赵 坤

（长城钻探工程公司压裂公司，辽宁盘锦421000）

模糊数学在雷97井区超稠油油气藏井网选择中的应用

赵 坤*

（长城钻探工程公司压裂公司，辽宁盘锦421000）

对于超稠油油气藏，选择合适的井网对开发效果的影响很大。在决策中，影响井网选择的因素往往很多，而且这些因素本身具有一定的模糊关联性。依据经验选择井网的传统方法，主观性强。利用模糊数学方法对超稠油区块雷97井区生产井网进行了优选。该方法综合考虑了候选井网的多个性能指标，在一定程度上克服了以往选择超稠油井网井网的不确定性，因而更加合理，结果与实际相符程度更高。

井网；决策因子；模糊数学；超稠油区块；雷97井；优选

1 辽河区块超稠油油藏的特点

辽河盆地超稠油油气藏十分发育，主要分布在西部凹陷，如杜84、欢623、雷97、冷127等区块，层位主要为上第三系馆陶组。超稠油油气藏主要受控于沉积和成岩作用，其特点是埋藏深度浅（一般为1500～2300m）、成岩性差，油质稠（密度大于0.98g/cm3）、储层岩石粒度粗（为块状砂砾岩）、油藏厚度大（200～300m），油气水层分布无规律；在电性上反映为高电阻，并且各储层间无明显间隔。

模糊数学分析方法是一门新兴的油气数学分支学科，它应用了数学原理分析油气藏的开采价值，在油气藏的勘探开发中具有重要的分析地位，是将分析熟悉与油藏工程紧密结合的产物。

模糊数学分析方法，通过油藏信息的分布和计算，理性的计算出油藏的开采指数，判断出开采决策合理性，对于评价油气藏、提高采收率和寻找剩余油越来越重要，模糊数学分析方法具有快速、定量、准确等特点，显示出旺盛的生命力，具有广阔的应用前景[1]。

辽河盆地已成为高成熟探区，主要产区已进入高含水区开采阶段，勘探开发难度越来越大，超稠油油藏已成为勘探开发的重要目标，辽河油田的超稠油油藏主要分布在欢喜岭油田和曙光油田。通过对该地区的大量岩石热解和色谱资料的分析评价，结合试油资料，建立了超稠油评价标准，提高了井位布井准确率和合格率。

2 该井油藏基本情况

辽河油田雷97井属于曙光采油厂的超稠油区块，该区块长5+6油藏油层渗透率为0.812×10-3μm2（岩芯分析），孔隙度13.1%，属于低孔隙度、特低渗透型油藏，但其泄油面积大、储量开采程度低、储层非均质性差，属于具有天然裂缝的超稠油岩性油藏。

3 井网优选的方案设计

3.1 井网设计

根据数值模拟与油藏工程结合的研究结果，井网密度数值在该区设定在11口/km2附近较合理，因此优化井网设计时主要考虑了菱形反九点450m×150m、菱形反九点550m×150m、不等距线状注水450m×150m、不等距线状注水550m×150m、反七点450m×150m和反七点550m×150m这6种井网布局进行优化选择，每种方法都有选择的依据，但是每种方法都有自己的优劣所在，在现实中进行井位选择和布网时，应该理性分析各方法的优劣，结合雷97井所在超稠油区块进行具体评价。各方案的具体数值见表1。

3.2 技术经济评价

对于油井布位的经济评价，既要考虑产值回收时间，又要考虑投入开采效率，当投入开采效率太低时，投资成本难免回收时间长。于是在兼顾投资成本、开采效率、产值回收时间，技术经济学上动态投资收益率法为最好的经济评价方法。以上6种方案，技术经济评价方案如表2所示。

表1 辽河油田方案设计表

表2 辽河油田各方案技术经济指标表

4 井网优化选择

4.1 评价指标的选择

把优化结果影响较大的方案技术经济参数选择为优化方案的评价指标，在方案选择时，既不能单方面顾忌投资数额，又不能急功近利的追求投资回收期,根据雷97井区块的情况参考,选择开发到第16年的含水率、开采程度和评价期内的方案动态投资回收期、内部财务收益率和财务净现值作当做综合评价指标是比较理想的选择。

