油田开发往往是一个长期性的过程,在漫长的开采周期中,油田的开发状况并不是一成不变的,往往呈现出阶段性的动态变化。就如同一个人的一生,从幼儿、少年、青年、中年到老年。油田产量变化的一般规律是在油田开发初期要经历一个逐步建设投产和形成生产规模的时期。在这一时期中,油田的产量逐步上升并趋于稳定,达到设计的生产能力。因此,这一时期是油田生产的产量上升时期或产量上升阶段。此后,油井的生产往往都按配产指标进行,加上注水及其他增产、稳产措施,油田生产就进入一个产量相对稳定的生产阶段。再后来,由于地下剩余储量的不断减少及单位采油、采气量能耗的增加或采油、采气工艺技术和增产措施达到经济极限,油田将进入后期的石油产量递减阶段。
在油田生产管理中,表示石油产量递减状况的指标有自然递减率、综合递减率和总递减率。自然递减率是指扣除多种增产措施增加的产量后,老井单位时间内石油产量的自然变化率或自然下降率。其计算方法是以油田或油井阶段末产量(扣除新井投产及老井各种增产措施所增加的产量)与阶段初产量之差除以阶段初产量,它反映油田或油井产量自然递减的状况。综合递减率是指老井单位时间内石油产量的变化率或下降率。综合递减率只考虑老井及其各种增产措施情况下的产量综合递减。其计算方法是以油田或油井阶段末产量(扣除新井投产所增加的产量)与阶段初产量之差除以阶段初产量。它反映油田老井及其各种增产措施情况下的实际产量综合递减的状况。
总递减率是指单位时间内油田或油井石油产量的总变化率或总下降率。总递减率既考虑新井投产及老井各种增产措施所增加的产量,又考虑老井产量的递减,因此称为总递减率。其计算方法为油田或油井阶段末产量与阶段初产量之差除以阶段初产量。它反映油田新、老井及其各种增产措施情况下的实际产量总递减的状况。
实践表明,石油产量递减遵循一定规律,可能的规律包括指数递减规律、调和递减规律和双曲线递减规律。所以石油产量递减可以用适合的规律来进行预测。
指数递减是指油田或油井的石油产量按指数函数递减规律下降。表示油田或油井在产量下降阶段,单位时间内的产量变化率等于一个常量。
调和递减是指油田或油井的石油产量按调和函数递减规律下降的情况。其产量递减率不是一个常量,而是随产量的下降而减小。
双曲线递减是指油田或油井的石油产量按双曲线函数递减规律下降。双曲线递减表示油田或油井在产量下降阶段,其产量随时间的变化符合双曲线函数关系,其递减率也不是一个常量,而是随产量的下降而减小,但比调和递减大,比指数递减小,介于两者之间。双曲线递减是最具普遍意义的递减类型。指数递减和调和递减是当递减指数n=0和n=1时的两个特定的递减类型。指数递减类型产量递减最快;双曲线递减类型产量递减次之;调和递减类型产量递减最慢。在递减阶段的初期,三种递减类型比较接近,因而常用比较简单的指数递减类型研究实际问题。在递减阶段的中期,一般符合双曲线递减类型,而在递减阶段的后期,一般符合调和递减类型。也有研究表明,大多数油田或油井具有n=0.5的双曲线递减类型。油田或油井的递减类型,不是一成不变的,它会受到自然因素与人为因素的影响,而引起递减类型的转化。因此,油藏工程师应当根据递减阶段的实际资料,对递减类型作出可靠判断,以便有效地预测未来产量和可采储量。