劉致秀
(慶陽職業技術學院,甘肅慶陽 745000)
20 世紀, 我國在境內發現了大量的石油資源,并開始研究石油資源的開采,將其應用于我國各個行業之中,促進了我國工業的發展[1]。 我國油田主要包括大慶油田、長慶油田、遼河油田、克拉瑪依油田、四川油田、華北油田、大港油田、中原油田[2]等,其主要分布在沉積盆地之中[3]。
鄂爾多斯盆地屬于新生沉積盆地,是我國第二大沉積盆地,屬于多旋回疊含油氣盆地[4]。 現階段該盆地的油氣資源已經進入開發的中期階段,低滲透油田資源較為豐富,其中的可采儲量就是油藏中的石油總含量,即地質儲量,儲量計算是開發階段的長期工作,要根據地質變化進行反復的計算[5]。 此類低滲透油田開發難度較大,地質是必不可少的考慮因素,因此在可采儲量評價方法方面與普通平原油田略有差異[6]。 鄂爾多斯盆地低滲透油田會逐漸轉為注水開發, 可采儲量的評價方法也要隨之革新, 現階段對于油田的可采儲量的評價方法一直較為固定,評價機制也需要改變[7]。此次以傳統的評價方法為研究的前提,設計更適合鄂爾多斯地勢的評價方法,以便更準確的計算和預測盆地地勢下的低滲透油田可采儲量。
鄂爾多斯盆地屬于西緣扇三角洲和東北部三角洲形成的沉積體系,在晚三疊世時期作用下形成, 沉積盆地的地形有利于頁巖等物質的生成, 在板塊變化中給有機質的形成提供條件,也就會形成不同于其他地形的低滲透油田[8,9]。
低滲透油田容易出現滲透率較低,單井產能相對較低等問題,在開采后期會出現原油和含水量的比例變化,可采儲量也會隨之變[10]。 相較于其他類型油田, 該類型可采儲量都集中在前中期,鄂爾多斯盆地油田目前就屬于開發的中期階段,在油田的大部分地區含油層均在長6 和長7 地層,而長6 地層就是典型的特低孔超低滲透儲層,是現階段的油氣勘探的重點目標[11,12]。雖然油田該階段儲備的規模還相對較大,但是復雜的巖石構成也會帶來低壓、低滲、低豐度的特點,導致油田的開采難度提高,開采率也會逐步降低。 地勢的變化是開采率變化的條件之一,在后面的計算環節中都盡可能選擇更貼近實際情況的長6 地層來進行計算,能更好的預判開采率漲幅程度。 開采率和開發時間都與油田的地形和地質有密切關系,對于不同的地質計算可采儲量的方式和可選擇的評價方法也不相同。 針對鄂爾多斯盆地屬于開采的中期, 有一定的數據作為支撐的情況,可以選擇較為準確的方法來進行計算。
鄂爾多斯盆地油田的可采儲量標定主要參照行業標準的(SY/T5367-1998)提供的方法進行前中后期的計算,并依據盆地相應的地質特征盡可能采用概算法進行計算, 準確度相對較高,設地質儲量為V;Vs; 即是可采儲量; Rs(%)是采收率;由此可得關系式為:

其中采收率Rs(%)是計算該地質可采儲量的重要數據, 采收率的數據越貼近真實采收情況,計算出來的數據越準確,也可以對未來的可采儲量進行預判,所以采收率可以根據地質變化的不同,選擇不同的計算公式,其本身受經驗統計的影響數據會具有一定的局限性[13,14]。可以根據油田取得的儲層物性、流性體質等方面來確定參數的經驗關系式并預測采收率(SY/T5367-1998 的5.1.1),設井網密度以S(hm2/well)代為表示;油藏平均有效厚度設hμ(m);F 為平均空氣滲透率;R為油層平均溫度(℃);Es為滲透率變異系數;αR為油層條件下油水粘度比,由此可得:

