羅曉敏

(中國石化 華北油氣分公司 勘探開發(fā)研究院，河南 鄭州 450006)

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SEC動態(tài)儲量評估方法在致密特低滲氣田中的應(yīng)用

——以鄂爾多斯盆地大牛地氣田為例

羅曉敏

(中國石化 華北油氣分公司 勘探開發(fā)研究院，河南 鄭州 450006)

SEC動態(tài)評估方法是上市儲量評估的重要方法之一，在油氣田實際運用中存在參數(shù)取值多樣化、計算結(jié)果不一致的問題。SEC動態(tài)儲量評估法與評估人員所采用的遞減方式、對地質(zhì)條件的認(rèn)識程度及對生產(chǎn)情況的熟悉程度等有緊密關(guān)系。運用一系列與鄂爾多斯盆地大牛地氣田的生產(chǎn)開發(fā)特點相適應(yīng)的評估方法，對總結(jié)遞減規(guī)律及優(yōu)化參數(shù)取值具有積極作用。研究中采用剝離新井影響、產(chǎn)量歸一化等方法能夠客觀合理地分析研究大牛地氣田的遞減規(guī)律。綜合運用指數(shù)遞減、雙曲遞減、調(diào)和遞減等動態(tài)儲量遞減方法建立單井遞減模型計算單井儲量，可以用來檢驗儲量評估結(jié)果的合理性。

產(chǎn)量歸一化；動態(tài)評估；靜態(tài)評估；SEC儲量；大牛地氣田

油氣儲量既是油公司重要戰(zhàn)略資源，也是制定勘探、開發(fā)規(guī)劃的重要依據(jù)[1]。SEC準(zhǔn)則評估的證實儲量是剩余經(jīng)濟(jì)可采儲量的概念。證實儲量包括證實已開發(fā)儲量和證實未開發(fā)儲量兩部分，其中證實已開發(fā)儲量又包括已開發(fā)正生產(chǎn)、關(guān)井和管外儲量。其中正生產(chǎn)儲量是已經(jīng)投入正式開發(fā)，且已經(jīng)出現(xiàn)一定生產(chǎn)規(guī)律的儲量。關(guān)井和管外儲量一般指油(氣)井剛完鉆尚未投入生產(chǎn)或投入開發(fā)時間較短尚未出現(xiàn)遞減規(guī)律暫時采用容積法或類比法計算的儲量，一般在全部投入生產(chǎn)出現(xiàn)遞減規(guī)律后，關(guān)井和管外儲量就轉(zhuǎn)入動態(tài)法評估成為正生產(chǎn)儲量。證實未開發(fā)儲量一般指預(yù)期從未鉆井部位的新井中，或從現(xiàn)有井中需要很大花費重新完井而采出的儲量。目前儲量評估方法根據(jù)油氣田的生產(chǎn)階段主要有容積法、類比法和動態(tài)法[2]。

鄂爾多斯盆地大牛地氣田是典型的特低滲透致密砂巖氣藏，從2002年開始SEC儲量評估至今已有10年的評估歷程[3]。隨著大牛地氣田采氣規(guī)模的擴(kuò)大，反映已投產(chǎn)井的正生產(chǎn)儲量所占的比例由2006年的28.7%上升到2014年的85%。目前大牛地氣田的正生產(chǎn)儲量主要采用動態(tài)儲量評估方法中的產(chǎn)量遞減法預(yù)測，關(guān)井、管外和未開發(fā)儲量則采用動態(tài)儲量評估方法中的單井產(chǎn)量預(yù)測法。因此單井遞減模型的建立和正生產(chǎn)儲量評估參數(shù)的取值是儲量評估工作中的關(guān)鍵。

本文所介紹的動態(tài)儲量評估方法首先作為一種確定可靠的儲量計算方法，對目前國內(nèi)的儲量計算具有參考價值，其次作為一種儲量評估方法和經(jīng)驗總結(jié)，在其他低滲致密氣藏都具有應(yīng)用前景。

