用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法研究油藏管理

范智慧，李 陽

(中國石油化工股份有限公司，北京 100728)

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用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法研究油藏管理

范智慧，李 陽

(中國石油化工股份有限公司，北京 100728)

油藏管理是實(shí)現(xiàn)油田高效開發(fā)的重要途徑，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。該文引入系統(tǒng)工程中的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法研究油藏管理，將油藏管理視為一個(gè)系統(tǒng)，開展系統(tǒng)分析和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究，指出油藏管理系統(tǒng)由油藏資源、生產(chǎn)(管理)、技術(shù)(管理)、組織管理等4個(gè)分系統(tǒng)組成。選取油藏資源與生產(chǎn)管理分系統(tǒng)為研究重點(diǎn)，對其相互作用機(jī)理進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建生產(chǎn)—資源復(fù)合系統(tǒng)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型，并以SL等油田的實(shí)際數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分析采收率、年勘探開發(fā)總投資、新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量、年原油產(chǎn)量、儲(chǔ)采平衡率等油藏管理關(guān)鍵指標(biāo)之間的關(guān)系，就如何確定合理的原油產(chǎn)量和儲(chǔ)量目標(biāo)、提升油藏管理水平，提出了“合理原油產(chǎn)量目標(biāo)是關(guān)鍵、優(yōu)化勘探開發(fā)投資比例和聚焦提高采收率”的相關(guān)建議。

油藏管理；系統(tǒng)工程；系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)；仿真研究

20世紀(jì)70年代油藏管理概念首次被提出，油藏管理以多專業(yè)協(xié)作為核心，作為提高綜合效益的一種途徑不斷得以發(fā)展和完善。國內(nèi)外各大石油公司在廣泛采用新勘探開發(fā)和信息技術(shù)的同時(shí)，也積極變革內(nèi)部管理模式，通過油藏管理提高老油田經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量[1-4]。許多學(xué)者對油藏管理內(nèi)涵也做了界定，其中具有代表性的Thakur[5]，將油藏管理定義為正確運(yùn)用各種技術(shù)以求達(dá)到獲利最大和經(jīng)濟(jì)采收率最高的目的。Satter等[6]把油藏視為自然資源，油藏管理通過各種手段進(jìn)行認(rèn)識(shí)并開發(fā)，以獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。Woods等[7]認(rèn)為油藏管理是油藏開發(fā)和策略不斷優(yōu)化的動(dòng)態(tài)過程。杜志敏等[8]認(rèn)為，油藏經(jīng)營管理即有效地利用各種類型的資源，制定和實(shí)施油藏經(jīng)營策賂，尋求最佳方案，把經(jīng)營管理策略和油田開發(fā)技術(shù)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)油田開發(fā)的工程優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化。從各位學(xué)者對油藏管理的界定來看，油藏管理研究的核心問題是決策優(yōu)化。盡管各位學(xué)者對要達(dá)到的目標(biāo)和采用的途徑論述不一，但是這些決策過程都體現(xiàn)出多目標(biāo)和多影響因素的特征。

從油藏管理實(shí)踐看，系統(tǒng)工程中的分析工具和技術(shù)已被普遍引入到油田開發(fā)工程以及管理決策中，如灰色模型、運(yùn)籌學(xué)、AHP模型等系統(tǒng)工程方法，但主要是解決具體工程技術(shù)問題，而沒有從系統(tǒng)思想及方法論角度整體研究油藏管理。本文運(yùn)用系統(tǒng)思想將油藏管理作為一個(gè)整體系統(tǒng)進(jìn)行剖析，提出油藏管理系統(tǒng)概念，將系統(tǒng)論中的動(dòng)力學(xué)研究方法應(yīng)用于油藏管理數(shù)值模擬研究。

