油田开发指标预测方法综述

油田开发指标预测方法综述(转贴)

默认分类2007-09-29 21:53:39 阅读305 评论0 字号：大中小订阅

从渗流力学和控制论角度看，油层系统属于分布参数系统，描述其状态的最为根本的物理量是油层压力场和含水饱和度场(脱气或注气情况下还要有含气饱和度场，对于化学驱还要有注入化学剂浓度场)，但在通常情况下这些场描述起来繁杂，既不易获得，也不易使用。因此，在工程上人们常用能够计量和测试到的这些状态的某种输出或导出指标，如油水井地层压力、产油量、产液量、含水与采收率等量值对油层开采状态进行表征，这些量值就是人们通常所说的开发指标。一个油田开采状况的评价，油田开发规划，油田开发方案设计与调整等决策管理问题都是以油田开发指标变化特征作为重要依据的。因此，油田开发指标预测在油田开发工作中具有极其重要地位，预测方法研究是石油科学重点课题。可以说，从石油工业诞生那天起，油田开发指标预测工作就开始了，随着现代科学技术的发展和油田开发生产的实际需要，油田开发指标预测方法得到了长足的发展和完善，已成为油藏工程研究的一个重要内容

一、油田开发指标预测方法的发展历史及其多样性;

油田开发指标预测方法的发展过程与美、俄等主要产油国的石油工业历史、油田开发理论的发展与完善是密不可分的，大致可划分为如下4个阶段

(1)开始采油—1930年左右，主要研究产量与井网密度之间关系，此阶段预测方法缺乏理论依据，不成熟。

(2)1930—1940年前后，美国马斯盖特、前苏联巴利索夫发展油藏驱动能量学说，把地下流体力学理论用到油田开发指标研究上来，得到了一系列产油计算公式，薛尔绍斯建立了物质平衡方程式。

(3)1940—1950年前后，主要针对注水方式建立预测方法，如美国的贝克莱—列维莱特建立水驱油理论，前苏联的谢尔卡桥夫建立了多种布井条件下产量计算公式。

(4)1950年以后，美国学者道格拉斯和皮斯曼把计算数学和计算机技术引入到油田开发预测中来，建立了油藏数值模拟方法。

新中国成立以后，尤其是大庆油田投入开发以后，我国油田开发技术人员在积极引进国外方法的同时，也根据本国油田实际特点，建立了一系列油田开发指标预测方法，为丰富油田开发理论做出了贡献。

从已公开发表的结果看，油田开发指标预测方法不下百种，与其它预测问题相比，具有明显的多样性特点，这是由油田开发特点所决定的，其原因可以概括为：(1)油田开发预测问题的多样性。油田开发可行性论证、油田开发规划编制和油田开发方案设计、开发试验区设计等一系列工作都需要对开发指标进行预测，这些问题的不同要求需要使用不同特征的开发指标预测方法。

(2)即使同类问题，在油田开发不同阶段，对油层认识不同，数据资料的多少与可信度不同，也可能选用不同类型的方法。

(3)油田或区块的规模、地质开发条件的复杂难易程度的不同，应该使用不同的方法。

(4)不同开发方法，如天然能量开采、注水开采和三次采油具有不同的驱替机理，也应该选用不同的方法。

(5)石油科学本身的发展，尤其是渗流力学的出现和不断完善，为研究油田开发指标预测方法提供了基础，现代科学技术，尤其是近年来系统科学、计算数学和

计算机技术的高速发展，为研究各种各样的开发指标预测方法提供了技术上的支持。

(6)不同类型油田开发研究人员，偏好不同类型的预测方法。例如，矿场人员喜欢简单、方便的经验性的方法，而大专院校及研究院、所的科研人员则偏爱于理论上较强的方法，这也是油田开发指标预测方法多样性的一个原因。

二、油田开发指标预测方法分类及评述

对于种类繁多的开发指标预测方法，根据其基本原理可概括为5大类。

1，经验公式类

(1)采收率预测公式

根据大量油田实际参数进行统计回归，得到采收率与油层静态参数和井网密度等之间的经验统计关系用于预测最终采收率。

这类方法精度不高，主要用于开发前期的采收率(ER)或可采储量计算。其中影响较大的有以下3种：

①美国Arps J.J.等人由312个油藏数据统计出的API公式

ER=54.898〔Φ(1-Sw)/Boi〕0.042 2(kμw/μo)0.077×(Sw)-0.190 3(Pi/Pa)-0.215 9(1)

式中k——渗透率，×10-3μm2；Pi，Pa——初始地层压力和废弃地层压力，psi.(1psi=0.007MPa)；μw,μo——水、油地下粘度，mPa . s；Φ——油层孔隙度，小数；

Sw——束缚水饱和度，小数；Boi——原油体积系数。

②Guthric和Greenberger等人给出的公式

ER=0.217 9 log(k)+0.255 69 Sw-0.135 5×log(μo)-1.538Φ-0.000 348 8 h+ 0.114 03(2)

式中h——油层厚度，ft(1ft=0.304 8m)。

公式(1)、(2)主要适用于边水驱动油田，对注水开发油田误差较大。

③谢尔卡桥夫公式

ER=EDexp(-b/f)(3)

式中ED——极限驱油效率，小数；f——井网密度，井数/km2；b——常数。

(2)水驱特征曲线

水驱特征曲线的基本原理是开发中后期累积产油、累积产水、累积产液和含水等指标经过处理后成直线相关形式，

利用回归分析方法确定出直线方程，并依此预测产油、含水之间相对变化，进而预测油田可采储量或其它开发指标变化。

目前水驱曲线已有数十种类型，但最为常用的有如下3种形式

log(Wp)=a+bNp (4) log(WOR)=a+bNp(5) Lp/Np=a+bLp(6)

式中Wp、Np、Lp——累积产油、累积产水和累积产液，104t；WOR——水油比；a,b——常数。

生产实际表明，水驱特征曲线方法对于大多数油田开发中后期的开发指标预测比较有效，简单易行，深受矿场人员欢迎。大庆油田近年来建立的用于开发规划的开发指标预测方法实质上就是在水驱曲线的基础上发展起来的。

(3)产量递减(衰减)方程

产量递减方程通常是指美国学者Arps在递减率的概念上提出的以下3个方程-