1　儲量評估方法

大牛地氣田目前還處于上產(chǎn)階段，儲量評估中存在部分評估單元遞減規(guī)律不清晰，遞減參數(shù)波動幅度較大等問題。影響儲量評估的因素很多，開發(fā)方式的改變、關(guān)停井的影響、新井投產(chǎn)等都會對產(chǎn)量預(yù)測的初始產(chǎn)量和遞減率產(chǎn)生不同程度的影響[4-5]。為了客觀真實地評估儲量，主要采用了以下3種方法，來研究遞減規(guī)律，進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測。

1.1建立合理的評估單元

評估單元的建立不僅是以地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，同時還要兼顧開發(fā)模式和遞減規(guī)律。合理的評估單元能夠較為清晰的反映出遞減規(guī)律，否則很難做出客觀真實的產(chǎn)量預(yù)測，進(jìn)而影響儲量評估的準(zhǔn)確性[6]。大牛地氣田開發(fā)已超過10年，早期開發(fā)的井目前已進(jìn)入緩慢遞減階段，而近年的開發(fā)井則處于上產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)階段，這些井混在一起時容易使遞減規(guī)律變得較為復(fù)雜。因此，在單元劃分時考慮新井、老井、直井與水平井的區(qū)別來建立單元將會更有利于摸清遞減規(guī)律。采用此種單元劃分方法后對老井較集中的單元來說遞減規(guī)律較清晰，較為容易把握遞減率和初始產(chǎn)量來進(jìn)行預(yù)測。而新井集中的單元由于遞減規(guī)律尚不明朗，可以類比開發(fā)方式和地質(zhì)條件相類似的老區(qū)，或采用單井經(jīng)濟(jì)可采儲量來計算。

這種新、老井分開評估的方法，一方面，新井被剝離出去后，老井的遞減規(guī)律變得簡單清晰，尤其適合老井居多的區(qū)塊。另一方面，在同一時期通常老井的產(chǎn)量較低但是遞減率很小，相反新井產(chǎn)量較高可是遞減率較大[7]。從圖1可以看出，如果把新、老井放在一起評估，老井較多時采用老井的遞減率必然會過高評估新井的儲量，從而造成評估結(jié)果的不準(zhǔn)確，新、老井分開后則會避免這種風(fēng)險。

1.2單井經(jīng)濟(jì)可采儲量倒推法

單井經(jīng)濟(jì)可采計算法是通過單井經(jīng)濟(jì)可采計算整個單元的經(jīng)濟(jì)可采儲量結(jié)果，從而倒推單元的遞減率。這個方法的關(guān)鍵是確定合理的單井經(jīng)濟(jì)可采儲量。單井經(jīng)濟(jì)可采儲量的確定主要有動態(tài)法和靜態(tài)法兩種。

圖1　大牛地氣田不同時期投產(chǎn)井產(chǎn)量歸一化曲線Fig.1　Normalized curves of wells brought on production in different periods in Daniudi gasfielda.平均月產(chǎn)氣歸一化曲線；b.平均油壓歸一化曲線

靜態(tài)法適用于開發(fā)資料相對匱乏的早期階段。大牛地氣田開發(fā)已有13年，適宜采用動態(tài)法來進(jìn)行評估。采用單井平均產(chǎn)量歸一化方法建立單井遞減模型，計算單井經(jīng)濟(jì)可采儲量。單井平均產(chǎn)量歸一化是指所有生產(chǎn)井的日產(chǎn)曲線的第一天均設(shè)置為同一天而得到單井生產(chǎn)曲線。這種方法對于地質(zhì)條件相同的區(qū)塊來說可以充分利用不同生產(chǎn)時間的井來分析遞減規(guī)律[8]。

