Arps双曲线递减模型的多解性和不确定性

ARPS于1945年基于对油气井产量递减曲线数据的统计、分析,提出了具有重要理论意义的递减率概念及其微分表达式,并首创建立了指数递减模型、双曲线递减模型和调和递减模型,其中双曲线递减模型是Arps递减模型的核心。指数递减模型因具有简单易行的特点,在国际上得到了广泛应用。通过应用研究发现,属于经验性的双曲线递减模型,因其存在明显的不确定性,在实际中应用得很少。由双曲线递减模型简化得到的调和递减模型也几乎没有应用。同时,通过对Arps双曲线递减模型,与陈元千泛指数递减模型的对比性应用结果表明,n=0.5的双曲线递减模型是Arps双曲线递减模型的最佳选择,可有效地用于页岩气井产量和井控可采储量的评价。

Arps递减开发模型

本文在Ａｒｐｓ递减产能预测模型的基础上提出了Ａｒｐｓ递减开发模型，提出了开发速度，采出程度等开发指标的数学关系式。分析了参数对Ａｒｐｓ 递减开发模型的影响。提出了开发初期Ａｒｐｓ递减开发模型的确定方法，便于开发初期决策。制作了Ａｒｐｓ递减开发模型的ｌｏｇＶＤｌｏｇＲｐ 图版，ｌｏｇ ＶＤｌｏｇ（Ｄｔ）图版，ｌｏｇＲｐ ｌｏｇ（Ｄｔ）图版。提出了开发中晚期Ａｒｐｓ 递减开发模型的判断方法，三点抛物线法和三种图版匹配的拟合方法，为开发中晚期预测奠定了基础。

改进Arps递减模型早期产量预测再认识

改进Arps递减模型是目前页岩油气井产量预测的主流方法,为了提高该递减模型在页岩油气开发早期单井产量预测中的合理性,本文在大量实际工作积累的基础上,提出通过流动阶段的识别,有助于合理确定拟合数据点;通过调和递减模型与超双曲递减模型结合使用,可以定量反映早期产量预测的不确定性,更合理地预测页岩油气单井未来产量。该方法通过倒推具有较长生产历史的页岩油气井的产量验证,增加了改进Arps递减模型页岩油气井早期产量预测结果与实际的吻合程度,并在北美页岩油气区生产井的实际预测工作中取得了较好的应用效果,对页岩油气井早期产量预测具有一定的实用意义。

Arps递减微分方程的推导及应用

Arps递减模型作为油藏开发递减阶段产量及可采储量的预测工具,被广泛应用于油气田生产动态分析。然而,由于原文中建立模型所用的基础微分方程是以不明确的叙述方式提出的,缺乏严格的理论推导,很少被文献引用。为深入阐述该微分方程的理论意义,发挥其应用价值,在前期研究所得递减率与时间关系式的基础上,推导得出与Arps相同的微分方程。在此基础上,通过设定递减指数的取值,求解相应的微分方程,分别得到Arps的指数、双曲和调和递减模型原式。

基于Arps算法的产量递减规律研究与应用

油藏在不同开发阶段的产量递减规律往往存在显著差异。为了解决全生命周期油藏产量递减模型拟合精度较低的难题,在Arps标准图板的基础上,提出了全生命周期产量递减阶段的判别与划分方法,将油藏产量的递减过程划分为不同的递减阶段,并逐段进行研究;同时应用Arps递减模型开展大港油田典型区块产量递减规律研究,从油藏类型、开发方式、井网完善程度等方面构建了快速、精确识别油藏产量递减规律的模型。研究成果在同类油藏以及开发规律类似的其他油藏均可推广应用。