1 油藏管理系統(tǒng)分析

1.1 油藏管理系統(tǒng)概念的提出

油藏管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，其表現(xiàn)為：一是油藏管理涉及專業(yè)眾多，包括勘探、開發(fā)、工程(采油及地面)、經(jīng)濟(jì)等學(xué)科和專業(yè)，這些專業(yè)互相提供著信息，也相互存在制約；二是對油藏資源認(rèn)識(shí)的模糊性，特別是地質(zhì)認(rèn)識(shí)往往是建立在概率論基礎(chǔ)上的大概率事件；三是油藏管理受其所處社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、地理、人文環(huán)境影響較大?？梢钥闯?，油藏管理決策是非線性復(fù)雜的決策過程。綜合國內(nèi)外學(xué)者研究成果，結(jié)合油藏管理實(shí)踐提出油藏管理系統(tǒng)的概念如下：油藏管理系統(tǒng)是將油藏視為一種資源資產(chǎn)，通過充分認(rèn)識(shí)油藏特征和規(guī)律，高效整合各種人、財(cái)、物資源，對油藏進(jìn)行科學(xué)決策和管理，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量最大化、資源資產(chǎn)保值增值的資源—技術(shù)—經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)。

1.2 油藏管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)解析

在油藏管理系統(tǒng)概念的基礎(chǔ)上，構(gòu)建油藏管理系統(tǒng)，由人工系統(tǒng)和自然系統(tǒng)組成。人工系統(tǒng)包括組織管理分系統(tǒng)、生產(chǎn)(管理)分系統(tǒng)、技術(shù)(管理)分系統(tǒng)；自然系統(tǒng)為油藏資源分系統(tǒng)(圖1)。

組織管理、生產(chǎn)管理和技術(shù)管理分系統(tǒng)之間存在著信息、量交換以及控制關(guān)系。人工系統(tǒng)對自然系統(tǒng)的控制由生產(chǎn)管理分系統(tǒng)及技術(shù)管理分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，這2個(gè)分系統(tǒng)與油藏資源分系統(tǒng)直接相互作用，組織管理分系統(tǒng)主要通過這2個(gè)分系統(tǒng)對油藏資源分系統(tǒng)發(fā)揮間接作用。

圖1 油藏管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

油藏資源組成的油藏資源分系統(tǒng)是一個(gè)自然系統(tǒng)，是人工系統(tǒng)改造控制的對象，對油藏資源分系統(tǒng)的高效控制是油藏管理系統(tǒng)的目標(biāo)。從生產(chǎn)實(shí)踐看，生產(chǎn)管理分系統(tǒng)直接作用于油藏資源分系統(tǒng)，其關(guān)系最為直接，也最為緊密，2個(gè)分系統(tǒng)之間存在著復(fù)雜的作用與反作用，以及大量信息交互。因此，本文重點(diǎn)研究生產(chǎn)管理分系統(tǒng)與油藏資源分系統(tǒng)的相互作用機(jī)制，結(jié)合油藏管理實(shí)踐情況建立生產(chǎn)—油藏復(fù)合系統(tǒng)(圖1中橢圓虛線框所示)的動(dòng)力學(xué)仿真模型。

2 油藏管理系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究方法

2.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)概述

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是美國麻省理工大學(xué)史隆管理學(xué)院Forrester于1950年代綜合了系統(tǒng)論、控制論、伺服機(jī)械學(xué)、信息論、決策論以及電腦模擬所發(fā)展出來的，是一種研究復(fù)雜系統(tǒng)中反饋行為的仿真方法[9]，從系統(tǒng)的整體性功能出發(fā)，對系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并研究相關(guān)影響因素，將定量模擬與定性分析相結(jié)合，在信息非完備條件下對復(fù)雜系統(tǒng)問題進(jìn)行數(shù)值分析和求解[10]。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型模擬按照系統(tǒng)論觀點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上是結(jié)構(gòu)—功能模擬，其數(shù)學(xué)規(guī)范表達(dá)式[11-12]如下：

