安塞油田杏河区调剖选井多层次模糊综合评判方法研究

高冬，李元，唐冬，任鹏

（中国石油长庆油田分公司第一采油厂，陕西延安716002）

安塞油田杏河区调剖选井多层次模糊综合评判方法研究

高冬，李元，唐冬，任鹏

（中国石油长庆油田分公司第一采油厂，陕西延安716002）

安塞油田地处陕甘宁盆地，是一个典型的“低渗、低压、低产”的三低油藏，随着开发时间的延长，油藏平面及剖面上的矛盾日益突出，注入水单向或多向突进导致油井含水上升速度较快，严重制约了油藏的整体开发效果。调剖技术作为降低油井含水和提高原油采收率的有效手段，成为该油田持续发展的关键，然而以往的调剖选井考虑的因素不够全面。本文通过将影响调剖选井的因素综合起来应用多层次模糊综合评判方法对杏河区27口井进行优选。结果表明，该方法具有较高的可靠性，较以往选择调剖井更为科学、合理。

安塞油田；调剖技术；影响因素；模糊综合评判方法

随着油田开发技术的不断发展，油藏非均质情况越来越严重，在水驱过程中注入水在纵向上沿高渗层单层突进，在横向上舌进，很大程度上降低了注入水的波及体积，影响了注水开发效果［1］。调剖技术通过封堵高渗带或微裂缝，能有效改善注水井吸水剖面，扩大注入水波及体积，缓和层间、层内的矛盾，抑制注入水突进，提高注水开发效果［2，3］。安塞油田目前主要应用区块整体调剖PI决策技术和动态分析相结合的方法进行调剖井的选择，但是这种方法未能综合考虑影响调剖选井因素，导致措施后效果不是很理想，所以有必要对影响调剖选井因素进行综合研究分析。

1　影响调剖井选择的因素

调剖井的选择影响因素很多，根据现场经验和前人的研究成果，总结影响调剖井的选择因素包括：每米吸水指数、每米视吸水指数、压降曲线的压力指数PI值、渗透率变异系数、吸水剖面、连通油井总产液量、平均含水率、剩余储量和连通油井的采出程度。将这些因素可以归纳为三种类型：反映注水井吸水能力，油层非均质性以及对应油井动态情况［4］。

1.1注水井吸水能力因素

注水井的吸水能力是油层非均质性的反映和表征，通常情况下，对存在高渗透层的井，层间、层内矛盾突出。因此，选择吸水强度相对较大的井进行调剖，有利于改善层间层内矛盾和降低含水率。影响注水井吸水能力的因素有每米吸水指数、每米视吸水指数和井口压降指数PI值［5］。

1.1.1每米吸水指数每米吸水指数是指单位生产压差下每米油层日注水量。

式中：Kh-每米吸水指数，m3/（d·MPa·m）；q－全井日注水量，m3；pwh－注水井流压，MPa；pe－注水井静压，MPa；h－吸水厚度，m。

本文利用吸水指示曲线计算每米吸水指数，用吸水指示曲线计算每米吸水指数的公式为：

式中：Kh－每米吸水指数，m3/（d·MPa·m）；q1、q2－注水量，m3；p1、p2－注水压力，MPa；h-吸水厚度，m。

1.1.2每米视吸水指数每米视吸水指数是指单位注入压力下每米油层的吸水量。

式中：K－每米视吸水指数，m3/（d·MPa·m）；q－全井日注水量，m3；pwh－井口压力，MPa；h－吸水厚度，m。

1.1.3井口压降指数PI值在正常注水条件下关井时，井口压力随时间的变化关系，得到井口压降曲线（见图1）。

图1　注水井井口压降曲线

井口压力指数定义为：

式中：PI－井口压力指数，MPa；t－关井时间，min；p（t）－注水井关井t时间后的井口压力或其随时间变化的函数。

1.2油层非均质性因素

油层的非均质性直接导致了油水井间的注采矛盾，是反映水驱方向的关键参数。渗透率的非均质性有效反映了油层的渗透能力，本文应用渗透率变异系数和吸水剖面指标来描述油层平面和剖面上的非均质性。

