層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)選井決策方法研究

王 濤,馮其紅,徐景亮,張雪力,李 翔,李敬松

(1.中海油田服務(wù)股份有限公司 油田生產(chǎn)事業(yè)部,天津 300459; 2.中國石油大學(xué)(華東) 石油工程學(xué)院,山東 青島 266580)

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層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)選井決策方法研究

王 濤1,馮其紅2,徐景亮1,張雪力2,李 翔1,李敬松1

(1.中海油田服務(wù)股份有限公司 油田生產(chǎn)事業(yè)部,天津 300459; 2.中國石油大學(xué)(華東) 石油工程學(xué)院,山東 青島 266580)

層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)是一種集調(diào)驅(qū)、解堵于一體的新型提高采收率技術(shù)。目前此項(xiàng)技術(shù)的選井還主要是依靠經(jīng)驗(yàn)方法,誤差大。為了快速準(zhǔn)確優(yōu)選措施井,建立了應(yīng)用模糊綜合評(píng)判方法選井的數(shù)學(xué)模型。通過實(shí)例分析表明,運(yùn)用模糊綜合評(píng)判方法選井是一種客觀有效的方法，該方法計(jì)算方便,實(shí)現(xiàn)了定性和定量分析的結(jié)合,易于操作和推廣。

層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū);選井;模糊層次分析法

層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)是通過向地層中注入生氣劑與釋氣劑反應(yīng),生成CO2泡沫體系,依靠泡沫堵高不堵低的特性實(shí)現(xiàn)對高滲竄流通道的封堵,同時(shí)由于釋氣劑顯酸性,在實(shí)際調(diào)驅(qū)作業(yè)時(shí)，在調(diào)驅(qū)的基礎(chǔ)上又可實(shí)現(xiàn)酸化解堵的功能,可以很好地調(diào)和“堵”和“解堵”的矛盾。雖然目前針對常規(guī)調(diào)驅(qū)的措施井篩選積累了比較成熟的經(jīng)驗(yàn)[1-3],但由于層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)兼具降壓增注及穩(wěn)油控水的雙重工藝特點(diǎn),因此不能照搬原有調(diào)驅(qū)選井做法,需要開展層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)選井決策方法的研究。

1 層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)選井決策指標(biāo)體系建立

不同的注水井非均質(zhì)性條件不同,剩余油潛力狀況也不同,實(shí)施調(diào)驅(qū)的措施效果也就不同。目前判斷一口注水井是否具有調(diào)驅(qū)必要性常用的決策方法是RE決策[4-5],需要綜合考慮注水井的靜態(tài)指標(biāo)、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)指標(biāo)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測資料。大量的礦場實(shí)例也證實(shí)了RE決策方法的科學(xué)性和實(shí)用性。但是考慮到層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)中需要考慮解堵及調(diào)驅(qū)的雙重作用,因此在常規(guī)RE決策的選井指標(biāo)基礎(chǔ)上,增加了地層水礦化度、地層鈣質(zhì)含量及地層污染程度等層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)特有的選井指標(biāo),最終建立起全面的層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)選井指標(biāo)評(píng)價(jià)體系(表1)。

表1 層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)選井指標(biāo)體系

2 層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)選井決策綜合評(píng)判因子確定

建立選井指標(biāo)評(píng)價(jià)體系后,根據(jù)模糊綜合評(píng)判法確定各指標(biāo)的權(quán)重,然后將指標(biāo)實(shí)際值進(jìn)行歸一化處理計(jì)算指標(biāo)隸屬度,權(quán)重與隸屬度相乘即可得到選井綜合決策因子。

2.1 指標(biāo)權(quán)重的確定

采用模糊層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重[6-8]。模糊層次分析法具有定性和定量相結(jié)合處理各種評(píng)價(jià)因素的特點(diǎn),可以把主觀判斷過程數(shù)學(xué)化、思維化。采用九標(biāo)度法確定模糊一致矩陣,首先確定靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測指標(biāo)集的權(quán)重,之后分別計(jì)算指標(biāo)集內(nèi)的各指標(biāo)的二級(jí)權(quán)重,從而確定各指標(biāo)的最終權(quán)重,結(jié)果如表2所示。

