评价水驱油田开发效果的系统工程方法论文_许勇杰,贾飞

长庆油田分公司第七采油厂 甘肃庆阳 745000

摘要:水驱开发是一种被实践证明了的可以获得较高最终采收率的油田开发方法。应用系统工程理论研究了油田水驱开发系统及其指标表征体系,提出了系统输出表现指标和系统输入控制指标的概念,确定了两类开发指标的作用及相互影响、相互依存关系。并对各种评价方法在应用与研究过程中进行了较深入的探讨。

关键词:综合评价;水驱开发;系统工程

油田水驱开发效果评价是一项综合性工作,对水驱油田的开发效果进行正确合理的评判,对于指导油田高效合理的开发具有极为重要的作用。制定调整对策时首先应对油田或区块的开发效果进行总体评价,根据评价结果分析油田开发存在的主要问题与矛盾。

一、水驱油田开发效果评价的主要方法

1.状态对比法。状态对比法,是通过比较理论的标准曲线和实际的生产曲线之间的偏离情况来进行评价的一种水驱油田开发效果评价方法。含水率与采出程度、存水率、含水上升率之间的关系曲线是比较常用的对比曲线,研究者会根据情况选择一个或几个指标进行评价分析。即时含水采出比以及卢俊等提出的注入倍数增长率等;另对计算油藏的采出程度与含水率、存水率的关系曲线进行了改进。状态对比法虽然在可靠性和准确性上存在一定的不足,但是由于其简单实用的特点,将会继续应用油田开发上。

2.模糊综合评判法。模糊综合评价法,是采用模糊数学原理,如模糊变换原理和最大隶属度原则等,对难以用精确数学方法描述的“模糊性”事物进行分析的评价方法。该方法综合考虑了与被评价事物相关的多方面因素,在复杂系统问题描述方面体现了一定的优越性,因此在近年来得到了广泛的应用。模糊综合评价方法的建立是在经验公式法、递减曲线法和水驱特征曲线法的基础上,选用在油田开发中易获取并能反应油藏地质特征的参数,构成了用以对水驱开发潜力进行评价的指标体系。

3.系统动态分析法。系统动态分析法,是应用系统理论的方法和结构分析的概念,从提高油田开发的总产量和稳定时间出发,着眼于油藏开发整个系统的过程和状态,通过研究分析各生产井之间产水量和产油量的关系、注水井之间注水量与产水量和产油量之间的关系,从而得到储层中能量消耗与非均质性、能量补充等关系,然后通过计算、分析、处理,进而为提高整个油田开发的最终采收率提供决策性依据。

二、油田地质条件评价方法建立与评价

1.评价油田地质条件指标体系的筛选原则。在选择指标时,主要遵循以下几个原则:一是全面性,选择指标应能尽量全面描述地质条件,不能遗漏。二是独立性,选择的指标应具有相对的独立性,指标之间的相关性不能太大,不能重复。三是专业性,指标选择首先要考虑油藏工程的专业特点,在此前提下再运用系统工程方法选择指标。四是可操作性,评价指标要易于获取,因此应该放弃一些不易获取的微观指标、流体的物理化学特性指标等。

2.油田地质评价指标体系的建立。第一步是以油藏工程原理为基础,在考虑可操作性的基础上,根据指标的定义、含义以及直接计算相关关系,重点分析指标间的相关性,相关性较强的指标尽量保留一个指标,这样就排除了指标之间的直观两两相关性。形成的初选指标体系,主要包括以下指标:有效厚度、有效渗透率、有效孔隙度、河道砂比例、原油黏度、原始含油饱和度、饱和压力、地饱压差、储量丰度、渗透率变异系数。第二步是对地质评价初选指标体系进行复相关分析。由于初选的指标体系通过定性分析,排除了指标之间的直观两两相关性,再经过复相关性分析就可产生最终指标间比较独立的评价指标体系。进行多轮复相关分析后得到评价油田地质条件好坏的指标体系为河道砂比例、渗透率、有效厚度、渗透率变异系数、储量丰度、原油黏度、饱和压力和原始含油饱和度,即

