海上油气田油压压降法SEC 储量评估适用性分析

2023-08-12 03:27刘方圆刘若雨李艺恬邓新颖
石油化工建设 2023年3期
关键词:油气藏油压油气田

潘 潞 田 彬 刘方圆 刘若雨 李艺恬 邓新颖

中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司勘探开发研究院 上海 200120

凡在美国上市的油公司,必须按照SEC 准则要求进行储量评估并披露相关信息。SEC 储量是指在现行经济和操作条件下,地质和工程资料表明将来从油气藏中能够以合理的确定性,且具备经济生产能力采出的原油、天然气和凝析油的数量。SEC 储量具有合理的确定性、经济性、时效性和保守性。如果没有足够的资料确定储量参数时,应该采用保守的算法估算证实储量。

东海西湖凹陷油气田SEC 储量以往一直按照单井进行评估,但部分区块井控程度低、储层变化快,容积法评估所需的油气水界面、井控面积等参数难以确定。对于新增或开发时间短的单井,产量处于上升或平稳阶段,未出现递减趋势,动态法评估受限。如何选择合适的储量评估方法,确保后期油气储量资产波动较小尤为重要。本研究采用单井最易获得的油压变化资料进行储量评估,并结合老井资料进行误差分析。结果表明,岩性气藏误差较小。本次研究成果对海上新增及开发早期的油气井SEC 储量评估具有指导作用。

1 SEC储量评估方法及适用范围

SEC 即美国证券交易委员会,SEC 储量是基于SEC准则进行的油气储量评估指标。采用SEC 储量评估时,应结合经济参数评估油气储量价值,为年报信息披露提供数据支持。现行国际上常用的油气储量评估方法主要包括静态法和动态法两种。

1.1 静态法

静态法包括容积法和类比法。在实际评估工作中,需要根据油气田或储量单元的开发状况及资料情况,选用不同的评估方法,或综合采用多种方法开展评估。

1.1.1 容积法

容积法是通过确定油气藏面积、有效厚度、孔隙度、含油气饱和度等参数,计算油气在储层孔隙中所占体积,实现地质储量估算。该方法适合于勘探开发各阶段,特别是对于未开发或开发初期缺少生产动态资料的油气藏,是最有效的储量评估方法。但该方法需要的参数较多,包括含油气面积、有效厚度、孔隙度、含油气饱和度、体积系数、气油比和原油密度等参数,且需要详细可靠的地质资料。其中有效厚度、孔隙度、含油气饱和度、体积系数、气油比、原油密度等参数主要根据测井和分析化验数据求得。相较这些参数,含油气面积的确定则相对复杂。

对于构造油气藏:以钻井证实的流体界面作为PV 级储量计算界面,流体界面包括油水界面、气水界面、气油界面;未钻遇油气水界面的,以钻遇油气层底面深度作为PV 级储量计算界面,下推一个有效厚度对应的深度作为PB 级储量计算界面;根据上述确定的储量计算界面圈定含油气面积,当开发井到含油气边界的距离过大时,依据开发井控制边界外推1 个井距确定PV 级储量含油气边界,外推2 个井距确定PB 级储量含油气边界。

对于岩性油气藏:有井钻遇且岩性边界(储层预测结果)可靠的,以岩性边界圈定PV 级储量含油气面积;邻井为干层或尖灭时, 按井距之半确定PV 级储量含油气边界;可靠的岩性边界难以确定时,参考该区储层规模、开发井井距等资料,以井点外推1 个开发井距圈定PV 级储量含油气面积。

1.1.2 类比法

类比法多用于未开发油气田和已开发油气田生产初期缺少动态资料的油气藏。特别对于已开发油气田的扩边新层区块更加有效,是容积法的一种补充。通过分析已开发油气田的油气藏地质特征及开发特征,建立待评估油气藏与已开发油气藏的类比关系,从而类比预测待评估油气藏的采收率等开发指标,评估经济可采储量及其价值。

1.2 动态法

尽管影响油气田开发效果的因素多样,但相同油气藏条件下的油气藏开发仍具有特色规律性。动态法储量评估法正是基于这种规律对油气资源进行统计分析,并预测产量及开采年限。该评估方法主要针对开发后具有一定油气水运动规律的油气藏进行储量评估,具体方法包括递减分析法、数值模拟法和物质平衡法。

1.2.1 递减分析法

递减分析就是利用实际生产油、气、水及压力等数据的变化规律和开发趋势,对过去生产动态趋势进行外推,从而预测产量和估算储量、经济生产年限。递减分析法适用于产量和时间的关系曲线具有明显递减趋势的油气田,要求油气产量进入递减阶段,数据有连续性,参与回归分析的生产数据尽可能多,至少六个月以上。

1.2.2 物质平衡法

在无法确定油气藏参数的情况下,可以用物质平衡法估算油气地质储量。利用物质平衡法时,需要的资料包括原始地层压力、连续生产期间至少3 次以上的地层压力监测,以及该段时间的油气产出体积。因此,应用该方法需要取全取准原始地层压力、地层流体的PVT 分析资料和气井的产能数据。物质平衡法适用于定容封闭性或者弱弹性水驱的气藏。对于异常高压气藏,一般采出程度达到20%~30%后可适用该方法。对于强水驱气藏,当压力变化非常小时,该方法计算结果不可靠。另外,该方法不适用于特低渗透和非均质性较强的气藏。

1.2.3 数值模拟法

数值模拟法可认为是物质平衡法的复杂形式。根据掌握资料的具体情况,建立符合地下地质油藏认识的油气藏地质模型,通过油气藏数值模拟确定油气藏采收率及相关开发指标。数值模拟结果可靠性的高低取决于所构建模型数据资料的数量、质量和完整性,需要具有详细可靠的地质资料,以及较好的动态历史拟合。

