CN111291981B - 一种油藏井网注采井组完善性评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种油藏井网注采井组完善性评价方法，包括建立表征注采井组受效方向评价因子X(1)、表征注采井组控制面积圆度评价因子X(2)、表征注采井组注采矢量化评价因子X(3)、表征注采井组矢量控制储量评价因子X(4)、表征注采井组面积控制率评价因子X(5)、表征注采井组储量控制率评价因子X(6)，利用多参数灰色关联评价原理，对油藏区块所有井组进行关联度计算，按照关联度大小进行排序，关联度越大表明注采井组完善性越高，井网完善性越好。本发明解决了高含水阶段油藏井网注采井组完善性评价方法的问题，对于综合评价当前井网各井组注采关系与剩余油的匹配性和完善性具有非常重要的实际意义。
Description
技术领域
本发明涉及油田综合调整注采井网评价领域领域，尤其涉及一种油藏井网注采井组完善性评价方法。
背景技术
油田开发过程中，受储层平面、纵向非均质以及井网井距影响，在油田进入高含水阶段后，各井组之间以及井组内部注水井间差异性日趋突出，局部水淹及井间水窜矛盾逐步加大，注水利用率低，无效水循环严重，井网的调整是水动力学改变液流方向提高采收技术的重要方法之一，井组的完善性评价是确定井组矛盾、开展井网调整的前提，可见开展井网完善性的评价对于发掘注采井组矛盾和确定后期井网调整方式具有非常重要的工程实践意义。
井组的完善性取决于井网的形式与剩余油的匹配关系，完善性的核心为井组围成的区域受注入水的实际控制状况，注入水对剩余油的控制程度越高，井组矛盾越小，井网的完善性就越好，相反井组的完善性就越差，越需要进行注采调整。
井组完善性评价的难点在于针对储层静态非均质以及地下剩余油的复杂分布，如何定量描述评价井组内部以及井组之间的注采控制状况，如何从注采井网与地质特征的耦合性角度，量化分析评价中心井与周围对应井的注采形式以及注采井距能否满足注采多向的均衡合理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有难点，本发明提供一种油藏井网注采井组完善性评价方法，以解决现有井网矛盾的挖掘、完善性评价及下一步井网调整方向的问题，从储层静态和井网井距的合理性匹配角度，解决高含水阶段井网完善性评价方法的技术难点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种油藏井网注采井组完善性评价方法，利用多参数灰色关联评价原理，对油藏区块所有井组进行关联度计算，按照关联度大小进行排序，关联度越大注采井组完善性越高，井网完善性越好；所述的多参数灰色关联评价的评价因子包括表征注采井组受效方向评价因子X(1)、表征注采井组控制面积圆度评价因子X(2)、表征注采井组注采矢量化评价因子X(3)、表征注采井组矢量控制储量评价因子X(4)、表征注采井组面积控制率评价因子X(5)、表征注采井组储量控制率评价因子X(6)。
所述表征注采井组受效方向评价因子X(1)，具体为：
其中：∠APB、∠BPC、∠CPD、∠DPA分别为中心井P与周围对应井A、B、C、D形成的夹角；
中心井周围对应一线井中，相邻两口井与中心井形成的夹角，其最小值与最大值之比，即角度级差，注采井组受效方向评价因子X(1)越小，其井网平面完善性越差，对于一个均质规则井网来说，该值最大为1，可见评价因子X(1)值越大，井网完善性越好，即评价因子X(1)为越大越优型。
所述表征注采井组控制面积圆度评价因子X(2)，具体为：
其中：DisAP、DisBP、DisCP、DisDP分别为中心井到周围对应井的距离；AP为中心井控制面积；RSTD为面积AP的等效圆半径；
中心井所控制的区域面积AP等效的半径为RSTD，分别计算各口井与中心井的距离，将计算的距离与RSTD进行相除，当计算结果大于1时，取其倒数；将所有计算结果相加计算算术平均值即为评价因子X(2)，可见该值越大说明平面上井网的规则性越好，该值越小，说明井网的平面规则性越差，即评价因子X(2)为越大越优型。
所述表征注采井组注采矢量化评价因子X(3)，具体为：
