫建立總體思路

3.1.1.制定PD矢量圖形標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)有圖件圖層存在命名不規(guī)范的問題，影響了圖件的使用率。同時(shí)，為更加高效地使用公共圖層及實(shí)現(xiàn)圖層自由疊合，就必須建立 PD矢量圖層劃分標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)圖層劃分標(biāo)準(zhǔn)對圖層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。矢量圖層可劃分為靜態(tài)圖層和動態(tài)圖層兩大類，靜態(tài)圖層是成果性圖層，通過外部導(dǎo)入或從評估過程中產(chǎn)生，包括地理信息圖層、礦權(quán)線圖層、井網(wǎng)圖層、等值線圖層、PD面積圖層等；動態(tài)圖層是由油田數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)動態(tài)生成的圖層，主要包括井位、試油試采、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等。

圖層標(biāo)準(zhǔn)化后，需要根據(jù)建立的圖件定制規(guī)范自動地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)圖件的生成。如定制規(guī)范對 PD含油氣面積圖作了規(guī)定，由構(gòu)造線圖層、斷裂線圖層、地理信息圖層、圖飾圖層及PD含油氣面積圖層組成，則根據(jù)規(guī)范，可以將入庫的圖層疊合生成圖件。

PD矢量圖層標(biāo)準(zhǔn)一旦建立，對于油田未來產(chǎn)生的圖件，必須按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制作和管理，避免使用時(shí)產(chǎn)生額外的工作量。

3.1.2.圖件及相關(guān)數(shù)據(jù)的入庫

圖件是PD儲量管理的核心，能夠可視化地展示PD儲量單元的位置、形態(tài)及井?dāng)?shù)據(jù)等，但是圖件并不是孤立存在的，圖件繪制需要大量的支撐資料，同時(shí)圖件往往代表一種結(jié)論，與結(jié)果表格一一配套，所以圖件與數(shù)據(jù)是相互支撐、相互佐證、相互聯(lián)動的。圖件的入庫伴隨著數(shù)據(jù)的入庫，圖件與數(shù)據(jù)需要建立緊密的關(guān)聯(lián)關(guān)系，如通過描述對象進(jìn)行關(guān)聯(lián)、通過研究專題進(jìn)行關(guān)聯(lián)、通過過程或時(shí)間軸進(jìn)行關(guān)聯(lián)等(圖 2)。

Figure 2.The sketch of data linkage with vector graphics圖2.數(shù)據(jù)與矢量圖形聯(lián)動示意圖

圖件、圖層標(biāo)準(zhǔn)化后，將圖件及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)入庫，貼上描述對象、研究專題、研究時(shí)間等標(biāo)簽，系統(tǒng)按照圖層劃分標(biāo)準(zhǔn)自動將圖件拆分為標(biāo)準(zhǔn)圖層，提取共用圖層及目標(biāo)私有圖層，從而方便檢索及按需自動疊合目標(biāo)圖件。如系統(tǒng)中有某盆地各個(gè)區(qū)塊的面積圖層，系統(tǒng)可以基于盆地的構(gòu)造圖及地理邊界信息自動將各區(qū)塊的面積疊合起來，得到盆地面積圖。

3.2.動態(tài)儲量評估工具智能化

PD儲量的評估主要包括容積法(PDNP)、動態(tài)法(PDP)及經(jīng)濟(jì)評價(jià)。容積法主要是面積、厚度參數(shù)的研究，比較簡單；這里主要闡述動態(tài)法及經(jīng)濟(jì)評價(jià)工具的智能化實(shí)現(xiàn)。

3.2.1.動態(tài)法評估流程

動態(tài)法評估是綜合生產(chǎn)及財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)評估的過程，生產(chǎn)數(shù)據(jù)主要包括累計(jì)產(chǎn)量、月產(chǎn)油、月產(chǎn)水、開井?dāng)?shù)等，財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)主要包括油氣價(jià)格、操作成本、各種稅費(fèi)等。首先根據(jù)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)計(jì)算經(jīng)濟(jì)極限；再同步根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種動態(tài)曲線分析，預(yù)測未來產(chǎn)量，確定產(chǎn)量變化趨勢；然后根據(jù)經(jīng)濟(jì)極限截?cái)喈a(chǎn)量剖面，計(jì)算證實(shí)已開發(fā)儲量；最后根據(jù)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行價(jià)值評估，計(jì)算證實(shí)已開發(fā)儲量價(jià)值(圖3)。

Figure 3.The flow process for dynamic method evaluation圖3.動態(tài)法評估流程

3.2.2.經(jīng)濟(jì)極限計(jì)算

經(jīng)濟(jì)極限是指能夠支付直接作業(yè)成本的最低產(chǎn)量。經(jīng)濟(jì)極限的計(jì)算依據(jù)可以是一口井、一個(gè)油藏或一個(gè)油田。有時(shí)經(jīng)濟(jì)極限可能會低于基礎(chǔ)設(shè)施、裝置或油藏生產(chǎn)能力的實(shí)際限度。經(jīng)濟(jì)極限可用經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)油量、產(chǎn)氣量、廢棄壓力、極限含水率、極限水油比以及極限氣油比等指標(biāo)來表示。