4.2 评价指标值的确定

利用本隶属函数（μA）可求得每项指标的最终决策因子（F）的大小。根据实际相关问题的特点，选用了可以适用的梯形分布[2]。

（1）含水率：把第16年的含水率当做评价依据，含水率数值越高,说明开发效果越差。

式中：x——第16年的含水率

（2）采出程度：以第16年的开采程度为评价依据，开采程度越高,说明油藏开发效果越好，反之，则油藏开采效果欠佳。

式中：x——第16年的开采程度

（3）动态投资回收期：理论上无论投资数额大小，动态投资回收期时间越短,说明油田开发效果越好,评价期内收不回投资的（动态投资回收期此处为空）,此项值为0。

式中：x——动态投资回收期。

（4）内部收益率。油田内部收益率越大,说明开油田发效果越好,内部收益率低于基准收益率时（8%）,此项值为设置0。

式中：x——油田内部收益率

（5）财务净现值。财务净现值数值越大,说明油田开发效果越好,财务净现值小于0,此项值为0。

式中：x——油田财务净现值。

通过分析，得出决策因子动态计算结果，把计算结果统计后，以上6种方案，决策因子动态计算结果如表3所示。

4.3 指标权重确定途径

表3 决策因子动态计算结果表

采用九度法[3]，对各影响相关因素两两比较得出其重要性的大小，并把比较的结果最终通过合适的标度表示出来，设定权值，写成矩阵，即得到最终判断矩阵（见表4）。在确定权值时，要考虑多方面因素，结合经验，通过合理的判断确定权值。因为权值的大小没有具体的选择依据，具有一定的主观性，但是权值在以后的矩阵计算中地位举足轻重。

表4 权重计算表

权重矩阵为：

N=[0 .077 0.3077 0.1538 0.1538 0.3077]T

4.4 方案最终优选结果

效果测度矩阵为：

M=N×H=[0 .211 0.32 0.686 0.513 0.235 0.402]T

从而所有6个方案最终优选后排列顺序为：方案3，方案4，方案6，方案1，方案5，方案2。由此最终可见，方案2即不等距线状注水方案450m×150m井网为最优选择井网[4]，其他井网布局方案也有一定的合理性，但是在开采效果上也许不理想，也许存在着回收期较长的特点，故不予采用。

5 结论

本文综合考虑了选择井网时应考虑的几种关键因素，利用模糊数学方法理论上建立了优选井网的综合评判模型[5]。针对辽河油田，超稠油区块多低压油藏的实际情况以及目前井位选择、井网布局存在的不确定性和盲目性，通过模糊数学分析方法，有的放矢地选择了雷97井井网，该选择即是在运用在该方法后得出的基础上相对科学合理，该方法决策可靠度高，在现场应用中取得了较好的应用效果。该方法针对超稠油油藏的井网选择，提出了一种新的井网布局的理论依据，具有一定的实际意义。

[1]刘择华，向兴建.油藏工程基础[M].北京：石油工业出版社，2009.

[2]李洪兴，王有福.工程模糊数学方法及应用[M].天津科学技术出版社，1993：104-132.

[3]刘月田，娄福忠.大孔道模糊识别与定量计算方法[J].石油钻采工艺，2013（10）：55-56.

[4]谢先平，王伟.层次分析法优选五点井井网[J].大庆石油地质，2015（3）：32-34.

[5]黄志强，熊青山.灰色理论系统和层次分析法在矿井选择中的应用[J].中国矿业大学学报，2014（9）：25-26.

TE345

B

1004-5716（2016）12-0069-03

2016-01-25

2016-02-17

赵坤（1983-），男（汉族），河南焦作人，工程师，现从事压裂酸化方面的相关工作。