利用模糊评判法优选提液井位研究及应用

吴晓慧，张建民，刘美佳，李文忠，孙广义

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津塘沽 300459）

提液是油田进入中高含水期后改善开发效果的重要措施之一。近年来，研究者多在提液机理、提液时机和提液幅度方面进行研究[1-4]，而关于提液井位的优选却研究较少。在实际生产中，对提液选井一般考虑因素较少且未考虑各个因素之间的相互影响和相互制约，对井位选择的评价不够全面和客观。提液效果影响因素复杂多样，在优选提液井位时，需要综合考虑多方面的因素，从而对油井是否适合提液做出切合实际的评价。

本次在提液宏观机理研究的基础上，分析提液效果影响因素，在综合考虑多方面因素的基础上，利用数学模糊评判法优选出提液井位。该研究方法已在 J油田进行了实际应用，所选提液井提液后增油效果明显，证明了该方法可靠有效。

1 提液对开发效果影响因素分析

对于一般常规稠油油藏[5-7]，无因次采液指数均大于1，且会随着含水率的上升而逐渐增加。针对该类油田，油井提液机理主要分为两方面：一方面，在生产压差一定的情况下，随着含水率的上升，油井提液主要依靠无因次采液指数的增大而实现。另一方面是通过放大生产压差，使得一部分由于储层非均质性影响而不产油的低渗储层开始克服渗流阻力产油，从而增加可动储层的厚度，同时扩大注入水的波及范围，提高注水开发的波及效率，最终提高油藏采收率。

判定油井是否提液，首先要考虑油井是否具备物质基础和能量基础，也就是油井是否具有足够的剩余油和供液能力。其次为了达到更好的提液效果，还需要考虑油藏条件和目前生产情况，这其中包括原油物性、储层物性及非均质性、含水率以及日产油量等。最后要从工艺角度考虑油井是否具备加深泵挂或换大泵的工艺基础。

综合分析提液改善开发效果的宏观机理以及提液开发所需条件[8]，影响提液开发效果的因素主要有：原油性质、储层物性、储层宏观非均质性、油藏构造、井网及注采系统的布置等，具体见表1。

2 利用模糊评判法优选提液井位

2.1 判定指标的筛选

以影响油井提液措施效果的因素以及现场数据录取的方便性为原则[9-10]，进行各项判定指标的筛选。为方便评价，判定指标分为静态指标和动态指标两大类。

（1）静态指标的选取。静态因素是影响提液措施效果的先天性因素。根据以上指标筛选原则，针对现场静态数据库的实际情况，选取平均渗透率、有效厚度、渗透率级差、距边水距离4项指标作为优选提液井所需的静态指标。

（2）动态指标的选取。油井目前的物质基础和能量基础以及生产情况都直接影响到提液措施的效果。根据影响产量的达西定律，结合实际区块中油井周围的物质能量基础，提液井位优选所需的动态指标为含水率、日产油量、地饱压差、生产压差和剩余井控储量5项指标。

表1 提液效果影响因素分析

2.2 利用熵权法计算指标权重

根据熵的定义计算各指标的熵：

则评价指标的熵权为：

将J油田12口采油井的9项指标分别代入公式进行计算，求得所选动、静态各指标的权重，具体数据见表2。

表2 各指标权重值

2.3 指标隶属度的确定

本次采用模糊分布函数法进行隶属度的计算。根据单因素分析结果，如果单因素取值越大，越适合提液，如有效厚度、平均渗透率、渗透率级差、日产油量、含水率、剩余井控储量、地饱压差，采用升半梯形分布求其隶属度：

如果单因素取值越小，越适合提液，如距边水距离和生产压差，则利用降半梯形分布求其隶属度，如式（4）。

2.4 模糊综合评判

通过模糊变换，将权重与隶属度相乘可求得综合模糊评判值。本次共使用动态以及静态两个指标体系，故采用二级模糊评判。

根据以上模糊评判计算方法，最终计算出 J油田各单井的综合模糊评判值，具体见表3。

表3 J油田各油井综合模糊评判值

3 实际应用及效果分析

J油田为高孔高渗稠油边水油田，水体能量充足，采取天然水驱开发方式，共有油井12口，目前采出程度12%，综合含水率50%。根据生产数据分析，该油田面临大规模提液需求。将 J油田各油井模糊评判值按照从大到小排序，综合该油田当前液处理能力以及措施工作量计划，本次选取分值在 0.5以上的油井作为本次的提液井。

根据计算结果确定目前最适合提液的井位为：A6H、A9H。提液井基础数据见表4。

J油田的A6H和A9H提液前泵排量分别为100 m3/d和120 m3/d，根据提液优选结果，分别对A6H和A9H实施了换大泵措施，更换大泵排量均为500 m3/d。措施前后参数见表5。

措施后，A6H井产液由190 m3/d提高到380 m3/d，产油由17 m3/d提高到35 m3/d，含水基本未变化；A9H井产液由190 m3/d提高到275 m3/d，产油由45 m3/d提高到67 m3/d，含水基本未变化。生产表明提液增油效果较好。

表4 提液井基础数据

表5 提液措施效果

4 结论

（1）综合分析了提液改善开发效果的机理以及提液开发所需条件，影响提液开发效果的因素主要有平均渗透率、有效厚度、渗透率级差、边水距离、含水率、日产油量、地饱压差、生产压差和剩余井控储量。

（2）利用数学模糊评判方法，使用动态和静态两个指标体系，采用二级模糊评判，优选出J油田提液井位为A6H井和A9H井。

（3）该研究成果已在J油田应用，分别对A6H和A9H实施了换大泵措施，措施后平均单井增油大约 20 m3/d，含水基本未变化，提液增油效果很好。

（4）本文研究的提液井位优选方法综合考虑多项指标，分析结果有效可靠，可有效指导类似油田合理筛选提液措施井，从而充分发挥油井自身潜能，实现油田稳油控水效果。