应用注入浓度量化评分方法节约聚合物用量

盛守东（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

随着聚合物注入浓度的增加，注入黏度增大，流度比改善的程度越大，聚合物驱的波及体积越大，提高采收率的幅度越高。但是从现场实际开发状况看，聚合物注入浓度高，发育连通差井注入压力上升速度越快，导致区块注入状况逐步变差，影响区块开发效果。注入浓度低，发育连通好井注入压力上升缓慢，不能有效封堵高渗层，起不到扩大波及体积的作用，区块开发效果较差。为保证聚合物溶液更好的匹配油层，目前相关研究结果给出了注入浓度与可注入渗透率下限的函数关系图版[1]，但只考虑了静态参数与注入浓度的匹配关系，未考虑现场实际的动态参数变化。同时，现场开发过程中也多采用低初黏调堵[2]、调剖[3-4]，分层配产[5]等技术来控制无效注采。因此，聚合物注入浓度的选择应考虑现场实际情况[6]，在单井方案设计时[7]，既要考虑油层自身的发育状况，又要考虑实际的注入能力，采取动静结合设计注入浓度，保证开发效果的同时，最大程度节约聚合物用量。

1 单井注入参数选取及权重系数的确定

1.1 注入参数的选取

在聚驱开发过程中合理的注入浓度与平均渗透率、高渗层厚度比例、聚驱控制程度[8]、含油饱和度、有效厚度等静态参数和高渗层吸液比例、压力上升空间、差层启动压力、注聚前含水、注聚前注入压力、注入强度等动态参数具有一定关系。为确定影响较大的参数[9]，引用灰色关联分析法进行计算[10]。灰色关联分析方法是一种多因素统计分析方法，通过求解系统中各因素之间的主要关系，找出影响目标值的重要因素。

在此需要分别将各参数与注入浓度比较计算其关联程度，故母序列为注入浓度，其他参数为子序列。由于各参数的物理意义不同，导致原始变量序列具有不同的量纲或数量级，为了保证各参数具有等级性，需要对其进行无量纲化，在此采用均值化法，即将各个序列的统计值与整条序列的均值作比值。

计算每个子序列中各项参数与母序列对应参数的关联系数，其表达式为

Δmin、Δmax——分别为各个数据点的差的绝对值中的最小值和最大值；

ρ——分辨系数，取值范围[0，1]，取值越小求得的关联系数之间的差异越明显，在此取0.5计算。

计算关联度。关联度的几何含义为比较序列与参考序列曲线的相似与一致程度，关联度越大，与参考序列的曲线形状越接近。由于关联系数数目较多，信息过于分散，为便于比较，对关联系数求平均得关联度，动、静态参数关联度排序见表1，可以看出，平均渗透率、高渗层厚度比例、聚驱控制程度、高渗层吸液比例、压力上升空间、差层启动压力6个动静态参数与注入浓度的关联度都在0.7以上，可以作为注入浓度设计的主要参数。

表1 动、静态参数关联度排序

表2 专家经验法权重系数取值

1.2 注入参数权重系数的确定

利用专家经验法，每位专家按照平均渗透率、高渗层厚度比例、聚驱控制程度、高渗层吸液比例、压力上升空间和差层启动压力6个注入参数分别给定归一化权重值，计算后的结果设为各参数的权重值。本次采纳10位专家经验进行加权归一计算，专家经验法权重系数取值，见表2。

表3 单井浓度量化赋分标准

2 注入浓度标准的建立及设计结果

2.1 单井注入浓度标准的建立

平均渗透率、高渗层厚度比例、聚驱控制程度3个静态参数越好，说明油层发育及连通越好。高渗层吸液比例、压力上升空间2个动态参数越好，说明层间差异动用差异大，注入浓度设计时应注入的浓度越高，标准建立时按照参数的高低程度从高到低进行赋分值。差层启动压力与其他5个参数性质相反，标准建立时按照参数的高低程度从低到高赋分值。例如注入井渗透率，按照全区注入井渗透率分布情况，将所有注入井分为3个等级，其中，渗透率低于0.2μm2的井赋值6分，渗透率0.2～0.4μm2的井赋值8分，渗透率高于0.4μm2的井赋值10分，单井浓度量化赋分标准见表3。

2.2 单井注入浓度设计结果

结合注入参数权重系数和单井浓度量化赋分标准，综合计算后，给出单井得分情况，保证注入参数最优。其中，得分在9分以上的注入井采取深度调剖措施后低浓度的注入方式，控制聚合物用量，节约干粉；得分在8～9分的注入井浓度设计1 600 mg/L左右；得分在7～8分的注入井浓度设计为1 400 mg/L左右；小于7分的注入井浓度设计为1 200 mg/L左右，单井注入浓度设计结果见表4。

3 应用效果

应用单井注入浓度量化评分设计方法，A区块注聚后油层动用厚度比例能够达到83.3%，提高了20.6个百分点，其中，渗透率0.1～0.2μm2的油层，动用厚度比例能够达到77.9%，提高了22.1个百分点，渗透率小于0.1μm2的油层，动用厚度比例能够达到72.5%，提高了29.6个百分点。

A区块实际综合含水变化规律与数模预测基本一致，但一直低于数模预测，采出程度一直好于数模，A区块预测及距综数模曲线风图1。在提高采收率达到8.04%时，发生聚合物用量为584.6 mg/L·PV，对比区块发生聚合物用量为900.5 mg/L·PV，少发生聚合物用量315.9 mg/L·PV，相当于少注入聚合物干粉31.5%。A区块聚合物用量在900.5 mg/L·PV时，提高采收率达到12.50%，比对比区块多提高采收率4.46个百分点，多创效4 819.5万元。达到了少投入多产出的效果，A区块对标曲线见图2。

表4 单井注入浓度设计结果

图1 A区块预测及跟踪数模曲线

图2 A区块对标曲线

4 结论

1）应用灰色关联分析法能够确定动、静态参数与注入浓度的关联度，优选单井注入浓度设计上需要的主要参数。

2）专家经验确定的权重系数法能够在单井注入浓度量化评分设计中应用，较客观的反应了各注入参数的重要程度。

3）注入参数的量化评分法结合权重系数的应用，使单井注入浓度设计更合理，保证区块开发效果的同时节约聚合物用量，提高相同采收率情况下，可少注入聚合物干粉31.5%，创效4 819.5万元。