化曲为直_借助Excel软件简捷准确分析油田产量递减趋势.docx

化曲为直,借助Excel软件简捷准确分析油田产量递减趋势刘其先1,曲秀娟2,朱德燕2(1.胜利油田有限公司地质科学研究院,山东东营257015;2.胜利油田有限公司胜利采油厂,山东东营257051)摘要:引入化曲为直的思想,以胜坨油田坨11断块为例,对其本为曲线形式的年产递减趋势转化为直线形式,应用Excel软件中的直线回归功能进行了回归分析。这为一般研究人员进行产量预测提供了一种较为快捷的方法。关键词:Excel软件;线性回归;产量递减;Arps曲线中图分类号:TE319文献标识码:A当n=-1,称为直线递减,公式变为:Q=Q0·(1-Do.t)1原理(4)当n=e-Do.t当n=0,称为指数递减,公式变为:Q=Q0·(5)0.5,称为衰减直线型递减,公式变为:根据J.J.Arps对实际资料的统计研究,油田(特别是区块)进入产量递减阶段后,其递减率表达式为:Q0Q=(6)1·dQ1+Do.tD=-式中:(1)Qdt事实上,⑶、⑷、⑸均为⑵式的特例,而且,根据俞启泰先生对各种类型的公式的研究,发现,⑵式(即Arps公式)能够全面表达油气田产量递减类型,诸如Logistic公式,Weible公式等均为其特例。因此,本文仅对⑵式结合我们常用的Excel软件作讨论。Q———油气田递减阶段t的产量D———递减率dQ/dt———单位时间产量变化率则产量与递减率的关系为:nDQ=(2)-1D0Q0分离变量积分得:2方法Q0Q=式中:(2)-2在Excel软件中,提供了六种回归功能,但没有双曲回归分析,而研究和实践证明,在油田年产预测,特别是高-特高含水期的油田的年产预测中,双曲递减更能反映其实际变化趋势。我们的思路是:先将曲线方程改为直线形式,即化曲为直:由⑵式变化为:(1+n.Do.t)1/nn∈(-1,0)∪(0,1)———递减指数Q0———初始递减产量D0———初始递减率上式即为双曲递减公式,又称为Arps公式。当n=1,称为调和递减,公式变为:Q=Q0·(1+Do.t)-1nQ0=1+n.Do.t(7)Q(3)收稿日期:2003-02-26作者简介:刘其先(1974—),男,工程师,1996年毕业于中国地质大学(武汉)油藏工程专业,现从事科研管理工作。刘其先等1化曲为直,借助Excel软件简捷准确分析油田产量递减趋势·51·第24卷第2期待用Excel软件线性回归确定待定系数后,返回曲线方程模型,来预测油气田(区块)年油量。具体方法如下:首先,统计油气田(区块)年产数据:既可从开发数据库生成.txt文件后,由Excel软件调用,也可在Excel软件电子表格中直接输入数据。然后根据产量与时间散点图确定产量递减的时间,以该时间为初始递减时间,值为0,以该时间的年产为初始递减产量。接下来,对原始数据比照公式⑺进行处理,在先3举例我们首先在Excel工作表中输入胜坨油田坨11断块历年的产量及其对应的时间,做出年产与时间散点图,见图1。从图1看出,坨11断块产量有规律的递减开始于1991年,因而,把1991年定为初始递减年,既t=0;相应的t1992年=1,依此类推。而初始递减产量,即Q0=Q1991年=34.97×104t。如图2,在(-1,1)中任取一值,如0.1作为实验n值,输入在Excel工作表中的任意一格如H27中,则H27=0.1。在G27中输入“=(＄F＄27/Q)^＄H＄27”后,回车。则在G27格中计算出＄FnQ0假定一个n值后,生成一列值,以时间序列QnQ0为横坐标,以值为纵坐标,生成散点图。并对Q＄27/Q)^＄H＄27值,同样,用鼠标点亮该格,拖图中数据点直线回归,显示出回归公式、相关系数,特别需要注意的是,在用Excel回归过程中,应将回归公式的截距值设定为1,以与⑺式表达方式完全相同。然后,随机变化n值的大小,观察回归直线的相关系数及图中必威体育精装版几个数据点与直线的位置,从而确定n值(Do值可由⑺式代入n值求得),得出完整的公式。最后,将⑺式变为⑵式的形式(特例分别变为式⑶⑷⑸⑹的形式),得出产量递减曲线模型,来预测未来时间的年产情况。为清楚表达该方法,这里可结合胜坨油田坨11断块年产数据进一步介绍、解释。nQ0拉细“十”字,该列会计算出一列值。以时间QnQ0t和作散点图,并将该图镶嵌在工作表中,这Q样一来,就可以将图和数据共同展现在一个画面上,有利于调整n值。对该散点图线性回归,显示公式、相关系数,并把截距设置为1。变化H27中n值的大小,这时候,图中的公nQ0式、相关系数及表中值都会有所变化。不Q断重复该步操作,直到嵌入图相关系数最大(一定程度上),而且,在散点图上最近几年的数据距离回归直线最近为止,即完成拟合。发现,坨11断块的递减指数为0.1时最符合要求。公式为:图1胜坨油田坨11断块原油年产量图Fig.1Pr