1.2.1遞減模型優(yōu)選

目前,油氣田產(chǎn)量遞減規(guī)律主要有指數(shù)遞減、雙曲線遞減及調(diào)和遞減3種類型[9]。不論選擇哪種遞減規(guī)律建立遞減模型，宗旨都要與生產(chǎn)情況高度吻合，因此在實際建模過程中模型選擇不是唯一的，同一條遞減曲線也可以采取分段式遞減[10-12]。根據(jù)大牛地氣田目前的生產(chǎn)特點，選擇分段式指數(shù)遞減。

1.2.2生產(chǎn)極限確定

大牛地氣田是典型的特低滲透致密砂巖氣藏，目前主要采取天然能量開采的方式，壓力與產(chǎn)量緊密關(guān)聯(lián)[13]，產(chǎn)量上升時壓力下降，產(chǎn)量下降時壓力回升。因此在研究產(chǎn)量遞減規(guī)律的同時需緊密結(jié)合壓力的遞減規(guī)律。根據(jù)壓力計算出的是技術(shù)生產(chǎn)極限，另外還需根據(jù)成本、油氣價格和投資等經(jīng)濟(jì)參數(shù)計算出經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)極限。由于目前的經(jīng)濟(jì)參數(shù)所計算出的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)極限低于技術(shù)生產(chǎn)極限，所以大牛地的生產(chǎn)極限主要由技術(shù)生產(chǎn)極限來確定。

1.2.3模型建立

分析不同時期直井產(chǎn)量和油壓的單井歸一化曲線(圖1)可以看出：①早期直井初始產(chǎn)量40×104m3/月，有3年穩(wěn)產(chǎn)期，3年快速遞減期遞減率為20%，末期遞減率為8%；②早期直井的油壓前3年遞減率為15%，末期遞減率為11%。根據(jù)單井壓力遞減曲線，預(yù)計生產(chǎn)15年后油壓將低于極限油壓3MPa，由此確定單井生命期為15年；③不同時期直井的油壓在后期趨于一致，因此確定此區(qū)塊所有直井的極限生命期均為15年；④后期直井的初始產(chǎn)量和穩(wěn)產(chǎn)期都有不同程度的減少，晚期直井無穩(wěn)產(chǎn)期。

根據(jù)以上遞減規(guī)律建立遞減模型可計算出早期直井的平均單井可采儲量為0.41×108m3，后期直井的平均單井可采儲量為0.36×108m3，晚期直井的平均單井可采儲量為0.24×108m3。

氣田開發(fā)中，在同一區(qū)塊通常優(yōu)選地質(zhì)條件較好的部位先開發(fā)。隨著開發(fā)的進(jìn)行，優(yōu)勢地帶逐漸減少，后期的鉆井處于地質(zhì)條件相對較差的部位，砂體厚度、孔喉結(jié)構(gòu)及地層壓力等儲層參數(shù)均劣于早期開發(fā)井，因此單井經(jīng)濟(jì)可采儲量低于早期開發(fā)井。新井在類比同區(qū)塊老井時，其單井儲量應(yīng)低于類比井。

1.3初始產(chǎn)量和遞減率取值合理化

對于目前遞減規(guī)律較明顯的評估單元，后期由于開發(fā)方式改變和開井?dāng)?shù)的變化等造成遞減規(guī)律變化，短期內(nèi)新的遞減規(guī)律無法摸清，這時就需要參考單井儲量來優(yōu)化初始產(chǎn)量和遞減率的取值。