页岩气井扩展指数递减模型研究

页岩气藏渗透率极低,用传统产量递减模型对页岩气井进行预测,结果过于乐观。为寻求适用于页岩气井的产能评价方法,以Arps递减分析方法为基础,对扩展指数递减模型展开研究。在模型应用过程中,将传统的递减曲线分析方法与概率预测框架相结合,根据单井初始递减率进行同类井的划分,在计算单井递减曲线参数的基础上,利用P指数概率准则求取具有代表性的井组递减曲线参数值,据此对单井进行概率性预测,从而规避了页岩气藏复杂性及上产措施对产量递减分析的影响,提高了页岩气藏产量动态预测的准确性。利用美国多口页岩气井的实际生产资料,进一步验证了该方法在页岩储层应用的准确性与可行性。

页岩气压裂水平井产量递减组合模型分析

页岩气井产量递减规律的分析方法,目前主要有SEPD模型、Duong模型和YM-SEPD模型等单一模型以及它们的组合模型。鉴于页岩气藏压裂水平井复杂的流动机理和渗流规律,单一递减模型难以适应现场需要,提出了组合递减模型,但如何组合及组合点有待详述。针对上述情况,提出2种组合点计算方法:递减率相等点组合和产量相等点组合。通过生产数据拟合精度筛选,得出如下结论:Duong+Arps优化组合模型,以递减率为组合点,明显发生跳跃现象,而Duong+Arps以产量为组合点,预测模型跳跃现象明显减弱,并且拟合精度较高,预测结果也比较准确;组合模型与基础模型相比,组合模型吻合度较高;以产量相等点为组合点可以推广到其他模型。

一种新的产量递减阶段产量预测模型

油田产量递减阶段的产量预测模型可用于预测油田的开发年限和储量估计。推出了一种新的产量递减阶段产量预测模型,该模型为指数递减、双曲线递减结合模型,包括一个具体确定双曲型模型与指数模型间转换点的方法,在该点上必须从指数递减模型外推到双曲线递减模型,从这点之后衰减符合指数衰减模型。使用离散双曲型模型、指数衰减结合模型,很容易估计出油藏的剩余储量。

一种新的油田产量递减阶段预测模型

油田产量递减规律研究是进行产量递减预测的一项重要任务。目前,Arps递减曲线是一种非常重要而又常用的预测油田产量递减规律的方法,此外,国内提出了很多预测方法,使产量递减预测方法更齐全、使用范围更广泛、预测精度更高。基于Arps递减规律推导过程得到一种新的产量递减模型,可简化为Arps指数递减形式,经实例计算,可以用来预测油田产量,以此指导油田开发和管理。

页岩气产量递减规律研究

页岩气藏的渗透率极低,储层流体流动性较差,气井产能较低,其产量递减规律有别于常规气藏。研究页岩气产量递减规律,对预测气田未来产量变化与最终开发指标及指导开发措施调整等均有重要意义。以美国德克萨斯州Haynesville与Barnett页岩气田单井生产动态为例,研究了层状硅质-钙质页岩与层状硅质页岩两大类页岩气田的产量递减规律,分析了复合递减模型以及广义双曲型曲线用于页岩气研究时参数发生的变化及其影响因素。通过Arps广义双曲递减法与复合递减模型法应用的对比表明,层状硅质-钙质页岩与层状硅质页岩两大类页岩气田产量变化规律有较大差异。

