CN106894800A - 一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，包括以下步骤：1)将调剖选井决策中的单因素指标按照指标属性进行划分；2)计算出待评价的注水井综合评价指标的数值；3)计算出该区块注水井综合评价指标的平均值；4)将步骤2)中获得的待评价的注水井综合评价指标的数值与步骤3中获得的该区块注水井综合评价指标的平均值进行比较进而决策待评价注水井是否需要进行调剖措施。本发明具有以下优点：1、本发明在海上稠油油藏调剖选井决策中充分考虑了原油粘度的影响，使得调剖选井决策方法更加准确。2、本发明中采用了层次分析法计算各项权值，消除人为因素影响，使得调剖选井决策方法更为科学、合理。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，属于油气田开发领域。
背景技术
调剖堵水技术是非均质油藏稳油控水、提高水驱效率的关键技术，在改善水驱油田开发效果、提高油田最终采收率方面起到了重要的作用。随着海上油田开采陆续进入中后期，许多油井生产将进入高含水阶段，调剖堵水技术的地位将越来越重要。调剖措施的成败在很大程度上取决于科学合理的调剖决策与优化，包括调剖井的筛选、施工参数的优化、效果预测及评价等。
目前，针对陆地油田区块整体调剖选井，较为成熟的技术有压力指数(PI)决策技术、油藏工程(RE)决策技术和数值模拟(RS)决策技术。专利CN1173581A公开了一种利用注水井井口压降曲线计算所得的压力指数进行决策的方法，其具有可操作性强、决策面宽、决策迅速的优点。专利CN1560429公开了一种考虑区块平面和纵向上的非均质性的决策方法，利用注水井压降曲线、吸水剖面、油水井对应关系、油水井生产月度数据及随钻电测数据等资料，来计算平面非均质性决策系数和纵向非均质决策系数，以这些决策系数为依据进行区块整体调剖选井决策，具有全面、***、客观的优点。
虽然上述陆地油田区块调剖选井决策技术各有优点，但对于海上油田来说，这些决策技术并不适用，特别是海上稠油油藏，原因在于，稠油具有粘度大、密度高、流动难等性质，因此，对于海上稠油油藏调剖选井决策来说，将原油粘度作为选井的决策指标是非常有必要的，而现有区块调剖选井决策方法均未将粘度参数列为其中，这极大的制约着现有调剖选井决策技术在海上稠油油藏的应用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种将原油粘度列入决策指标的适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，包括以下步骤：
1)将调剖选井决策中的单因素指标按照指标属性进行划分；
2)计算出待评价的注水井综合评价指标的数值；
3)计算出该区块注水井综合评价指标的平均值；
4)将步骤2)中获得的待评价的注水井综合评价指标的数值与步骤3)中获得的该区块注水井综合评价指标的平均值进行比较进而决策待评价注水井是否需要进行调剖措施。
所述步骤1)中，将调剖选井决策中的单因素指标按照指标属性划分为油藏静态指标、生产动态指标和动态监测指标三大类；其中，油藏静态指标包括原油粘度、原油粘度级差、渗透率变异系数、油层有效厚度和平均渗透率；生产动态指标包括视吸水指数和平均含水率；动态监测指标包括吸水剖面非均质系数和注水井井口压降指数。
所述步骤2)中，待评价的注水井综合评价指标的数值获取过程如下：①确定海上稠油调剖选井决策模型中各单因素指标的评判权重；②计算待评价注水井在调剖选井决策中单因素评价指标的隶属度数值；③计算待评价注水井综合评价指标的数值。
所述步骤2)中，海上稠油调剖选井决策模型中各单因素指标的评判权重计算过程如下:
现有的海上稠油油藏的各属性所占权重如下：
现有的海上稠油油藏中各属性中各单因素指标在其属性中占权重如下：
计算可以得到各单因素指标在整个决策模型中的权重，其中原油粘度权重为0.0106，原油粘度级差权重为0.0206，渗透率变异系数权重为0.0543，平均渗透率权重为0.0330，油层有效厚度权重为0.0125，视吸水指数权重为0.0694，平均含水率权重为0.1387，吸水剖面非均质系数权重为0.3304，井口压降指数权重为0.3304。
