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日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)(流壓及產(chǎn)量)中包含有大量的油藏信息,而國(guó)內(nèi)各大油公司對(duì)于這些數(shù)據(jù)利用率普遍較低,基本上仍停留在簡(jiǎn)單的產(chǎn)量遞減分析階段,例如僅僅應(yīng)用Arps方程進(jìn)行簡(jiǎn)單的指數(shù)遞減曲線擬合分析,獲得廢棄采收量、廢棄時(shí)間以及遞減曲線方程,而這種方法假設(shè)條件多,如井底壓力、井況、井的泄油面積必須穩(wěn)定等等,這些假設(shè)往往跟實(shí)際情況差距甚遠(yuǎn),得出的分析結(jié)果誤差也就很大。
法國(guó)Kappa公司開發(fā)的生產(chǎn)分析軟件——Topaze,是一套成熟的、具有獨(dú)到優(yōu)勢(shì)的專業(yè)分析軟件。提供了先進(jìn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析方法,能充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)數(shù)據(jù),通過(guò)多種分析方法互相驗(yàn)證,在考慮地層實(shí)際模型基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)能分析。該技術(shù)不但可以幫助我們快速準(zhǔn)確地確定地質(zhì)儲(chǔ)量、剩余儲(chǔ)量、采收量、廢棄時(shí)間、井廢棄時(shí)的累積采收量等等,而且還可模擬井泄油面積變化、歷史地層壓力分布變化,進(jìn)行產(chǎn)量或措施效果預(yù)測(cè),流量壓力之間的模擬轉(zhuǎn)換。
另外,以往許多油藏的動(dòng)態(tài)參數(shù)獲得,必需通過(guò)關(guān)井進(jìn)行壓恢測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn),這樣不可避免地要耽誤生產(chǎn),而Topaze則可以緩解這個(gè)矛盾。通過(guò)生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析,可以得出類似于試井解釋結(jié)果的參數(shù),這在一定程度上替代了壓力恢復(fù)測(cè)試。Topaze的推出,大大提高了日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)的利用率和使用水平。
Topaze主要表現(xiàn)在功能強(qiáng)大,界面友好、操作方便、模型眾多、漢化平臺(tái)、一鍵生成報(bào)告等多個(gè)方面。同時(shí),Saphir和Topaze以相同的解釋理論共存在Ecrin綜合流動(dòng)分析平臺(tái)上,共用壓力、產(chǎn)量、模型、PVT、相滲等信息,只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)拖拽就可以實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的拷貝,避免了在不同程序間重復(fù)加載,大大簡(jiǎn)化了操作。
了解和認(rèn)識(shí)地層參數(shù)和產(chǎn)能的有效方法
應(yīng)用范圍廣:該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于各類油、氣、水井,是了解和認(rèn)識(shí)地層參數(shù)和產(chǎn)能情況的一種有效方法。
解釋結(jié)果可用性強(qiáng):確定儲(chǔ)量、采收量、剩余儲(chǔ)量、廢棄時(shí)間,模擬井泄油面積變化、地層壓力變化,進(jìn)行產(chǎn)量或措施效果預(yù)測(cè);獲得不穩(wěn)定試井所得到的所有結(jié)果,節(jié)約成本,降低測(cè)試費(fèi)用??焖儆行У卮_定單井和區(qū)塊產(chǎn)能,可以對(duì)單井或區(qū)塊潛力有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí);提供的多種分析方法互相結(jié)合、互相驗(yàn)證,保證了解釋結(jié)果的可靠性。
