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Topaze:先进的生产数据分析软件

时间:2013-10-24 14:41 来源:

 

日常生产数据(流压及产量)中包含有大量的油藏信息,而国内各大油公司对于这些数据利用率普遍较低,基本上仍停留在简单的产量递减分析阶段,例如仅仅应用Arps方程进行简单的指数递减曲线拟合分析,获得废弃采收量、废弃时间以及递减曲线方程,而这种方法假设条件多,如井底压力、井况、井的泄油面积必须稳定等等,这些假设往往跟实际情况差距甚远,得出的分析结果误差也就很大。

法国Kappa公司开发的生产分析软件——Topaze,是一套成熟的、具有独到优势的专业分析软件。提供了先进的生产数据分析方法,能充分利用现有生产数据,通过多种分析方法互相验证,在考虑地层实际模型基础上进行产能分析。该技术不但可以帮助我们快速准确地确定地质储量、剩余储量、采收量、废弃时间、井废弃时的累积采收量等等,而且还可模拟井泄油面积变化、历史地层压力分布变化,进行产量或措施效果预测,流量压力之间的模拟转换。

另外,以往许多油藏的动态参数获得,必需通过关井进行压恢测试来实现,这样不可避免地要耽误生产,而Topaze则可以缓解这个矛盾。通过生产数据分析,可以得出类似于试井解释结果的参数,这在一定程度上替代了压力恢复测试。Topaze的推出,大大提高了日常生产数据的利用率和使用水平。

Topaze主要表现在功能强大,界面友好、操作方便、模型众多、汉化平台、一键生成报告等多个方面。同时,Saphir和Topaze以相同的解释理论共存在Ecrin综合流动分析平台上,共用压力、产量、模型、PVT、相渗等信息,只需要通过简单的鼠标拖拽就可以实现这些数据的拷贝,避免了在不同程序间重复加载,大大简化了操作。

了解和认识地层参数和产能的有效方法

应用范围广:该技术可广泛应用于各类油、气、水井,是了解和认识地层参数和产能情况的一种有效方法。

解释结果可用性强:确定储量、采收量、剩余储量、废弃时间,模拟井泄油面积变化、地层压力变化,进行产量或措施效果预测;获得不稳定试井所得到的所有结果,节约成本,降低测试费用。快速有效地确定单井和区块产能,可以对单井或区块潜力有个清晰的认识;提供的多种分析方法互相结合、互相验证,保证了解释结果的可靠性。

通过对产量、压力和措施效果进行预测,不但可以有根据地确定未来产量,还可分析措施的可行性,更合理的确定下步开发方案。可以分析单井或区块的效益情况,通过了解单井或区块的采收量及废弃时间,可对未来经济效益进行综合分析。解决测试工艺不能得到数据的难题:针对井况条件不具备测试条件的井,可用此方法代替常规试井。

软件特征详述

加载和编辑数据 Topaze可以加载任意数目的产量和压力数据,加载后,压力或产量的时间格式可以任意改变。Topaze接受任何类型的ASCII码文件和数据库文件,也可以直接加载Diamant/Diamant Master数据库文件,还可以从其它的Topaze文档、Saphir文档或Diamant/Diamant Master加载压力或产量数据。

井口流出曲线校正&分析数据选取 当我们获得的压力是井口压力或是井筒任意深度的压力,而不是地层压力时,软件的井口流出曲线校正选项可以把这样的压力校正到地层压力。当用户选取分析数据时,可以选择压力和流量计的时间范围、取样间隔和是否进行压力校正等选项。 Fetkovich典型曲线 在没有永久式压力计测量、假定常压力下生产数据的情况下,可以采用这种方法分析。这种方法是改进的Arps曲线分析方法,可同时进行不稳定段和稳定段曲线分析。

Arps递减曲线 Arps递减曲线默认坐标为Log(q)-t,也可以采用如下刻度:q-t,log(q)-log(t),q-Q,log(q)-Q。分析时,可以采用非线性回归自动拟合技术,寻找末期数据点的最佳拟合并显示最佳拟合的递减函数,也可以交互式修改参数拟合。在水油生产速率确定的情况下,可借助其它图版如fo-Qo,log(fw)-Qo,1/fwpQo,1/qo-Qo/qo估计最终采收率。同一图版可叠加显示不同的坐标刻度。

