延长油田注水开发采收率经验公式拟合

王苛宇，杜 燕，申哲娜，周邻丹，赵 倩.

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安 710075)

延长油田注水开发采收率经验公式拟合

王苛宇，杜 燕，申哲娜，周邻丹，赵 倩.

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安 710075)

延长油田在开发过程中没有采收率经验公式，且石油行业标准的经验公式不适合延长低渗透油藏。基于此，采用SPSS软件多元线性回归方法拟合出4个采收率经验公式，为后续开展可采储量标定工作提供技术支撑。通过随机抽取区块对公式进行精度验证，平均相对误差为6.02%，证实了该公式综合拟合程度较高；在公式的选取中，发现不同的参数范围对应不同的经验公式模型；通过对新公式的分析，讨论了影响延长油田水驱采收率的主要地质和开发因素，孔隙度和原始含油饱和度对公式中采收率的贡献相对较大。

延长油田；注水开发；采收率经验公式；参数范围；公式选取

延长油田地处鄂尔多斯盆地东南缘，地质条件复杂，储层物性差，属于低渗、低压、低产的“三低”油藏；由于地质条件及陕北地区缺水的综合影响，延长油田注水起步较晚，规模注水也相对滞后，因此在水驱采收率经验公式方面属于空白[1-4]。与此同时，国土资源部为加强石油天然气可采储量动态管理，出台了《石油天然气探明可采储量动态管理办法》，要求各油田公司对已开发油田的可采储量逐步实行“三年一大标，一年一小标”的工作目标。在此背景下，延长油田注水开发采收率经验公式拟合势在必行，因此本文在分析行业标准推荐的已开发油田采收率经验公式在延长油田适用性的基础上，结合延长油田自身的地质情况和注水开发特征，建立延长油田注水开发采收率经验公式[5-9]。

1 行业采收率计算公式在延长油田的适用性

目前国内外采收率的求取方式多种多样，但求取采收率的计算方法普遍适用于中高渗透油藏，对低渗透、特低渗透油藏的适用性不高[5-13]，本文选取延长油田几个不同注水区块标定采收率与行业标准推荐公式计算的结果进行对比。(其中，公式1、2、3为石油行业标准SY/T 5367—2010的经验公式，公式4为国家石油储委办公室推导公式，公式5为长庆油田经验公式[14-15]。)

表1公式(1～5)计算值与标定采收率值相对误差表
Table1Formula(1～5)calculationvalueandrelative

errortableofcalibrationrecoveryvalue单位：%

从表1可以看出，经验公式(1～5)相对误差都很大，为34.3%～89.1%之间，在延长油田的适用

性较差。分析其原因：①各经验公式所依据的油田资料和地质背景有差异；②经验公式(1～5)中参数选取时多为中高渗区块，与延长油田低孔、低渗参数不一致；③各油田所采取的开发方式不同；④经验公式拟合没有做到及时更新，最近10年油田酸化压裂等增产措施得以推广应用，经验公式也得重新拟合。因此，为了更科学准确地计算延长低渗透油藏注水开发的采收率，延长油田必须依照自身的地质条件和开发特征拟合采收率经验公式，以指导延长油田可采储量标定工作。

2 经验公式拟合

通过对延长油田开发单元的反复核查分析，筛选出126个参数齐全、准确的开发单元作为延长油田注水开发采收率经验公式回归的统计资料，利用SPSS软件多元回归原理经过多次拟合得出经验公式4个(表2)。

与标定的采收率值相比，拟合的模型计算结果的相对误差均值较小，都在10%以内，符合行业标准。数据分析，4个公式相对误差值在-5%～5%以内占比85%以上，说明4个公式符合率高。

3 经验公式选取

对于延长油田低渗透注水砂岩油藏，表征储集层物性的关键参数为渗透率和孔隙度，表征流体的关键参数为黏度，表征流体在孔隙中的流动性关键参数为流度。因此通过筛选我们选取孔隙度、渗透率、原油黏度和流度来分析[16-19]，以参数的范围选取对应的经验公式。

表2 公式模型Table 2 Formula models

注：E——采收率，%；K——渗透率，mD；Φ——孔隙度，%；R——原始气油比；f——井网密度，口/km2；B——体积系数；μ——原油地层黏度，mPa·s；S——含油饱和度，%；h——有效厚度，m；Sf——井控面积，km2；Vk——渗透率变异系数；TR——油层温度，℃。

