基于数值模型的气井现代产量递减分析及动态预测

传统的气井生产动态预测方法常采用拟稳态产能方程结合物质平衡方程来进行,由于低渗、致密储层流动很难达到拟稳态,预测结果可能存在较大误差。现代产量递减分析技术已成为单井动态预测的新技术,但还停留在解析模型阶段,通常采用叠加原理进行全程历史拟合。由于气井生产阶段产量波动大、流动阶段多,历史拟合计算周期长,解析法难以满足现场需求。针对上述问题,以垂直压裂井为例,建立了不稳定渗流数学模型,采用混合有限元方法获得了定产降压、定压降产和变产变压等3种生产模式的数值解。并根据定产降压解绘制了现代产量递减分析曲线,变产变压解进行全程历史拟合以及先定产降压、后定压降产的组合进行气井生产动态预测。模型结果与Topaze商用软件的计算结果一致,且数值模型的全程历史拟合速度具有明显优势,与传统生产动态预测方法的结果对比以及现场实例分析结果表明,新模型结果准确且方法实用、可靠。     

一种新的油田产量递减阶段预测模型

油田产量递减规律研究是进行产量递减预测的一项重要任务。目前,Arps递减曲线是一种非常重要而又常用的预测油田产量递减规律的方法,此外,国内提出了很多预测方法,使产量递减预测方法更齐全、使用范围更广泛、预测精度更高。基于Arps递减规律推导过程得到一种新的产量递减模型,可简化为Arps指数递减形式,经实例计算,可以用来预测油田产量,以此指导油田开发和管理。     

一种新的油田产量递减模型

油田产量递减规律研究是进行产量递减预测的一项重要任务。目前,Arps 递减曲线是一种非常重要而又常用的预测油田产量递减规律的方法,此外,国内提出了很多预测方法,使产量递减预测方法更齐全、使用范围更广泛、预测精度更高。基于物理学中的简谐振动原理,提出了把阻尼振动方程中的临界阻尼振动方程变形得到一种新的产量递减模型,可简化为Arps 指数递减形式,经实例计算,可以用来预测油田产量,以此指导油田开发和管理。     

新型油田产量递减模型的建立与应用

迄今为止,对于递减阶段的油田产量预测来说,国内外主要使用的是经典的Arps递减模型,尤其是Arps指数递减模型。但是,Arps递减模型对俄罗斯萨马特洛尔和罗马什金油田并不适用,这两个油田的产量和生产时间数据在半对数坐标系上并不是直线关系,而是曲线关系。基于对概率统计中正态分布的研究,建立了新型的油田产量递减模型。通过萨马特洛尔和罗马什金油田的实际应用,表明本文提出的新型递减模型是正确的,而且要比Arps递减模型更具有代表性。     

水驱开发指标的数学模型联解预测方法

油田进入高含水后期,在生产压差和井网条件基本不变的条件下,产量将按照一定的规律开始递减。萨中已开发区块水驱递减类型符合指数递减模型,该模型只能预测产油量、累积产油量和可采储量,不能预测水驱油田的含水率、产水量和产液量。将指数递减模型与丙型水驱特征曲线相结合,可以预测水驱油田各项开发指标。对于投产时间短、还未出现产量递减的三次加密的井,先利用油田水驱采收率与井网密度经验关系预测加密调整井的可采储量,然后采用广义翁氏与丙型水驱特征曲线联解法进行开发指标预测。     

一种新的产量递减阶段产量预测模型

油田产量递减阶段的产量预测模型可用于预测油田的开发年限和储量估计。推出了一种新的产量递减阶段产量预测模型,该模型为指数递减、双曲线递减结合模型。包括一个具体确定双曲型模型与指数模型问转换点的方法,在该点上必须从指数递减模型外推到双曲线递减模型,从这点之后衰减符合指数衰减模型。使用离散双曲型模型、指数衰减结合模型,很容易估计出油藏的剩余储量。     

大洼油田洼20 区块产油量递减规律研究

利用J. J. Arps 提出的3 种产量递减公式,以及由此引申出的2 种产量递减公式,对洼20 区块进行产量递减回归,几种回归方程相关系数均大于0.8,回归结果接近生产实际情况。其中选取具有代表性的双曲线递减方式对油田的未来产量递减情况进行了预测。同时结合油田开发现状,提出了减缓产量递减的对策。     

