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[科普中国]-油田开发技术指标

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产能

产能的中文含义是明确的:指生产能力或产油能力。在油田开发中,产能主要用在两个方面:单井产能和区块、油藏或油田的产能。单井产能是指油井在满时率工作时(全天开井生产24小时)的口产油量,其单位是t/d或m3/d。区块、油藏或油田产能是指该区块、油藏或油田的年产油能力,其单位是104t/a。

油井在某一阶段(如月、季、年等)的产能可按如下公式计算:

式中

qo——油井口产油能力,t/d;

Qo——该油井阶段实际产油量,t;

m——与Q〔对应的实际生产天数,d。

应当注意的是,油井或油田的产能均是一个近于理想状况的产量,有可能在短期内达到或保持;但在较长时间内(例如数月、半年、一年),常由于各种可预见与不可预见的原因导致停产(例如停电、恶劣气候、事故等)、影响生产时率,使产能难以达到或保持。于是,在产能指标出现的同时,又出现了与之对应的“水平”指标。1

水平在油田开发中,有口产油水平、口产液水平、口注水水平等指标。这里的“水平”一词己十分专业,己不大具有其中文的本来意义。此处的水平,是指井或区块、油田在一段时间内的平均口产油量(或口产液量、口注水量),其单位为t/d或m3/d。因为油水井常因停电、井下作业、资料录取等原因短暂停产,也有井因为待修、低能、高含水、高气油比、控制关井等原因停产,导致一段时期生产时率不满。因此,井或区块、油田的口产(口注)水平一般低于其产能,在最好的情况下可以接近或等于产能。口产油(液)水平的计算公式为:

式中

qL——日产油!或日产液,水平t/d;

QL——该井阶段实际产油!或产液量,t;

m——与 QL对应的阶段日历天数,d。

日注水水平的计算公式为:

式中:

qi——日注水水平,t或m;

Qi——阶段实际注水量,t 或m;

m——与Qi对应的阶段日历天数,d。

从时间跨度上分,水平有:旬度水平、月度水平、季度水平、年度水平等。它们分别说明该段时间内的平均产量或平均注入量状况。

与产能比较,水平能够更好地说明油井或油田的真实生产能力。1

含水比(率)在油井或油田的采出液体中,由于注水、地层含可动水或井下作业带入作业水等原因,常有一定的水量产出。其产出水量与产出液量的质量比,称为含水比或含水率。通常用百分比表示。即:

式中

fw——含水比,%;

Qw——产水量,t或m3;

QL——产液量,t或m3。

油井或油田的含水比(率)有两种:取样含水与综合含水。前者是油井或站、库取样化验得出的含水值;而后者则是一段时间内的平均含水,它或者是根据多个含水资料平均之后计算得出,或者根据该段时间内的累积采出水量与累积采出液量之比计算得出。取样含水由于影响因素甚多,数值起伏变化较大,其应用受到一定限制;而综合含水则由于有多个含水数值平均,其代表性更强,数值更加可靠。因此,在油田开发中通常所说的含水,一般都是指综合含水,在需要使用取样含水时,应当加以特别指明。1

气油比由于油藏原油含溶解气甚至带有气顶气,在采出地面时所分离出的气量与油量之比,称为气油比(GOR),其单位为m3/t或m3 /m3。气油比是油田开发分析研究的重要指标。由于历史的原因,我国很长一段时间有较多的人将气油比称为油气比,目前己有改正的趋势。与含水类似,气油比也有计量气油比与综合气油比之分,前者是油井或集油管线中的气与油的计量数值之比,后者则是某一阶段的平均气油比(可用多个计量气油比值平均,但更多使用阶段产气量与阶段产油量之比得出)。

式中

Rs——气油比,m3/t;

Qg——产气量,m3;

Qo——与Qg对应的产油量,t或m3。

气油比是判断油藏溶解气能量高低与开发过程中原油脱气程度及原油流动性的重要指标。一般稀油油藏原始溶解气油比高者可达200m3 /m3 、 300m3 /m3或更高,中等者在100m3 /m3左右,低者几至几十m3 /m3。稠油油藏气油比一般都低,仅几至十几m3/m3。1

