四川盆地整装型有水气藏开发技术效果评价

曾 敏 胡 南 尹小红 魏 星 唐 瑜

中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

0 引言

四川盆地是国内重要的含油气盆地之一。自邛崃一带发现和利用天然气以来，已有两千多年天然气开发的历史。有水气藏的开发在四川气田早期的开发中即已经提出。目前盆地内已开发整装型气藏普遍产地层水，气水关系复杂，开采中常常由于地质认识欠缺、水侵活跃、治水难度大等因素造成气井水淹。随着四川盆地有水气藏开发的不断深入，地层能量不断下降，气藏水侵影响日益加重，气藏效益排水难度增大。然而有水气藏开发技术指标差异明显，采出程度差别大，迫切需要统一开发技术指标评价有水气藏开发效果。

早在苏联就已着手开展有水气藏的开发研究，注重水侵特征分析，摸清开发过程中，边、底水侵入含气区的必要条件及裂缝型有水气藏的水侵方式，通过动态监测，观察地层水物性、地层水推进等特征，做到早期预防，后期治理的技术思路。形成了一套有效的防水、治水对策和相应的指标系列。而现阶段国内针对气田开发效果评价主要以个体或某一类气藏的评价为主，或者围绕气藏的某项开发指标进行研究，在气藏开发效果评价体系建立方面基本处于空白[1-2]。四川盆地气藏开发治水近50年的历程，形成了特色开发技术指标，但尚未形成完善的指标体系。因此，迫切需要建立一套科学、系统的指标评价体系。

1 评价体系建立

综合评价法，即根据指标值属于某个等级范围，将指标真实值转化为指标得分，继而结合指标权重计算所有指标总得分，最后根据总得分相对应的质量等级做出评价[3]：

式中Ds表示评价指标总得分。

为了保障评价结果的客观性，对公式1中评价指标得分参数（Ni）进行了修正，将评价指标得分进行了标准化[4]。

1.1 评价指标优选

围绕前期地质认识、中期优化生产及中后期措施治水3个阶段，进行气藏评价指标优选[5-6]。首先评价指标优选应遵循[7]：①代表性 评价指标能够真实有效反映气藏开发技术指标，具有代表性；②动态性 能够反映气藏开发现状及存在问题，为下步开发提供建议；③可操作性 数据方便统计、可行性强；④可对比性 在量化基础上，具备不同类型气藏、不同单元开发技术效果的对比性。

基于以上优选原则，通过因子分析法与层次分析法主客观结合[8-9]。最终优选出5大类10项指标（表1）。

1.2 评价指标赋权

目前指标的赋权方法归纳起来主要有主观赋权法、客观赋权法和主客观综合集赋权法3大类[10-12]，所谓主观赋权法，就是指基于决策者的知识经验或偏好，通过按重要性程度对各指标（属性）进行比较、赋值和计算得出其权重的方法。对于主观赋权法的研究，目前有层次分析法、德尔菲法。客观赋权法，是指基于各方案评价指标值的客观数据差异确定各指标权重方法。目前，关于客观赋权法的主要研究方法有因子分析法、标准差系数法、熵值法等多种方法（表2）。

表1 整装型有水气藏开发技术效果评价指标优选结果

将以上赋权法通过计算气藏开发水平指数对比（图1），发现采用不同赋权方法计算的有水气藏开发水平指数变化趋势基本一致，主要差异分布在分值在0.6～0.8和0.8～1.0区间（图2）。

为了更为科学、定量的确定赋权方法，针对不同赋权方法对同一评价对象的结果差异现象，引入俞立平的得分区分度（Ds）值加以评判，得分区分度是指各种评价方法评价结果，对于评价对象实际水平的区别能力[13]：

式中Vi表示指标评分值；N1表示评分值对应编号。

Ds值越大，区分度越好，赋权方法越优。

计算以上5种赋值方法的区分度值（表3），发现层次分析、层次分析＋因子分析法2种方法的区分度值最大，居于客观性赋值，并结合气藏评价指标的相关性，选取层次分析＋因子分析法主客观赋权法对评价指标进行赋权（表4）。

