油田儲采比影響因素分析研究

2016-06-28 10:00:35曲世元侯吉瑞梁華偉

石油地質與工程 2016年2期

曲世元，侯吉瑞，梁華偉

(1.中國石油大學提高采收率研究院，北京昌平 102249；2.中國石化河南油田分公司采油一廠)

油田儲采比影響因素分析研究

曲世元1，侯吉瑞1，梁華偉2

(1.中國石油大學提高采收率研究院，北京昌平 102249；2.中國石化河南油田分公司采油一廠)

摘要：為了全面系統地認識油田儲采比的影響因素及其變化規律，對儲采比與開發時間、采出程度、油田穩產及儲量替代率之間的關系進行了研究。對儲量較為穩定的油田，在雙對數坐標下，儲采比與開發時間和采出程度呈較好的線性關系，儲量和產量變化較大的油田相關性較差。據統計的國內外50個油(區)田穩產期末儲采比看，平均儲采比為8.5，近幾年我國儲采比在16以上，儲量替代率在1.0以上，穩產基礎較好。

關鍵詞：油田儲采比；開發時間；采出程度；穩產期末儲采比；儲量替代率

1儲采比的概念

儲采比(RRP)是一個廣泛使用的術語，可以用來評估局部、區域或世界范圍的天然能源或礦物資源。儲采比是通過用年末(有些國家是年初，例如前蘇聯)的探明儲量(中國稱作技術可采儲量)除以該年的產量來計算的[1]。

儲采比研究的對象或范圍[2]，可以是一個油藏、一個油田、一個油區或一個含油氣盆地，也可以是一個地區、一個國家或全球。作為一個比值，它并不直接給出研究對象的剩余可采儲量和年產油量，但它可以比較直觀地反映油氣生產的保障程度，在很大程度上可綜合反映勘探開發形勢。

在許多研究儲采比的文獻中[3]，都給出了如下計算公式：

RRP=(NR-NP)/QO

(1)

式中：RRP——儲采比，無量綱；NR——原始可采儲量，或稱為總可采儲量或最終可采儲量，我國簡稱為可采儲量，104t；NP——開發到某一時間的累積產量，104t；QO——某一年份油田的年產油量，104t。

由式(1)可以看出，儲采比與可采儲量、年產油量關系緊密。可采儲量對于某一特定油藏，可以看作“視常量”[6]，而對于一個地區或者更加寬泛的研究范圍，可采儲量則是一個“常變量”，同時年產油量也會隨著資金投入、原油價格、供需關系、開發政策、儲量替代率、油藏固有特性等客主觀因素的變化而發生變化。因此，研究儲采比的變化趨勢及其影響因素，對制定油田的中長期規劃、保持油田的良性高效開發，具有重要的意義。

2影響儲采比的主要因素分析

前面已經介紹了儲采比的主要影響因素，但對于研究對象的不同，儲采比變化也具有一定的規律性，下面就儲采比和開發時間、采出程度、儲量替代率和油田穩產等方面進行系統分析研究。

2.1儲采比和開發時間關系

理論上講，對于一個儲量相對穩定的開發區域或油藏，儲采比隨開發時間的延長而逐年下降，而在石油開發技術不斷發展完善的情況下，可以減緩儲采比的下降速度。而在年度新增可采儲量大于年度采出量的情況下，儲采比也有升高或波動的現象(圖1)。從圖1統計的國內外7個油區儲采比和開發時間對比看，可采儲量較為穩定的美國、前蘇聯、羅馬什金和雙河油田變化規律性較強，而對整個油區統計的河南、中原和新疆油區，因新增儲量和采出量變化較大，曲線相關性較差。例如，中原油區投產初期儲采比為35.9，由于采油速度較高，最高可采儲量采油速度為9.36%，投產第10個年頭達到最高年產量722×104t，而儲采比則快速下降到6.8，基本沒有穩產期；隨后快速降產，再加上又有新的儲量補充，使得儲采比穩中略有回升。

