數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法在油田產(chǎn)量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

王延平，孫艷輝，胥 劍

勝利油田樁西采油廠， 山東 東營(yíng) 257237

1 油田產(chǎn)量的預(yù)測(cè)

在油田的生產(chǎn)中，通過(guò)對(duì)油氣藏動(dòng)態(tài)的研究，預(yù)測(cè)油氣田的未來(lái)生產(chǎn)的產(chǎn)量，并且在此基礎(chǔ)上對(duì)開(kāi)發(fā)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整，用于指導(dǎo)油氣田的整體開(kāi)發(fā)，具有非常重大的意義[1]。因此，如何利用各種方法對(duì)油田產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，是十分重要的工作內(nèi)容。目前，比較常見(jiàn)的油氣田產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法有常規(guī)油藏工程方法、數(shù)學(xué)模型法、數(shù)值模擬方法等，其中最為普遍的是遞減曲線法、水驅(qū)曲線法和數(shù)值模擬法。

但是，由于對(duì)地下油藏性質(zhì)認(rèn)識(shí)的不確定性，導(dǎo)致了油田的各動(dòng)態(tài)指標(biāo)確定以及產(chǎn)量預(yù)測(cè)的難度較大：水驅(qū)曲線法無(wú)法表征產(chǎn)量與時(shí)間的關(guān)系；數(shù)值模擬法的計(jì)算過(guò)程過(guò)于復(fù)雜且參數(shù)要求多而且嚴(yán)格；遞減曲線法無(wú)法考慮到其他參數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響等[2]。

將數(shù)理統(tǒng)計(jì)應(yīng)用于油氣田的產(chǎn)量預(yù)測(cè)，能夠有效地反映地層的不確定性，準(zhǔn)確反映地層產(chǎn)量的變化趨勢(shì)，從而在所需信息少、可考慮影響因素、且不需大量計(jì)算的前提下，快速準(zhǔn)確的對(duì)油氣田產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法預(yù)測(cè)油田產(chǎn)量

2.1 常見(jiàn)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法在油田產(chǎn)量預(yù)測(cè)的應(yīng)用

目前，在油田產(chǎn)量預(yù)測(cè)工作中，已經(jīng)先后出現(xiàn)了很多數(shù)理統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型，非常著名的有時(shí)間序列模型，生命總量有限體系預(yù)測(cè)模型例如翁氏模型、Arps遞減模型，灰色系統(tǒng)理論模型，灰色系統(tǒng)理論和時(shí)間序列分析組合模型等。其中灰色系統(tǒng)理論是動(dòng)態(tài)趨勢(shì)預(yù)測(cè)理論中的一部分，時(shí)間序列分析是統(tǒng)計(jì)學(xué)中的重要內(nèi)容，其組合模型的預(yù)測(cè)能力十分準(zhǔn)確，在油氣田產(chǎn)量預(yù)測(cè)中有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

2.2 灰色系統(tǒng)理論預(yù)測(cè)油田原油產(chǎn)量

灰色系統(tǒng)是指在該系統(tǒng)中，某些信息明確、某些信息不明確，這樣的系統(tǒng)即稱(chēng)為灰色系統(tǒng)[3]。在油氣田開(kāi)發(fā)中，油田的開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)大多為有一定變化趨勢(shì)且不為零的非穩(wěn)定時(shí)間序列，其中受諸多生產(chǎn)因素的影響，部分生產(chǎn)因素明確，部分不明確，因此可看做灰色系統(tǒng)。

依據(jù)灰色系統(tǒng)理論，可依據(jù)油田生產(chǎn)建立系統(tǒng)特征數(shù)據(jù)序列[4]，包括產(chǎn)量時(shí)間序列{x1}和相關(guān)影響因素序列{x2}，{x3}……{xn}。

其中，{x1}表示時(shí)間序列；{x1,2,…n}（1）表示累加生成值；a表示油田發(fā)展指數(shù)；b1,2,…,n-1表示油田驅(qū)動(dòng)指數(shù)。

然后利用最小二乘法進(jìn)行參數(shù)求解，即可得到預(yù)測(cè)模型。

2.3 灰色系統(tǒng)理論產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法在某油田的應(yīng)用

以下表1為某油田原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料。根據(jù)油田實(shí)際情況，將該油田油井井?dāng)?shù)和年平均含水率作為其參考因素。

生產(chǎn)年份 油井?dāng)?shù) 年平均含水率（%） 年產(chǎn)油量（104t）1995 36 0.471 5.7921996 36 0.540 5.041

表1 某油田原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)表

圖1 某油田灰色系統(tǒng)產(chǎn)量預(yù)測(cè)對(duì)比圖

分析可得，修正前平均相對(duì)誤差為0.09，修正后平均相對(duì)誤差為0.03，說(shuō)明預(yù)測(cè)為一級(jí)精度，預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可信，該預(yù)測(cè)方法可以廣泛應(yīng)用于各油田產(chǎn)量預(yù)測(cè)工作中。

3 結(jié)論

在油田的生產(chǎn)中，通過(guò)對(duì)油氣藏動(dòng)態(tài)的研究，預(yù)測(cè)油氣田的未來(lái)生產(chǎn)的產(chǎn)量，是指導(dǎo)油氣田的整體開(kāi)發(fā)十分重要的工作內(nèi)容。目前，比較常見(jiàn)的油氣田產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法由于對(duì)地下油藏性質(zhì)認(rèn)識(shí)的不確定性，其各動(dòng)態(tài)指標(biāo)確定以及產(chǎn)量預(yù)測(cè)的難度較大。

在油田產(chǎn)量預(yù)測(cè)工作中，已經(jīng)先后出現(xiàn)了很多數(shù)理統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型，在油氣田產(chǎn)量預(yù)測(cè)中有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值。其中灰色系統(tǒng)理論所需信息少、可考慮影響因素、且不需大量計(jì)算的前提下，快速準(zhǔn)確的對(duì)油氣田產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，其組合模型的預(yù)測(cè)能力十分準(zhǔn)確可信，可以廣泛應(yīng)用于各油田產(chǎn)量預(yù)測(cè)工作中。

[1]李宇峰，陳祥光.油田產(chǎn)量預(yù)測(cè)系統(tǒng)的研制[J].微計(jì)算機(jī)信息：嵌入式與SOC，2006，22(2)：191-192.

[2]范海軍，陳月明.用組合模型預(yù)測(cè)油田產(chǎn)油量[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1998，22(3)：54-55.

[3]鄧聚龍.灰色預(yù)測(cè)與決策[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1988：49-134.

[4]付國(guó)民，馬力寧，屈信忠.采用多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)剩余油潛力定量評(píng)價(jià)[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2002，26(2)：38-41.