PDF《一种新型油气产量预测模型》

Hubbert model;

opti- mized model 在油气田的开发过程中,合理的预测对于规划 油气田开发规模、制定生产运行计划都有着极其重 要的意义.为了确保油田开发生产处于高产稳产状 态,对油田原油产量的可靠预测是油田开发的主要 工作之一.精准地预测油气田在开采过程中的动态 产量是合理制定油田规划方案、实现高效管理和开 发的关键步骤 [1 ] .随着油气田进入开发后期,开采 的成本逐年增加,所以加强油气开采规划工作、最 大限度地降低成本、提高经济效益是目前油气田开 发工作的重中之重.目前,常用于油田产量预测的 方法有递减曲线法、泊松旋回法、增长模型法、水 驱曲线法等 [2 ] ,这些方法已经广泛应用于油田中 并得到验证.翁氏模型是预测油气产量的基础模型 之一,随着翁氏模型的兴起,其他的预测模型也相 应出现.但是,现有的油气产量预测模型都很单 一,不能准确地对油田的产量进行全方位预测,且 原油产量预测具有很强的非线性 [3 ] ,所以许多方 法不能够完全地表示这种关系,尤其是对于复杂的 油田生产过程来说,能获取的只是部分信息.因此,本文根据油气开发过程中产量的动态变化规 律,将广义翁氏模型和 Hubbert 产量预测模型结合 起来,利用最优化方法,建立了一种新型产量预测 模型.

1 广义翁氏模型 不论油气田的驱动类型和开发方式发生怎样的 变化,都可以将其开发过程划分为产量上升、产量 稳定和产量递减这

3 个阶段,从而构成了油气田开 发的主要模式 [4 ] .油气田的这种变化趋势与经济 以及生命增长体系的成熟与蜕变的过程基本一致. 所以采用广义翁氏预测模型来预测油田产量的变 化,而利用广义翁氏模型来预测产量,首先要确定 模型中的位置参数.广义翁氏模型如下 Q = atb e-( t/c) ( 1) 变换成下式 ln Q t ( ) b = lna + ( - t/c) ( 2) 其中, α = lna ( 3) β = -

1 /c ( 4) 式中 Q― ― ―年产量,104 t/a;

t― ― ―时间,a;

a,b― ― ―模型参数,无量纲. 利用公式 ( 2) 和线性试差法,给定不同的 a 值,确定出能够得到相关系数最高值的 a 值.通过 线性回归法,求出直线的截距 α 和β值;

再利用公 式(3) 和(4) 求出 a 和c的值.利用实际数据, 进行模拟试算,根据实际开发数据,采用最小二乘 法[5 ] ,得出 α = 7.

547 479,β = 0.

066 977,a =

189 5. 956,c = 14.

930 52,相关系数 r = 0.

979 7. 表1为1997―2014 年某油田的原油生产总量,广 义翁氏模型预测产量结果如图 1. 表11997―2014 年某油田原油产量 Table

1 Annual oil production for the oilfield from

1997 to

2014 年份 年产量 /

104 t 年份 年产量/

104 t

1997 2 801.

2 2006

2 741.

5 1998

2 731.

0 2007

2 770.

1 1999

2 665.

2 2008

2 774.

1 2000

2 675.

7 2009

2 783.

5 2001

2 668.

0 2010

2 743.

5 2002

2 671.

5 2011

2 734.

0 2003

2 665.

5 2012

2 733.

2 2004

2 674.

3 2013

2 778.

4 2005

2 694.

5 2014

2 713.

2 2 Hubbert 模型 Hubbert 预测模型法可以很好地预测油田产油 量随开发时间的变化特征 [6 ] ,利用 Hubbert 产量预 测模型来预测产量,首先需要确定模型中的位置 参数. ・

7 7 ・ 第37 卷第5期周芸 等: 一种新型油气产量预测模型 Hubbert 模型如下 Q = abNR e-bt (

1 + ae-bt )

2 ( 5) Np = NR