日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)(流壓及產(chǎn)量)中包含有大量的油藏信息,而國內(nèi)各大油公司對于這些數(shù)據(jù)利用率普遍較低,基本上仍停留在簡單的產(chǎn)量遞減分析階段,例如僅僅應(yīng)用Arps方程進(jìn)行簡單的指數(shù)遞減曲線擬合分析,獲得廢棄采收量、廢棄時間以及遞減曲線方程,而這種方法假設(shè)條件多,如井底壓力、井況、井的泄油面積必須穩(wěn)定等等,這些假設(shè)往往跟實際情況差距甚遠(yuǎn),得出的分析結(jié)果誤差也就很大。
法國Kappa公司開發(fā)的生產(chǎn)分析軟件——Topaze,是一套成熟的、具有獨到優(yōu)勢的專業(yè)分析軟件。提供了先進(jìn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析方法,能充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)數(shù)據(jù),通過多種分析方法互相驗證,在考慮地層實際模型基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)能分析。該技術(shù)不但可以幫助我們快速準(zhǔn)確地確定地質(zhì)儲量、剩余儲量、采收量、廢棄時間、井廢棄時的累積采收量等等,而且還可模擬井泄油面積變化、歷史地層壓力分布變化,進(jìn)行產(chǎn)量或措施效果預(yù)測,流量壓力之間的模擬轉(zhuǎn)換。
另外,以往許多油藏的動態(tài)參數(shù)獲得,必需通過關(guān)井進(jìn)行壓恢測試來實現(xiàn),這樣不可避免地要耽誤生產(chǎn),而Topaze則可以緩解這個矛盾。通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析,可以得出類似于試井解釋結(jié)果的參數(shù),這在一定程度上替代了壓力恢復(fù)測試。Topaze的推出,大大提高了日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)的利用率和使用水平。
Topaze主要表現(xiàn)在功能強(qiáng)大,界面友好、操作方便、模型眾多、漢化平臺、一鍵生成報告等多個方面。同時,Saphir和Topaze以相同的解釋理論共存在Ecrin綜合流動分析平臺上,共用壓力、產(chǎn)量、模型、PVT、相滲等信息,只需要通過簡單的鼠標(biāo)拖拽就可以實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的拷貝,避免了在不同程序間重復(fù)加載,大大簡化了操作。
了解和認(rèn)識地層參數(shù)和產(chǎn)能的有效方法
應(yīng)用范圍廣:該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于各類油、氣、水井,是了解和認(rèn)識地層參數(shù)和產(chǎn)能情況的一種有效方法。
解釋結(jié)果可用性強(qiáng):確定儲量、采收量、剩余儲量、廢棄時間,模擬井泄油面積變化、地層壓力變化,進(jìn)行產(chǎn)量或措施效果預(yù)測;獲得不穩(wěn)定試井所得到的所有結(jié)果,節(jié)約成本,降低測試費用。快速有效地確定單井和區(qū)塊產(chǎn)能,可以對單井或區(qū)塊潛力有個清晰的認(rèn)識;提供的多種分析方法互相結(jié)合、互相驗證,保證了解釋結(jié)果的可靠性。
通過對產(chǎn)量、壓力和措施效果進(jìn)行預(yù)測,不但可以有根據(jù)地確定未來產(chǎn)量,還可分析措施的可行性,更合理的確定下步開發(fā)方案??梢苑治鰡尉騾^(qū)塊的效益情況,通過了解單井或區(qū)塊的采收量及廢棄時間,可對未來經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析。解決測試工藝不能得到數(shù)據(jù)的難題:針對井況條件不具備測試條件的井,可用此方法代替常規(guī)試井。
