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基于灰色系统理论的储层综合评价

2015-11-28赵亮宋江涛刘虎延长油田股份有限公司子长采油厂陕西延安716000

化工管理 2015年34期
关键词:定量储层系数

赵亮 宋江涛 刘虎(延长油田股份有限公司子长采油厂,陕西 延安 716000)

针对储层综合评价目前主要使用的方法有三类:①定性评价,包括了储层宏观、微观、宏观和微观相结合的综合评价方法;②半定量评价,结合应用数学所建立的一种半定量评价方法;③定量评价,基于灰色系统理论的储层综合评价方法。

前两类定性评价和半定量评价所使用的方法,均受到研究人员主观地质认知水平的影响,分类标准和评价结果会存在一定的差距,同时,选取的参数不同也会不同程度的影响储层综合评价结果的一致性。为此,本文采用了基于灰色系统理论的储层综合评价方法,这种定量评价方法降低了个人主观因素和因评价参数的变化对最终评价结果的影响。

1 研究区地质概况

子长油田屈家沟区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中东部,伊陕斜坡整体具有东高西低的特征,坡降8~10m/km,发育因差异压实作用引起的相对简单的鼻状隆起构造。屈家沟区主力油层为长61-3层,孔隙度为10.3%,渗透率为1.04×10-3μm2,属于低孔、低渗、低丰度、低产岩性油藏。

图1 屈家沟区位置图

2 选评价参数

储层综合评价应满足平面上的整体性和分类标准可操作性强的特点。为了提高储层综合评价的准确性,应优选出多项具有代表性的参数进行评价。根据屈家沟区的基础地质资料的丰度及分布情况,最终引入砂岩厚度、砂地比、孔隙度、渗透率、沉积微相六种评价参数,并在这六种参数中进一步优选。

为了优选出相对独立的储层评价参数,本文引用谱系聚类分析方法[1]。用距离来刻划变量之间的相关性,即欧氏距离:

由于上述六种评价参数的量纲及物理意义均不相同,为了降低量纲对计算过程的影响和操作方便,需要对数据进行变换处理,本文使用极差正规化变换方法。变换后的数据无量纲,且在0~1 的范围内变化。通过聚类分析最终可绘制出屈家沟区聚类分析谱系图(图2)。

图2 屈家沟区长61-3储层聚类分析谱系图

根据谱系聚类分析结果,泥质含量和其它参数相似性最低,而相似性最高的两组参数为砂岩厚度和砂地比,可将其中的砂地比去掉。最终优选出了砂层厚度、孔隙度、渗透率、沉积微相、泥质含量五个参数进行储层综合评价。

3 确定评价参数的权系数

灰色系统理论分析法中确定各类评价参数权系数的目的是总结各类评价参数的亲疏关系,分清主次关系,明确储层评价的重要参数和因素,掌握不同评价参数之间的内在联系,对整了评价系统进行定量描述和解析。具体操作包括了子母序列的选定,联系数、关联度和权系数的计算。

3.1 选定子、母序列

计算评价参数权系数之前,需要确定储层评价的子母序列。主要是理清评判事件与各类参数的内在联系,最终实现可用一种评价参数定量刻画评判事物的特征。上述这种按一定规律分布的参数指标,称为关联分析的母序列:

{X0t(0)} t=1,2,…,n

分析过程中可决定被评判事物特性的各子参数的有序排列即是子序列,考虑主因素的m 个子因素,则有子序列:

{X0t(i)} t=1,2,…,n;i=1,2,…,m

对泥质含量,其值越小,反映储层物性越好。本文把泥质含量的数值作倒数处理,以便使其变换后的数值越大越利于油气储集。由于系统中各评价参数的物理意义和量纲均不相同。因此本文采用均值化变换方法对原始数据进行无量纲化处理。

3.2 关联系数和关联度

具体计算过程中,引入了分辨系数ρ,其目的是为了提高灰关联系数之间的差异显著性,降低最大绝对差数值太大对数据真实性的影响。通常情况下ρ ∈[0.1,1],本文取值0.1。

统计可知,子母因素之间的关联度越靠近1,则关系越紧密,说明该子因素对母因素的影响越大。

3.3 评价参数权系数的确定

根据计算得出的关联度,通过归一化处理即可得到权系数。本次选取的砂岩厚度一个参数为母因素,选取孔隙度、渗透率、泥质含量、沉积微相四个参数为子因素。根据上述计算方法和流程,最终计算出了各评价参数的权系数(见表1)。

表1 各参数权系数统计表

4 储层综合分类评价

通过评价权系数的计算,将优选出的评价参数综合考虑,即可计算出一个综合性且具有代表性的储层综合评价指标值,最后可根据储层综合评价指标值分布范围进行储层综合分类。具体计算公式如下:

式中:Re表示综合评价指标;n 表示评价参数的个数;Ai表示评价参数的权系数;Bi表示评价参数。

根据计算结果,储层发育越好的区域,相应的储层综合评价指标也越大,为含油有利区。

本文运用拐点法,确定各类储层的分阈值,最终可根据储层评价指标值在平面上区分出Ⅰ类(有利储层)、Ⅱ类(较有利储层)、Ⅲ类(差储层)储层的分布区域。

根据储层综合评价指标值分类阈值图,可以发现曲线上有3 个拐点,每个拐点就是相应2 类储层的区分点,即分类阈值(图3)。具体分类阈值为:A 点(3.0)、B 点(4.0)和C 点(6.0),并确定了各类储层的分级标准(见表2)。

表2 储层分级标准表

图3 屈家沟区长6储层分类阈值图

在此基础上,经过回归分析可以确定各类储层相关评价参数的分布范围(表3)。

表3 各类储层评价参数分布表

根据长61-3储层综合评价平面分布图,I 类储层主要分布在主河道砂体较为发育的区域,在研究区北部呈小范围条带状展布,II 类储层主要分布在分流河道及河道侧翼的大部分区域,分布范围较为广泛,III 类储层主要分布在河道侧翼向河间洼地过渡区域分布,分布范围最小。

图4 长61-3储层综合评价图

5 结语

基于灰色系统理论的储层综合评价,消除了个人主观因素和评价参数选取不同对评价结果的影响,是一种可靠的定量评价方法。基于此方法最终将子长油田屈家沟长61-3储层评价分为3 类:I 类储层主要分布在主河道砂体较为发育的区域,II 类储层主要分布在分流河道及河道侧翼的大部分区域,III 类储层主要分布在河道侧翼向河间洼地过渡区域分布。评价结果符合本区的地质开发特征,达到了预期的效果。

[1]程启贵,郭少斌,王海红,等.鄂尔多斯盆地中西部长6油层组储层综合评价[J].石油实验地质,2010,32(5):415-419.

[2]裘亦楠,薛叔浩.油气储层评价技术[M].北京:石油工业出版社,1997.

[3]孙红志,刘吉余.储层综合定量评价方法研究[J].大庆石油地质与开发,2004,23(6):8-10.

[4]吕红华,任明达,柳金诚.Q 型主因子分析与聚类分析在柴达木盆地花土沟油田新近系砂岩储层评价中的应用[J].北京大学学报,2006,42(6):740-745.

[5]邓聚龙.灰色预测与决策[M].武汉:华中理工大学出版社,1992.

[6]易德生,郭萍.灰色理论与方法[M].北京:石油工业出版社,1992.

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