2 东海西湖凹陷油气田特征

2.1 地质特征

2.1.1 构造特征

西湖凹陷是东海陆架盆地规模最大的含油气凹陷,总体呈东断西超的箕状结构,由西往东可划分为保俶斜坡带、三潭深凹、中央背斜带、白堤深凹和天屏断阶带。目前已发现的油气田主要分布于保俶斜坡带和中央背斜带。中生代末,西湖凹陷早期受太平洋板块俯冲作用,开始拉张裂陷,渐新世末太平洋板块俯冲加剧,东部开始反转。保俶斜坡带是持续性的斜坡,以断陷构造层为主,晚期挤压弱,构造定型早;中央背斜带早期断陷,后期反转,形成挤压反转背斜构造。

2.1.2 含油层系

沉积地层自上而下依次揭示第四系更新统东海群,新近系上新统三潭组、中新统柳浪组、玉泉组、龙井组,古近系渐新统花港组、始新统平湖组、宝石组地层。其中,花港组、平湖组是西湖凹陷主要的含油气层系,柳浪组、玉泉组、龙井组、宝石组也有少量油气发现。

2.1.3 气藏类型

中央背斜带主要圈闭类型为背斜、断背斜,主要含油层系为花港组,气藏类型为层状构造气藏和岩性- 构造复合气藏。

保俶斜坡带主要圈闭类型为断块、断背斜和断鼻,主要含油层系为平湖组,气藏类型层状构造气藏及构造-岩性复合气藏。

东海西湖凹陷油气田具有复杂的断裂系统及多样的油气藏类型,使得气藏砂体厚度和物性横向变化较大。另外,海上气田井控程度较低,部分断块1 个小层只有1 口井,导致难以确定岩性油气藏的可靠岩性边界,因此容积法评估存在一定难度。

2.2 开发特征

东海西湖凹陷先后投产10 个油气田,投产时间较早的2 个气田分别于2005 年和2011 年投产,目前已进入开发中后期,大部分井递减趋势明显,可采用递减分析法评估。

其余8 个气田于2014—2016 年分批投产,在地质认识不断深入的基础上,近年来稳步实施多口滚动调整井,部分新井静压资料少,产量相对稳定,递减规律不明显,仅油压具有下降趋势,因此常规的动态评估方法不适用。

针对海上复杂类型油气藏地质特征和开发特点,仅采用单一方法评估容易导致较大偏差,最好采用动静态结合方法相互印证,求得一个具有相对合理确定性的评估结果。对于此类气藏的单井评估单元,能够反映其生产状态且较为容易获得的动态参数就是井口油压。因此,根据井口油压- 累产气量关系分析的油压压降法是一种对容积法评估的有效补充印证方法。

3 油压压降评估方法

3.1 基本原理

气藏开发初期一般采用自喷生产,油压为井口油管头测得油管内的压力。在气藏衰竭式开发情况下,地层压力不断衰减,油压的动态直接反映井底压力变化。井口压力会随地层压力逐渐下降,当井口压力下降到输气管压力时停止自喷。降低输气管压力、改变采气方式(如气举、油杆泵举升、电泵举升)等能维持气井继续生产。因此,当开发方式保持相对稳定时,可根据油压变化进行储量评估。

3.2 应用实例

油压压降法通过绘制气井油压- 累产气量关系曲线,根据递减趋势外推至井口压力达到废弃压力时估算累产气量。该方法的关键在于确定井口废弃压力,可分为两种情况:一是对于自喷开采的井,以井口流动压力等于输气压力为废弃井口压力;二是对于增压开采的井,以井口流动压力等于增压泵吸入口压力为废弃井口压力。例如,B 气田A12 井,其为自喷生产,选择油嘴稳定阶段的油压- 累产关系曲线(图1),废弃压力1.5MPa(输气压力),计算得累产气1.75 亿m3。

图1 B气田A12 井开发曲线

3.3 评估误差分析

为了检验油压压降法评估结果的准确性,采用生产时间超过5 年的井进行误差分析。以C 气田C4 井为例,该井2011 年11 月投产,初期油压21.7MPa,第1 年产量为23 万m3/ d。截至2021 年10 月,累产气量4.38 亿m3。

该井第1 年产量和油压相关性较好,且指数规律和线性规律的相关性基本相当。按照线性规律,预测油压下降到目前4.5MPa,累产气量5.27 亿m3,与实际对比,误差率为10%;按照指数递减规律,油压下降到目前4.5MPa,累产气量10.01 亿m3,误差率为64%。由此可见,线性规律更接近实际产量。

选取8 个气田25 口气井,采用油压压降方法进行评估,由评估结果可以看出两个特点:一是同一口井指数递减规律预测结果大于线性递减规律预测结果;二是边底水气藏采用该方法预测结果偏大,而定容封闭气藏或弱水岩性气藏预测结果偏小。详见表1。

表1 不同递减规律误差计算表

因此,基于SEC 储量评估保守性的原则,油压压降法建议用于岩性气藏,递减规律采用线性递减。

4 结论

(1)针对海上油气田动静态资料少、初期产量稳定的特点,油压压降法作为储量评估的一种方法,可与容积法评估结果相互印证。

(2)油压压降法对于定容和封闭岩性气藏适用性较好。采用该方法时,尽量选取油嘴不变的阶段进行趋势拟合。根据SEC 储量评估原则,尽可能采用线性规律,保守取值。

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