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开发动态分析

/production dynamics analysis of oilfeild/
条目作者姜汉桥刘慧卿
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姜汉桥

刘慧卿

刘慧卿

最后更新 2023-01-17
浏览 167
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在油田开发生产阶段,通过对油藏、区块以及单井的生产数据和专门的测试资料分析研究油田开采过程中地下油、气、水的运动规律,检验开发方案及其有关措施的实施效果,预测油田未来生产,并为方案调整及采取新措施提供依据的全部工作的统称。

英文名称
production dynamics analysis of oilfeild
所属学科
石油与天然气工程

油藏投入开采以后,其地下流体(油、气、水)的分布及状态将发生剧烈的变化。这些变化是遵循一定的规律进行的,并且是受某些因素的控制和约束的。油藏动态分析方法的主要任务就是研究油藏投入开采以后的变化规律,寻找控制这些变化的因素,并且运用这些规律来调整和完善油藏的开发方案,使之取得最好的开发效果。

油藏动态分析方法应用一般由3个阶段组成:历史拟合、动态预测、校正和完善。这3个阶段有机结合,可以完成油藏开发效果评价和方案调整和完善制订工作。历史拟合阶段是充分利用油田已有的开发资料,针对油田开发过程的特点和规律,选取反映其特点和规律的方法(或模型)来再现油田已开发的历程。动态预测阶段是将历史拟合阶段建立起来的描述油藏动态方法或模型,用于规划和预报油藏今后的生产,并为确定油藏必要的调整措施提供指导和帮助。对预测期内理论方法预测的油藏动态指标和实际油藏动态指标进行对比,二者往往是有差别的。有些差别的出现是由于偶然因素的影响,而很多情况下是因为历史拟合所确定的规律和模型还不够完善,这就要求人们根据新的生产情况来校正和完善,即校正和完善阶段。所以从认识论的角度来看,油田开发过程是一个不断认识并使之符合实际的过程。

油田动态分析包括:生产动态分析和油藏()动态分析。生产动态分析亦称单井动态分析,包括油井动态和注水井动态分析,是油田生产管理经常性的基础工作,主要分析工作包括:分析压力、产量、含水变化,搞清见水层位,来水方向及井下技术状况,判断工作制度是否合理及生产是否正常等。油藏(层)动态分析是以井组(或区块、油藏)为单元为研究分析对象,不断认识地下油水运动规律及其发展变化,及时发现和提出解决各种问题的办法。主要分析工作包括:油藏地质特征再认识,层系、井网和注水方式适应性,油田稳产基础分析,油层能量保持状况,储量动用及剩余油分布状况,水驱油效率分析,油田可采储量及采收率等。

常用的开发动态分析方法有:理论分析方法、经验分析方法、模拟分析方法、系统分析法和类比分析法等。可以综合采用多种方法进行评价、相互弥补和相互印证。

运用数学的、物理的和数学物理方法等理论手段,结合采用实验室分析方法,对油田动态参数变化的现象,建立数学模型,考虑各种边界条件和影响因素,推导出理论公式,绘制出理论曲线,指导单元开发和调整。如常用的相对渗透率曲线、含水上升率变化曲线、毛管压力曲线、物质平衡方程、水侵方程、试井分析等。

通过大量的现场生产数据资料,采用数理统计方法推导出经验公式指导应用,也可以根据长期的实践经验,建立某两种生产现象之间的定量关系,同样可以指导生产实践。常用的经验方法主要有水驱特征曲线方法和产量递减规律方法。

水驱特征曲线是在油田已经进入含水期开发以后,发现累积产油量与累积产水量田两个动态参数在半对数坐标纸上作图可以得到一条比较明显的直线关系。应用这一直线关系,不仅可以对油田的未来动态进行预测,还可以对油田可采储量和最终采收率做出有效的估计。为中国某油田注水开发的一条水驱曲发现这一规律十分重要,因为有了这样的规律就可以把油田出水规律正确地表达出来。油水产量之间的这种单对数关系在国内外许多油田上都可以看到,具有相当广泛的普遍性。由这一基本关系式,已经衍生出若干种水驱特征曲线的表达式。

产量递减规律是油田产量进入递减期后所建立的产量与时间的变化规律,此时产量将以某种规律递减。产量递减规律有指数递减、调和递减和双曲递减,其中指数递减速度最快、调和递减收到最慢、双曲递减介于二者之间。油田产量递减的原因有很多,包括油气藏的储集类型、驱动类型等,因为不同油田的驱动类型不同,同一个油田的不同阶段开发调整和强化开采工艺技术措施不同,递减特征也可能不同。从生产的角度来看,油田产量的变化与油相渗流能力和油藏能量条件有关,即油田产量降低可能是油相渗流能力降低,例如溶解气驱和水驱油藏,其产量递减既可能符合指数递减规律,又可能符合双曲递减或调和递减规律;对于封闭型油藏,油田产量的变化与能量不足有关,其产量递减大多呈现指数递减规律。递减类型的判断常采用的方法有图解法、试凑法、曲线位移法、典型曲线拟合法和二元回归法等。

模拟分析方法即油藏数值模拟发现方法,这是随油藏数值模拟技术的发展而应用在油田开发动态分析与研究的一种新方法。与常规的油藏工程方法方法相比,数值模拟方法是直接求得不同时间油藏内各动态参数分布的具体数值。在模拟器输出的基本参数基础上派生出若干分布参数,如剩余储量分布、水淹程度分布、剩余可采储量等,甚至可以将静态和动态特征进行叠合以获取更具体的措施或调整方案目标区的生产动态和油藏动态。

对于开发初期的油田,需要基于测试资料设置不同的井点计算条件,模拟计算不同开发层系、井网密度、注采系统、采油速度等状况下的开发动态指标,评价相应的开发效果。对于老油田,根据研究目的设置不同的井点计算条件,模拟计算各种状况下的开发指标,评价现有井网层系的开发动态、调整注采水平来控制和维持地层压力、井网加密、提高原油采收率技术的适应性等,以确定最佳开发调整方案。

油田开发动态分析在生产过程中应根据不同管理层次的需要进行,一般分为3个层次或阶段:①月(季)度生产动态、分析的目的是为完成全年原油生产任务和实现开发调控指标提供技术支撑。分析的主要内容包括:原油生产计划完成情况以及开发调控指标执行情况;油田产量变化以及开发指标(含水上升率、地层压力等)变化情况及原因;技术措施的效果。②年度油藏动态分析的目的是对油藏一年来的开发状况进行评估,为下年度油田的配产、配注方案编制提供依据。分析的主要内容应包括:油田产液量、产油量、注水量、采油速度、综合含水、注采比、油层压力、注采对应率、递减率等主要指标的变化趋势;油层能量保持与利用状况;储量动用状况。③阶段油田开发分析的主要目的是为编制五年开发规划和油田开发调整方案提供依据。分析的主要内容应包括:油藏地质特点的再认识;层系、井网、注水方式适应性;剩余油分布状况及油田生产潜力;油田可采储量及采收率;油田开发经济效益。

  • 方凌云,万新德.砂岩油藏注水开发动态分析.北京:石油工业出版社,1998.

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