其中：KAP、KBP、KCP、KDP分别为中心井与周围对应井连线的平均渗透率；KruAP(SoAP)、KruBP(SoBP)、KruCP(SoCP)、KruDP(SoDP)分别为中心井与周围对应井连线的平均油水流度之和；
中心井与周围对应各口井的渗流阻力最小值与最大值的比值，在高含水阶段，平面渗流差异，注入水的突进均衡性变差，评价因子X(3)变小，为实现均衡注采，在理想矢量井网条件下，各方向渗流阻力相同为最佳状态，即评价因子X(3)为越大越优型。
所述表征注采井组矢量控制储量评价因子X(4)，具体为：
其中：CLAP、CLBP、CLCP、CLDP分别为中心井与周围对应井连线的视可动储量；分别为中心井与周围对应井连线的储层平均厚度；
计算中心井与周围对应各口井的井间连线视控制可动储量，如果该井组各方向矢量控制储量差别越大，说明井组内各方向驱替效果差异性越大，即各方向控制储量最小值与最大值之比越小，则该井组内井间矛盾越大，即评价因子X(4)为越大越优型。
所述表征注采井组面积控制率评价因子X(5)，具体为：
中心井控制总面积AP：
AC＝AC(1)∪AC(2)∪…∪AC(n)
其中：θi为第i口井与x轴的夹角；Dis(i)为第i口井与中心井的距离；AC(i)为任意两口注水井与生产井形成的控制区面积；n为中心井周围对应总井数；
在中心井组内部，以中心井周围一线井连线围成的静态控制面积为基数，各方向注采井实际控制下的面积百分数；在理想状态下，中心井控制的静态控制面积应全部被注采井控制，即面积控制率评价因子为1，即评价因子X(5)为越大越优型。
所述表征注采井组储量控制率评价因子X(6)，具体为：
其中：为注采面积AC∩AP控制下的可动储量；/>为中心井控制总面积AP下的可动储量；
在中心井组内部，以中心井周围一线井连线围成的静态控制面积下的总可动储量为基数，各方向注采井实际控制下的可动储量百分数，储量控制率评价因子最大值为1，即评价因子X(6)为越大越优型。
基于上述方案，首先计算各井组的评价因子
X(1)、X(2)、X(3)、X(4)、X(5)、X(6)，构建初始序列数据因素集；其次将因素集数据进行归一化处理，进行差序列构建；再次计算关联系数矩阵和计算权重值；最后进行多因素参数下的井网完善性关联度计算，用关联度系数对个注采井组进行井网完善性评价。
本发明的有益效果是，本发明提供的一种油藏井网注采井组完善性评价方法，从井网静态特征以及注采井间渗流阻力大小角度建立多个评价因子，采用灰色关联原理，对油藏区块内各井组进行综合评价，对于关联度较低的注采井组，其评价结果就较差，需进行井网或井距注采关系优化，对于油田井网矛盾的发现以及下步现场措施的实施建议具有极其重要的理论及实践意义。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的流程示意图。
图2是注采井组受效方向示意图。
图3是注采井组控制半径计算示意图。
图4是中心井控制面积计算示意图。
图5是注采井注采控制面积区域示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种油藏井网注采井组完善性评价方法，包括如下步骤：
步骤一、计算注采井组受效方向评价因子
对于面积较大的整装型油藏，中心井组注采完善性评价方法的建立，如图2所示，其中ABCD…为中心井周围对应的一线井，字母编号按逆时针排序，P为中心井位置，分别计算中心井与周围井对应的夹角∠APB、∠BPC、∠CPD、∠DPA。
计算注采井组受效方向评价因子，即角度级差：
步骤二、计算注采井组控制面积圆度评价因子
计算中心井P所控制的面积区域，假设S为井间弧线上的任意一点，AP之间的距离DisAP，AP与x轴逆时针方向的夹角为∠APX；BP之间的距离DisBP，BP与x轴逆时针方向的夹角为∠BPX；任一点SP之间的距离为DisSP，SP与x轴逆时针方向的夹角为∠SPX。
假设AB弧线半径满足线性关系，则点S到P的距离DisSP如图3所示，具体表示为：
对于微元体面积dAP如图4所示，可以等效简化为等边三角形，其中：
微元体弧长：ds＝DisSP·dθ
则：
由此分别计算AB弧线、BC弧线、CD弧线、DA弧线，得到中心井P所控制的区域总面积AP：