通過(guò)對(duì)產(chǎn)量、壓力和措施效果進(jìn)行預(yù)測(cè),不但可以有根據(jù)地確定未來(lái)產(chǎn)量,還可分析措施的可行性,更合理的確定下步開發(fā)方案??梢苑治鰡尉騾^(qū)塊的效益情況,通過(guò)了解單井或區(qū)塊的采收量及廢棄時(shí)間,可對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析。解決測(cè)試工藝不能得到數(shù)據(jù)的難題:針對(duì)井況條件不具備測(cè)試條件的井,可用此方法代替常規(guī)試井。
軟件特征詳述
加載和編輯數(shù)據(jù) Topaze可以加載任意數(shù)目的產(chǎn)量和壓力數(shù)據(jù),加載后,壓力或產(chǎn)量的時(shí)間格式可以任意改變。Topaze接受任何類型的ASCII碼文件和數(shù)據(jù)庫(kù)文件,也可以直接加載Diamant/Diamant Master數(shù)據(jù)庫(kù)文件,還可以從其它的Topaze文檔、Saphir文檔或Diamant/Diamant Master加載壓力或產(chǎn)量數(shù)據(jù)。
井口流出曲線校正&分析數(shù)據(jù)選取 當(dāng)我們獲得的壓力是井口壓力或是井筒任意深度的壓力,而不是地層壓力時(shí),軟件的井口流出曲線校正選項(xiàng)可以把這樣的壓力校正到地層壓力。當(dāng)用戶選取分析數(shù)據(jù)時(shí),可以選擇壓力和流量計(jì)的時(shí)間范圍、取樣間隔和是否進(jìn)行壓力校正等選項(xiàng)。 Fetkovich典型曲線 在沒(méi)有永久式壓力計(jì)測(cè)量、假定常壓力下生產(chǎn)數(shù)據(jù)的情況下,可以采用這種方法分析。這種方法是改進(jìn)的Arps曲線分析方法,可同時(shí)進(jìn)行不穩(wěn)定段和穩(wěn)定段曲線分析。
Arps遞減曲線 Arps遞減曲線默認(rèn)坐標(biāo)為L(zhǎng)og(q)-t,也可以采用如下刻度:q-t,log(q)-log(t),q-Q,log(q)-Q。分析時(shí),可以采用非線性回歸自動(dòng)擬合技術(shù),尋找末期數(shù)據(jù)點(diǎn)的最佳擬合并顯示最佳擬合的遞減函數(shù),也可以交互式修改參數(shù)擬合。在水油生產(chǎn)速率確定的情況下,可借助其它圖版如fo-Qo,log(fw)-Qo,1/fwpQo,1/qo-Qo/qo估計(jì)最終采收率。同一圖版可疊加顯示不同的坐標(biāo)刻度。
Blasingame曲線 Blasingame是以物質(zhì)平衡時(shí)間(累積產(chǎn)量除以瞬時(shí)產(chǎn)量)為橫坐標(biāo),生產(chǎn)指數(shù)(瞬時(shí)和平均生產(chǎn)指數(shù))為縱坐標(biāo)一種遞減分析方法。在這個(gè)分析圖,還同時(shí)顯示生產(chǎn)指數(shù)對(duì)物質(zhì)平衡時(shí)間的導(dǎo)數(shù)和生產(chǎn)指數(shù)積分的導(dǎo)數(shù)。在擬穩(wěn)態(tài)時(shí),雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)負(fù)的單位斜率線,通過(guò)曲線擬合,可獲得儲(chǔ)量分析結(jié)果。由于使用了生產(chǎn)指數(shù),考慮了壓力的變化,因而這種方法可以進(jìn)行變壓力生產(chǎn)分析。應(yīng)用生產(chǎn)指數(shù)積分的導(dǎo)數(shù),可以進(jìn)一步消除生產(chǎn)數(shù)據(jù)的噪音,使曲線更光滑。(如圖1)
雙對(duì)數(shù)圖 該軟件吸收了現(xiàn)代試井中雙對(duì)數(shù)分析技術(shù),以重整壓力為縱坐標(biāo),以等效時(shí)間為橫坐標(biāo)。在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線上,邊界控制流動(dòng)段就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)單位斜率直線,類似于試井解釋中封閉邊界的擬穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài),據(jù)此可以確定油藏邊界大小。在流量重整壓力導(dǎo)數(shù)的早中期部分,不穩(wěn)定段將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)直線段,等同于試井解釋中的徑向流段,據(jù)此可以計(jì)算獲得流度。另外,當(dāng)壓力或生產(chǎn)數(shù)據(jù)噪聲比較小時(shí),雙對(duì)數(shù)曲線也可以被用作模型診斷工具,判斷地質(zhì)模型;當(dāng)數(shù)據(jù)比較離散時(shí),使用雙對(duì)數(shù)曲線可以檢測(cè)出一些趨勢(shì)。(如圖2)
