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一种油井措施效果评价模型的建立与应用

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年2月作者：赵培杰谭祥军侯敏孙伟李虎

[导读] 随着油田开发的深入,油井措施摸排的难度越来越大，措施投入越来越高。措施的效果对油田的开发效果和经济效益具有重大影响。在低油价下，针对措施井效益风险大的问题，提出一种新的效果评价模型，并引入决策树风险评价法，对各种措施方案进行评估，从中优选最佳方案，保证经济效益最大化。

山东东营中国石化胜利油田分公司河口采油厂赵培杰谭祥军侯敏孙伟李虎 257200

摘要：随着油田开发的深入,油井措施摸排的难度越来越大，措施投入越来越高。措施的效果对油田的开发效果和经济效益具有重大影响。在低油价下，针对措施井效益风险大的问题，提出一种新的效果评价模型，并引入决策树风险评价法，对各种措施方案进行评估，从中优选最佳方案，保证经济效益最大化。
关键词：油井措施；效果评价；风险预测；决策树
中图分类号：             文献标识码：B                文章编号：
        随着油田开发的不断深入，自然递减逐渐增大，极大地影响了油田的开发效果和稳产基础，严重制约了油田的经济效益。因此，挖掘油井措施潜力，开展措施增产，降低综合递减具有重要意义[1-2]。但目前低油价环境下，措施井因投入巨大而有较高的效益风险。之前的效益评价模型，在预测产量时按照最佳的增产产量进行评估，未考虑风险因素；计算成本回收时未细分成本影响的各种变量，造成预测效果的偏差[3-4]。通过引入决策树法，考虑风险概率计算各措施方案产量期望值进行效益评价。将操作成本细分为与措施后产量相关的可变部分及无关的固定部分分别测算，另外又建立了考虑递减和忽略递减的两套经济模型进行测算，确保措施经济效益最大化。
        1.决策树产量预测方法
        决策树是在已知各种情况发生概率的基础上，通过构成决策树来求取净现值的期望值大于等于零的概率，评价项目风险，判断其可行性的决策分析方法。决策树是一种树形结构，其中每个内部节点表示一个属性上的测试，每个分支代表一个测试输出，每个叶节点代表一种类别[5]。

决策树中各方案分枝的产量期望值为：

        式中，q_i为一种措施方案中各种可能出现的产量结果，t/d； p_i为各种产量结果出现的概率
        通过分析提供各结果节点的预估产量及其相应概率，从而计算各结果节点的产量期望值，将其代入效益评估模型，作为实施后的产量进行效益预测。
        2.效益评估模型
        2.1考虑递减的效益评估模型
        设油井措施后，初产为q_o，假设符合指数递减，递减率为D，则任意时刻 t 油井产量为q = q_oe ^-Dt，t时刻累计产量为：
                                                 根据经济学中的盈亏平衡原理，油井措施后有效益必须满足产出大于等于投入，而油井正常生产至少满足其操作成本，即油井产量大于等于其边际产量，则利润计算公式为
                                式中，m为利润，元；α_o为商品率，小数；q_o为日产油，吨/天；t为措施后生产时间，天；P_o为原油价格，元/吨；RT为税金，元/吨；C’_cz为操作成本中可变部分，元/吨；C’’_cz为操作成本中固定部分，元/天；I为扶停投入成本，元
        其中，操作成本中的可变部分是指操作成本中，与油井产量相关的费用，随油井产量的变化而变化。包括油气提升费、驱油物注入费、油气处理费、油气运输费、稠油热采费。等于该井一定时期内操作成本中的可变部分除以该时期内的产油量。
        操作成本中的固定部分是指操作成本中不随产量变化而变化的费用，包括材料费、井下作业费、测井试井费、轻烃回收费、修理费、运输费、青苗赔偿费、以及其他直接费用。等于该井一定时期内操作成本中的固定部分除以该时期内的天数。
        （3）式利润m对时间t求一阶导数，并令其等于0，可得利润取得极值点的时间tT为
                                                          故 t=tT 时，利润m取最大值，即最大利润M。
        2.2忽略递减的效益评估模型
        当注采对应关系较好，地层能量保持较好时，产量递减率较小，忽略递减影响时， t 时刻累计产量为
                由（6）式可得，在忽略递减的利润模型中，利润m与生产时间t呈线性关系，如图2。当产量过低时，利润m恒小于0，产量销售收入无法满足自身生产，即无法创造效益，因此极限产量为
                                                               3 应用实例
        某井因高含水长停，该井二砂组有3个油层未射开，测井显示储层厚度较大，孔渗性、含油性较好，决定注灰补孔二砂组。根据是否压裂投产制定两套措施方案，并分别预测措施后产量的期望值，见表1。

根据油藏工程理论，预测按照方案1实施后初期产量qo1 = 9.9吨，递减率D1为0.006；方案2初期产量qo2 = 19.75吨，递减率D2为0.01。根据（3）式做出各方案利润曲线。

        由利润曲线可以看出，未压裂的方案1成本回收期短（19天），进行小型压裂的方案2为40天。生产83天后，方案2利润开始高于方案1。但在生产355天后，方案2的利润将一直低于方案1。
        由（4）式可得，方案1取得最大利润的生产天数tT1为643天，最大利润为242.41万元。方案2取得最大利润的生产天数tT2为455天，最大利润为226.42万元。在生产各自的tT天后，两方案的日产开始低于边际产量，进入增量低效区，难以满足其操作成本，利润开始减少。
        由于方案1成本回收期短（19天），盈利高效区和边际有效区运行时间长（643天），最大利润高（242.41万元），决定选择方案1执行而放弃压裂。
        该井措施后，初期日油11.8吨，成本回收期为17天，目前利润仍属于盈利高效区，与模型预测相符。
        4.结论
        1）以考虑概率的措施产量期望值进行效益评估预测，能更好的规避风险，提高预测可信度。
        2）综合考虑操作成本影响因素，将其分为与产量相关的可变部分和无关的固定部分，能更准确的评估措施后的利润收益。
        3）将经济评估模型按油藏特点分为考虑递减和忽略递减的两种模型，在预测时有各自的适应性，能更加提高预测的准确度。
参考文献
[1]蒋红梅．渤南油田停产井治理对策研究[J]．承德石油高等专科学校学报，2019，21（6）：27-30．
[2]张莹．长停井复产方式研究及应用效果评价[J]．化工管理，2017（07）：191．