对于网格化的地质模型，其面积AP为区域围成的网格面积之和。
中心井P所控制的区域面积AP，将AP等效为中心圆，即半径为RSTD：
计算：
计算注采井网圆度评价因子：
步骤三、计算注采井组注采矢量化评价因子
对于注采井组内部，各方向注采井距为DisAP、DisBP、DisCP、DisDP，相应连线的平均剩余油饱和度为SoAP、SoBP、SoCP、SoDP，相应连线的平均渗透率为KAP、KBP、KCP、KDP，其中：
根据相对渗透率曲线，分别计算各条注采连线上平均剩余油饱和度下的平均油、水相对渗透率，计算油水流度之和KruAP(SoAP)、KruBP(SoBP)、KruCP(SoCP)、KruDP(SoDP)
油水流度：
由此得到井组注采井网矢量化评价因子：
步骤四、计算注采井组矢量控制储量评价因子
注采井组控制范围内井间视控制可动储量计算：
其中：CLAP、CLBP、CLCP、CLDP分别为中心井与周围对应井连线的视可动储量；分别为中心井与周围对应井连线的储层平均厚度。
步骤五、计算注采井组面积控制率评价因子
注采井控制面积区域的确定方法为注采井连线形成的圆形区域，即两口注采井控制面积AC，可近似视为注采井两线为直径的圆形区域，如图5。
任意两口注水井与生产井形成的控制区面积AC(i)：
其中：θi为第i口井与x轴的夹角；Dis(i)为第i口井与中心井的距离；AC(i)为任意两口注水井与生产井形成的控制区面积；n为中心井周围对应总井数。
总的注采控制面积AC：
AC＝AC(1)∪AC(2)∪…∪AC(n)
注采井组面积控制率评价因子用注采井控制的区域面积AC与生产井P所控制的面积区域AP的相交面积AC∩AP与生产井P所控制的面积区域AP之比来表示，即：
步骤六、计算注采井组储量控制率评价因子
依据在注采井组面积控制率评价因子方法，分别计算注采井组注采控制面积AC∩AP下的可动储量和中心井控制总面积AP下的可动储量/>注采井组储量控制率评价因子X(6)：
步骤七、井组多参数灰色关联评价计算
(1)构建初始序列数据因素集
以区块各中心井为核心，计算各井组控制范围内的参数，形成比较序列：X(i)＝{X(1),X(2),X(3),X(4),X(5),X(6)}的因素集。
由于各自变量的表示的含义不同，自变量间数据大小没有可比性，因此需要对原始数据进行归一化处理，具体如下：
①越大越优型：
②越小越优型：
由此得到函数矩阵R
R＝|bik|(m+1)×n
(2)差序列计算
差序列是计算参考序列和比较序列之差，见下式：
Δ0i(k)＝|x0(k)-xi(k)|
其中：x0(k)为原始数据第k列最大值。
(3)计算关联系数矩阵
关联系数为比较序列与参考序列的关联程度，具体如下式：
其中：ρ为分辨系数，取值区间为[0，1]，一般取0.5。
(4)计算权重值
权重系数：
W(k)归一化处理后：
(5)求关联度
其中：γi、W(k)为灰色关联度值和各因素权重系数。
对全区块所有井组进行关联度计算，按照关联度大小进行排序，关联度越大注采井组完善性也越高。
根据上述评价方法，以某区块中心注水井井组为例，进行评价计算，评价结果表如表1所示：
表1、某区块中心注水井井组完善性评价结果表
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (1)
1.一种油藏井网注采井组完善性评价方法，其特征在于：利用多参数灰色关联评价原理，对油藏区块所有井组进行关联度计算，按照关联度大小进行排序；所述的多参数灰色关联评价的评价因子包括表征注采井组受效方向评价因子X(1)、表征注采井组控制面积圆度评价因子X(2)、表征注采井组注采矢量化评价因子X(3)、表征注采井组矢量控制储量评价因子X(4)、表征注采井组面积控制率评价因子X(5)、表征注采井组储量控制率评价因子X(6)；
所述表征注采井组受效方向评价因子X(1)，具体为：
其中：∠APB、∠BPC、∠CPD、∠DPA分别为中心井P与周围对应井A、B、C、D形成的夹角；
中心井周围对应一线井中，相邻两口井与中心井形成的夹角，其最小值与最大值之比，即角度级差，注采井组受效方向评价因子X(1)越小，其井网平面完善性越差，对于一个均质规则井网来说，该评价因子X(1)值最大为1，可见评价因子X(1)值越大，井网完善性越好，即评价因子X(1)为越大越优型；
