基于见效特征的调剖井组分类及差异化调整方法

刘广为姜汉桥王 敏熊 伟陈付真

（1.中国石油大学（北京）石油工程学院，北京 102249；2.中国石油吉林油田扶余采油厂，吉林松原 138001）

基于见效特征的调剖井组分类及差异化调整方法

刘广为1姜汉桥1王 敏1熊 伟2陈付真1

（1.中国石油大学（北京）石油工程学院，北京 102249；2.中国石油吉林油田扶余采油厂，吉林松原 138001）

引用格式：刘广为，姜汉桥，王敏，等. 基于见效特征的调剖井组分类及差异化调整方法［J］.石油钻采工艺，2015，37（6）：90-93.

针对调剖后可能出现的吸水指数下降、含水率下降、产油量上升等多种现象，建立了可量化的调剖见效评价指标体系。在此基础上，采用模糊聚类理论，建立了调剖井组的多指标评价分类方法。根据分类结果，对不同类型的调剖井组提出了差异化调整措施：调剖见效综合评价较好的井组继续使用该类调剖剂；综合评价较差的井组，针对影响其评价结果的主要指标，通过进一步分析该类井组的区块分布位置、物性参数和调剖注入参数特征，找出该类调剖剂适应性较差的原因并调整调剖方案。应用该方法对扶余油田某区块16个调剖井组进行了分类，并针对性地调整了效果较差井组的调剖方案，实施后平均单井增油472 t，调剖见效率81%。建立的调剖井组分类及差异化调整策略可以应用到裂缝性油藏调剖效果评价，为后续调整措施的制定提供指导。

调剖；见效特征；井组分类；模糊聚类；差异化调整

调剖堵水是高含水期油藏常用的治水措施，但影响调剖效果因素很多，不同井组矿场应用效果差异很大［1-3］。针对井组见效情况的不同，各调剖井组治理模式不同［4-8］。因此，根据调剖见效特征对井组进行分类和评价是下一步开发调整的重要内容。出于这种考虑，建立了调剖见效评价指标体系，并在此基础上提出了基于模糊数学方法的多评价指标调剖井组分类方法，以及差异化调整策略。此方法在扶余油田某区块得到实例应用，调整增产效果明显。

1　调剖见效评价指标体系的建立

单因素调剖效果评价通常是各种关键因素（如增油量、吸水剖面变化等）的简单罗列，这常会导致评价结果较为片面，甚至错误，不能全面正确反映调剖措施见效程度。相比于单指标评价体系，多指标评价体系能够更加全面地表征调剖见效情况。井组实施调剖后，会出现吸水指数下降、产油量上升、含水率下降等现象，这些都可表征调剖的有效性。基于这些可能出现的现象，建立了可量化的油水井的见效特征评价指标体系，如图1所示。

图1　调剖见效特征评价指标体系

（1）无因次见效时间。调剖见效时间是指一个调剖井组内从注入堵剂到油井含水率开始下降的时间。无因次见效时间即为见效时间除以注入井和生产井之间的距离。通常无因次见效时间越短，表明调剖效果越好。

（2）调剖有效期。调剖有效期是指从调剖开始见效到油井含水率恢复到调剖前水平所用的时间。调剖有效期越长，表明调剖效果越好。

（3）无因次增油量。通常来说增油量的计算方法主要有2种，一是产量递减分析法，二是净增油量法。本文采用后者计算增油量，进而计算无因次增油量，即调剖有效期内累计增油量和累计产油量的比值。它也是表征调剖见效最直接的参数。

式中，Qoi为调剖前的日产油量，m3/d；Qo为调剖后的日产油量，m3/d；t为调剖有效期，d。

（4）含水下降幅度。含水下降幅度是指调剖后含水率下降到最低点时的含水下降值和调剖前的含水率之比。含水下降幅度值越大，表明调剖后含水改善效果越好。

（5）单位含水增油率。单位含水增油率是指单位含水下降值下的日产油量升高幅度，是表征增油效果的重要指标。单位含水增油率越大，说明调剖引起的增油效果越好，该指标消除了因提液造成的增油影响。

式中，γo为单位含水增油率；ΔQo为调剖后日产油量升高幅度，m3/d；Δfw为从开始调剖到日产油量上升到最高值时的含水下降值，%。

（6）注入压力上升幅度。注入压力上升幅度是指调剖后水井的注入压力和调剖前的比值。当注入量变化不大时，注入压力上升幅度越大，说明调剖封堵大孔道效果越明显。

（7）比视吸水指数。比视吸水指数是指调剖后的视吸水指数和调剖前的视吸水指数之比。如果比视吸水指数小于1，说明调剖后储层吸水能力下降。比视吸水指数越小，说明调剖剂的封堵效果越好。

2　调剖井组分类方法

以往的井组分类通常是根据某一常用分类指标的界限值为主，人为参考其他指标，得出分类结果。在多指标情况下，这样的分类很难科学、综合地反映井组调剖见效差异。采用模糊聚类分析方法对调剖井组进行分类，能够使分类由单一指标界限向多指标综合分析转变，最大限度地按井组的近似程度分类，使井组的分类结果更加科学、合理、可信［9-13］。具体步骤如下。

（1）获取数据。选取不同的调剖井组作为被分类的对象，记为论域（样本）X=｛x1，x2，x3，…，xn｝，每个井组又由m个指标表示其调剖效果，记为xi的观测值ei=（xi1，xi2，…，xim），i=（1，2，…，m），于是可以得到原始数据矩阵A=（xij）n×m。