海上中轻质油藏产量预测新模型

BZ油田是渤海南部典型的中轻质油藏,主要采用水平井开发,初期采油速度高达4%,稳产3年后开始递减,初期递减率达到28%。目前开采9年,油田综合含水率80%,但递减率仍较高,约为12%。研究产量递减规律常用的Arps、翁氏模型、Logistic函数只是简单的产量与时间关系的数学模型,对其递减原理理论研究较少,亦未能直接反映油田本身物性、流体特征。因此,本文根据BZ油田相渗曲线及流体性质,结合物质平衡关系建立一种产量随时间递减关系的新模型。创新点在于提出了"分段直线法"相对渗透率曲线拟合模型及"分段预测模型法"预测递减阶段的产量。该模型与油田实际产量符合较好,预测精度达到90%,为科学指导油田产量规划提供了简单有力依据,同时为其他油田产量预测提供了借鉴。     

油气储量增长趋势预测方法及其在中国近海油气资源评价中的应用

开展油气储量增长趋势预测对于国家和石油公司油气战略规划具有重要意义,预测结果的合理性主要取决于预测方法或模型的适用性和对盆地石油地质条件的认识程度。国内外现行的储量增长趋势预测方法主要有数学模型法、勘探效益法、递减曲线法、储量-产量历史拟合法、储量-产量双向平衡控制法和油田规模序列法等6种。在研究这些方法的基础上,对其进行了改进和集成,建立了较完善的储量增长趋势预测系统,并应用新的预测系统对中国近海油气资源进行了评价,取得了良好的应用效果。     

油井压裂前后产量递减规律预测方法

采用非线性回归和多元线性回归数学方法,建立了以指数递减规律来描述油井压裂前、后产量递减规律的数学模型。利用该方法所建立的模型,可实现对特定区块压裂油井的产量历史拟合及预测。为确定油井压裂增油效果和有效期,以及评估整个油田开发经济效益提供理论依据。将该方法应用于南一区块,结果表明,由于单井按指数回归的曲线能较好地描述采油指数的动态递减规律,因此模型拟合结果压前符合率为71．4％,压后符合率为74．7％。     

非常规气井产量递减与EUR预测方法评述

针对非常规气井产量递减与EUR(预测最终采收率)结果差别大、准确率不高的问题,对Wattenbarger线性流法、PLE幂指数递减模型法、SEPD扩展指数递减模型法等各种方法的理论基础和优缺点进行对比分析,评价各种方法的使用对象、所需数据和适用条件。同时,通过对PLE、SEPD、Duong、LGM 4种模型在线性流阶段和拟边界流阶段的预测结果与数值模拟井的预测结果进行对比,并进行实际应用。结果表明:各种常用的非常规气井产量递减方法均适用于不同的地层流态;Wattenbarger线性流、拟恒定流动压力、水平井多级压裂模型3种方法更适用于变产量、变井底流压的流动状况;PLE和Duong模型在生产时间为2 a内预测比较准确。该研究为非常规气井产量预测提供了借鉴。     

页岩气井产量递减分析经验法优化应用研究

页岩气井产量递减规律的分析方法,特别是准确预测页岩气单井产量及估算最终可采储量(Expected Ultimate Recovery,缩写为EUR)是页岩气开发十分重要的技术工作。预测方法主要有数值模拟法、解析法和经验法三大类,其中经验法因为只需生产数据、操作简单且有效而被广泛使用。目前主要有SEPD模型、Duong模型和YM-SEPD模型等单一模型,鉴于页岩气藏压裂水平井复杂的流动机理和渗流规律,单一递减模型难以适应现场需要。在详细分析了目前适用于页岩气藏单井产量预测最常用的两种经验方法-SEPD和Duong模型的基础上,提出了以此为基础的产量递减经验法分析新组合模型,并以四川盆地页岩气井生产数据为例,分析对比了新方法与SEPD法和Duong法的预测结果,印证了新方法更具优势、预测更为准确。     