表3 不同参数范围误差分析Table 3 Error analysis of different parameter range

从表3可以看出：以渗透率为例，渗透率<1 mD时，公式B的相对误差为6.77%，为4个公式中的最低值；而渗透率在1～15 mD范围时，选取公式C相对合适。因此可以看出，所拟合的4个经验公式都有一定的适用范围，即经验公式的选用因油田储层特征而异，在参数范围重合时，按照相关度大小顺序选取，参数相关度大小排序为：渗透率>流度>单储系数>黏度>孔隙度。同时，从表中数值可以看出，渗透率的大小对公式的精准度有一定的影响，渗透率在<1 mD时，4个公式的平均相对误差为7.46%；而渗透率在1～15 mD范围时，4个公式的平均相对误差为7.87%。说明渗透率越小，公式的相对误差越小。孔隙度在0～10%范围时，4个公式的平均相对误差为5.65%；孔隙度在10%～17%范围时，4个公式的平均相对误差为8.74%。反映出拟合的公式比较适合延长油田低孔、低渗的油藏特征。

4 经验公式应用

按照参数优选对应的经验公式对盲选区块进行计算，具体计算结果见表4。

从表4的结果可以看出，经验公式结果和标定结果相差不大，精度高，相对误差在10%以下的占比为87%，总的相对误差平均值为6.02%，符合石油行业标准(<10%)的要求。总体而言，拟合经验公式在延长油田具有很好的适用性。

5 影响采收率的主要因素分析

4个经验公式模型都是线性关系，公式C虽然相对误差最低，但是公式中缺少原油黏度和渗透率这2项重要参数，因此本文选取公式A来分析影响采收率的主要因素。将各项参数的平均值带入公式A中，当采收率E和常数项之差的计算值取100%时，便可以得到公式中出现的各变量对采收率的影响值(表5)。

表4 经验公式采收率计算结果对比Table 4 The experience formula of recoverycalculation results contrast

表5 各变量对采收率的影响Table 5 Influence of each variable on recovery rate

由表5可以看出，原始气油比对采收率影响很低，这与延长油田地层中溶解的天然气量少有直接关系。公式中流度对数对采收率的影响很低，但反应到流度上影响被放大，延长油田的渗透率低值直接影响其流度对数为负数，这与其地质条件吻合；在生产过程中要增加原油采收率，压裂等增产措施是加大流体在多孔介质中流动性的必要条件。孔隙度和原始含油饱和度对公式采收率的贡献相对较大，在延长低渗透油藏中，相当一部分孔隙属于死孔隙，里面的原油是水驱所不能波及的；因此，努力提高有效孔隙度和加大原始含油饱和度的利用值，对采收率有很大幅度的提高，这也是公式参数中这两项参数的重要体现。

6 结论与认识

(1)行业中的经验公式在延长低渗油田不适应，相对误差在34.3%～89.1%之间。

(2)由SPASS软件拟合出符合延长油田自身地质和开发条件的注水采收率经验公式4个。

(3)经验公式的应用存在范围的筛选。盲选延长油田不同区块来检验公式的准确性，平均误差为6.02%，精度高，符合标准。

(4)通过公式分析，孔隙度和原始含油饱和度对公式采收率的贡献相对较大。

(5)经验公式的拟合填补了延长油田注水开发过程中采收率计算经验公式的空白，为后续的可采储量标定工作等提供支撑。

(6)延长油田的注水处于起步阶段，后续还会有更多的压裂等增产措施应用，技术的进步可能导致经验公式的计算值偏低，因此，随着油田的不断改造和开发方式的转变，经验公式也要不断的改进。

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TheFittingofOilRecoveryEmpiricalFormulaforWaterFloodinginYanchangOilfield

Wang Keyu, Du Yan, Shen Zhe＇na, Zhou Lindan, Zhao Qian

(ResearchInstituteofShaanxiYanchangPetroleum(Group)Co.,Ltd.,Xi＇an,Shaanxi710075,China)

The oil recovery empirical formula which current on the oil industry standards is not suitable for the low permeability reservoir of Yanchang oilfield which does not have its own recovery formula. The SPSS software multiple linear regression method has been used to fit the empirical formula of 4 recovery rate, which provided technical support for the follow-up development of recoverable reserves calibration work. The accuracy of the formula has been verified by the random sampling block, the average relative error was 6.02%, which proved that the fitting degree of the formula was higher. The different parameter ranged correspond to different empirical formulas. Based on the analysis of the new formula, the main geological and development factors of affecting the water drive recovery in oil field have been discussed, the contribution of porosity and original oil saturation to oil recovery was relatively large.

Yanchang oilfield; water flooding; recovery empirical formula; parameter range; formula selection

TE357.45

A

陕西延长石油(集团)有限责任公司科技攻关项目“已开发油田可采资源潜力评价”(ycsy2015ky-A-26)资助。

王苛宇(1987—)，男，工程师，2010年毕业于西南石油大学石油工程专业(本科)，2013年毕业于西南石油大学油气田开发专业(硕士)，现从事可采储量标定及可采资源潜力评价工作。邮箱：550291453@qq.com.