考虑页岩气储层及开发特征影响的逻辑增长模型

随着页岩气开发工作的持续快速推进,如何深入分析页岩气井生产动态、评价气井生产特征,成为页岩气建产区评价、新区开发方案制订和规划方案编制等工作中亟待解决的问题。已有学者将逻辑增长模型(以下简称LGM模型)应用于非常规气藏气井的产量递减分析中,但未考虑页岩气储层及开发特征的影响,该方法仍有进一步完善和发展的空间。为此,基于前人的研究成果,建立了考虑页岩气储层及开发特征的逻辑增长模型(以下简称RB-LGM模型),并且以四川盆地长宁区块页岩气开发井为例对页岩气井生产动态进行了分析,将分析结果与Arps双曲递减模型的拟合、预测结果进行了对比;在此基础上,采用RB-LGM模型来确定水平井的最优井距。研究结果表明:①在LGM模型的基础上,RB-LGM模型根据页岩气开发采取大批量集群式部署水平井的特点,将页岩气储层参数(厚度、页岩密度、含气量)及开发参数(水平段长度、井距、采收率)相结合,作为水平井产气量拟合的逻辑控制因素,从而使气井的产量预测结果更加合理;②采用RB-LGM模型既能够对气井早期生产数据进行良好拟合,又能够保证后期预测结果在逻辑条件控制下收敛;③由于RB-LGM模型考虑了页岩气储层和开发特征的影响,因而既可以用于水平井井网优化,又可以通过数据反演来分析开发区域内储层参数的变化趋势。

基于分段拟合的致密气藏递减分析方法

Arps递减模型的适用条件之一是气井生产达到边界控制流阶段,应用Arps递减模型对苏里格致密砂岩气藏压裂气井产量进行递减分析时,存在以下难点:如何确定气井到达边界控制流的时间;达到边界控制流阶段的气井,如何进一步判断其递减类型。为此,根据苏里格气田气井生产特征,结合试井理论及数值模拟方法,建立不同类型气井数值模型,确定气井到达边界控制流时间,以此为分界点,分段拟合,研究不同阶段气井产量变化规律。结果表明:已进入边界控制流的气井,递减指数介于(0,1),为0.5左右,属于双曲递减的一种特殊形式-衰竭递减。利用研究成果能够合理有效的预测气井不同生产阶段的生产指标及变化规律,对致密砂岩气藏压裂气井的产量递减分析及指标预测有一定的指导意义。

榆林气田南区气井产量递减规律研究

榆林气田南区经过9年多的滚动开发,部分井进入了产量递减期。气藏开采过程中,气井的产量递减规律通常采用Arps法、改进衰减法、HZC模型法和CH-Weibull模型法进行描述,最典型的产量递减曲线形式有指数递减、双曲线递减和调和递减3种。上述几种方法的联合对比使用,可以获得更符合实际的产量递减规律曲线,从而推导出气井产量预测方程,得到较准确的产量预测数据。

油气产量预测的GM（1，1）幂模型

Arps递减模型是目前应用最广的油气产量预测模型，但对测试序列要求高。GM（1，1）幂模型能适应多种形状序列的建模预测。根据二者形式上的相似性，将GM（1，1）幂模型看成Arps模型的扩展。利用GM（1，1）幂模型推导了产量及产量递减率预测公式，建立以误差最小为目标的优化模型求解参数，并利用粒子群算法求解。通过实例证明：利用GM（1，1）幂模型进行产量预测，建模精度更高，适用范围更广。

气藏产量递减率计算方法研究

目前各油田的递减率计算方法各不相同,相互之间容易混淆,计算结果无法统一对比衡量,而且鲜有针对气藏产量递减率计算方法的研究。总结归纳了现场应用最广泛的三类气藏产量递减率:年产能递减率、年产量递减率和年对年产量递减率,深入分析它们的含义、区别以及联系,并以Arps递减理论中的双曲递减、指数递减、调和递减和衰竭递减模型为基础,推导了三类产量递减率的数值关系,发现不管哪种递减模型,年产能递减率至少是年产量递减率的1.8倍;在实际生产中,可以求得一个递减率值,再利用换算关系式快速求取另外两个递减率值。以苏里格致密气藏苏5区块某集气站为研究对象,将这三类递减率及其数值关系应用于实际生产数据分析,计算结果证明了递减率之间数值关系的可靠性,进一步分析各产量递减率的实际意义,可以为气田的产量预测和生产管理提供指导。