表2 層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)選井指標(biāo)權(quán)重

在油田開發(fā)實(shí)踐中,往往缺少某些地質(zhì)靜態(tài)或開發(fā)動(dòng)態(tài)指標(biāo)的資料和數(shù)據(jù),因此不能完全利用表2中所示的各指標(biāo)理論數(shù)值直接進(jìn)行實(shí)際判別計(jì)算,為避免產(chǎn)生誤差,可采用“動(dòng)態(tài)權(quán)重值”。動(dòng)態(tài)權(quán)重值是指先將缺少資料和數(shù)據(jù)的判斷指標(biāo)的權(quán)重值取作0,然后把所有判斷指標(biāo)的理論權(quán)重累加起來,最后用各個(gè)指標(biāo)的理論權(quán)重值除以理論權(quán)重值的累加值。它可作為各指標(biāo)實(shí)際判斷計(jì)算的權(quán)重值,即實(shí)際動(dòng)態(tài)權(quán)重值。

2.2 指標(biāo)歸一化處理(隸屬度計(jì)算)

不同評(píng)價(jià)指標(biāo)往往具有不同的量綱和量綱單位,會(huì)影響數(shù)據(jù)分析,因此需要進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化處理,使各指標(biāo)處于同一數(shù)量級(jí),從而可以進(jìn)行綜合對比評(píng)價(jià)。采用離差標(biāo)準(zhǔn)化對各指標(biāo)進(jìn)行定量化[9],使結(jié)果值映射到[0，1]之間。對于指標(biāo)越大越需要調(diào)驅(qū)的指標(biāo)(例如滲透率變異系數(shù))采用簡化的升半梯形函數(shù)式(式1);對于指標(biāo)越小越需要調(diào)驅(qū)的指標(biāo)采用降半梯形函數(shù)式(式2)。

(1)

(2)

式中,μ為定量化后的指標(biāo)值;x為原始指標(biāo)值;a1為原始指標(biāo)值的最小值;a2為原始指標(biāo)值的最大值。

2.3 綜合評(píng)判因子的確定

運(yùn)用以下公式計(jì)算各指標(biāo)綜合決策因子:

FZ=λμ.

(3)

式中,FZ為綜合決策因子;λ為指標(biāo)的綜合權(quán)重。

計(jì)算得到綜合決策因子后,便可選擇決策因子較大的井優(yōu)先作為調(diào)驅(qū)候選井。

3 現(xiàn)場實(shí)例應(yīng)用

以某海上油田為例,選取14口注水井,共統(tǒng)計(jì)6個(gè)指標(biāo)參數(shù)(參數(shù)不全,后期可采用動(dòng)態(tài)權(quán)重),選用升半梯形和降半梯形方法計(jì)算層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)選井指標(biāo)的隸屬度(表3),即指標(biāo)參數(shù)歸一化。

表3 選井指標(biāo)歸一化處理計(jì)算結(jié)果

得到以上指標(biāo)隸屬度以及動(dòng)態(tài)權(quán)重值后,利用式(3)即可得到各井的綜合決策因子(表4),根據(jù)綜合決策因子的相對大小即可確定層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)措施井及措施井的優(yōu)先順序。

表4 綜合決策因子計(jì)算結(jié)果

4 結(jié) 論

(1)用模糊綜合評(píng)判法,優(yōu)選靜態(tài)參數(shù)、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測參數(shù)三大類指標(biāo),確定了層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)措施選井指標(biāo)體系。

(2)建立層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)措施選井的模糊綜合評(píng)判模型,并以某海上油田14口注水井為實(shí)例計(jì)算,結(jié)果為12井綜合評(píng)判因子最大(表4)，在實(shí)際生產(chǎn)中優(yōu)先對12井進(jìn)行調(diào)驅(qū)，效果明顯，證明綜合決策因子的大小作為層內(nèi)生成CO2調(diào)驅(qū)選井依據(jù)是切實(shí)可行的。

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[責(zé)任編輯] 印樹明

2016-06-21

國家重大科技專項(xiàng)(2011ZX05024)

王 濤(1983—),男,山東濰坊人，中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部工程師,碩士,主要從事油藏工程研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2016.03.011

TE348

A

1673-5935(2016)03- 0032- 03