所述步骤2)中，待评价注水井在调剖选井决策中单因素评价指标的隶属度数值的获取过程如下：
采用梯形分布隶属函数计算调剖选井决策中单因素评价指标的隶属度，其采用的梯形分布隶属函数数学模型分为升梯型分布和降梯型分布，其如下式(1)和式(2)，
升梯型分布，其为越大越优型：
降梯型分布，其为越小越优型：
考虑到实际问题的情况，这两种抛物型分布可以被化简，升抛物型分布如式(3)：
降抛物型分布如式(4)：
式中，a1、a2分别为调剖选井决策中单因素评价指标的最小值和最大值，u为待评价注水井的单因素指标；μA为待评价注水井的单因素评价指标的隶属度；
根据上述的梯形分布隶属函数确定各个单因素指标的隶属度数值具体过程如下：
原油粘度采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井原油粘度的隶属度数值，结果记为a；
粘度级差采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井粘度级差的隶属度数值，结果记为b；
油层有效厚度采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井油层有效厚度的隶属度数值，结果记为c；
平均渗透率采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井平均渗透率的隶属度数值，结果记为d；
渗透率变异系数采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井渗透率变异系数的隶属度数值，结果记为e；
吸水剖面变异系数采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井吸水剖面变异系数的隶属度数值，结果记为f；
注水井井口压降指数采用降梯型模型中式(4)计算待评价注水井井口压降指数的隶属度数值，结果记为g；
视吸水指数采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井视吸水指数的隶属度数值，结果记为h；
平均含水率采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井平均含水率的隶属度数值，结果记为i。
所述步骤2)中，待评价注水井综合评价指标获取过程通过如下：
将上述计算得到的单因素指标隶属度数值与相对应权重相乘得到待评价注水井综合评价指标的数值A，计算公式如下式(8)：
A＝0.0106·a+0.0206·b+0.0125·c+0.0330·d+0.0543·e+0.3304·f+0.3304·
g+0.0694·h+0.1387·i。 (8)
所述步骤3)中该区块注水井综合评价指标的平均值获取方法如下：
先将该区块所有注水井均计算出对应的综合评价指标的数值A，再求其平均值其公式如下式(9)
式中，A1、A2、A3···An-1、An分别指代第1、2、3至n-1、n口注水井。
所述步骤4)中待评价注水井是否需要进行调剖措施的决策过程如下：
将步骤2)中计算出待评价的注水井的综合评价指标的数值与步骤3)中计算出的本区块各注水井综合评价指标的平均值进行比较，若其计算结果超过区块平均值越大，则此注水井越需要进行调剖措施，若其计算结果低于平均值则不需要进行调剖措施。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明在海上稠油油藏调剖选井决策中充分考虑了原油粘度的影响，使得调剖选井决策方法更加准确。2、本发明中采用了层次分析法计算各项权值，消除人为因素影响，使得调剖选井决策方法更为科学、合理。
附图说明
图1是本发明中隶属函数的升梯型模型图；
图2是本发明中隶属函数的降梯型模型图；
图3是本发明渗透率非均质性的劳伦兹系数描述法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
本发明所提供的一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，其包括以下步骤：
1)将调剖选井决策中的单因素指标按照指标属性分为油藏静态指标、生产动态指标和动态监测指标三大类。
