文档介绍：第五章油藏工程方法(经验法)
油藏在投入开采以后,其地下流体(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。油藏工程方法的主要任务,就是要研究油藏在投入开采以后的变化规律,并且寻找控制这些变化的因素。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。
研究油藏动态规律的方法有许多种,包括许多渗流力学理论方法,数值模拟方法以及物质平衡方法等。本章所要介绍的是经验方法,它要求直接地、系统地观察油藏的生产动态,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。
由于经验方法本身来源于对生产规律的直接分析和总结,所以它的历史比较久远,但在油藏动态分析的领域中,在30年代以后,才出现了一些比较成熟并能普遍使用的经验方法。随着所开发油田类型的增多和研究工作本身的不断完善,最近几十年来出现了许多具体的方法和经验公式)这些方法已成为当前油藏工程方法中的一个组成部分。
经验方法的研究和运用可以分为三个阶段或三个步骤。
在第一阶段中,要求系统地观察油藏的生产动态,准确齐全地收集能说明生产规律的资料,其中包括必要的分析化验资料,深入地分析这些资料,以发现其中带规律性的东西,然后对这些带规律性的资料和数据,按一定的理论方法,如统计分析、曲线拟合等,总结出表达这些规律的经验公式(其中包括经验参数的确定)。在这一阶段所研究的油藏生产史通常称为油藏的拟合期。
经验方法总结和应用的第二个阶段称做油藏动态的预测期。拟合期的生产规律的总结,给人们提供了研究方法,但是研究的目的是应用这些方法来对油藏的未来动态进行预测,至少要对今后某一有限阶段的动态,包括各种生产指标进行预测,这一阶段称之为预测期。
经验方法总结和应用的最后阶段是方法本身的校正和完善。根据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的对比,可以发现这二者往往是有差别的,有的差别的出现是由于偶然因素的影响,而相当多的情况下是由于方法本身还不够完善,这就要求人们根据新的生产情况修正和完善方法本身。这样就在认识论和方法论方面完成一个完整的过程。
总之,选择经验公式和确定其中的参数是经验方法的基础工作,运用经验公式推测和判断生产情况是经验方法的目的。
在本章中,我们将根据国内外开发实践中总结出的一些基本规律,叙述目前在国内油藏工程方法中普遍采用并行之有效的一些方法,主要是油藏产量、压力、含水等的变化规律的确定。当然这些方法本身目前还需要在生产实践中不断地进行验证,充实和完善。
§5-1 油田产量递减规律及其应用
一个油藏所能提供的产量大小,是油藏工程人员首先关心的一个问题。油田开发工作者的任务就是在已探明的构造和储量的基础上。制订合理的油田开发方案,并运用先进的开采工艺和技术,使油田能够以较好的技术经济指标满足国家对原油生产的要求。
一、油田产量变化的一般规律
油田在开发初期总要经历一个逐步建设投产和形成生产规模的时期。在这一时期中,油田的产量逐步上升并趋于稳定,达到其设计的生产能力。所以油田生产的第一时期是产量上升时期。在此之后,油井的生产往往都按配产指标进行有控制的工作,再加上其它增产稳产措施的保证,如注水保持压力等,这样油田就进入一个相对稳定生产的阶段,并且能保持一个相当长的时期。在这之后,由于地下剩余储量的不断减少及单位采油量能耗的增加或采油工艺技术和增产措施已达到技术极限,油田将进入后期的递减生产阶段。总之,一个油田的产量一般都要经历上升、稳定和下降三个阶段,(a)(b)所示。各阶段开始出现的时间及延续的长短以及采出油量的多少,将视地质条件的差异、开发设计是否符合客观规律以及所采取工艺措施是否合理有效而有差异。
Q Q C
C
D3 D3 D2
D1 D2 D1
t Np
(a)油田产量与时间关系(b)油田产量与累积产量关系
油田产量变化的一般规律
这里我们所要讨论的是产量下降阶段的生产规律。(a)中CD1的方式递减,也可能以CD2或CD3方式递减。不同的递减规律对产量和最终采收率的影响不同,所以研究它们的递减规律,将使我们能够预测今后产量的变化及可采储量的大小。
研究产量递减规律的方法一般是,首先绘制产量与时间的关系曲线,或者绘制产量与累积产量的关系曲线,然后选择恰当的标准曲线或标准公式来描述这一段关系曲线。其中最通常的作法有两种,一种方法是标准曲线拟合法,一种是坐标变换法。坐标变换法的基本思路是根据产量变化的实际趋势,选择一种较好的坐标系统使产量曲线在此坐标系统中最好变成一条直线或接近一条直线,