對四個規律性較好油田進一步分析，可以看出，在一定的生產時間段內，在雙對數坐標下，儲采比和開發時間呈較好的負相關(圖2)。即存在如下關系式[8]：

圖1　儲采比與開發時間關系曲線

圖2　儲采比與開發時間關系曲線

lgRRP=A+Blgt

(2)

式中：t——開發時間，a；A、B——系數。

經對美國、前蘇聯、羅馬什金和雙河油田的統計回歸，得到如下相關關系式：

對美國1975-1989年期間油田生產數據回歸為：

lgRRP=1.6678-0.0218lgt，R2=0.9809

對前蘇聯1960-1989年期間油田生產數據回歸為：

lgRRP=2.0808-0.0336lgt，R2=0.9872

對羅馬什金油田1961-1979年期間油田生產數據回歸為：

lgRRP=1.6179-0.0353lgt，R2=0.9784

對雙河油田1979-1997年期間油田生產數據回歸為：

lgRRP=1.3904-0.0245lgt，R2=0.9384

利用回歸關系式，可以較為準確地預測四個油田(區)在一定階段儲采比變化情況，可從宏觀上指導或調整油田開發策略，進行有效的油藏管理，確保油田開發效果。

2.2儲采比和采出程度關系

根據統計結果，在雙對數坐標系中，儲采比與采出程度呈較好的線性關系，而且在產量遞減前其相關性更強。即存在如下關系式[4]：

lgRRP=A+BlgRD

(3)

式中：RD——采出程度，%；A、B——系數。

依據對美國、前蘇聯和雙河油田儲采比[2，7]和采出程度的統計結果看(圖3)，在油田穩產階段線性關系較好。

對美國1960-1989年期間油田生產數據回歸為：

lgRRP=4.3289-1.6915lgRD，R2=0.9585

對前蘇聯1960-1989年期間油田生產數據回歸為：

lgRRP=3.0713-1.0606lgRD，R2=0.9994

對雙河油田1979-1997年期間油田生產數據回歸為：

lgRRP=1.874-0.4867lgRD，R2=0.9707

利用回歸的關系式，可以較好地預測油田穩產階段年產量，為油田開發規劃方案的編制起到指導作用。

圖3　儲采比和可采儲量采出程度關系曲線

2.3儲采比和穩產關系研究

利用參考文獻[5]等相關資料，統計整理了國內外50個油田(區)進入遞減時的儲采比(表1、圖4)，最低儲采比為1.3，最高為19.2，平均為8.5。按油田類型進一步分析可以發現：油區和低滲透油田穩產期末的儲采比較高，分別為10.2和10.5；稠油油田較低，分別為1.3和3.1；整裝和斷塊油田居中，分別為6.4和8.1。文獻[9]提出了儲采比12作為油田進入遞減的極限值，但由于不斷有新油田發現和科學技術的進步，這一極限值在逐漸降低。不能簡單用儲采比的大小來衡量是否可以穩產，還要考慮油藏類型、開發方式、當前油價和開發政策等相關因素。綜合分析推薦油田穩產的極限儲采比為10。

2.4儲采比和儲量替代率關系

儲量替代率亦稱儲量替換率，是反映儲量接替能力的指標，指年新增探明可采儲量與當年開采消耗儲量的比值。儲量替代率等于1，表明勘探增加的儲量與開采消耗的儲量持平；儲量替代率大于1，表明儲量的增加大于消耗；儲量替代率小于1，則表示勘探新增的儲量不能完全彌補儲量的消耗。

表1　油田進入遞減時儲采比統計

圖4　油田進入遞減時儲采比對比

統計整理了全國2009-2014年石油年產量、儲量替代率和儲采比的變化情況，由圖5可以看出，在這6年的時間內，全國石油產量穩定在2×108t以上，能夠穩產，得益于較高穩定的儲采比和儲量替代率。前面已經分析過，油田穩產期末儲采比在10以上，而近幾年我國儲采比一直保持在16以上，儲量替代率1～1.5，說明穩產2×108t噸產量具有較為扎實的物質基礎。