標(biāo)準(zhǔn)化的累計(jì)產(chǎn)量曲線 Agarwal
-Gardner曲線顯示無(wú)因次產(chǎn)量和無(wú)因次累積產(chǎn)量間的關(guān)系曲線,顯示邊界效應(yīng)的直線段可以直接計(jì)算儲(chǔ)量。對(duì)于氣相,根據(jù)曲線得到的迭代解為儲(chǔ)量的函數(shù)。
模型和非線性回歸 根據(jù)不同的井、油藏和邊界模型,Topaze提供了一個(gè)特殊的功能,根據(jù)流量歷史模擬壓力或者根據(jù)壓力歷史模擬流量和累積產(chǎn)量或者二者同時(shí)進(jìn)行,然后應(yīng)用非線性回歸技術(shù)做歷史擬合,以最小化壓力、流量、累積流量誤差。(如圖3)
油-水兩相流模型 在計(jì)算油相時(shí),可進(jìn)行產(chǎn)水量分析預(yù)測(cè)。理論模擬計(jì)算的產(chǎn)水速率可與實(shí)測(cè)值對(duì)比,也可以進(jìn)行非線性回歸分析。
生產(chǎn)井泄油面積發(fā)生變化 為了處理復(fù)雜邊界和多井影響,Topaze同樣能夠使用不穩(wěn)定試井的建模和回歸功能。通過(guò)進(jìn)行數(shù)值模型分析,除得到解析解釋的結(jié)果外,還可以得到區(qū)域內(nèi)壓力和剩余油分布,還可以2維或3維動(dòng)畫展示生產(chǎn)井泄油區(qū)域以及剩余油的變化情況。(如圖4)
生產(chǎn)指數(shù)發(fā)生變化 在擬合時(shí),模擬數(shù)據(jù)偏離實(shí)際數(shù)據(jù)顯示井的生產(chǎn)指數(shù)發(fā)生變化。針對(duì)這種情況,可以在不同的生產(chǎn)時(shí)間給定一個(gè)不同的表皮因子,然后運(yùn)行非線性回歸技術(shù),可獲得表皮因子和時(shí)間的關(guān)系式。在模擬的時(shí)候考慮這個(gè)時(shí)間附加表皮,就可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確模擬。
生產(chǎn)預(yù)測(cè) 根據(jù)產(chǎn)量歷史和壓力歷史進(jìn)行分析以后,可以根據(jù)模型和參數(shù)進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測(cè)或壓力預(yù)測(cè)(常規(guī)遞減預(yù)測(cè))。也可以改變模型或參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)(如壓裂效果預(yù)測(cè))。(如圖5)
油田應(yīng)用實(shí)例
X井是一口預(yù)探井,2004年12月24日對(duì)93號(hào)層試油,射孔后自噴求產(chǎn),生產(chǎn)過(guò)程中流壓持續(xù)下降,而且流壓曲線基本上以相同斜率下降,流壓由28.786Mpa降至26.602Mpa,油壓由 21.7Mpa降至19.6Mpa;日產(chǎn)油由38.4m3降至25.2m3;日產(chǎn)氣基本穩(wěn)定在99456m3左右。共計(jì):累計(jì)產(chǎn)油:104.73m3,累計(jì)產(chǎn)氣:339771m3。2005年1月3日-2005年1月11日10:00關(guān)井,地層恢復(fù)靜壓為30.806Mpa;1月11日10:00-1月13日10:25采用4mm油嘴的工作制度開井,流壓由28.841Mpa降至28.430Mpa,產(chǎn)量基本穩(wěn)定,平均氣45553m3、日產(chǎn)油8.4m3。后正常生產(chǎn),為了了解該井的地質(zhì)情況,分析生產(chǎn)變化,預(yù)測(cè)生產(chǎn)趨勢(shì),于2005年5月進(jìn)行了試井分析和產(chǎn)量分析。
通過(guò)Saphir和Topaze軟件分別解釋,得出了非常一致的合理解釋結(jié)果。(如圖6) 地層有效滲透率為9.35×10- 3μm2,所求的地層有效滲透率和壓力恢復(fù)測(cè)試計(jì)算的基本一致,表明地層滲透性較好
。 計(jì)算的表皮系數(shù)為14.2,表明該井為不完善井,井筒附近地層受到了輕微的污染,分析可能是該氣藏為凝析氣藏,由于地層壓力降低地層反凝析出液相造成的。
通過(guò)對(duì)流量、累積流量曲線的擬合,求得93層號(hào)含氣面積為0.033km2,地質(zhì)儲(chǔ)量為676.8177×104m3,剩余地質(zhì)儲(chǔ)量為565.8487×104m3,表明該井控制儲(chǔ)量規(guī)模較小,與實(shí)際生產(chǎn)表現(xiàn)相吻合。