采油速度采油速度定义为年采油量占地质储量的百分比。即:

式中

V——采油速度,%;

Q——年采油量,104t;

N——原油地质储量,104t。

采油速度是评价油田开采状况与开发效果的重要指标。油藏采油速度的高低,受油藏地质条件的优劣、开采手段的强弱、井网密度的大小等许多因素影响。一般而言:油藏在其开发生产的旺盛时期,采油速度在1.5%左右为中等,小于1%则较低,高于2%则较高。采油速度的计算,可以用实际年产油量,也可以用折算年产油量。1

采出程度与采收率采出程度定义为累积采出油气地质储量的百分数。即:

式中

R——采出程度,%;

Q——累计采油量,104t;

N——原油地质储量,104t。

采收率有狭义与广义之分。狭义的采收率是指油藏开采结束(或预计结束)时的油气采出程度,也称最终采收率(或称设计采收率)。广义的采收率则与采出程度的含义相近,意指某时刻以前(或某阶段中)的油气采出量占地质储量的百分数。采出程度与采收率都是油田开发中常用的技术指标,从目前的应用情况看,有将二者的含义加以区别、采收率取其狭义为好的倾向。

采出程度指标描述油藏(油田)累积采出地质储量的百分比,可以根据其采出程度的高低判断该油藏(油田)的开发程度:一般注水开发的砂岩油藏采收率高者在4o%上下;中等者在30%上下;差的仅20%左右。

此外,在油田开发中还常常使用“可采储量采出程度”指标,这一指标是指累积采出油气的可采储量的百分数。它能较好地刻画表征油田可采储量的采出情况。1

含水上升率含水上升率是指每采出1%的地质储量含水上升的百分数。

含水上升率是评价水驱油田开发特征的重要指标,是油田开发、调整决策的重要依据,目前,油藏工程师普遍采用童氏水驱特征曲线图版, 进行油田注水开发效果的评价。

含水上升率定义为每采出1%的地质储量含水上升的百分数。由定义可知其计算公式如下:

式中

m——含水上升率,%;

f1与f2——期初和期末的含水率,%;

R1与R2——期初和期末的采出程度,%。

含水上升率习惯上用百分数表示,因此,上式中当含水(f)与采出程度(R)都用百分数时,计算得出的含水上升率数值需乘以1%(即带上百分号)。1

注采比注采比定义为油藏或油田注入的地下体积与采出的地下体积之比,即:

式中

Z一注采比,小数;

Vz与Vc——分别为注入的地下体积与采出的地下体积,单位一般用104m3。

计算注采比时,注入和采出的物质都需要折算成地下体积,这样就能根据注采比的大小,判断油藏注采是否平衡,地下是否亏空:如果注采比在1. 0左右,则注入与采出的地下体积基本平衡;如果注采比高于1. 0较多(如1.1~1. 3或更高),则注入高于采出较多,油藏压力将逐渐回升;如果注采比小于1.0较多(如0.9以下),则油藏欠注,油藏压力将逐渐下降。在进行油藏注水开发设计时,一般采取平衡注水或温和注水的方针,将注采比保持在0. 95~1. 05左右;有时,为了弥补油藏压力和亏空,也可短期采取强注措施,将注采比提高到1.1以上;有时,为了控制含水上升速度,也常常采取减注、弱注措施,把注采比降到0. 9以下。

计算注采比时,如果注入的是水,由于水的压缩性很小,其地面体积与地下体积相差无儿,因此可以直接用地面体积进行计算;如果注入的是其它压缩系数较大的物质(如各种气体等)时必须折算为地下体积。采出的油与天然气则必须折算为地下体积,因为它们的压缩系数都很大。

注采比有阶段注采比(月、季、年等)与累积注采比之分,前者描述该阶段注入采出的强度,显不该阶段注采平衡情况,是油田动态分析和阶段开发研究的重要指标;后者则展不该油藏累积的注入采出情况,显不油藏总体的亏空情况,是注水开发油田进行动态分析和开发研究不可或缺的指标。1