3.油田地质条件评价方法的建立与评价第一步是建立各评价指标的模糊隶属度函数;第二步是计算各评价指标权重;第三步是形成评价油藏地质条件的计算公式。经过上述3个过程,形成的综合评价公式为

(2)

式中 分别为河道砂比例、渗透率、有效厚度、渗透率变异系数、储量丰度、原油黏度、饱和压力和原始含油饱和度; 分别为上述各指标的权重。

三、油田开发效果评价方法建立与评价

1.油田开发效果评价指标体系的建立。在遵循全面性、独立性、专业性和可操作性的原则下,油田开发效果评价指标体系的建立主要分为以下2个步骤:一是从油田开发原理出发筛选指标(重点分析影响采油速度和采收率的指标)。一般认为,油田开发的总体目标是以尽可能低的成本,实现最大程度的原油产出,最大限度地满足国民经济发展的需要。从油藏工程的角度来理解,“实现最大程度

的原油产出”就是追求最高的原油采收率,“最大限度地满足国民经济发展的需要”就是追求较高的产量或采油速度。主要从影响采油速度和采收率的角度来筛选系统输入与控制指标。通过分析确定的影响产油量或采油速度的主要指标有注水压力、流动压力、井网密度、油水井数比、注采比等,这些指标在开发效果评价体系中是不可缺少的。影响采收率的系统控制指标为平面波及系数、纵向波及系数和驱油效率,这些指标在开发效果评价中最好保留。二是运用复相关分析方法确定开发效果评价指标体系。在第一步的基础上,为考虑指标的全面性还考虑了吸水指数、采油指数和累计存水率指标。上述指标和这3个指标一起构成了开发效果评价指标的初选指标体系。经过复相关分析后最终确定的评价指标包括注采比、注采大压差、油水井数比、累计存水率、井网密度、水驱控制程度、驱油效率、纵向波及系数、采油指数和吸水指数。

2.开发效果评价方法的建立与评价。(1)开发效果评价方法的建立。为客观评价油田开发效果,提出了单指标开发效率和油田系统开发效率的概念。对某一油田或区块而言,单指标开发效率是指开发效果评价指标体系中每一项指标占该项指标为最佳值时的比例。如注采比的单指标开发效率为

(3)

定义开发效果评价指标体系中每一项指标的开发效率的加权平均值为加权系统开发效率,简称系统开发效率,其计算公式为

(4)

式中 为油田的系统开发效率;b1、b2为吸水指数和采油指数增加使系统开发效率增加的倍数; 为各指标的权重; 分别为注采比、注采大压差、油水井数比、累计存水率、井网密度、水驱控制程度、驱油效率、纵向波及系数的单指标开发效率。(2)例如某油田水驱开发效果评价评价时分以下几个过程:一是确定各单项指标的合理值及单指标开发效率;二是计算各评价指标的权重;三是计算喇萨杏油田水驱开发区块的系统开发效率,并进行开发效果综合评价。综合评价结果表明:一类开发区块共8个,平均系统开发效率为84.75%;二类开发区块共12个,平均系统开发效率为81.52%;三类开发区块共11个,平均系统开发效率为78.11%;四类开发区块共5个,平均系统开发效率为73.84%。确定了每个油田或区块的目前开发效果后,就可以根据该油田或区块在每个单指标方面没有达到最佳状态,在调整过程中可以有针对性地采取相应措施,进一步提高油田开发效果。

运用系统工程理论对水驱油田注采系统及其属性进行了系统分析,提出了油田系统开发效率的概念,并以系统开发效率为核心建立了水驱油田开发效果评价方法。

参考文献:

[1]刘伟.水驱开发效果评价新方法的研究与应用[J].重庆科技学院学报:自然科学版,2017,15(6):78-80.

[2]秦茹.油田水驱开发动态系统预警指标体系的构建[J].特种油气藏,2017,17(4):62-65.

论文作者:许勇杰,贾飞

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/9/16

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