經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量的計(jì)算公式有2種。

方法一：操作成本可變

方法二：操作成本固定

經(jīng)濟(jì)極限條件作為動態(tài)法預(yù)測的產(chǎn)量剖面截?cái)鄺l件體現(xiàn)了證實(shí)儲量的經(jīng)濟(jì)性。

3.2.3.遞減法智能評估

遞減法是利用實(shí)際生產(chǎn)歷史資料的生產(chǎn)規(guī)律和開發(fā)趨勢，對過去生產(chǎn)動態(tài)趨勢進(jìn)行外推來估算儲量、剩余生產(chǎn)期限和未來產(chǎn)量，是油田預(yù)測產(chǎn)量、評估儲量的主要方法。

傳統(tǒng)的遞減法研究工具主要是歷史數(shù)據(jù)擬合、產(chǎn)量預(yù)測及儲量計(jì)算3大功能，智能的遞減法評估工具在該基礎(chǔ)上，作了進(jìn)一步的完善：

1) 強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)來源的多樣性。工具對實(shí)際數(shù)據(jù)環(huán)境作了分析，為了貼近用戶評估習(xí)慣，允許直接對接A2數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)評估單元井號或PD面積圖地理范圍信息迅速獲取產(chǎn)量、開井?dāng)?shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)，避免了數(shù)據(jù)整理困難及不準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)。

2) 突出了逆向評估的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)工具從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)到評估成果的正向研究不同，逆向評估更關(guān)注的是結(jié)果導(dǎo)向。工具基于算法反推，對于用戶輸入的截?cái)鄷r(shí)間、末期產(chǎn)量、總預(yù)測量等，可以逆向反推得到遞減率、初始產(chǎn)量等需要滿足的條件。

3) 移位模式為多次測算提供了快捷通道。一般的，在進(jìn)行某次估算之后，可能希望嘗試其他情況下的運(yùn)算結(jié)果，移位模式很好地解決了這個(gè)問題。

4) 分段預(yù)測支持未來產(chǎn)量剖面的調(diào)整?；谡w開發(fā)計(jì)劃，未來的產(chǎn)量遞減規(guī)律并不是一成不變的，需要在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)調(diào)整初始產(chǎn)量或遞減類型、遞減率等，分段預(yù)測支持這一行為。

3.2.4.PD儲量自動更新評估

由于儲量摸底或自評估過程中真實(shí)的油價(jià)數(shù)據(jù)尚不清楚，這種不確定性往往導(dǎo)致需要對油價(jià)進(jìn)行預(yù)測，以多種油價(jià)方案進(jìn)行 PD儲量評估。如果每種油價(jià)方案都采用重新評估的方法來計(jì)算所有單元的儲量，工作量就十分巨大，這種以儲量摸底為目標(biāo)，只需要粗略估算當(dāng)年儲量的評估工作可以通過智能工具的自動更新評估功能完成。

自動更新評估功能以遞減法算法為核心，基于已經(jīng)完成的評估成果，根據(jù)油價(jià)等個(gè)別參數(shù)的變化，重新計(jì)算各單元的經(jīng)濟(jì)極限，并自動調(diào)整各單元產(chǎn)量剖面截?cái)嘀?，重新運(yùn)行遞減法模型計(jì)算儲量，并作為新評估版本進(jìn)行保留。

3.3.成果庫建立及成果應(yīng)用

PD儲量成果數(shù)據(jù)主要包括PD含油氣面積圖、歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)參數(shù)、產(chǎn)量剖面、經(jīng)濟(jì)極限及儲量等評估結(jié)果數(shù)據(jù)、評估單元當(dāng)前實(shí)時(shí)發(fā)生的井?dāng)?shù)據(jù)等，歷年數(shù)據(jù)的歸檔保存將有助于評估單元全生命周期研究，有助于儲量變化趨勢的分析。

成果數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要包括當(dāng)年儲量成果的統(tǒng)計(jì)匯總、關(guān)鍵指標(biāo)分析；歷史數(shù)據(jù)的追溯、對比；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的跟蹤、預(yù)測(圖4)。

Figure 4.The sketch of application of results’ data圖4.成果數(shù)據(jù)應(yīng)用示意圖

3.3.1.當(dāng)年儲量成果統(tǒng)計(jì)

基于儲量評估成果，進(jìn)行儲量的統(tǒng)計(jì)及查詢。儲量統(tǒng)計(jì)可以按照單元(區(qū)帶、油氣田、區(qū)塊、開發(fā)單元)、層位(系、統(tǒng)、組)、流體性質(zhì)(稠油、稀油、氣層氣)和上報(bào)年度等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，也可以按照不同合同模式、不同投資主體、不同巖性等角度匯總，儲量的查詢包括單條件查詢和多條件查詢等。