1.2.1渗透率变异系数渗透率是影响注水能力的最主要因素，渗透率变异系数是指渗透率标准差与平均值的比值，渗透率变异系数越大，水驱开发效果越差。因此在选择调剖井时应优先考虑渗透率变异系数比较大的井进行调剖。

1.2.2吸水剖面非均质性吸水剖面非均质性反映了注水井在纵向上吸水能力的差异，这种差异越大，注入水不均匀推进越严重，调剖后效果更好，选择调剖井时应重点考虑吸水剖面不均匀的井。本文采用吸水百分数变异系数的差异来描述吸水剖面的非均质性［6］，该变异系数较大的井一般是需要调剖的井。

1.3连通油井动态因素

注采井组内的油井动态因素是考虑该注水井调剖后是否能提高或改善连通油井的生产状况的指标。井组内采出程度低且高含水的油井所对应的水井应该优先考虑。本文从区块生产实际出发，借鉴前人的经验，综合分析连通油井的总产液量、平均含水率、剩余储量、采出程度因素。

1.3.1连通油井总产液量与注水井连通油井的总产液量对调剖井的选择也有影响，连通油井总产液量是指与注水井连通的油井的产液量之和。

1.3.2连通油井平均含水率连通油井的平均含水率是影响调剖井选择的因素之一，由于连通油井的含水各不相同，因此选取平均含水率作为评价指标。

1.3.3连通油井剩余储量连通油井剩余储量数值上等于连通油井原始地质储量与累计产油量之间的差值。1.3.4连通油井采出程度连通油井采出程度也是影响调剖井选择的因素之一，数值上等于连通油井的累计产油量与连通油井的原始地质储量之间的比值。

2　多层次模糊评判方法

影响调剖选井的因素很多，各因素在不同层次上可能对调剖井的选择有影响，为了全面考虑各因素的信息，本文采用多层次模糊综合评判方法进行综合决策。首先，影响调剖井选择的各因素可以分为三类：反映吸水能力因素、反映非均质性因素和连通油井动态因素，其次，在反映吸水能力指标、反映非均质性指标和连通油井动态指标的第一层次上进行多因素评判，最后在第一层次评判的基础上对注水井吸水能力、非均质性和连通井动态三个因素进行二级综合评判，得到综合评判结果。

2.1确定评价对象因素集

因素集是指影响调剖井选择的所有因素的集合。

um－影响调剖井选择的每个因素。

2.2评价指标隶属度的计算

影响调剖井选择的因素中，不同类型指标隶属度的计算方法不同，根据大量数据以及现场经验，采用梯形分布计算各个评价指标的隶属度。对于每米吸水指数、每米视吸水指数、渗透率变异系数、吸水剖面、连通油井总产液量、平均含水率和剩余储量这些越大越需要调剖的指标采用升半梯形隶属函数来描述，而压降曲线的压力指数PI值和连通油井的采出程度采用降半梯形隶属函数来描述，因为这两个指标越大越不需要调剖［7］。

对于越大越优指标：

对于越小越优指标：

式中：xij-第j口井第i个因素的指标值；min xij-第j口井第i个因素指标中的最小值；max xij-第j口井第i个因素指标中的最大值，由此计算的各井决策因子rij介于［0，1］之间。

2.3调剖选井多层次综合决策技术

2.3.1反映吸水能力的参数决策根据区块实际测试数据和油藏动态数据统计，得到各井吸水能力的指标值。经过各因素隶属度计算，并经归一化处理得到关系矩阵：

式中：rij-第j口井第i个因素的隶属度；R1-吸水能力关系指标矩阵。

2.3.2反映非均质性的参数决策根据区块实际测试数据和油藏动态数据统计，得到各井非均质性的指标值。经过各因素隶属度计算，并经归一化处理得到关系矩阵：

式中：kij-第j口井第i个因素的隶属度；R2-周围油井动态关系指标矩阵。

2.3.3反映周围油井动态的参数决策本文对连通油井的总产液量和平均含水率进行统计计算，得到各因素隶属度，并经归一化处理得到关系矩阵：

式中：vij－第j口井第i个因素的隶属度；R3－非均质性关系指标矩阵。

2.3.4一级模糊评判本文通过借鉴前人经验，选用层次分析法确定各因素间的相对重要次序，从而确定各因素的权重，再利用合适的算子进行计算得到各因素的一级模糊综合评判结果：B1=A1×R1；B2=A2×R2；B3=A3×R3。从而得到一级评判矩阵：