由于油藏管理具備系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究對象的基本特征——抉擇性、自律性和非線性，因此將系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)應(yīng)用在油藏管理研究領(lǐng)域是理論上可行的。油藏管理決策本質(zhì)上是人對自然資源的開發(fā)決策問題，其復(fù)雜性體現(xiàn)在開發(fā)過程涉及大量信息的獲取處理，而決策目標(biāo)通常也是多元化的，在某個(gè)時(shí)點(diǎn)必須對主要矛盾進(jìn)行優(yōu)先解決和處理，由此可見油藏管理具有抉擇性。油藏管理過程是在多種學(xué)科協(xié)作條件下由多個(gè)階段組成，從原始資料的獲取，到油藏地質(zhì)認(rèn)識(shí)的形成、開發(fā)策略的確定、開發(fā)工作量的實(shí)施，這個(gè)過程循環(huán)往復(fù)，是不同學(xué)科協(xié)同不斷改進(jìn)開發(fā)手段和策略的多環(huán)節(jié)長期過程，因此油藏管理具有自律性。此外，由于油藏管理資源對象地質(zhì)信息的不確定性強(qiáng)，任何一項(xiàng)開發(fā)決策的實(shí)施及效果體現(xiàn)都有一定周期，因此油藏管理問題也是非線性問題。

2.2 油藏管理系統(tǒng)的反饋關(guān)系

油藏管理系統(tǒng)中存在大量復(fù)雜的反饋關(guān)系，生產(chǎn)管理與油藏資源復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)部要素反饋關(guān)系結(jié)構(gòu)如圖2所示。與一般系統(tǒng)一樣，油藏管理系統(tǒng)也存在2種反饋形式：一種是負(fù)反饋，油藏管理系統(tǒng)的輸出對輸入起到反向作用，使輸出與目標(biāo)期望值縮小，油藏管理系統(tǒng)趨于穩(wěn)定；另一種是正反饋，油藏管理系統(tǒng)的輸出對輸入起到正向作用，使輸出與目標(biāo)期望值增大，具有一定的控制放大作用。在油藏管理系統(tǒng)中，對負(fù)反饋的研究是油藏管理系統(tǒng)控制的核心問題。

2.2.1 生產(chǎn)管理分系統(tǒng)內(nèi)部因果關(guān)系分析

生產(chǎn)管理過程是對油藏管理系統(tǒng)的目標(biāo)和功能實(shí)現(xiàn)具有直接作用效果的重要管理環(huán)節(jié)，涉及眾多的資源、技術(shù)和管理要素。生產(chǎn)管理分系統(tǒng)諸要素因果反饋關(guān)系以“勘探開發(fā)總投資—新增原油產(chǎn)能—原油產(chǎn)出量—儲(chǔ)采平衡率—年勘探開發(fā)總投資”的基本生產(chǎn)過程為核心，油氣開發(fā)投資形成油氣資產(chǎn)和固定資產(chǎn)，年新增原油產(chǎn)能也相應(yīng)增加，同時(shí)年新增產(chǎn)能經(jīng)過延遲，以一定的產(chǎn)能貢獻(xiàn)率形成當(dāng)年新增原油產(chǎn)量，新增原油產(chǎn)量計(jì)入年原油產(chǎn)出量，而年原油產(chǎn)出量的變化影響儲(chǔ)采平衡率，儲(chǔ)采平衡率與勘探投資比例的增長共同影響勘探綜合投資決策，在勘探開發(fā)總投資額度總量相對固定的情況下，勘探投資的變化將會(huì)經(jīng)過一定的延遲影響開發(fā)投資額度，這樣就形成了生產(chǎn)管理過程的基本因果反饋回路，形成整體穩(wěn)定的負(fù)反饋回路，具有系統(tǒng)自穩(wěn)定性。

2.2.2 油藏資源分系統(tǒng)內(nèi)部因果關(guān)系分析

油藏資源分系統(tǒng)首先是一個(gè)自然系統(tǒng)，客觀存在于地下，是油藏管理者進(jìn)行評價(jià)、預(yù)測、開發(fā)的對象。通過各種技術(shù)手段，油藏客體的真實(shí)被不斷揭示，因此油藏資源分系統(tǒng)在事實(shí)上屬于實(shí)體—概念復(fù)合系統(tǒng)。