軟件特征詳述
加載和編輯數(shù)據(jù) Topaze可以加載任意數(shù)目的產(chǎn)量和壓力數(shù)據(jù),加載后,壓力或產(chǎn)量的時間格式可以任意改變。Topaze接受任何類型的ASCII碼文件和數(shù)據(jù)庫文件,也可以直接加載Diamant/Diamant Master數(shù)據(jù)庫文件,還可以從其它的Topaze文檔、Saphir文檔或Diamant/Diamant Master加載壓力或產(chǎn)量數(shù)據(jù)。
井口流出曲線校正&分析數(shù)據(jù)選取 當(dāng)我們獲得的壓力是井口壓力或是井筒任意深度的壓力,而不是地層壓力時,軟件的井口流出曲線校正選項可以把這樣的壓力校正到地層壓力。當(dāng)用戶選取分析數(shù)據(jù)時,可以選擇壓力和流量計的時間范圍、取樣間隔和是否進(jìn)行壓力校正等選項。 Fetkovich典型曲線 在沒有永久式壓力計測量、假定常壓力下生產(chǎn)數(shù)據(jù)的情況下,可以采用這種方法分析。這種方法是改進(jìn)的Arps曲線分析方法,可同時進(jìn)行不穩(wěn)定段和穩(wěn)定段曲線分析。
Arps遞減曲線 Arps遞減曲線默認(rèn)坐標(biāo)為Log(q)-t,也可以采用如下刻度:q-t,log(q)-log(t),q-Q,log(q)-Q。分析時,可以采用非線性回歸自動擬合技術(shù),尋找末期數(shù)據(jù)點的最佳擬合并顯示最佳擬合的遞減函數(shù),也可以交互式修改參數(shù)擬合。在水油生產(chǎn)速率確定的情況下,可借助其它圖版如fo-Qo,log(fw)-Qo,1/fwpQo,1/qo-Qo/qo估計最終采收率。同一圖版可疊加顯示不同的坐標(biāo)刻度。
Blasingame曲線 Blasingame是以物質(zhì)平衡時間(累積產(chǎn)量除以瞬時產(chǎn)量)為橫坐標(biāo),生產(chǎn)指數(shù)(瞬時和平均生產(chǎn)指數(shù))為縱坐標(biāo)一種遞減分析方法。在這個分析圖,還同時顯示生產(chǎn)指數(shù)對物質(zhì)平衡時間的導(dǎo)數(shù)和生產(chǎn)指數(shù)積分的導(dǎo)數(shù)。在擬穩(wěn)態(tài)時,雙對數(shù)坐標(biāo)曲線上會出現(xiàn)一個負(fù)的單位斜率線,通過曲線擬合,可獲得儲量分析結(jié)果。由于使用了生產(chǎn)指數(shù),考慮了壓力的變化,因而這種方法可以進(jìn)行變壓力生產(chǎn)分析。應(yīng)用生產(chǎn)指數(shù)積分的導(dǎo)數(shù),可以進(jìn)一步消除生產(chǎn)數(shù)據(jù)的噪音,使曲線更光滑。(如圖1)
雙對數(shù)圖 該軟件吸收了現(xiàn)代試井中雙對數(shù)分析技術(shù),以重整壓力為縱坐標(biāo),以等效時間為橫坐標(biāo)。在雙對數(shù)坐標(biāo)曲線上,邊界控制流動段就會出現(xiàn)一個單位斜率直線,類似于試井解釋中封閉邊界的擬穩(wěn)定流動狀態(tài),據(jù)此可以確定油藏邊界大小。在流量重整壓力導(dǎo)數(shù)的早中期部分,不穩(wěn)定段將會出現(xiàn)一個直線段,等同于試井解釋中的徑向流段,據(jù)此可以計算獲得流度。另外,當(dāng)壓力或生產(chǎn)數(shù)據(jù)噪聲比較小時,雙對數(shù)曲線也可以被用作模型診斷工具,判斷地質(zhì)模型;當(dāng)數(shù)據(jù)比較離散時,使用雙對數(shù)曲線可以檢測出一些趨勢。(如圖2)
標(biāo)準(zhǔn)化的累計產(chǎn)量曲線 Agarwal