苏里格气田井下节流气井产量递减规律研究

在分析气井递减规律时,只有确定了与实际生产数据相匹配的预测模型,才能基于所选模型计算不同类型的单井产量递减率,并进行气井产量递减规律分析。苏里格气田气井是以井下节流的开采方式生产且绝大多数气井井口无产量计量,因此以苏里格气田有节流器气井为研究对象,根据节流器嘴流原理,从理论上模拟计算井下节流气井井口产量,利用Arps不同递减模型进行拟合来研究单井递减规律,通过实例分析和矿场验证,分析方法的可靠性,最后得到苏里格气田井下节流气井产量递减规律。

页岩气井产量递减分析方法选择研究

页岩气藏开发递减规律有Arps模型、SEPD模型、Duong模型以及它们之间的组合模型等。Arps递减规律是气井产量递减分析的主要方法。递减规律模型的选择主要有两种方法:第一种是单一的转化为线性关系,利用线性回归,选择相关系数高的作为分析方法。第二种组合递减模型,可以组合成多种模型,主要利用非线性回归,选择相关系数高的作为分析方法。提出一种新的选择产量递减分析方法,利用各种递减规律的线性组合,分析每种递减规律与实际生产数据的关联程度,根据关联程度的高低排序选择递减分析方法,该方法通过实际生产数据分析,生产数据拟合精度高,为递减分析方法选择提供依据。

苏59区块出水气井排采措施优选新方法

苏59区块主力气层含气砂体分布孤立、含气饱和度差、地层压力系数低、气井产能差异大,这给该区块出水气井排采措施的合理选择带来极大的困难。通过对4种不同气井产能递减规律进行对比分析,优选出误差最小的Arps产量递减规律分析模型对苏59区块气井进行模拟计算,并提出反映单井控制含气面积、地层压力、储层物性的气井综合产能指数概念。根据气井综合产能指数,结合地层压力及实例井措施效果统计分析,制定出了适合苏59区块出水气井排采措施优选的新方法。该方法考虑因素全面、密切结合现场,为苏59及类似区块出水气井排水采气措施的优选制定提出了新思路和新方法,具有较强的指导意义。

SEC准则下页岩气证实储量评估方法分析

":SEC"是美国证券交易委员会的简称,每年在其资本市场上市的油气公司必须披露各自在SEC标准下的证实储量,因此SEC储量便成为油气田公司的核心资产,其规模大小则代表了相关公司的实力和竞争力。中国页岩气SEC储量在资本市场上受到了国内外的高度关注,但是目前在SEC准则下,对于页岩气SEC储量的评估要求、评估方法以及页岩气单井SEC储量动态评估方法等均处于探索阶段。为了指导昭通国家级页岩气示范区页岩气储量的评估,基于该区页岩气井"初产高、递减快、长期低产"的特点,对比传统Arps递减、现代产量递减、多级水平井解析模型法以及类比法的应用效果,结合近几年页岩气SEC储量评估的实践经验情况,初步形成了该区页岩气储量的评估思路。研究结果表明:(1)进入拟稳态流井主要采用传统Arps双曲加指数两段式评估方法;(2)线性流井采用多级水平井压裂解析模型法;(3)对于待投产的PDNP及证实未开发PUD储量采用典型曲线法、合并系数法。结论认为,该研究成果对于保证页岩气藏SEC储量评估的合理性具有指导和借鉴意义。

油气井产量递减分析新方法

针对油气田产量递减规律,广大研究者提出多种产量递减模型,如:Arps模型、SEPD模型、Duong模型以及它们之间的组合模型等。在实际生产中,由于递减模型种类繁复,使用条件不同等原因,在应用递减分析时难以选择最优递减模型。通常做法是利用线性拟合或非线性拟合方法拟合实际生产数据,通过相关系数高低来确定选择的模型,这种选择办法需对每种模型都进行拟合,计算工作量较大。鉴于此,提出一种新的产量递减模型,通过理论验证,确定新模型既包含Arps递减规律,也涵盖SEPD模型和Duong模型。实际生产数据分析表明,该方法拟合精度高,适用范围广,可有效避免模型选择问题,为递减分析方法选择提供了依据。