表1　注水井一级评判结果

2.3.5综合评判在第一级评判的基础上，根据专家对影响注水井吸水能力指标、反映非均质性指标和周围油井动态指标的权值：A=（a1，a2，a3）。

经过模糊综合变换得到调剖选井的综合决策结果为：B=A×R，根据综合决策结果，选择决策因子较大的注水井进行调剖。

3　实例计算

本文以安塞油田杏河区开展的27口注水井调剖为例，通过现场数据统计和搜集各井特征因素，经过以上方法计算得出最终的评判结果。

3.1一级模糊评判

经计算，得到27口注水井一级评判结果（见表1）。

图2　单井调剖日增油与模糊综合评判结果关系

3.2综合评判

经计算，得到27口注水井综合评判决策因子（0.46，0.48，0.60，0.34，0.34，0.27，0.13，0.41，0.65，0.25，0.35，0.36，0.22，0.44，0.37，0.34，0.42，0.44，0.53，0.39，0.31，0.30，0.23，0.38，0.25，0.32，0.23），将这些单井综合评判的结果与日增油量对比（见图2），从图2可以看出，二者相关系数达到0.75，说明该结果具有较强的准确性。

4　结论

（1）影响调剖井选择的因素有每米吸水指数、每米视吸水指数、压降曲线的压力指数PI值、渗透率变异系数、吸水剖面、连通油井总产液量、平均含水率、剩余储量和连通油井的采出程度，利用多层次模糊综合评判的方法可以综合考虑这些因素的影响，使调剖井的选择更加科学、合理。

（2）结合实际区块油水井的动静态资料，运用多层次模糊综合评判方法得出的结果具有较强的可靠性，可以很好的指导调剖井的选择。

［1］熊春明，唐孝芬.国内外堵水调剖技术最新进展及发展趋势［J］.石油勘探与开发，2007，34（1）：83-85.

［2］戚祥婵，吴海阔，何桂平.安塞油田杏河西部注水井深部调剖适应性探讨［J］.中国石油和化工标准与质量，2012，32（7）：120.

［3］元福卿，张莉，谢民勇.多因素模糊综合决策在调剖选井中的应用［J］.中外能源，2007，12（1）：56-59.

［4］张勇.调剖优化决策与效果预测技术研究［D］.成都：西南石油学院，2005.

［5］王生奎.调剖优化决策技术与决策系统［D］.成都：西南石油学院，2005.

［6］郭晶莹.区块整体调剖方案优化设计及应用［J］.科学技术与工程，2010，10（22）：5506-5508.

［7］周志军，李慧敏，党庆功，等.应用模糊综合评判方法优选非均质油藏调剖井和层［J］.数学的实践与认识，2010，40（4）：89-92.

Ansai oilfield district of selecting well for profile control of multi-level fuzzy research on comprehensive evaluation method

GAO Dong，LI Yuan，TANG Dong，REN Peng
（Oil Production Plant 1 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yan'an Shanxi 716002，China）

The Ansai oilfield is located in the Shanxi-Gansu-Ningxia basin，is a typical"low permeability，low pressure，low-yield"three-low reservoirs，with the extended development time，contradiction of the reservoir on the plan and profile，water water containing unidirectional or multidirectional lunge lead rise faster，severely restricted the overall development of the reservoir.Profile control technique for lowering the well water and effective methods to improve oil recovery，became key to the sustainable development of oil fields，however ever profile selection factors to be considered are not comprehensive.Through influence of profile selection factors combined application of multi-level fuzzy comprehensive evaluation method to optimizing the 27 wells in the river almond.Results show that this method has higher reliability，choose profile control more scientific and reasonable than in the past.

Ansai oilfield；profile control technique；influence factor；fuzzy comprehensive evaluation method

TE357.6

A

1673-5285（2016）10-0033-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.10.008

2016－07-18

高冬，男（1991-），助理工程师，2013年毕业于西北大学资源勘察与工程专业，现从事石油开发工作。