克拉玛依油田不同类型油藏递减规律

克拉玛依油田油藏类型复杂多样,通过用指数递减、年绝对油量递减及经验公式等方法研究不同类型油藏产量的递减规律,建立了分类油藏产量预测及控制模型,确定了各类油藏不同开采阶段的合理递减指标,应用预测模型对所对应的油藏产量进行递减趋势预测,并进行产量递减控制因素研究,确定了影响递减规律的主要因素。     

人工神经网络在气井管理及动态预测中的应用

鄂尔多斯盆地苏里格气田东区管理的井数多,稳产难度大,这对气藏开发及管理提出了更高的要求,而基于人工神经网络的气井动态预测方法不需要提供具体的地质参数,也不完全依赖气井生产动态数据。因此具有独特的优点。预测可分为3个步骤:1建立气井生产动态特征指标,用几个特征数据简单地识别气井生产能力,迅速准确地把待识别的单井生产日报数据与知识库样本中的单井做出类比,找到最相似的气井;2把ARPS递减曲线参数(初始产量、初始递减率)和开发指标(初始压力、动储量)作为预测目标,并与动态特征识别指标一起组合成向量,形成ARPS递减预测人工神经网络的预测模型,并计算气井每个月的动态数据;3建立气井动态人工神经网络训练的知识库,为更准确地预测气井合理开发指标提供依据。该方法在苏里格气田东区得到了成功应用,在投产时间较长的一批井中,通过动态分析以及气藏数值模拟得到143口井的气井动态ARPS递减参数人工神经网络预测模型,组成了人工神经网络的训练样本(知识库),为更准确地预测气井合理开发指标提供了依据。     

直线递减期累计产量新模型的建立与应用——以靖安油田五里湾开发区为例

为解决广义Arps递减理论在直线递减期累计产量和技术可采储量公式精度有限的问题,经严格的数学推导建立了评价单元直线递减期累计产量预测和可采储量评价新模型。新模型应用初始稳定日产量和初始日递减率、极限递减生产时间或初始月递减率及初始年递减率等较易获取的参数来计算初始产量和可采储量,具有易于操作,简便实用的特点;并在靖安油田五里湾开发区应用,与老模型相比效果明显。新模型不仅是对Arps递减理论的完善和补充,也具有很好的实用性和较高的理论价值。     

12种预测油气田产量模型之间的关系

针对 文献[1]提出的油气田产量预测广义数学模型,通过对待定参数取不同的特征值,可以得到Weng旋回模型、对数正态分布模型、瑞利Rayleigh)预测模型、贝塔旋回模型、预测资源量的Hubbert模型、HCZ模型、Arps递减模型和Kopatov递减模型等目前已出现的多种产量预测模型;Weng旋回等产量预测模型是文献[1]中的产量预测广义数学模型的特例。因此,文献[1]中的广义数学模型通式”的推出,使各类预测模型与广义预测模型之间有机联系起来,使产量预测模型研究提升到了更高的层次,必将产生积极的指导意义。     

产量变化规律的理论研究

Arps递减曲线是目前用于研究油气产量递减规律的基本数学模型,但该模型仍有一些不足之处.为此,对油气产量变化规律作了理论研究,提出了各种产量变化模式的数学模型和确定模型参数的新方法,这一研究克服了以往产量递减规律研究中人为臆断递减开始时间这一缺陷,从而提高了产量预测的精度,且具有方法简便、实用的特点.     

页岩气井扩展指数递减模型研究

页岩气藏渗透率极低,用传统产量递减模型对页岩气井进行预测,结果过于乐观。为寻求适用于页岩气井的产能评价方法,以Arps递减分析方法为基础,对扩展指数递减模型展开研究。在模型应用过程中,将传统的递减曲线分析方法与概率预测框架相结合,根据单井初始递减率进行同类井的划分,在计算单井递减曲线参数的基础上,利用P指数概率准则求取具有代表性的井组递减曲线参数值,据此对单井进行概率性预测,从而规避了页岩气藏复杂性及上产措施对产量递减分析的影响,提高了页岩气藏产量动态预测的准确性。利用美国多口页岩气井的实际生产资料,进一步验证了该方法在页岩储层应用的准确性与可行性。