一種縫洞型碳酸鹽巖油藏單井注水替油效果定量評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油藏注水替油開發(fā)領(lǐng)域，涉及一種綜合不同動(dòng)靜態(tài)資料定量化評(píng)價(jià)單 井注水替油開發(fā)效果的方法，特別是一種縫洞型碳酸鹽巖油藏單井注水替油效果定量評(píng)價(jià) 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 縫洞型碳酸鹽巖油藏儲(chǔ)集空間類型多樣、非均質(zhì)性矛盾突出、油水關(guān)系復(fù)雜，該類 復(fù)雜巖性油藏在高效開發(fā)、規(guī)模建產(chǎn)及穩(wěn)產(chǎn)、儲(chǔ)層描述及流體流動(dòng)規(guī)律分析、提高采收率等 方面仍存在諸多難題。目前，單井注水替油已成為國內(nèi)縫洞型碳酸鹽巖油藏進(jìn)一步提高采 收率的主導(dǎo)技術(shù)。盡管注水替油的現(xiàn)場應(yīng)用取得了十分顯著的增油效果，但如何綜合動(dòng)靜 態(tài)資料準(zhǔn)確的定量評(píng)價(jià)單井注水替油開發(fā)效果，從而對(duì)選擇適宜的優(yōu)化調(diào)整對(duì)策提供依據(jù) 的研究工作尚未開展。
[0003] 國內(nèi)對(duì)單井注水替油開發(fā)效果的評(píng)價(jià)分析主要依靠經(jīng)驗(yàn)，主觀性強(qiáng)且僅能考慮單 一屬性因素，如噸油耗水率、吞吐輪次、增油量等的影響，在缺乏先驗(yàn)認(rèn)識(shí)的情況下，難以定 量化研究不同類別樣本集合的真實(shí)特征。而由于單井注水替油屬于國內(nèi)特色技術(shù)，國外尚 未有縫洞型碳酸鹽巖油藏單井注水替油的實(shí)例。模糊綜合評(píng)判是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合 評(píng)估方法，它根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，即采用模糊數(shù)學(xué)對(duì) 受到多因素協(xié)同制約的事物或?qū)ο筮M(jìn)行一種總體的評(píng)價(jià)，具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)， 適用于各種模糊的、難以量化的非確定性復(fù)雜問題。但是，由于在確定各因素指標(biāo)影響重要 次序、評(píng)價(jià)因素集權(quán)重設(shè)置等方面過多依靠主觀判斷，傳統(tǒng)的模糊評(píng)判理論對(duì)于介質(zhì)類型 多、尺度差異大的縫洞型碳酸鹽巖油藏單井注水替油效果定量評(píng)價(jià)適應(yīng)性較差?，F(xiàn)階段，建 立一套可操作性強(qiáng)的縫洞型碳酸鹽巖油藏單井注水替油效果定量化評(píng)價(jià)方法，仍是一大亟 待解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)合主成分分析、層次分析與模 糊綜合評(píng)判的縫洞型碳酸鹽巖油藏單井注水替油開發(fā)效果的定量評(píng)價(jià)方法。該評(píng)定方法 能夠克服傳統(tǒng)模糊評(píng)判方法在確定因素指標(biāo)影響的重要次序、評(píng)價(jià)因素的權(quán)重設(shè)置等方面 過多依賴于主觀判斷的局限性，真正綜合動(dòng)靜態(tài)資料定量化評(píng)價(jià)單井注水替油的開發(fā)效 果，從而為選擇適宜的優(yōu)化調(diào)整對(duì)策提供依據(jù)。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種縫洞型碳酸鹽巖油藏單井注水替油效果定量 評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：
[0006] 構(gòu)建等級(jí)模糊子集，定量表征各級(jí)評(píng)價(jià)因素的隸屬度，獲得隸屬度矩陣S;
[0007] 確定各評(píng)價(jià)因素的權(quán)重，獲得評(píng)判權(quán)重向量A;
[0008] 利用模糊變換數(shù)學(xué)模型對(duì)所述評(píng)判權(quán)重向量A和所述隸屬度矩陣S進(jìn)行計(jì)算，獲得 模糊綜合評(píng)價(jià)的測(cè)度值向量B;