Blasingame曲线 Blasingame是以物质平衡时间(累积产量除以瞬时产量)为横坐标,生产指数(瞬时和平均生产指数)为纵坐标一种递减分析方法。在这个分析图,还同时显示生产指数对物质平衡时间的导数和生产指数积分的导数。在拟稳态时,双对数坐标曲线上会出现一个负的单位斜率线,通过曲线拟合,可获得储量分析结果。由于使用了生产指数,考虑了压力的变化,因而这种方法可以进行变压力生产分析。应用生产指数积分的导数,可以进一步消除生产数据的噪音,使曲线更光滑。(如图1)

双对数图 该软件吸收了现代试井中双对数分析技术,以重整压力为纵坐标,以等效时间为横坐标。在双对数坐标曲线上,边界控制流动段就会出现一个单位斜率直线,类似于试井解释中封闭边界的拟稳定流动状态,据此可以确定油藏边界大小。在流量重整压力导数的早中期部分,不稳定段将会出现一个直线段,等同于试井解释中的径向流段,据此可以计算获得流度。另外,当压力或生产数据噪声比较小时,双对数曲线也可以被用作模型诊断工具,判断地质模型;当数据比较离散时,使用双对数曲线可以检测出一些趋势。(如图2)

标准化的累计产量曲线 Agarwal

-Gardner曲线显示无因次产量和无因次累积产量间的关系曲线,显示边界效应的直线段可以直接计算储量。对于气相,根据曲线得到的迭代解为储量的函数。

模型和非线性回归 根据不同的井、油藏和边界模型,Topaze提供了一个特殊的功能,根据流量历史模拟压力或者根据压力历史模拟流量和累积产量或者二者同时进行,然后应用非线性回归技术做历史拟合,以最小化压力、流量、累积流量误差。(如图3)

油-水两相流模型 在计算油相时,可进行产水量分析预测。理论模拟计算的产水速率可与实测值对比,也可以进行非线性回归分析。

生产井泄油面积发生变化 为了处理复杂边界和多井影响,Topaze同样能够使用不稳定试井的建模和回归功能。通过进行数值模型分析,除得到解析解释的结果外,还可以得到区域内压力和剩余油分布,还可以2维或3维动画展示生产井泄油区域以及剩余油的变化情况。(如图4)

生产指数发生变化 在拟合时,模拟数据偏离实际数据显示井的生产指数发生变化。针对这种情况,可以在不同的生产时间给定一个不同的表皮因子,然后运行非线性回归技术,可获得表皮因子和时间的关系式。在模拟的时候考虑这个时间附加表皮,就可实现准确模拟。

生产预测 根据产量历史和压力历史进行分析以后,可以根据模型和参数进行产量预测或压力预测(常规递减预测)。也可以改变模型或参数进行预测(如压裂效果预测)。(如图5)

油田应用实例

X井是一口预探井,2004年12月24日对93号层试油,射孔后自喷求产,生产过程中流压持续下降,而且流压曲线基本上以相同斜率下降,流压由28.786Mpa降至26.602Mpa,油压由 21.7Mpa降至19.6Mpa;日产油由38.4m3降至25.2m3;日产气基本稳定在99456m3左右。共计:累计产油:104.73m3,累计产气:339771m3。2005年1月3日-2005年1月11日10:00关井,地层恢复静压为30.806Mpa;1月11日10:00-1月13日10:25采用4mm油嘴的工作制度开井,流压由28.841Mpa降至28.430Mpa,产量基本稳定,平均气45553m3、日产油8.4m3。后正常生产,为了了解该井的地质情况,分析生产变化,预测生产趋势,于2005年5月进行了试井分析和产量分析。

通过Saphir和Topaze软件分别解释,得出了非常一致的合理解释结果。(如图6) 地层有效渗透率为9.35×10- 3μm2,所求的地层有效渗透率和压力恢复测试计算的基本一致,表明地层渗透性较好

。 计算的表皮系数为14.2,表明该井为不完善井,井筒附近地层受到了轻微的污染,分析可能是该气藏为凝析气藏,由于地层压力降低地层反凝析出液相造成的。

通过对流量、累积流量曲线的拟合,求得93层号含气面积为0.033km2,地质储量为676.8177×104m3,剩余地质储量为565.8487×104m3,表明该井控制储量规模较小,与实际生产表现相吻合。

 

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