油田储采比影响因素分析研究

2016-06-28曲世元侯吉瑞梁华伟

石油地质与工程 2016年2期

关键词：采出程度

曲世元，侯吉瑞，梁华伟

(1.中国石油大学提高采收率研究院，北京昌平 102249；2.中国石化河南油田分公司采油一厂)

油田储采比影响因素分析研究

曲世元1，侯吉瑞1，梁华伟2

(1.中国石油大学提高采收率研究院，北京昌平 102249；2.中国石化河南油田分公司采油一厂)

摘要：为了全面系统地认识油田储采比的影响因素及其变化规律，对储采比与开发时间、采出程度、油田稳产及储量替代率之间的关系进行了研究。对储量较为稳定的油田，在双对数坐标下，储采比与开发时间和采出程度呈较好的线性关系，储量和产量变化较大的油田相关性较差。据统计的国内外50个油(区)田稳产期末储采比看，平均储采比为8.5，近几年我国储采比在16以上，储量替代率在1.0以上，稳产基础较好。

关键词：油田储采比；开发时间；采出程度；稳产期末储采比；储量替代率

1储采比的概念

储采比(RRP)是一个广泛使用的术语，可以用来评估局部、区域或世界范围的天然能源或矿物资源。储采比是通过用年末(有些国家是年初，例如前苏联)的探明储量(中国称作技术可采储量)除以该年的产量来计算的[1]。

储采比研究的对象或范围[2]，可以是一个油藏、一个油田、一个油区或一个含油气盆地，也可以是一个地区、一个国家或全球。作为一个比值，它并不直接给出研究对象的剩余可采储量和年产油量，但它可以比较直观地反映油气生产的保障程度，在很大程度上可综合反映勘探开发形势。

在许多研究储采比的文献中[3]，都给出了如下计算公式：

RRP=(NR-NP)/QO

(1)

式中：RRP——储采比，无量纲；NR——原始可采储量，或称为总可采储量或最终可采储量，我国简称为可采储量，104t；NP——开发到某一时间的累积产量，104t；QO——某一年份油田的年产油量，104t。

由式(1)可以看出，储采比与可采储量、年产油量关系紧密。可采储量对于某一特定油藏，可以看作“视常量”[6]，而对于一个地区或者更加宽泛的研究范围，可采储量则是一个“常变量”，同时年产油量也会随着资金投入、原油价格、供需关系、开发政策、储量替代率、油藏固有特性等客主观因素的变化而发生变化。因此，研究储采比的变化趋势及其影响因素，对制定油田的中长期规划、保持油田的良性高效开发，具有重要的意义。

2影响储采比的主要因素分析

前面已经介绍了储采比的主要影响因素，但对于研究对象的不同，储采比变化也具有一定的规律性，下面就储采比和开发时间、采出程度、储量替代率和油田稳产等方面进行系统分析研究。

2.1储采比和开发时间关系

理论上讲，对于一个储量相对稳定的开发区域或油藏，储采比随开发时间的延长而逐年下降，而在石油开发技术不断发展完善的情况下，可以减缓储采比的下降速度。而在年度新增可采储量大于年度采出量的情况下，储采比也有升高或波动的现象(图1)。从图1统计的国内外7个油区储采比和开发时间对比看，可采储量较为稳定的美国、前苏联、罗马什金和双河油田变化规律性较强，而对整个油区统计的河南、中原和新疆油区，因新增储量和采出量变化较大，曲线相关性较差。例如，中原油区投产初期储采比为35.9，由于采油速度较高，最高可采储量采油速度为9.36%，投产第10个年头达到最高年产量722×104t，而储采比则快速下降到6.8，基本没有稳产期；随后快速降产，再加上又有新的储量补充，使得储采比稳中略有回升。

对四个规律性较好油田进一步分析，可以看出，在一定的生产时间段内，在双对数坐标下，储采比和开发时间呈较好的负相关(图2)。即存在如下关系式[8]：

图1　储采比与开发时间关系曲线

图2　储采比与开发时间关系曲线

lgRRP=A+Blgt

(2)

式中：t——开发时间，a；A、B——系数。

经对美国、前苏联、罗马什金和双河油田的统计回归，得到如下相关关系式：

对美国1975-1989年期间油田生产数据回归为：

lgRRP=1.6678-0.0218lgt，R2=0.9809

对前苏联1960-1989年期间油田生产数据回归为：

lgRRP=2.0808-0.0336lgt，R2=0.9872

对罗马什金油田1961-1979年期间油田生产数据回归为：

lgRRP=1.6179-0.0353lgt，R2=0.9784

对双河油田1979-1997年期间油田生产数据回归为：

lgRRP=1.3904-0.0245lgt，R2=0.9384

利用回归关系式，可以较为准确地预测四个油田(区)在一定阶段储采比变化情况，可从宏观上指导或调整油田开发策略，进行有效的油藏管理，确保油田开发效果。

2.2储采比和采出程度关系

根据统计结果，在双对数坐标系中，储采比与采出程度呈较好的线性关系，而且在产量递减前其相关性更强。即存在如下关系式[4]：

lgRRP=A+BlgRD

(3)

式中：RD——采出程度，%；A、B——系数。

依据对美国、前苏联和双河油田储采比[2，7]和采出程度的统计结果看(图3)，在油田稳产阶段线性关系较好。

对美国1960-1989年期间油田生产数据回归为：

lgRRP=4.3289-1.6915lgRD，R2=0.9585

对前苏联1960-1989年期间油田生产数据回归为：

lgRRP=3.0713-1.0606lgRD，R2=0.9994

对双河油田1979-1997年期间油田生产数据回归为：

lgRRP=1.874-0.4867lgRD，R2=0.9707

利用回归的关系式，可以较好地预测油田稳产阶段年产量，为油田开发规划方案的编制起到指导作用。

图3　储采比和可采储量采出程度关系曲线

2.3储采比和稳产关系研究

利用参考文献[5]等相关资料，统计整理了国内外50个油田(区)进入递减时的储采比(表1、图4)，最低储采比为1.3，最高为19.2，平均为8.5。按油田类型进一步分析可以发现：油区和低渗透油田稳产期末的储采比较高，分别为10.2和10.5；稠油油田较低，分别为1.3和3.1；整装和断块油田居中，分别为6.4和8.1。文献[9]提出了储采比12作为油田进入递减的极限值，但由于不断有新油田发现和科学技术的进步，这一极限值在逐渐降低。不能简单用储采比的大小来衡量是否可以稳产，还要考虑油藏类型、开发方式、当前油价和开发政策等相关因素。综合分析推荐油田稳产的极限储采比为10。

2.4储采比和储量替代率关系

储量替代率亦称储量替换率，是反映储量接替能力的指标，指年新增探明可采储量与当年开采消耗储量的比值。储量替代率等于1，表明勘探增加的储量与开采消耗的储量持平；储量替代率大于1，表明储量的增加大于消耗；储量替代率小于1，则表示勘探新增的储量不能完全弥补储量的消耗。

表1　油田进入递减时储采比统计

图4　油田进入递减时储采比对比

统计整理了全国2009-2014年石油年产量、储量替代率和储采比的变化情况，由图5可以看出，在这6年的时间内，全国石油产量稳定在2×108t以上，能够稳产，得益于较高稳定的储采比和储量替代率。前面已经分析过，油田稳产期末储采比在10以上，而近几年我国储采比一直保持在16以上，储量替代率1～1.5，说明稳产2×108t吨产量具有较为扎实的物质基础。