1.3 评价指标边界确定

将有水气藏按水侵强度分弱水侵、较弱水侵、较强水侵、强水侵和极强水侵5大类型气藏，以更好地评价受不同水侵活跃程度影响下气藏的开发好坏。

表2 常用评价指标赋权法适应性

图1 不同权重赋值法计算整装气藏开发水平指数对比图

图2 不同权重赋值法计算整装气藏开发水平指数分布图

表3 整装气藏不同赋权方法评价结果区分度值

表4 整装型有水气藏各评价指标权重表

采用极值法以确定各评价等级边界值。该方法主要通过给定水侵强度值，通过调整生产指标、开发方案认识偏差情况、治水效果边界值，求取相应的评价等级界限。最终求得气藏不同水侵活跃强度下的边界评分值（表5）。

从上表可以看出，水侵较强、强、极强3类，边界取值比较接近，可合成一类，因此，整装气藏按水侵强度分类，最终整合为3大类。将气藏开发好坏分为：好、较好、一般、较差及差5个等级（表6）。

2 实例分析

选取4个典型整装型有水气藏来进行评价，得到综合评分（表7）。

表5 不同水侵强度下气藏评价指标边界明细

表6 不同水侵强度下气藏开发技术效果评价边界

表7中中坝须二段气藏于1973年8月投产，由于初期地质认识不清，认为气藏为无水气藏。由于采速过高，短短5年后，1978年气藏开始产地层水，并且水侵较强，造成早期开发效果不佳； 随后两年调整思路，通过“北排南控”调整措施，边水向气藏内部侵入的势头受到一定程度的抑制，1990年编制气藏排水方案，从1990年实施强排水措施以后，通过地质深化认识，动静态结合，合理布局井网等工作，边水对气藏内部的水侵影响明显减少，有效地控制了边水向气藏内部的入侵速度，动态储量较水侵前增加14.5%，预计增加采收率20%左右。中坝须二段气藏成为有水气藏开发中的成功典范。因此该套体系评价结果与气藏的生产动态特征基本相吻合，并且评价体系中各评价指标能够全面代表气藏的开发技术指标。

表7 典型整装型有水气藏综合得分表

该体系特点主要体现在以下2个方面：

1）较科学、全面、系统的评价气藏开发技术好坏。通过典型气藏实例论证表明，该体系的建立，打破了采收率是衡量气藏开发效果好坏唯一标准的常规思想，将有水气藏前期地质认识、中期优化生产及中后期措施治水3个阶段纳入考核。较全面的评价有水气藏的开发技术好坏。

2）指导决策者能够直观发现气藏开发中存在的问题，以做出相应的对策，确保气藏合理开发。该套体系各项评价指标不仅较为全面反映气藏开发好坏，而且通过得分形式定量评价气藏开发效果，使决策者能够较为直观地发现气藏开发中存在的问题，并作出相应的对策。

3 结论

1）基于指标选取具有代表性、动态性、可操作性、可对比性等原则，结合公司实际管理需求，围绕前期地质认识、中期优化生产及中后期措施治水3个阶段，优选出5大类10项指标，该10项能够较为全面地反映整装型有水气藏开发技术水平；

2）为了更为客观的对评价指标赋权，通过计算对比分析优选出适合整装型有水气藏的赋权方法，即因子分析法＋层次分析法主客观结合赋权，进而确定出气藏评价指标的权重；

3）基于综合评价法评价思路，并结合有水气藏的实际生产特征，建立了整装型有水气藏开发技术效果评价体系。通过典型气藏实例评价，所建体系评价结果基本与实际生产效果相吻合，具有一定的实用性。该套体系的建立，打破了采收率是衡量气藏开发效果好坏唯一标准的常规思想，将有水气藏前期地质认识、中期优化生产及中后期措施治水3个阶段纳入考核。不仅能够较为直观的进行气藏开发技术效果评价，而且为有水气藏开发提供指导性依据。