3.3.2.儲量關(guān)鍵指標(biāo)分析

儲量關(guān)鍵指標(biāo)主要包括接替率、儲采比、采收率等。接替率是年度內(nèi)油氣儲量增量與該年度油氣產(chǎn)量的比值，證實(shí)儲量接替率是衡量油公司運(yùn)營狀態(tài)與發(fā)展?jié)摿Φ闹匾笜?biāo)；儲采比是指公司證實(shí)儲量與年度內(nèi)油氣量的比值，該比值能夠表征在現(xiàn)有開采速度下，公司現(xiàn)有油氣證實(shí)儲量剩余的開采壽命。

關(guān)鍵指標(biāo)分析即是根據(jù)各年度內(nèi)所有單元的數(shù)據(jù)匯總表，分析歷年儲量接替率、儲采比等指標(biāo)的變化情況。

3.3.3.儲量歷程追溯

從兩個(gè)方面進(jìn)行PD儲量的歷程追溯，一是基于儲量圖形庫，追溯PD單元?dú)v年含油氣面積圖的變化情況及原因、追溯PD單元與開發(fā)單元、PUD單元的關(guān)系等；二是基于評估成果，追溯PD單元?dú)v年儲量變化、遞減率變化情況，分析變化原因。

在追溯結(jié)果數(shù)據(jù)的同時(shí)，可以進(jìn)一步追溯支撐結(jié)果的評估依據(jù)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)圖聯(lián)動查看和分析。

3.3.4.儲量實(shí)時(shí)動態(tài)跟蹤

PD儲量的評估是一項(xiàng)年度持續(xù)性工作，在儲量評估的過程中及儲量評估完成后，都有必要實(shí)時(shí)跟蹤儲量區(qū)塊當(dāng)前的井?dāng)?shù)據(jù)信息，如產(chǎn)量數(shù)據(jù)、措施數(shù)據(jù)、井狀態(tài)數(shù)據(jù)、試油數(shù)據(jù)、鉆井?dāng)?shù)據(jù)等，一者輔助評估決策，二者為后一年儲量發(fā)展趨勢有基本的預(yù)判。

儲量實(shí)時(shí)動態(tài)跟蹤是基于矢量圖形庫的功能，基于疊加得到的圖件，連接外部綜合地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、A2數(shù)據(jù)庫等，在圖件上根據(jù)對象目標(biāo)及坐標(biāo)信息標(biāo)示相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)繪制產(chǎn)量變化曲線、試油柱子等，幫助用戶進(jìn)行決策和分析。

4.結(jié)論

1) 基于對新疆油田實(shí)際需求的分析，建立了新疆油田PD矢量圖形庫，實(shí)現(xiàn)了數(shù)圖聯(lián)動、綜合研究。

2) 研發(fā)了智能化的PD儲量評估工具，提高了評估準(zhǔn)確性及工作效率。

3) 建立了新疆油田PD儲量成果庫，從歷史、當(dāng)前、未來3個(gè)角度對數(shù)據(jù)進(jìn)行了應(yīng)用。系統(tǒng)的建立，有助于新疆油田PD儲量評估管理工作規(guī)范化、智能化。

References)

[1]郝洪.美國證券交易委員會新油氣報(bào)告披露條理及其影響[J].國際石油經(jīng)濟(jì), 2009, 32(5): 62-64.

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The Evaluation and Management of Proved Developed (PD) Reserves in Xinjiang Oilfield

Huishu Ma1, Yuchuan Chen1, Yu Sun1, Hongmei Wan1, Yuzhen Yang1, Zhiyun Hu21Petroleum Strategic Planning Institute, Research Institute of Exploration and Development,Xinjiang Oilfield Company, PetroChina, Karamay Xinjiang
2Beijing Jurassic Software Co.Ltd., Beijing

May 30th, 2017; accepted: Jun.7th, 2017; published: Dec.15th, 2017

It was important to establish a set of assessment and management systems, which was suitable for Xinjiang Oilfield to ensure the accuracy of the proved developed reserves (PD) assessment and the scientificity of the management.It had a significant impact on the sustainability of the final results of SEC assessment, corporate profits and reserves.Based on the actual situation of Xinjiang Oilfield, in this paper the present situation of PD reserves assessment and management in Xinjiang Oilfield is analyzed, and the research results on solutions of informatization are expounded from the aspects of database establishment, research on the method and system, results’ management and application.

SEC, PD, Assessment and Management, Method and System, Informatization, Solution

文章引用:馬輝樹, 陳豫川, 孫宇, 宛紅梅, 楊玉珍, 胡志云.新疆油田證實(shí)已開發(fā)(PD)儲量評估與管理研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào), 2017, 39(6): 60-66.

10.12677/jogt.2017.396099

Copyright ? 2017 by authors, Yangtze University and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

馬輝樹(1961-)，男，高級工程師，現(xiàn)主要從事油田儲量評估及管理工作。

2017年5月30日；錄用日期：2017年6月7日；發(fā)布日期：2017年12月15日

[編輯]帥群