選取儲(chǔ)采比、綜合遞減率、自然遞減率、采收率等參數(shù)表征油藏資源分系統(tǒng)，主要理由如下：自然遞減率是描述油藏開發(fā)規(guī)律的重要指標(biāo)，一方面它反映了油藏開發(fā)階段，比如可以通過自然遞減率間接判斷油藏含水的階段，也可以判斷采油速度合理性；另一方面自然遞減率是計(jì)算油藏產(chǎn)能的必備參數(shù)。地層壓力反映的是油藏能力狀況，可以較綜合地反映油藏的生產(chǎn)情況，其變化反映的是油藏能量的變化，油藏能量則直接影響原油產(chǎn)出量，油藏能量變化受到井網(wǎng)、注采比等多因素的影響。采收率指標(biāo)更加綜合，其很大程度上反映的是油藏地質(zhì)特征，比如整裝砂巖油藏通常比低滲透斷塊油藏有著更高的采收率，但采收率也不完全決定于先天因素，還受開發(fā)技術(shù)、開發(fā)政策、開發(fā)管理等其他因素影響。所選取指標(biāo)一方面反映了油藏的自然特征，另一方面是油藏資源分系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)功能的外顯。

圖2 生產(chǎn)管理分系統(tǒng)—油藏資源分系統(tǒng)之間因果反饋關(guān)系

對油藏資源分系統(tǒng)的反饋回路進(jìn)行梳理，其大反饋回路是負(fù)反饋，加大投入通?？偸悄軌蛏罨筒卣J(rèn)識(shí)，使油藏評價(jià)的不確定性減小，系統(tǒng)目標(biāo)得以不斷實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，也存在局部正反饋，正反饋將導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定，這些局部的正反饋并不改變油藏資源分系統(tǒng)作為整體負(fù)反饋回路的性質(zhì)，但是體現(xiàn)了油藏資源分系統(tǒng)的復(fù)雜性。

2.2.3 油藏資源—生產(chǎn)管理分系統(tǒng)聯(lián)合回路分析

油藏資源—生產(chǎn)管理分系統(tǒng)聯(lián)合回路是人與自然結(jié)合的復(fù)合系統(tǒng)，油藏管理通過實(shí)施各種措施對油藏施加影響，油藏資源分系統(tǒng)表征參數(shù)隨之改變。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)構(gòu)建的回路分析技術(shù)可以較有效地解決一些復(fù)雜因果問題，比如確定勘探開發(fā)投資合理比例的問題。假定總投資額一定，增加勘探投資比例，則新增儲(chǔ)量增加，剩余可采儲(chǔ)量也相應(yīng)增加，開發(fā)生產(chǎn)根據(jù)某一合理的采油速度，基于總剩余儲(chǔ)量擴(kuò)大開發(fā)投資比例進(jìn)行產(chǎn)建，原油產(chǎn)出量也將在一定延遲后得到增加，原油產(chǎn)量的增加將使儲(chǔ)采平衡率呈現(xiàn)下降趨勢。儲(chǔ)采平衡率的下降與單位發(fā)現(xiàn)成本的增加使油藏管理者決策確定新的勘探投資增長的比率，從而勘探投資的占比相應(yīng)調(diào)整。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度出發(fā)，必須認(rèn)識(shí)到這樣一個(gè)回路：要減少儲(chǔ)采平衡率，可能暫時(shí)需要降低給定總投資中開發(fā)投資的比例，經(jīng)過一段時(shí)間后(系統(tǒng)延遲)新增儲(chǔ)量增加，原油產(chǎn)能和原油產(chǎn)量都得到提高。這個(gè)回路是無限循環(huán)的，勘探開發(fā)投資比例變化具有一定周期性，總體上為負(fù)反饋回路，通過調(diào)整勘探開發(fā)投入的比例實(shí)現(xiàn)油藏高效開發(fā)是油藏管理的重要內(nèi)容。

3 生產(chǎn)—油藏分系統(tǒng)仿真模型

對油藏資源和生產(chǎn)管理分系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的因果反饋關(guān)系進(jìn)行剖析，構(gòu)畫反饋關(guān)系模型，形成生產(chǎn)—油藏分系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真流圖(圖3)。

圖3 生產(chǎn)—油藏系統(tǒng)的仿真流圖

圖3是生產(chǎn)—油藏復(fù)合系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特征的直觀形象表示，構(gòu)畫了2個(gè)分系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及分系統(tǒng)因素之間的關(guān)系及相互作用機(jī)制。

