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基于模糊综合评判法的注水调整优化研究

2013-12-01尹晓波中石油大庆油田有限责任公司第四采油厂地质大队黑龙江大庆163511

长江大学学报(自科版) 2013年14期
关键词:层段评判静态

尹晓波 (中石油大庆油田有限责任公司第四采油厂地质大队,黑龙江大庆163511)

对于注水开发油田,精细分层注水调整是进一步挖潜剩余油、控制水驱的含水上升速度、减缓递减、实现水驱油田平稳有效开发的有效途径。以往注水调整主要应用动、静态资料进行综合分析判断,但因影响注水调整的因素多且复杂,不能用确定的数学关系式进行定量评价。因此,采用多级模糊综合评判方法考虑储层特征及其开发动态等10项影响因素,对注水井层段性质进行定量评价,以达到实现优化注水调整的目的。

1 模糊综合评判技术

多级模糊综合评判方法即将影响问题的每个因素作为一个评价对象,针对某一水井的基础数据及相关资料,通过对影响注水调整的主要因素分析,确定该井影响因素的模糊矩阵,并根据各因素的影响程度确定权重,进行一级模糊评判,对各评判结果影响程度高低分别选择各自权重进行二级模糊评判,依据评判结果最终确定层段性质。

1.1 模糊综合评价参数

以水井为中心,以井组为研究目标,确定地层系数、平均孔隙度、原始含油饱和度、层段中部深度、渗透率变异系数、层段砂岩厚度6个静态参数和平均注采井距、多向连通比例、砂岩吸水比例、累计劈分注水量4个动态参数为评判参数。

按评价因素集合,将平均注采井距分为小于150m、150~300m、大于300m,层段中部深度分为小于900m、900~1100m、大于1100m,层段吸水能力按优、中、差分别赋值为0.56、0.33、0.11,实现向量化指标的转变,通过整个区块所得具体数据结合单井具体信息,将所有参数按层按井进行归一化处理,建立静态因素和动态因素的评价模糊关系矩阵

1.2 评价方法

表1 1~9标度的含义

1)一级模糊评判 在专家打分及因子分析基础上,采用层次分析方法确定权重系数,在所有同类别影响因素中任选2个进行比较,用 “同等重要”、“稍重要”、“明显重要”等语言说明各因素在评价层段注水性质的地位 (见表1),建立判断矩阵A = (aij)m×n,其中aij=f(x,y),根据判断矩阵可得归一化权重系数 (判断矩阵的特征向量)。

结合层次分析法原理,建立判断矩阵:

由此可得静态参数权重系数为Asf={地层系数、平均孔隙度、原始含油饱和度、层段中部深度、渗透率变异系数,层段砂岩厚度}= {0.09,0.09,0.09,0.17,0.28,0.28};动态参数权重系数为Adf={平均注采井距,多向连通比例,砂岩吸水比例,累计劈分注水量}= {0.11,0.19,0.35,0.35}。

将加权系数矩阵与模糊关系矩阵合成B=A·R,分别得到动态因素和静态因素的模糊综合评判的结果矩阵Bsf和Bdf。

2)二级模糊评判 由于层段注水性质是静态因素和动态因素综合作用的产物,所以在对静态因素和动态因素进行一级综合评判的基础上,须进行二级综合评判。加权系数矩阵C= {0.5,0.5},将加权系数矩阵与模糊关系矩阵合成D=C·R,最后得到剩余油潜力综合评判结果D。

2 注水调整量化标准

依据综合评判结果D将层段注水性质分为4类:D≥0.5为加强层;0.3≤D<0.5为平衡层;0.2<D<0.3为限制层;D≤0.2为停注层。

每个层段水量根据层段性质对应注水强度、射开砂岩厚度进行分析,加强层注水强度为大于3.0m3/ (d·m),平衡层注水强度为3.0~2.5m3/ (d·m),限制层注水强度为小于2.5m3/ (d·m)。

3 应用实例

以杏七区乙块杏7-丁1-115井为例,具体如下:地层系数1.08μm2·m、平均孔隙度26.8%、原始含油饱和度71.7%、层段中部深度990.1m、渗透率变异系数1.19、层段砂岩厚度6.9m、平均注采井距238m,多向连通比例8.32%,砂岩吸水比例71.1%,累计劈分注水量4.23m3。

归一化后得到静态因素和动态因素评价模糊关系矩阵分别为:

静态因素中的6个参数权值Asf= {0.09,0.09,0.09,0.17,0.28,0.28},动态因素中的4个参数权值Adf={0.11,0.19,0.35,0.35},将加权系数矩阵与模糊关系矩阵合成B=A·R,分别得到静态因素和动态因素的模糊综合评判的结果矩阵Bsf=0.46,Bdf=0.42。在对静态因素和动态因素进行一级综合评判的基础上,进行二级综合评判。二级综合评判的因素集合,加权系数矩阵C={0.5,0.5},将加权系数矩阵与模糊关系矩阵合成D=C·R,最后得层段注水性质综合评判结果D=0.44,属于平衡层。

分别对杏7-丁1-侧转斜115井各层段进行了综合评判,根据评价结果对该井编制实施了测调方案,每个层段水量根据层段性质对应注水强度、射开砂岩厚度进行分析,具体见表2。

方案实施后周围受效油井单井日增油0.8t,含水下降1.7%,取得较好的稳油控水的效果。

4 结 论

(1)结合动静态参数,应用模糊综合评价法,对注水井层段性质进行定量评价,满足了油田注水精细开发的需求。

表2 杏7-丁1-侧转斜115井方案调整情况

(2)给出了注水井层段量化标准,加强层综合评判结果大于等于0.5,注水强度大于等于3.0m3/(d·m);平衡层综合评判结果大于等于0.3且小于0.5,注水强度3.0~2.5m3/(d·m);限制层综合评判结果大于0.2且小于0.3,注水强度小于等于2.5m3/(d·m);停注层综合评判结果小于等于0.2。

(3)通过注水量化标准的现场应用,取得了较好的开发效果,为注水结构调整提供有力的技术支持。

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