[0009] 采用最大隸屬度原則，確定最終的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果；
[0010] 其中，所述等級(jí)模糊子集包括評(píng)價(jià)因素集U和評(píng)語集V;
[0011]所述模糊變換數(shù)學(xué)模型對(duì)應(yīng)的表達(dá)式為：
[0013] b為隸屬于第j等級(jí)評(píng)價(jià)效果的隸屬度;ai為第i個(gè)評(píng)價(jià)因素的權(quán)重值;Slj為第i個(gè) 評(píng)價(jià)因素隸屬于第j等級(jí)評(píng)價(jià)效果的隸屬度;P為所述評(píng)價(jià)因素集U中評(píng)價(jià)因素的個(gè)數(shù);m為 評(píng)語集V的維數(shù)。
[0014] 在上述評(píng)價(jià)方法中，優(yōu)選的，所述評(píng)價(jià)因素集U包括一級(jí)評(píng)價(jià)因素集和各一級(jí)評(píng)價(jià) 因素的二級(jí)評(píng)價(jià)因素集。
[0015] 在上述評(píng)價(jià)方法中，優(yōu)選的，所述一級(jí)評(píng)價(jià)因素包括靜態(tài)地質(zhì)因素、衰竭開采狀 況、注入?yún)?shù)、效果評(píng)價(jià)指標(biāo)；
[0016] 所述靜態(tài)地質(zhì)因素的二級(jí)評(píng)價(jià)因素包括鉆井漏失量、儲(chǔ)集空間類型、儲(chǔ)集體封閉 性、動(dòng)態(tài)地質(zhì)儲(chǔ)量、能量評(píng)價(jià)、水體倍數(shù)；
[0017] 所述衰竭開采狀況的二級(jí)評(píng)價(jià)因素包括產(chǎn)量響應(yīng)特征、見水特征、轉(zhuǎn)注前含水率、 轉(zhuǎn)注前采出程度；
[0018] 所述注入?yún)?shù)的二級(jí)評(píng)價(jià)因素包括日注入量、周期注水時(shí)間、周期燜井時(shí)間、目前 吞吐輪次；
[0019] 所述效果評(píng)價(jià)指標(biāo)的二級(jí)評(píng)價(jià)因素包括噸油耗水率、累積存水率、累積注采比、提 高采收率值。
[0020] 在上述評(píng)價(jià)方法中，優(yōu)選的，所述評(píng)語集V包括評(píng)語好、較好、一般、差。
[0021] 在上述評(píng)價(jià)方法中，優(yōu)選的，所述獲得各評(píng)價(jià)因素的權(quán)重的方法包括以下步驟：
[0022] 獲取待測(cè)油井動(dòng)靜態(tài)資料，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)各評(píng)價(jià)因素的指標(biāo)取值進(jìn)行 標(biāo)準(zhǔn)化處理；
[0023]分析各評(píng)價(jià)因素對(duì)單井注水替油開發(fā)效果的影響規(guī)律，確定其相關(guān)性；
[0024] 采用主成分分析法確定各評(píng)價(jià)因素的相關(guān)系數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行排序；
[0025] 采用層次分析法計(jì)算全部評(píng)級(jí)因素對(duì)單井注水替油開發(fā)效果的影響權(quán)重。
[0026] 在上述評(píng)價(jià)方法中，優(yōu)選的，所述評(píng)級(jí)指標(biāo)體系包括一級(jí)因素指標(biāo)和二級(jí)因素指 標(biāo)；
[0027] 所述一級(jí)因素指標(biāo)選自所述一級(jí)評(píng)價(jià)因素集;所述二級(jí)因素指標(biāo)選自所述二級(jí)評(píng) 價(jià)因素集。
[0028]在上述評(píng)價(jià)方法中，優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)化處理的方法為歸一化處理。
[0029] 在上述評(píng)價(jià)方法中，優(yōu)選的，所述各評(píng)價(jià)因素對(duì)單井注水替油開發(fā)效果的影響規(guī) 律包括以下規(guī)律：