基于以上動(dòng)力學(xué)仿真模型進(jìn)行數(shù)值模擬，改變生產(chǎn)管理—油藏資源復(fù)合系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，包括年新增探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量、剩余可采儲(chǔ)量、采收率、原油產(chǎn)出量、儲(chǔ)采平衡率、自然遞減率和原油產(chǎn)能建設(shè)水平等，系統(tǒng)功能得以定量化表征，從而可以對油藏管理系統(tǒng)進(jìn)行定量化趨勢預(yù)測。

4 油藏管理系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真分析

4.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件

可以進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬的軟件主要有VENSIM、STELLA和Model Maker等。本文主要使用VENSIM進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，通過圖形化界面以DYNAMO語言編程，構(gòu)建各因素間的關(guān)系，表征系統(tǒng)功能。

4.2 仿真模型有效性檢驗(yàn)

新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量、原油產(chǎn)出量、儲(chǔ)采平衡率是油藏管理重要的評測指標(biāo)，以這3個(gè)變量作為仿真模型研究和校驗(yàn)的切入點(diǎn)，可以較全面從技術(shù)角度評價(jià)油藏管理的績效。以SL油田為實(shí)例進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真模型的模擬運(yùn)算，模擬與實(shí)際數(shù)據(jù)差異分析見表1。

從表1中可以看到，年新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量、年原油產(chǎn)出量、儲(chǔ)采平衡率3個(gè)因素誤差控制在5.0%以內(nèi)，數(shù)據(jù)擬合程度較好，模型通過有效性檢驗(yàn)，所建模型比較可靠。由各因素構(gòu)建的復(fù)合系統(tǒng)模型可以模擬油藏管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能，符合油藏管理的實(shí)際情況，可以用于仿真實(shí)驗(yàn)。

油田的油藏類型是多樣的，還需要驗(yàn)證所建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型是否能夠有效模擬不同類型油藏。選擇斷塊油田DX和整裝油田GD，為便于參照，繼續(xù)考察新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量、年原油產(chǎn)出量、儲(chǔ)采平衡率3個(gè)決策變量，將1996—2008年DX和GD油田的實(shí)際數(shù)據(jù)輸入模型，經(jīng)過多次擬合，數(shù)據(jù)結(jié)果整理為表2和表3。系統(tǒng)模擬的誤差控制在5.0%以內(nèi)，這表明運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法建立的模擬模型適用于不同油藏類型。

4.3 仿真模型的靈敏度分析

利用該模型可以進(jìn)行單因素變化分析，以調(diào)整單因素年勘探開發(fā)總投資為例，以年原油產(chǎn)出量、新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量、儲(chǔ)采平衡率3個(gè)參數(shù)作為輸入變量，結(jié)果如表4所示。

由表4的模擬結(jié)果可知，新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量、年原油產(chǎn)出量與儲(chǔ)采平衡率與年勘探開發(fā)總投資都是正相關(guān)關(guān)系，3個(gè)變量隨著勘探開發(fā)總投資的增加而增長，其中新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量最靈敏，年原油產(chǎn)出量和儲(chǔ)采平衡率其次。儲(chǔ)采平衡率是前2個(gè)指標(biāo)共同作用的結(jié)果，也就是其決定于儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)能建設(shè)和原油生產(chǎn)，因此變化幅度較小。

設(shè)定不同的采收率預(yù)期目標(biāo)，保持其他參數(shù)不變，用該仿真模型進(jìn)行模擬，輸出年原油產(chǎn)出量、自然遞減率、儲(chǔ)采平衡率的變化，結(jié)果如表5所示。

由表5的模擬結(jié)果可以看出，自然遞減率與采收率之間具有負(fù)相關(guān)性，年原油產(chǎn)出量與儲(chǔ)采平衡率與采收率之間都是正相關(guān)性。在不同的采收率預(yù)期下，3個(gè)變量需要的變化幅度不同，對靈敏度絕對值大小進(jìn)行排序，依次是自然遞減率變化量、年原油產(chǎn)出量、儲(chǔ)采平衡率。