以D1井區(qū)為例，這是一個老的生產(chǎn)單元。從D1井區(qū)的生產(chǎn)曲線(圖2)可以看出，2012年和2013年天然氣的遞減率基本保持不變，但是在2013年底初始產(chǎn)量穩(wěn)中有升。這是由于氣田增壓措施的效果，這時單純地改變初始產(chǎn)量而不調(diào)整遞減率是不合理的。增壓措施的應(yīng)用有兩方面效果：一是提高了采氣速度，二是增加了可采儲量[14]。對于前者是不增加可采儲量的，對于后者則要考慮在前面的評估過程中有沒有考慮到在未來應(yīng)用增壓措施可能帶來的增加儲量。如果在前期預(yù)測中已經(jīng)考慮了這部分措施所能增加的儲量，例如延長了經(jīng)濟(jì)開采年限等，則在后期即使應(yīng)用了增壓措施，也不能再次計算該部分儲量。綜合考慮本區(qū)塊的實際情況以及儲量評估合理確定性的原則，此處應(yīng)沿用2013年的評估結(jié)果，即不考慮初始產(chǎn)量的增加。

圖2　大牛地氣田D1單元產(chǎn)量曲線Fig.2　Production curve of D1 unit in Daniudi gasfield

另外可以采用單井經(jīng)濟(jì)可采儲量對目前區(qū)塊儲量進(jìn)行驗證[15-16]。當(dāng)區(qū)塊的儲量明顯大于單井平均儲量的計算結(jié)果時，就要考慮現(xiàn)在的初始產(chǎn)量和遞減率是否合適；另一方面也要思考單井平均儲量是否取值過于保守。

2　討論

1) 動態(tài)評估結(jié)果應(yīng)該與靜態(tài)評估方法相對照。通常靜態(tài)法的評估結(jié)果會高于動態(tài)法評估結(jié)果，因此評估中常常將靜態(tài)評估結(jié)果作為儲量評估的上限，如果遇到動態(tài)評估結(jié)果大于靜態(tài)結(jié)果時，則需要從靜態(tài)評估參數(shù)取值是否合理或是否有其他層位儲量被開發(fā)入手重新計算對應(yīng)的靜態(tài)儲量。

2) 在SEC儲量評估中，單井經(jīng)濟(jì)可采儲量可以檢驗評估結(jié)果的合理性，也是評估其他儲量例如關(guān)井儲量、管外儲量和未開發(fā)儲量的基礎(chǔ)。隨著開發(fā)的進(jìn)行，開發(fā)資料的不斷豐富，單井儲量需要不斷的更新計算才能得到客觀合理的單井經(jīng)濟(jì)可采儲量。

3) 通過壓力遞減模型確定的單井生產(chǎn)極限是技術(shù)生產(chǎn)極限，計算經(jīng)濟(jì)可采儲量還需根據(jù)評估指定日的經(jīng)濟(jì)參數(shù)來確定。

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(編輯張玉銀)

Application of SEC dynamic reserves evaluation method in extra-low permeability and tight gas reservoir:A case from Daniudi gasfield，Ordos Basin

Luo Xiaomin

(PetroleumExplorationandProductionResearchInstitute，SINOPECNorthChinaCompany,Zhengzhou,Henan450006,China)

SEC dynamic reserves evaluation is one of the important methods of listed reserves evaluation.In practical application,the parameters and calculation results are various.SEC dynamic reserves evaluation is closely related to evaluation method,understanding of geological conditions and familiarity with production situation of the assessment staff.There are many convenient practical evaluation methods for the SEC reserves evaluation of Daniudi gasfield,the Ordos Basin，and these methods play an important role in summarizing the declining pattern and determining the parameters.The stripping of effects of new wells and normalization of production rate can objectively and rationally reveal the production declining pattern of the Daniudi gasfield; Exponential decline,hyperbolic decline,harmonic decline are integrated to establish single well declining model for the calculation of single well reserves and for verification of the reserves evaluation results.

normalization method,dynamic assessment,static assessment,SEC reserves,Daniudi gasfield

2015-00-00;

2016-03-00。

羅曉敏(1981—)，女，工程師，油氣儲量評估。E-mail:luoxmin.hbsj@sinopec.com。

國家科技重大專項(2011ZX05045)。

0253-9985(2016)02-0276-04

10.11743/ogg20160218

TE155

A