其中，油藏静态指标包括原油粘度、原油粘度级差、渗透率变异系数、油层有效厚度和平均渗透率；生产动态指标包括视吸水指数和平均含水率；动态监测指标包括吸水剖面非均质系数和注水井井口压降指数。
2)计算出待评价的注水井综合评价指标的数值，具体过程如下：
①确定海上稠油调剖选井决策模型中各单因素指标的评判权重
现有的海上稠油油藏的各属性所占权重如下：
现有的海上稠油油藏中各属性中各单因素指标在其属性中占权重如下：
计算可以得到各单因素指标在整个决策模型中的权重如下表1：
表1
| 调剖选井指标 | 权重 |
| 原油粘度 | 0.0106 |
| 原油粘度级差 | 0.0206 |
| 渗透率变异系数 | 0.0543 |
| 平均渗透率 | 0.0330 |
| 油层有效厚度 | 0.0125 |
| 视吸水指数 | 0.0694 |
| 平均含水率 | 0.1387 |
| 吸水剖面非均质系数 | 0.3304 |
| 井口压降指数 | 0.3304 |
②计算待评价注水井在调剖选井决策中单因素评价指标的隶属度数值
本发明采用梯形分布隶属函数计算调剖选井决策中单因素指标的隶属度。其采用的梯形分布隶属函数数学模型分为升梯型分布和降梯型分布，其如下式(1)和式(2)所示。
如图1所示，升梯型分布(越大越优型)：
如图2所示，降梯型分布(越小越优型)：
考虑到实际问题的情况，这两种抛物型分布可以被化简，升抛物型分布如式(3)：
降抛物型分布如式(4)：
式中，a1、a2分别为调剖选井决策中单因素评价指标的最小值和最大值；u为待评价注水井的单因素指标；μA为待评价注水井的单因素评价指标的隶属度。
根据上述的梯形分布隶属函数确定各个单因素指标的隶属度数值具体过程如下：
原油粘度：平面上，采用原油粘度相对大小进行选井决策。原油粘度越大，注入水指进现象越明显，就越需要调驱，属于越大越优型。先获取出此区块所有井的原油粘度，然后将最小值定为a1，最大值定为a2，采用升梯型模型通过式(3)计算待评价注水井原油粘度的隶属度数值，结果记为a；
粘度级差：纵向上，采用粘度级差反应不同层之间原油粘度差异。粘度级差越大，注入水越容易窜流，就越需要调驱，属于越大越优型。先获取出此区块所有井的粘度级差，然后将最小值定为a1，最大值定为a2，采用升梯型模型通过式(3)计算待评价注水井粘度级差的隶属度数值，结果记为b。
油层有效厚度：注入水窜流易发生在厚油层内部，如正韵律油层底部及反韵律油层顶部。油层有效厚度越大，越需要调驱，属于越大越优型。先获取出此区块所有井的油层有效厚度，然后将最小值定为a1，最大值定为a2，采用升梯型模型通过式(3)计算待评价注水井油层有效厚度的隶属度数值，结果记为c。
平均渗透率：采用加权法计算油层平均渗透率。油层平均渗透率越大，越容易形成优势通道，就越需要调驱，属于越大越优型。先获取出此区块所有井的平均渗透率，然后将最小值定为a1，最大值定为a2，采用升梯型模型通过式(3)计算待评价注水井平均渗透率的隶属度数值，结果记为d。
渗透率变异系数：渗透率变异系数越大，注入水波及不均匀程度越高，剩余油富集低渗透部位。渗透率变异系数越大，就越需要调驱，属于越大越优型。本发明采用劳伦兹系数方法求解，其公式如下(5)：
V＝SADCA/ABCA (5)
式中，V为渗透率变异系数；SADCA为曲边形ADCA的无因次面积；SABCA为三角形ABCA的无因次面积，其图像如图3所示。
计算出此区块所有井的渗透率变异系数，然后将最小值定为a1，最大值定为a2
采用升梯型模型即式(3)计算待评价注水井渗透率变异系数的隶属度数值，结果记为e。
吸水剖面变异系数：吸水剖面变异系数越大，纵向非均质性越严重，水驱效果越差，后续提高采收率潜力越大，就越需要调驱，属于越大越优型。本发明采用劳伦兹系数方法求解出此区块所有井的吸水剖面变异系数，然后将最小值定为a1，最大值定为a2。采用升梯型模型通过式(3)计算待评价注水井吸水剖面变异系数的隶属度数值，结果记为f。
注水井井口压降指数：注入井井口压力降落曲线是指注入井在正常注水时关井测井口压力的变化根据如下式(6)计算：
式中，PI为压力指数，单位MPa；p(t)为注水井井口压力随时间的变化，单位MPa；t为测试时间，单位min。