[0030] 儲(chǔ)集體封閉性好，注水替油井受構(gòu)造局限影響小，失效風(fēng)險(xiǎn)低；
[0031] 儲(chǔ)集體封閉性差，則往往存在多個(gè)儲(chǔ)集體供液，受構(gòu)造局限影響，注水后若連通通 道水淹，大部分剩余油將無法采出，注水替油井將迅速失效；
[0032] 對(duì)于明顯放空或嚴(yán)重漏失的井，初期日產(chǎn)液量高，基本可確定為鉆遇了洞穴型儲(chǔ) 集體，衰竭開采的產(chǎn)量響應(yīng)符合緩慢遞減特征；
[0033] 單井控制動(dòng)態(tài)地質(zhì)儲(chǔ)量較大、儲(chǔ)集體封閉性好且水體不發(fā)育，油壓降與累產(chǎn)液量 曲線滿足線性關(guān)系，注水增油效果顯著，生產(chǎn)過程中會(huì)表現(xiàn)出置換快、燜井時(shí)間較短的規(guī) 律；
[0034] 對(duì)于連通性差的裂縫型和孔洞型儲(chǔ)層，注入水會(huì)在井底附近的酸蝕縫孔、天然孔 洞中形成一定置換，但是日注水量低(一般小于200m 3/d)，周期燜井時(shí)間長(超過15d)，注水 替油有效輪次少(小于5輪），增油有限(小于1000 t);
[0035]對(duì)于存在能量供給的縫洞儲(chǔ)集體，油壓降與累產(chǎn)液量不是單一的線性關(guān)系，高強(qiáng) 度注水在近井地帶容易形成次生水錐，注水無效循環(huán)的風(fēng)險(xiǎn)大，需慎重考慮注水替油開發(fā)。 圖2A和圖2B分別表示定容洞穴型縫洞儲(chǔ)集體和存在能量供給的縫洞儲(chǔ)集體的油壓降-累產(chǎn) 液變化特征曲線圖。
[0036]在上述評(píng)價(jià)方法中，優(yōu)選的，所述相關(guān)性包括正相關(guān)和負(fù)相關(guān)。
[0037] 在上述評(píng)價(jià)方法中，優(yōu)選的，所述主成分分析法包括以下步驟：
[0038] 建立評(píng)價(jià)因素的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)方差系數(shù)矩陣;求取所述協(xié)方差系數(shù)矩陣的特征值和相 應(yīng)的正交化單位特征向量;計(jì)算主成分的方差貢獻(xiàn)率與累積方差貢獻(xiàn)率;計(jì)算主成分載荷； 計(jì)算主成分得分系數(shù);所述主成分得分系數(shù)為各評(píng)價(jià)因素的相關(guān)系數(shù)。
[0039] 在上述評(píng)價(jià)方法中，優(yōu)選的，所述層次分析法包括以下步驟：
[0040] 按照層次分析法中的1-9比率標(biāo)度對(duì)排序后的各評(píng)價(jià)因素的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行兩兩比 較，得到定量化的判斷矩陣；
[0041] 利用平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI檢驗(yàn)所述判斷矩陣是否滿足一致性;若不滿足一致 性，則修改所述判斷矩陣中相關(guān)評(píng)價(jià)因素的比率標(biāo)度，直至所述判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)； 若所述判斷矩陣滿足一致性，則求取所述判斷矩陣的最大特征值及其特征向量；
[0042] 所述特征向量為所述評(píng)判權(quán)重向量A。
[0043] 本發(fā)明還提供上述評(píng)價(jià)方法在縫洞型碳酸鹽巖油藏單井注水替油開發(fā)中的應(yīng)用。
[0044] 在上述應(yīng)用中，優(yōu)選的，所述縫洞型碳酸鹽巖油藏為奧陶系層間巖溶-斷裂控制的 縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層，更優(yōu)選為塔里木奧陶系層間巖溶-斷裂控制的縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層 油田或中石化塔河奧陶系層間巖溶-斷裂控制的縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層。
【附圖說明】
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