基于OFM軟件功能提升油田動態(tài)分析水平

李競，皮建，陳翰，蔣百召，郭勝

(1. 海洋石油高效開發(fā)國家重點實驗室，北京 100028；2. 中海油研究總院有限責任公司，北京 100028；3. 中國海洋石油國際有限公司，北京 100028)

單井動態(tài)數(shù)據(jù)庫是現(xiàn)代油田數(shù)字化建設的基礎，數(shù)據(jù)的準確性不僅直接影響油藏跟蹤人員的動態(tài)分析判斷，也意味著對歷史數(shù)據(jù)擬合是否有意義，進而間接影響到產(chǎn)量預測的水平和精度。規(guī)模較大、井數(shù)較多的大型、在生產(chǎn)油田的動態(tài)數(shù)據(jù)是海量的，且在不斷增加，需要保證數(shù)據(jù)調(diào)用統(tǒng)計過程的穩(wěn)定性和準確性。挪威大陸架石油公司(Norwegian Continental Shelf)從License2Share(L2S)數(shù)據(jù)平臺自動下載不同作業(yè)公司提供的不同文件格式(Microsoft Access， Excel以及文本格式mdb或accdb，txt和xlsx)的日度、月度產(chǎn)量數(shù)據(jù)，集成后統(tǒng)一在一個數(shù)據(jù)平臺，提供給科研人員用于質(zhì)量控制[1]。在中海油國內(nèi)成熟運營的油田中，有專人進行動態(tài)數(shù)據(jù)的錄入和運維，科研人員通過網(wǎng)頁版的信息系統(tǒng)，以及單機版的數(shù)據(jù)平臺軟件，實時查看最新的單井生產(chǎn)曲線。而對于筆者從事的中海油中東M油田項目，目前使用的是Microsoft Access數(shù)據(jù)文件，每月例行進行質(zhì)量控制和更新動態(tài)數(shù)據(jù)。

本文從實例出發(fā)展示該項目組目前實現(xiàn)的一些標準化、數(shù)字化和程序化的功能流程和技術(shù)細節(jié)，以期達到拋磚引玉，共享和提高的目的。

1 整體工作流程

該油田群2019年4月在產(chǎn)、在注井150余口，其中自噴采油井40余口，潛油電泵井90余口，注水井10余口。目前現(xiàn)場生產(chǎn)井單井產(chǎn)量的劈分計算由國際雇員完成，每月5日左右與該石油公司開會最終確認，生產(chǎn)井單井的不定期計量產(chǎn)量數(shù)據(jù)每日更新，注水井相關(guān)數(shù)據(jù)定時更新，三類數(shù)據(jù)都為Microsoft Excel格式的文件，存放在共享服務器中，項目組人員可實時下載更新Access數(shù)據(jù)文件，需要注意新增的投產(chǎn)、投注井的井位靶點坐標、生產(chǎn)層位、隸屬的脫氣站，自噴井的核實、計量日產(chǎn)油、液量，含水率、油嘴直徑、井口壓力、回壓、氣油比等。對電泵井主要是錄入泵吸入口壓力、溫度，對注水井主要是錄入注水量和井口壓力，錄入過程中需要注意對數(shù)據(jù)進行質(zhì)量控制，完成后用OFM軟件檢查數(shù)據(jù)的合理性。

在確認數(shù)據(jù)可靠后，可用OFM軟件快速統(tǒng)計月報通報所需的基礎數(shù)據(jù)，可靈活按單井、脫氣站隸屬的多井、油藏、油田級別靈活組合動態(tài)數(shù)據(jù)，如月均日產(chǎn)油能力的加和，井口油壓的平均值，含水率的計算以及年度產(chǎn)油量、從投產(chǎn)日期算起的總產(chǎn)油量的累加等；通過生產(chǎn)曲線模板可繪制動態(tài)分析所需的單井、井組、任意級別靈活組合的生產(chǎn)曲線，包括日產(chǎn)油、日產(chǎn)液、含水率、單井泵吸入口壓力、井口油壓、泵頻、油嘴直徑、氣油比，多井以及開井數(shù)等，任意組合的產(chǎn)量構(gòu)成圖，生產(chǎn)現(xiàn)狀泡泡圖——用單井液量控制泡泡半徑，用含水率給出不同井的油水顏色比例。通過OFM軟件自帶的Arps遞減分析模塊，可以實現(xiàn)單井、任意多井組合的產(chǎn)量遞減回歸與預測，此外，還可生成Eclipse油藏數(shù)值模擬器歷史擬合前處理所需要的VOL數(shù)據(jù)文件，從而為生成前處理Schedule文件提供歷史數(shù)據(jù)，或直接將OFM軟件工區(qū)文件導入Petrel RE，為生成開發(fā)策略文件提供基礎數(shù)據(jù)。該項目組動態(tài)數(shù)據(jù)庫更新如圖1所示。