（2）数据的标准化处理。根据模糊矩阵的要求，一般将数据压缩到区间［0，1］上，可采用最大值规格化方法实现：

（3）建立模糊相似关系。对于矩阵A=（xij）n×m，如果xi和xj的相似程度为rij=R（ei，ej），则称之为相似系数。相似系数计算方法为

（4）合并法聚类和结果。合并法是一种根据研究对象的相似关系进行分类的方法［14］，首先用平方法求出模糊相似矩阵R的传递闭包t（R），也就是所谓的模糊等价矩阵，然后由大到小取一组λ∈［0，1］，确定相应的λ截距阵，则可将其分类。

3　差异化调整策略

上述调剖井组分类的依据是调剖见效程度的差异，其分类结果为后续开发调整工作指明了方向，有针对性地对不同类别井组进行调整工作将大大提高调剖封窜效率。针对调剖见效综合评价较好的井组，可进一步采用该类调剖剂，进行多轮次调剖；针对调剖见效综合评价较差的井组，可以得出哪一项评价指标是影响其评价结果较差的主要指标，进一步分析该类井组的区块分布位置、物性参数和调剖注入参数特征，找出该类调剖剂适应性较差的原因。

若使用相同的调剖剂及注入参数，不同调剖井组的见效差异仍比较大，则很可能是由于不同井组的非均质程度不同、窜流通道发育级别不同引起的。若调剖见效综合评价结果较差的井组调剖有效期普遍较短，注入压力上升幅度较小，而无因次增油量无明显差异，则很可能是堵剂封堵强度过低，导致调剖不能有效封堵特大孔道或裂缝，那么可以在可注入性允许的条件下尽量选取强度较高的堵剂［15］。若调剖见效综合评价结果较差的井组平均无因次增油量明显偏低，则可考虑更换堵剂类型。

4　矿场应用及效果分析

此方法在扶余油田某区块得到应用。该区16个调剖井组均采用了凝胶调剖体系，但不同井组调剖效果差异很大。16个井组单元调剖见效指标计算结果见表1。

表1　井组单元聚类分析指标参数表

应用上述方法将调剖井组分为两类，效果较好的Ⅰ类井组有1、3、4、5、7、8、9、11、14井组，效果较差的Ⅱ类井组有2、6、10、12、13、15、16井组。Ⅱ类井组平均调剖有效期为14.56月，比Ⅰ类井组少36%；平均注入压力上升幅度为1.07，比Ⅰ类井组低27%，但无因次增油量和单位含水增油率等无明显差异。进一步分析这两类井组的储层特征，发现相比于Ⅰ类井组，Ⅱ类井组所在区域平面非均质性更强，裂缝发育更为严重。分析认为凝胶类调剖剂对大规模裂缝发育区适应性较差是导致Ⅱ类井组调剖效果较差的主要原因。对Ⅱ类井组进行二轮调剖，改用高强度的沥青颗粒调剖剂，以增强对裂缝的封堵能力。调剖剂的注入采取动态调整的原则，根据地层注入压力变化情况，调整颗粒直径。依据分类结果的调整方案增产效果明显，平均单井增油量（净增油量）为472 t，二轮调剖见效率81%。

5　结论

（1）建立了7项可量化的调剖见效评价指标体系，为调剖效果评价和井组的分类奠定了基础。

（2）针对裂缝性油藏中普遍存在的不同井组调剖效果差异大的问题，提出了基于调剖见效特征的调剖井组分类方法。从调剖效果出发，对调剖井组单元进行分类评价，为下一步开发调整指明了方向。

（3）该方法在扶余油田某区块进行了矿场应用，根据调剖见效分类结果的调整措施效果明显，平均单井增油472 t，见效率81%。

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（修改稿收到日期 2015-10-15）

〔编辑 朱 伟〕

Classifcation and differentiation adjustment methods for profle control well groups based on effective features

LIU Guangwei1，JIANG Hanqiao1，WANG Min1，XIONG Wei2，CHEN Fuzhen1
（1. Petroleum Engineering College，China Uniνersity of Petroleum（Beijing），Beijing 102249，China；2. Fuyu Oil Production Plant of Jilin Oilfield，CNPC，Songyuan 138001，China）

Aiming at the phenomena which may occur after profile control，such as decrease in water injectivity index，decrease in water content and increase in oil production，the profile control effective evaluation indicator system which can be quantized is established. On this basis，the multi-indicator evaluation & classification method for profile control well groups is established by using the fuzzy clustering theory. In light of the result of classification，the differentiation adjustment measures are brought forth for different types of profile control well groups: this type of profile control agent is continuously used for the well groups with good comprehensive assessment of profile control effect； for the well groups with poor comprehensive assessment，based on the main indicators affecting the assessment result，by further analyzing the distributive location，physical property parameter and profile-control injection parameter characteristic of this block，this reason of poor adaptability of this type of profile control agent is found and the profile control plan is adjusted. Such method has been used to classify 16 profile control well groups in a block of Fuyu Oilfield，the profile control program for well groups with poor effect has been adjusted，and thereafter，the oil production per well has increased by 472 t in average，with the effect rate of profile control reaching 81%. The established classification and differentiation adjustment strategy for profile control well group may be used to evaluate the profile control effect of fractured reservoir，and can provide the guidance for subsequent formulation of adjustment measures.

profile control； effective features； well group classification； fuzzy clustering； differentiation adjustment

TE357.6

A

1000-7393（ 2015 ） 06-0090-04 doi:10.13639/j.odpt.2015.06.023

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子课题（编号：2011ZX05024-004）。

刘广为，1989年生。中国石油大学（北京）在读博士研究生，研究方向为油田开发调整和三次采油技术。E-mail：394145675 @qq.com。