为了使注水井PI值能与区块中其他注水井PI值具有可比性，利用如下式(7)将PI值校正到同一吸水强度的条件下
式中，PI修为注水井修正的PI值，单位MPa；PI为注水井的实测压力指数，单位MPa；Q/h为注水井吸水强度，单位m3/(d·m)；为区块注水井平均吸水强度，单位m3/(d·m)。
PI值是一个从注水井井口测得的与地层系数(渗透率与油层厚度的乘积)有关的压力平均值，PI值越小，地层系数越大。若地层有大孔道或高渗透层存在，即渗透性好，则PI值小，所以选择调驱的井点时就应该选择那些PI值较小的井，属于越小越优型。先获取出此区块所有井的井口压降指数，然后将最小值定为a1，最大值定为a2，采用降梯型模型通过式(4)计算待评价注水井井口压降指数的隶属度数值，结果记为g。
视吸水指数：视吸水指数为单位井口压力下日注入量，值越大，越需要调剖，属于越大越优型。先获取出此区块所有井的视吸水指数，然后将最小值定为a1，最大值定为a2，采用升梯型模型通过式(3)计算待评价注水井视吸水指数的隶属度数值，结果记为h。
平均含水率：目标井组平均含水率越高，越需要通过调剖进行稳油控水，属于越大越优型。先获取出此区块所有井的平均含水率，然后将最小值定为a1，最大值定为a2，采用升梯型模型通过式(3)计算待评价注水井平均含水率的隶属度数值，结果记为i。
③计算待评价注水井综合评价指标的数值
将上述计算的单因素指标隶属度数值与相对应权重相乘得到待评价注水井综合评价指标的数值A，计算公式如下式(8)：
A＝0.0106·a+0.0206·b+0.0125·c+0.0330·d+0.0543·e+0.3304·f+0.3304·
g+0.0694·h+0.1387·i。 (8)
3)将该区块所有注水井均计算出对应的综合评价指标的数值A，再求其平均值其公式如下式(9)
式中，A1、A2、A3···An-1、An分别指代第1、2、3···n-1、n口注水井。
4)判断待评价注水井是否需要进行调剖措施。
将步骤2)中计算出待评价的注水井的综合评价指标的数值与步骤3)中计算出的本区块各注水井综合评价指标的平均值进行比较，若其计算结果超过区块平均值，则此注水井需要进行调剖措施，若其计算结果低于平均值则不需要进行调剖措施。
上述各实施例仅用于对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，包括以下步骤：
1)将调剖选井决策中的单因素指标按照指标属性进行划分；
2)计算出待评价的注水井综合评价指标的数值；
3)计算出该区块注水井综合评价指标的平均值；
4)将步骤2)中获得的待评价的注水井综合评价指标的数值与步骤3)中获得的该区块注水井综合评价指标的平均值进行比较进而决策待评价注水井是否需要进行调剖措施。
2.如权利要求1所述的一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，其特征在于：所述步骤1)中，将调剖选井决策中的单因素指标按照指标属性划分为油藏静态指标、生产动态指标和动态监测指标三大类；其中，油藏静态指标包括原油粘度、原油粘度级差、渗透率变异系数、油层有效厚度和平均渗透率；生产动态指标包括视吸水指数和平均含水率；动态监测指标包括吸水剖面非均质系数和注水井井口压降指数。
3.如权利要求2所述的一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，其特征在于：所述步骤2)中，待评价的注水井综合评价指标的数值获取过程如下：①确定海上稠油调剖选井决策模型中各单因素指标的评判权重；②计算待评价注水井在调剖选井决策中单因素评价指标的隶属度数值；③计算待评价注水井综合评价指标的数值。
4.如权利要求3所述的一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，其特征在于：所述步骤2)中，海上稠油调剖选井决策模型中各单因素指标的评判权重计算过程如下:
现有的海上稠油油藏的各属性所占权重如下：
现有的海上稠油油藏中各属性中各单因素指标在其属性中占权重如下：
