5.油田开发动态分析与采收率预测

第五章油田开发动态分析与采收率预测,油藏投入开采以后，地下流体（油、气、水）的分布及状态将发生激烈的变化。这些变化是遵循一定的规律进行的，并且是受到某些因素的控制和约束的。油田开发动态分析的主要任务就是：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。油田开发动态分析一般由三个阶段组成：历史拟合阶段、动态预测阶段、校正和完善阶段。这三个阶段有机结合，可以完成油藏评价和方案制订工作。,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的方法，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帮助。对预测期内理论方法提供的油藏动态指标的变化和实际油藏动态指标进行对比，可以发现这二者往往存在着差别，有些差别是由于偶然因素的影响，而相当多的情况下是因为历史拟合所确定的规律还不够完善，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。,研究油田开发动态分析的方法有多种，包括以前学的渗流力学理论方法、数值模拟方法、物质平衡方法，这章主要是介绍经验方法，它要求直接地、系统地观察油田的生产动态，收集足够的生产数据，通过详细的分析和研究来发现油田生产规律，其中包括主要的生产指标变化规律，以及各指标间的相互关系等等。,第五章油田开发动态分析与采收率预测,第一节水驱特征曲线法第二节模型方法预测油田开发指标第三节原油可采储量和采收率的预测方法,第五章油田开发动态分析与采收率预测,第一节水驱特征曲线法,一、水驱油田含水采油期的划分与含水上升规律表示水驱油田开发动态的一条基本曲线是含水与采出程度的关系曲线，如图5-1a所示，该曲线的形态及位置，综合反映了地层及油水性质、开发方式及工艺措施的水平。,例如，不同油水粘度比的油田水驱特征有显著的差异：低粘度油田，油水粘度比小，开发初期含水上升缓慢，在含水率与采出程度的关系曲线上呈凹形曲线，主要储量在中低含水期采出；而中高粘度油田与此相反，关系曲线呈凸形，主要储量在高含水期采出。这是由水驱油非活塞性所决定的，储层的润湿性和非均质性更加剧了这种差异。我国主要油田原油属石蜡基原油，粘度普遍较高，因此高含水期是注水开发油田的一个重要阶段，在特高含水阶段仍有较多储量可供开采。,油田含水期的划分,无水采油期：含水率小于2%低含水采油期：含水率2%20%中含水采油期：含水率20%60%高含水采油期：含水率60%90%特高含水采油期：含水率大于90%,生产实践表明，一个天然水驱或人工注水开发的油田，当它已经全面开发并进入稳定生产以后，其含水达到一定程度并逐步上升时，在半对数坐标上以累积产水量为纵坐标，以累积产油量为横坐标，二者之间的关系为一条直线，该曲线我们称为水驱曲线。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。,图5-1b我国某油田注水开发的一条水驱曲线,这条直线段一般从中含水期开始（含水率在20%左右）即可出现，而到高含水期仍保持不变。在油田的注采井网、注采强度保持不变时，直线也始终保持不变；当注采方式变化后，则出现拐点，但直线关系仍然成立。例如当含水达47%左右时，图中直线出现拐点，其原因在于此时采取了一定的调整措施。,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，在我国的注水油田开发中，绝大部分都符合这种规律。因此，可以运用这一定量规律来描述和预测各油田在生产过程中的含水变化、产油水情况、最终采收率以及可采储量等。,二、常用的水驱特征曲线类型及基本关系式,1、甲型水驱曲线前苏联学者马克西莫夫1959年以经验公式提出了累积产水量与累积产油量的半对数直线关系式；1978年由我国著名专家、已故中科院院士童宪章先生命名为甲型水驱曲线；理论上完整系统的推导由陈元千先生完成，该水驱曲线法在我国得到了广泛的应用。它既可以预测经济极限含水率条件下的可采储量，又能对水驱油田的地质储量做出评价。,图5-1c135个水驱油田的N与BT关系图,第二节模型方法预测油田开发指标（自学）,预测模型方法是一种全程的预测方法。当油气田投入开发之后，如果拥有一定数量的产量变化数据，即可利用预测模型法，对油气田的产量和可采储量进行有效的预测。已故中国科学院院士翁文波院士，于1984年发表的波松旋回（PoissonCycle）模型，可以说是我国最早的预测模型，人们通常称之为翁氏模型。近年来，由于理论研究工作的深入，在预测模型的研究和应用方面，我国已经取得了突破性的进展，有许多好的预测模型相继问世。这些预测模型，不但可以用于油气田的产量和可采储量的预测，而且还可以用于矿产资源发展潜力、国民经济发展趋势、人口增长和自然灾害发生等的预测。有以下几种具有较好实用价值的预测模型。,一、广义翁氏模型二、威布尔（Weibull）模型三、胡-陈-张（HCZ）模型四、逻辑推理（Logistic）模型或哈伯特（Hubbert）模型五、胡-陈（Hu-Chen）模型六、对数正态分布（Log-Normal-Distrbution）模型七、广义预测模型,第三节原油可采储量和采收率的预测方法,一、可采储量的定义与类别原始可采储量，又称为总可采储量或最终可采储量，是指在现代工业技术条件下，能从已探明油田中可以采出具有经济效益的商业性油气总量。原始可采储量在中国又简称为可采储量。剩余可采储量，是指已经投入开发的油田，生产到某一特指年份还剩余的可采储量。它是油田的原始可采储量与某一特指年份累积产油量之差值。剩余可采储量是随时间变化的数值，它需要年年计算，并上报国家有关管理部门。,根据国内外的经验，油藏的采收率与驱动类型密切相关，即使同一驱动类型，采收率的变化范围也比较大（表5-1）。,二、影响原油采收率的因素,这说明影响采收率的因素是多方面的，但其主要影响因素有：（1）油藏的类型，如构造层状、断块、岩性或裂缝性油藏。（2）储层类型及其孔隙结构特征、润湿性、连通性和非均质程度，以及渗透率、孔隙度和饱和度的大小。（3）有无天然能量，如油田气顶、边水和底水，以及天然能量的可利用程度。（4）地层流体性质的好坏，如原油的粘度和地面原油体积系数。（5）开发层系划分和开发方式选择的合理性。（6）井网密度及布井的合理性，以及开发调整的规模与效果。（7）钻采工艺技术水平及增产措施应用的效果与规模。（8）提高油田采收率的二次和三次采油方法的应用的规模与效果。,三、预测采收率和原始可采储量方法的使用阶段与条件,根据勘探与开发所处的阶段和拥有的资料情况，以及石油天然气储量规范的规定与要求，可以选用不同的方法进行油田原始可采储量的计算。这些方法的使用阶段与条件列于表5-2。,西峰油田白马南区西29-031井组地质储量与可采储量计算,西29-031井组是以西29-031注水井为中心，周围8口生产井，西28-031、西28-032、西28-033（未开发）、西29-030、西29-032、西30-029、西30-030、西30-031构成的菱形反九点系统。如图所示：,地质储量计算,以西30-