圖1 油田動態(tài)數(shù)據(jù)庫更新示意

2 油井月報與動態(tài)分析圖的生成及數(shù)據(jù)輸出

月報通報是該油田項目組多年來的例行工作，需要進行單井統(tǒng)計，起初存在統(tǒng)計數(shù)據(jù)易出錯，部分成員采用單井復制粘貼，效率較低，且未能明確出錯的原因。

通過軟件培訓和工作中的總結(jié)，逐漸掌握了OFM軟件的計算變量、計算字段等功能。應用發(fā)現(xiàn)計算變量、字段多層嵌套供同一個報表調(diào)用，容易出現(xiàn)統(tǒng)計錯誤，為避免設置過多的彼此嵌套的計算變量和字段，先將每月的原始日度動態(tài)數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)化為月度動態(tài)數(shù)據(jù)并更新Access數(shù)據(jù)文件，再生成月度動態(tài)數(shù)據(jù)表，在該表基礎上設置月報通報表中所需的計算變量和字段，包括月均日產(chǎn)油能力、月均日產(chǎn)液能力、月均日產(chǎn)油水平、月均日產(chǎn)液水平、月度開井時率、年度產(chǎn)油量、月均含水率等，由于數(shù)據(jù)表統(tǒng)一為月度動態(tài)數(shù)據(jù)表，多井數(shù)據(jù)導出再未出現(xiàn)統(tǒng)計錯誤。使用時，可以一鍵生成月報表，提高了效率。

綜合生產(chǎn)曲線是單井、井組動態(tài)跟蹤的必要圖形，通過調(diào)用OFM軟件相關(guān)變量，實現(xiàn)了單井的生產(chǎn)曲線繪制，參數(shù)包括泵吸入口壓力、井口油壓、泵頻、油嘴直徑、含水率、日產(chǎn)油、液量，氣油比等，且通過軟件的篩選、組合功能，可靈活快速組合井組、油藏級別的多井數(shù)據(jù)。新井、老井產(chǎn)量構(gòu)成圖是分析老井自然、綜合遞減，新井新建產(chǎn)能的重要圖件，同樣利用軟件可輕松實現(xiàn)篩選、組合、平面框選井組，按投產(chǎn)日期篩選井的功能。

油井生產(chǎn)現(xiàn)狀泡泡圖如圖2所示。

通過油井生產(chǎn)現(xiàn)狀泡泡圖，可以直觀了解油井液量、油量以及含水率的相對大小，泡泡的直徑定量表示日產(chǎn)液量，泡泡中的黑色、灰色部分的比例大小分別定量表示含水率和含油率。每口井的油、水比例源自設置的月均日產(chǎn)油、月均日產(chǎn)水水平，左下角的圖框表示新建的月均日產(chǎn)油、日產(chǎn)液量的計算變量，右上角的圖框是月均日產(chǎn)油變量的具體定義函數(shù)。由于整個圖件是與日期相關(guān)連的，因此圖2可以動態(tài)顯示油田生產(chǎn)井的產(chǎn)量變化情況。

圖2 油井生產(chǎn)狀態(tài)泡泡圖示意

3 數(shù)據(jù)整合

月報與動態(tài)分析圖標中使用到的輸入變量、計算變量和計算字段如下。

1)日度輸入變量。井號、地下靶點坐標、隸屬脫氣站、開發(fā)層位、井別等，統(tǒng)一存放在HeaderID表和靜態(tài)分類表SortCategory里；油井日度劈分動態(tài)數(shù)據(jù)，統(tǒng)一存放在DailyProd_All表格中，包括日期，井號，日產(chǎn)油、液量，生產(chǎn)小時，油嘴直徑，井口油壓，井口回壓，泵頻等；油井日度計量動態(tài)數(shù)據(jù)，統(tǒng)一存放在DailyProd_Test表格中，包括日期，井號，計量日產(chǎn)油，日產(chǎn)液，日產(chǎn)水，電泵頻率，電泵吸入口壓力，井口油壓等；注水井日度注水動態(tài)數(shù)據(jù)，統(tǒng)一存放在Daily-Inject_Test表格中，包括水嘴直徑、注水量、井口壓力等。

2)月度輸入變量。油井月度劈分動態(tài)數(shù)據(jù)： 統(tǒng)一存在MonthlyData表格中，包括月生產(chǎn)小時、天數(shù)，月日歷天數(shù)，月產(chǎn)液、油、水，月平均井口油壓和油嘴直徑等。