5 結(jié)論與建議

表1 SL油田1996-2008年油藏勘探開發(fā)變量模擬對比

表2 整裝油田GD 1996-2008年油藏勘探開發(fā)變量模擬對比

表3 斷塊油田DX 1996-2008年油藏勘探開發(fā)變量模擬對比

表4 年勘探開發(fā)總投資對其他關(guān)鍵變量的靈敏度分析

表5 采收率對其他關(guān)鍵變量的靈敏度分析

將油藏資源分系統(tǒng)作為實(shí)體—概念復(fù)合系統(tǒng)，在進(jìn)行生產(chǎn)管理—油藏資源分系統(tǒng)整體反饋回路描述時(shí)考慮油藏的滲流特征參數(shù)，適應(yīng)不同油藏類型不同開發(fā)階段的特征，為油藏管理模擬預(yù)測提供了一種可靠、實(shí)用的方法?；诒疚囊陨蟿?dòng)力學(xué)模擬研究，對油藏管理提出3個(gè)建議：

(1)合理原油產(chǎn)量目標(biāo)是關(guān)鍵。從系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)角度分析，原油產(chǎn)量不僅僅影響當(dāng)期收入和利潤，實(shí)際上對油藏管理未來發(fā)展也具有深遠(yuǎn)影響，因此油藏管理首先要從實(shí)際環(huán)境出發(fā)，建立油藏管理新模式，在此基礎(chǔ)上確定合理的原油產(chǎn)出量目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)油藏管理的可持續(xù)發(fā)展。

(2)優(yōu)化勘探開發(fā)投資比例。油田應(yīng)該在控制并降低發(fā)現(xiàn)成本的基礎(chǔ)上，加大勘探綜合投資力度。也就是說，即使在當(dāng)前低油價(jià)下，總投資保持一定情況下，要保證油藏勘探工作量和效果來維持油田的可持續(xù)發(fā)展。如以SL油田為例，其應(yīng)維持年新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量1億噸左右。

(3)聚焦提高采收率。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的靈敏度分析已經(jīng)指出，采收率與原油產(chǎn)出量、儲(chǔ)采平衡率和自然遞減率都密切相關(guān)，通過加大投資力度、增加年原油產(chǎn)量、提高儲(chǔ)采平衡率、加強(qiáng)現(xiàn)場技術(shù)管理減緩自然遞減，對采收率提高具有非常重要的意義，這也是實(shí)現(xiàn)油田可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

從系統(tǒng)的整體性出發(fā)，采用復(fù)雜系統(tǒng)的研究方法，分析其結(jié)構(gòu)，構(gòu)建其功能模擬，把油藏管理系統(tǒng)的功能視為其內(nèi)部因素結(jié)構(gòu)化的結(jié)果，再充分考慮系統(tǒng)外部社會(huì)、資源、經(jīng)濟(jì)等因素的制約和影響，全面研究油藏管理，這樣構(gòu)建起來的研究方法體系，可為油藏管理研究提供新的方法，也為石油工業(yè)發(fā)展和油田企業(yè)管理提供新的借鑒。

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(編輯 徐文明)

Reservoir management using system dynamics method

Fan Zhihui, Li Yang

(SINOPEC,Beijing100728,China)

Reservoir management is an important way to improve the development efficiency of an oil field. Reservoir management is also considered as system engineering. This paper introduces a method of system dyna-mics in system engineering of reservoir management. Regarding reservoir management as a system, system analysis and system structure research were carried out. The reservoir management system was divided into four subsystems, as reservoir resources, production, technology, and management organization. This paper focused on the interaction mechanism of the reservoir resources and production subsystems. A system dynamics simulation model of production resource system was established. Actual data collected from the SL oil field were input into the simulation model to study the relationship between recovery, investment of exploration and development, new found proven geological reserves, production, and a balanced ratio of reserve-production. Recommendations on how to improve reservoir management, determine reasonable oil production and reserves were brought forward. Reasonable crude oil production target is a key factor, the proportion of investment and development should be optimized, and oil recovery must be focused on.

reservoir management; system engineering; system dynamics; simulation research

1001-6112(2017)03-0390-07

10.11781/sysydz201703390

2017-01-19；

2017-03-15。

范智慧(1976—)，男，博士，高級工程師，從事油田開發(fā)研究。E-mail:fanzh@sinopec.com。

中國石化股份公司研究課題“現(xiàn)代油藏經(jīng)營管理研究”(2010年)資助。

TE11

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