海上油藏生产潜力评价及布井对策

刘海勇，赵广渊，杨树坤，张 博，郭宏峰

（中海油田服务股份有限公司油田生产事业部，天津 300459）

海上油田开发具有“高投入、高风险”特点，因此开发初期一般采用较高采油速度开采油田的优势储量[1-5]。优势储量筛选对产量接替、后期井网设计起着关键性作用。储层综合评价是合理选取评价参数、合理选择评价方法，对储层进行全面认识，并指导油田开发全过程。储层生产潜力大小受到多个因素制约，且这些因素之间关系比较复杂。在储层评价的指标体系中，靠单个因素指标对储层分类不能给予精确评价[6]。为此，笔者采用模糊综合评判法对各参数综合处理，从而定量评价生产潜力大小。在此基础上制定出适合该油田的布井策略。

1 基于模糊综合评判的生产潜力评价

X油田重点开发馆陶和明化镇两个油组，纵向上发育储量规模大小不同、具有独立油水体系的油藏，共计17个。整体储层物性较好，属于中孔隙度、中～高渗透率储集层。该油田目前处于高含水期，急需新的产量接替维持油田稳产。本文将结合X油田油藏特征，采用模糊综合评判法评价各油藏生产潜力，筛选优势储量。

1.1 建立评价因素集

影响油藏生产潜力大小的因素众多，结合X油田开发特点及油藏特征，选取渗透率、孔隙度、有效厚度、含油饱和度、地质储量作为因素集的参数，各参数数值（见表1）。即：

1.2 因素权重的确定

因素集中每一个因素对评价结果的影响不同，因此要评价每一个因素的权重。建立权重集的方法有多种，选取层次分析法来建立权重[7]。构造判断矩阵如下：

根据判断矩阵求得最大特征根λmax及所对应的特征向量W，二者关系如下：

所求特征向量经归一化，即为各评价因素的重要性排序。根据式（3）求得：

表1 X油田各油藏因素参数值Tab.1 Parameters of each factor of reservoirs in X oilfield

表2 平均随机一致性指标RI值Tab.2 The average random consistency RI index

以上得到的权重分配是否合理，还需要对判断矩阵进行一致性检验。检验使用公式：

式中：CR-判断矩阵的随机一致性比率；CI-判断矩阵的一般一致性指标，由式（6）给出：

RI-判断矩阵的平均随机一致性指标，1～9阶的判断矩阵RI值（见表2）。

代入 n=5，RI=1.12，λmax=5.22，得 CR=0.049 6＜0.1，表明判断矩阵A具有满意的一致性。

1.3 建立评语集

统计各油藏因素集中的参数数据，依据其分布大致范围，确定各等级标准（见表3）。

表 3 中 I、II、III、IV 等级分别对应于生产潜力 I、II、III、IV4个评价等级，即建立了模糊评判的评语集：

图1 渗透率隶属度分布函数Fig.1 Membership function of permeability

1.4 单一指标评价

1.4.1 确定隶属度函数 隶属度表征的是每个因素在评语集上的单因素评价值。根据评价指标对生产潜力大小的效应，隶属度函数大致可分为三类。第一类属于升半梯形分布，指标值越大，生产潜力越接近某大小等级；第二类属于降半梯形分布，指标值越小，生产潜力越接近某大小等级；第三类属于梯形分布，指标值在一定范围内属于某大小等级，距离该范围越远则越偏离此大小等级[8]。根据各评价指标的分级标准和模糊分布类型，建立各评价指标各等级的隶属度函数。如渗透率I级u1（x）、II级u2（x）、III级u3（x）和IV级u4（x）的分布函数（见图1）。

1.4.2 模糊关系矩阵计算 根据各评价指标值和隶属度分布函数计算模糊关系矩阵R，即单一指标评价矩阵。

式中：rij-第i因素对第j评语的隶属度值。本例中，m=4，n=5。

1.5 生产潜力综合评价

根据权重向量W和单一指标评价矩阵R，可以求得生产潜力大小综合评价向量[9-12]：

式中：⊗表示模糊运算。

例如，A油藏的生产潜力综合评价值为：

根据最大隶属度原则，A油藏生产潜力等级为IV级。计算所有油藏的生产潜力综合评价值（见表4）。

表4 X油田各油藏生产潜力综合评价Tab.4 Production potential comprehensive evaluation of reservoirs in X oilfield

2 开发布井对策

X油田发育的油藏在纵向上圈闭面积重合率较大，且平台目前剩余井槽数目有限，因此布井策略要综合考虑各油藏生产潜力大小、地质状况及平台作业限制。在该油田已开发油藏的开发实践基础上，制定以下布井对策。

（1）对于油藏B、O、P、Q这类生产潜力为I级的油藏，采用水平井开发，提高单井产能，延缓底水上升。

（2）对于油藏 C、D、E、M、N 这类生产潜力为 II级的油藏以及生产潜力为III级的油藏L，采用一口定向井，射开油藏上部，避免底水锥进。同时定向井可以起到进一步落实构造的作用。

（3）对于油藏B、O、P、Q这类生产潜力为I级的油藏，可以筛选其中2～3个产能较落实的油藏采用一口栈式二分支井或栈式三分支井开发，在提高单井产能的同时，减少井槽使用数目。

（4）对于生产潜力为IV级的油藏，暂时不考虑动用开发。

由此形成了“平面上采用水平井开发I类生产潜力的油藏，纵向上采用定向井开发II和III类生产潜力的油藏，栈式分支水平井辅助开发I类生产潜力的油藏”的多井型、立体开发模式，从而为该油田的进一步滚动开发、产量接替创造了条件。

3 现场应用

根据第二部分布井对策，在开发X油田纵向油藏时，充分考虑油藏地质特征，优先开发优势储量，保证了油田高含水期的产量接替。自2016年2月开始，纵向油藏共布置了3口水平井，定向井和栈式二分支井各1口。水平井31H开发B油藏，水平井32H开发O油藏，水平井33H开发P油藏，定向井4HA开发C、E、M油藏，栈式二分支井28MH开发P、Q油藏。各井开发指标（见表5）。5口井生产时间共计39个月，累积产油约15×104m3，开发效果显著。新布置的井均取得了较好的开发效果，采用本文生产潜力方法确定的布井对策针对X油田开发具有较好的适应性。

4 结论

（1）模糊综合评判法可以考虑多种因素对储量优劣的影响，定量评价了X油田纵向上各油藏生产潜力大小。

（2）基于油藏生产潜力的大小，针对纵向上规模不同、独立油水体系的底水油藏，提出了“平面上采用水平井开发I类生产潜力的油藏，纵向上采用定向井开发II和III类生产潜力的油藏，栈式分支水平井辅助开发I类生产潜力的油藏”的多井型、立体开发模式，为该类油藏的开发提供了借鉴。

表5 新布井开发指标（截止到2017年2月）Tab.5 Production indexes of new wells（up to February，2017）

（3）现场应用表明，提出的布井对策在X油田的后期开发中取得了较好的效果，对纵向油藏开发具有较好的适应性。

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