3)計算變量。計算變量包括如下：

投產(chǎn)日期cv.Date_of_First_Oil=@CFirst(date，Dailyprod_all.Dailyliquild_res > 0 | Dailyprod_all.Dailyoil_res > 0)；

月均日產(chǎn)油能力： Monthlydata.PDOil=Monthlydata.Oil_confirm/Monthlydata.PDHours * 24；

月均日產(chǎn)油水平： Monthlydata.CDOil=Monthlydata.Oil_confirm/@Dom(Date)；

月均日產(chǎn)液能力： Monthlydata.PDLiquid=Monthlydata.Liquid_confirm/Monthlydata.PDHours * 24；

月均日產(chǎn)液水平： Monthlydata.CDLiquid=Monthlydata.Liquid_confirm/@Dom(Date)；

當年累產(chǎn)油量： YearlyCumOil=@ClrTSum(Monthlydata.Oil_confirm，@Change(@Year(Date)))；

當年累計生產(chǎn)天數(shù)： YearlyActDay=@ClrTSum(Monthlydata.Activeday，@Change(@Year(Date)))；

累產(chǎn)油量_1： CumOil=@Tsum(Monthlydata.Oil_confirm)；

累產(chǎn)油量_2： RCumOil=@Rsum(Monthlydata.Oil_confirm)；

月均含水率： MonthlyData.Watercut=Monthlydata.Water_confirm/Monthlydata.Liquild_confirm*100。

4)計算字段主要有生產(chǎn)時率和生產(chǎn)天數(shù)：

生產(chǎn)時率(Monthlydata.Timefactor=Monthlydata.PDHours/CDHours * 100)；

生產(chǎn)天數(shù)(Monthlydata.ActiveDay=Monthlydata.PDHours/24)。

4 產(chǎn)量遞減短期預測

動態(tài)數(shù)據(jù)庫更新的主要目的是及時跟蹤單井產(chǎn)量變化情況，發(fā)現(xiàn)潛在的生產(chǎn)問題，制定單井、井組級別的措施，制定宏觀的油田開發(fā)政策。通過OFM軟件的Arps遞減分析模塊，可以對單井進行Arps產(chǎn)量遞減回歸，求出遞減率、可采儲量并進行預測。同一個案例下的單井回歸、預測結(jié)果變量可以保存在同一計算變量中，由此可及時進行下個月的短期產(chǎn)量預測。

該模板新增的輸入變量、計算變量和字段如下：

1)Rate_Difference=DCATrack.Oil.Rate — MonthlyData.CDOil;

2)Relative_Rate_Difference=(DCATrack.Oil.Rate — MonthlyData.CDOil)/MonthlyData.CDOil;

3)Diagnostic=@IfStr(Relative_Rate_Difference <=-0.15，"very low"， @IfStr(Relative_Rate_Difference <=-0.02，"low"，@IfStr(Relative_Rate_Difference <0.02，"Expected"，@IfStr(Relative_Rate_Difference <0.15，"high"，"very high"))))。

通過對該油田13口自噴井，基于截至2019年1月的遞減回歸分析，完成了2019年2月月均日產(chǎn)油能力預測結(jié)果與2月實際的月均日產(chǎn)油能力的對比。其中每口井的歷史數(shù)據(jù)均用指數(shù)函數(shù)回歸。在每月新增數(shù)據(jù)更新后，可首先評價上月的預測，然后調(diào)整遞減回歸的相關(guān)參數(shù)，從而達到不斷提高短期產(chǎn)量預測的精度。需要指出的是，每口井基于最新數(shù)據(jù)，完成回歸并保存，下個月數(shù)據(jù)更新后，該表即可一鍵生成，有效提高了工作效率，同時將更多的時間用于分析和措施制定。

5 結(jié)束語

本文通過介紹該油田項目組使用OFM軟件調(diào)用Access動態(tài)數(shù)據(jù)庫進行例行月報統(tǒng)計、動態(tài)分析圖表制作，以及產(chǎn)量遞減分析的實例，分享了項目組原始動態(tài)數(shù)據(jù)錄入庫體的基本流程，以及通過逐步挖掘完善的OFM工區(qū)，在保證數(shù)據(jù)統(tǒng)計正確性的前提下，不斷提高工作效率，節(jié)省時間用于分析工作，在標準化和程序化的數(shù)字油田方向指引下，在推動生產(chǎn)油田動態(tài)數(shù)據(jù)庫建設上起到了良好的促進作用。