所述表征注采井组控制面积圆度评价因子X(2)，具体为：
其中：DisAP、DisBP、DisCP、DisDP分别为中心井到周围对应井的距离；RSTD为中心井控制面积的等效圆半径；
计算注采井组控制面积圆度评价因子：计算中心井P所控制的面积区域，假设S为井间弧线上的任意一点，AP之间的距离DisAP，AP与x轴逆时针方向的夹角为∠APX；BP之间的距离DisBP，BP与x轴逆时针方向的夹角为∠BPX；任一点SP之间的距离为DisSP，SP与x轴逆时针方向的夹角为∠SPX；
假设AB弧线半径满足线性关系，则点S到P的距离DisSP表示为：
对于微元体面积dAP，可以等效简化为等边三角形，其中：
微元体弧长：ds＝DisSP·dθ
则：
由此分别计算AB弧线、BC弧线、CD弧线、DA弧线，得到中心井P所控制的区域总面积AP：
对于网格化的地质模型，其面积AP为区域围成的网格面积之和，
中心井P所控制的区域面积AP，将AP等效为中心圆，即半径为RSTD：
中心井所控制的区域面积AP等效的半径为RSTD，分别计算各口井与中心井的距离，将计算的距离与RSTD进行相除，当计算结果大于1时，取其倒数；将所有计算结果相加计算算术平均值即为评价因子X(2)，可见该值越大说明平面上井网的规则性越好，该值越小，说明井网的平面规则性越差，评价因子X(2)为越大越优型；
所述表征注采井组注采矢量化评价因子X(3)，具体为：
其中：KAP、KBP、KCP、KDP分别为中心井与周围对应井连线的平均渗透率；KruAP(SoAP)、KruBP(SoBP)、KruCP(SoCP)、KruDP(SoDP)分别为中心井与周围对应井连线的平均油水流度之和；
对于注采井组内部，各方向注采井距为DisAP、DisBP、DisCP、DisDP，相应连线的平均剩余油饱和度为SoAP、SoBP、SoCP、SoDP，相应连线的平均渗透率为KAP、KBP、KCP、KDP，其中：
根据相对渗透率曲线，分别计算各条注采连线上平均剩余油饱和度下的平均油、水相对渗透率，计算油水流度之和KruAP(SoAP)、KruBP(SoBP)、KruCP(SoCP)、KruDP(SoDP)
油水流度：
中心井与周围对应各口井的渗流阻力最小值与最大值的比值，在高含水阶段，平面渗流差异，注入水的突进均衡性变差，评价因子X(3)变小，为实现均衡注采，在理想矢量井网条件下，各方向渗流阻力相同为最佳状态，评价因子X(3)为越大越优型；
所述表征注采井组矢量控制储量评价因子X(4)，具体为：
其中：CLAP、CLBP、CLCP、CLDP分别为中心井与周围对应井连线的视可动储量；分别为中心井与周围对应井连线的储层平均厚度；Sor为中心井的平均剩余油饱和度；
计算中心井与周围对应各口井的井间连线视控制可动储量，如果该井组各方向矢量控制储量差别越大，说明井组内各方向驱替效果差异性越大，即各方向控制储量最小值与最大值之比越小，则该井组内井间矛盾越大，评价因子X(4)为越大越优型；
所述表征注采井组面积控制率评价因子X(5)，具体为：
中心井控制总面积AP：
AC＝AC(1)∪AC(2)∪···∪AC(n)
其中：θi为第i口井与x轴的夹角；Dis(i)为第i口井与中心井的距离；AC(i)为任意两口注水井与生产井形成的控制区面积；n为中心井周围对应总井数；
在中心井组内部，以中心井周围一线井连线围成的静态控制面积为基数，各方向注采井实际控制下的面积百分数；在理想状态下，中心井控制的静态控制面积应全部被注采井控制，即面积控制率评价因子为1，评价因子X(5)为越大越优型；
所述表征注采井组储量控制率评价因子X(6)，具体为：
其中：为注采面积AC∩AP控制下的可动储量；/>为中心井控制总面积AP下的可动储量；
在中心井组内部，以中心井周围一线井连线围成的静态控制面积下的总可动储量为基数，各方向注采井实际控制下的可动储量百分数，储量控制率评价因子最大值为1，评价因子X(6)为越大越优型。
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