由公式(2)可以根據數值的變化計算出相對準確的采收率數值,要注意相應的計算數值要計算其平均值的范圍,如油層溫度(℃)等。 有些新開發的區層相較于開發較久的區層來看數據不是很完整,這類情況可以采用類比法的方式,新開發的區層地質如果與已開發的地質相近,可以進行參數類比,得到采收率。
針對鄂爾多斯盆地低滲透油田被發現后開采至今已經進入中期階段,可采儲量可以直接依據積累的生產數據進行計算, 由此采取曲線法來評價中后期的可采儲量較為合適, 計算的數值會更貼近實際數值, 可以對其發展走勢進行預測[15~17]。 運用遞減曲線法來評價鄂爾多斯盆地低滲透油田可采儲量,根據遞減函數構建曲線法選擇雙曲遞減模型來完成,在油田發展的中后期階段,開采會形成較為穩定的規律數值,產量和生產時間接近同步變化的條件下,即可預測階段的開采率, 設E 為年遞減率(%);Ql為年產量(104m3);Ql1為遞減后期初始年產量(104m3);m 為遞減指數;t 為時間,得到遞減函數的計算公式:

計算可采儲量的關鍵在于取得階段性較為確切的開采率,按照區層的實際情況選擇適合的曲線法即可取得開采率,再結合計算公式(1)進行可采儲量的計算。 得到該地區可采儲總量后,根據RTA 法,對區域對油量產出歷史數據進行統計分析(流壓與單位時間有效產量)。 在整個統計分析過程中, 應遵循能量守恒定量的基本要求,全面考慮產出行為發生時能量存在的損失。 在確保產量波動幅度在一個相對穩定狀態下時,根據現已知的參數與產出歷史數據,建立一個針對產出量的分析模型,將儲蓄層滲流作為評價可采儲量的指標。設置整個匹配評價過程中的邊界條件與指標,假定產出端壓力與地層壓力之間的變化特征存在相同趨勢,此時,可直接擬定滲流的標準狀態,在無需其他資料作為輔助條件的情況下,使用NPI 工程法,修正現有的儲層模型計算參數,將采儲過程中影響產量行為的因素與模型進行對接。 與此同時,將模型中數據與生產歷史數據進行擬合,輸出一個可用于描述采儲量的線性表達公式,分析此時擬合曲線的變化趨勢。 針對擬合結果進行討論:當擬合后結果顯示結果匹配,或擬合后曲線變化呈相對一致條件時,按照公式(3)的計算,對當前狀態下的可采儲量進行計算,分析計算結果與預測階段的采儲量之間的關系(在分析其關系前,應明確此方法的應用條件需滿足:動態生產要求產出量達到一定氣量),當前者>后者時,認為此地區的油田可采儲量較高,反之,當前者<后者時,說明區域采儲能力相對較低。上述方式便是對相對適合低滲透量油田可采儲量的評價方法。
應用分析準備階段可將本次提出的評價方法作為一個實驗組,選擇一種傳統的評價方法作對照組,比較兩組方法評價鄂爾多斯盆地低滲透油田可采儲量時的差異性。 設置實驗測試方案:在兩組評價方法下預測年限內單元可存儲量情況是否更接近實際數據。 由于鄂爾多斯盆地低滲透油田屬中期開采階段,選擇長6 地層作為應用分析的數據樣本。 通過對兩組計算,并與實際數據進行對比得到的結果,圖1、圖2 所示。

圖1 實驗組預測單元可存儲量測試

圖2 對照組預測單元可存儲量測試
根據圖1、圖2 顯示的情況可知:需要結合實際地勢分析,鄂爾多斯屬于盆地油田,長6 層地層屬于特低孔超低滲透儲層。 在開發中期的年限里,實際數據的峰值應該大于800。 按照文章提出的評價方法,用公式(3)進行年限內開采率計算,得出的樣本測試結果與對照組進行對比。 對照組在地勢結構上缺少判斷,數值相對片面,文章提出的實驗組更接近實際數值走向。
總之,文章對鄂爾多斯盆地低滲透油田可采儲量進行評價方法研究, 與常規的評價法對比,增加了根據油田地勢優先判斷環節,加入根據計算數值構建曲線圖的方法,可以更明確的計算出可采儲量的走向,更貼近實際數值變化。 由于地勢多變,同一地區的開采時間不同,所以在計算數值的反饋上還是具有一定的階段性,今后的研究方向可以拓展到階段性的數值歸納等方面,不斷優化評價方法。