计算可以得到各单因素指标在整个决策模型中的权重，其中原油粘度权重为0.0106，原油粘度级差权重为0.0206，渗透率变异系数权重为0.0543，平均渗透率权重为0.0330，油层有效厚度权重为0.0125，视吸水指数权重为0.0694，平均含水率权重为0.1387，吸水剖面非均质系数权重为0.3304，井口压降指数权重为0.3304。
5.如权利要求4所述的一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，其特征在于：所述步骤2)中，待评价注水井在调剖选井决策中单因素评价指标的隶属度数值的获取过程如下：
采用梯形分布隶属函数计算调剖选井决策中单因素评价指标的隶属度，其采用的梯形分布隶属函数数学模型分为升梯型分布和降梯型分布，其如下式(1)和式(2)，
升梯型分布，其为越大越优型：
降梯型分布，其为越小越优型：
考虑到实际问题的情况，这两种抛物型分布可以被化简，升抛物型分布如式(3)：
降抛物型分布如式(4)：
式中，a1、a2分别为调剖选井决策中单因素评价指标的最小值和最大值，u为待评价注水井的单因素指标；μA为待评价注水井的单因素评价指标的隶属度；
根据上述的梯形分布隶属函数确定各个单因素指标的隶属度数值具体过程如下：
原油粘度采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井原油粘度的隶属度数值，结果记为a；
粘度级差采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井粘度级差的隶属度数值，结果记为b；
油层有效厚度采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井油层有效厚度的隶属度数值，结果记为c；
平均渗透率采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井平均渗透率的隶属度数值，结果记为d；
渗透率变异系数采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井渗透率变异系数的隶属度数值，结果记为e；
吸水剖面变异系数采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井吸水剖面变异系数的隶属度数值，结果记为f；
注水井井口压降指数采用降梯型模型中式(4)计算待评价注水井井口压降指数的隶属度数值，结果记为g；
视吸水指数采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井视吸水指数的隶属度数值，结果记为h；
平均含水率采用升梯型模型中式(3)计算待评价注水井平均含水率的隶属度数值，结果记为i。
6.如权利要求5所述的一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，其特征在于：所述步骤2)中，待评价注水井综合评价指标获取过程通过如下：
将上述计算得到的单因素指标隶属度数值与相对应权重相乘得到待评价注水井综合评价指标的数值A，计算公式如下式(8)：
A＝0.0106·a+0.0206·b+0.0125·c+0.0330·d+0.0543·e+0.3304·f+0.3304·
g+0.0694·h+0.1387·i (8) 。
7.如权利要求1所述的一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，其特征在于：所述步骤3)中该区块注水井综合评价指标的平均值获取方法如下：
先将该区块所有注水井均计算出对应的综合评价指标的数值A，再求其平均值其公式如下式(9)
式中，A1、A2、A3···An-1、An分别指代第1、2、3至n-1、n口注水井。
8.如权利要求1所述的一种适用于海上稠油油藏的调剖选井决策方法，其特征在于：所述步骤4)中待评价注水井是否需要进行调剖措施的决策过程如下：
将步骤2)中计算出待评价的注水井的综合评价指标的数值与步骤3)中计算出的本区块各注水井综合评价指标的平均值进行比较，若其计算结果超过区块平均值越大，则此注水井越需要进行调剖措施，若其计算结果低于平均值则不需要进行调剖措施。
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