-Gardner曲線顯示無因次產(chǎn)量和無因次累積產(chǎn)量間的關(guān)系曲線,顯示邊界效應(yīng)的直線段可以直接計算儲量。對于氣相,根據(jù)曲線得到的迭代解為儲量的函數(shù)。
模型和非線性回歸 根據(jù)不同的井、油藏和邊界模型,Topaze提供了一個特殊的功能,根據(jù)流量歷史模擬壓力或者根據(jù)壓力歷史模擬流量和累積產(chǎn)量或者二者同時進(jìn)行,然后應(yīng)用非線性回歸技術(shù)做歷史擬合,以最小化壓力、流量、累積流量誤差。(如圖3)
油-水兩相流模型 在計算油相時,可進(jìn)行產(chǎn)水量分析預(yù)測。理論模擬計算的產(chǎn)水速率可與實測值對比,也可以進(jìn)行非線性回歸分析。
生產(chǎn)井泄油面積發(fā)生變化 為了處理復(fù)雜邊界和多井影響,Topaze同樣能夠使用不穩(wěn)定試井的建模和回歸功能。通過進(jìn)行數(shù)值模型分析,除得到解析解釋的結(jié)果外,還可以得到區(qū)域內(nèi)壓力和剩余油分布,還可以2維或3維動畫展示生產(chǎn)井泄油區(qū)域以及剩余油的變化情況。(如圖4)
生產(chǎn)指數(shù)發(fā)生變化 在擬合時,模擬數(shù)據(jù)偏離實際數(shù)據(jù)顯示井的生產(chǎn)指數(shù)發(fā)生變化。針對這種情況,可以在不同的生產(chǎn)時間給定一個不同的表皮因子,然后運行非線性回歸技術(shù),可獲得表皮因子和時間的關(guān)系式。在模擬的時候考慮這個時間附加表皮,就可實現(xiàn)準(zhǔn)確模擬。
生產(chǎn)預(yù)測 根據(jù)產(chǎn)量歷史和壓力歷史進(jìn)行分析以后,可以根據(jù)模型和參數(shù)進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測或壓力預(yù)測(常規(guī)遞減預(yù)測)。也可以改變模型或參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(如壓裂效果預(yù)測)。(如圖5)
油田應(yīng)用實例
X井是一口預(yù)探井,2004年12月24日對93號層試油,射孔后自噴求產(chǎn),生產(chǎn)過程中流壓持續(xù)下降,而且流壓曲線基本上以相同斜率下降,流壓由28.786Mpa降至26.602Mpa,油壓由 21.7Mpa降至19.6Mpa;日產(chǎn)油由38.4m3降至25.2m3;日產(chǎn)氣基本穩(wěn)定在99456m3左右。共計:累計產(chǎn)油:104.73m3,累計產(chǎn)氣:339771m3。2005年1月3日-2005年1月11日10:00關(guān)井,地層恢復(fù)靜壓為30.806Mpa;1月11日10:00-1月13日10:25采用4mm油嘴的工作制度開井,流壓由28.841Mpa降至28.430Mpa,產(chǎn)量基本穩(wěn)定,平均氣45553m3、日產(chǎn)油8.4m3。后正常生產(chǎn),為了了解該井的地質(zhì)情況,分析生產(chǎn)變化,預(yù)測生產(chǎn)趨勢,于2005年5月進(jìn)行了試井分析和產(chǎn)量分析。
通過Saphir和Topaze軟件分別解釋,得出了非常一致的合理解釋結(jié)果。(如圖6) 地層有效滲透率為9.35×10- 3μm2,所求的地層有效滲透率和壓力恢復(fù)測試計算的基本一致,表明地層滲透性較好
。 計算的表皮系數(shù)為14.2,表明該井為不完善井,井筒附近地層受到了輕微的污染,分析可能是該氣藏為凝析氣藏,由于地層壓力降低地層反凝析出液相造成的。
通過對流量、累積流量曲線的擬合,求得93層號含氣面積為0.033km2,地質(zhì)儲量為676.8177×104m3,剩余地質(zhì)儲量為565.8487×104m3,表明該井控制儲量規(guī)模較小,與實際生產(chǎn)表現(xiàn)相吻合。