低渗透砾岩油藏注水开发效果综合评价

朱龙权 粟 娥 彭明超 郭 涛

(1.中石化江苏油田分公司， 江苏 金湖 211600； 2.四川海盾石油新技术有限公司， 成都 610041；3.中油川庆钻探工程有限公司， 成都 610051； 4.中油新疆油田分公司, 新疆 克拉玛依 834000)



低渗透砾岩油藏注水开发效果综合评价

朱龙权1,2粟 娥3彭明超4郭 涛2

(1.中石化江苏油田分公司， 江苏 金湖 211600； 2.四川海盾石油新技术有限公司， 成都 610041；3.中油川庆钻探工程有限公司， 成都 610051； 4.中油新疆油田分公司, 新疆 克拉玛依 834000)

冲积扇形成的低渗透砾岩油藏，储层岩石成份成熟度和结构成熟度低，平面、纵向非均质性强，常用的注采能力、井网适应性、采收率等指标难以有效评价和对比该类油藏的注水开发效果。根据不同地质因素、开发因素对注水开发效果的影响程度，筛选9类20项开发动态指标，应用模糊综合评判方法，定量评价不同油藏注水开发效果。

低渗透； 砾岩油藏； 注水效果评价； 模糊评判； 权重分析

新疆乌尔禾 — 夏子街油田共有18个注水开发单元，属于低渗透砾岩多层状油藏。注水开发表现出油井见水早、含水率上升快。油田过早进入中高含水开发阶段，采出程度、采油速度低，地层能量保持程度低。为合理有效开发该类油藏，需对油藏注水开发效果进行有效评价，筛选出注水效果差、调整潜力大的油藏实施开发调整。

针对如何开展油田注水开发效果评价，学者们开展了深入研究，形成了一系列的经验公式和图版：如评价采收率和水驱动用储量的水驱特征曲线[1-3]；评价含水与采收率关系的童氏图版[1]；评价注水利用率的存水率、含水率与采出程度图版[4-5]；还有相关压力系统、水驱储量动用等现场统计与计算，注采能力分析，井网适应性分析等方面。这些指标分别从不同的方面评价油田注水开发效果。实际应用中，各指标可量化，但具有一定的片面性，且在综合评价时只能定性说明。本次研究结合油藏注水开发特点，分析筛选9类20项表征注水开发效果的指标，通过归一化处理、权重分析、模糊综合评判，计算评价注水开发效果的综合指标，实现不同注水开发单元、不同注水开发井组的注水效果评价，为改善注水开发效果和调整开发方案提供依据。

1 指标的选取和计算

考虑既能反应注水开发效果，又要便于获得和对比，因此评价指标选取和计算尽量用无因次指标[6-7]。

1.1 注采能力指标

无因次产液量：目前年均日产液量除以注水前年均日产液量。

无因次产油量：目前年均日产油量除以注水前年均日产油量。

无因次视吸水指数：目前年均视吸水指数除以注水初期视吸水指数。

1.2 采出速度指标

采液速度：折算年产液量除以地质储量。

采油速度：折算年产油量除以可采储量[1-2]。

1.3 井网适应性指标

见效井比例：见效油井数除以注水对应的油井数。

水窜井比例：注水快速水窜油井数除以见效油井数。

水驱控制程度：油井射开层段中注水层厚度除以总厚度[8]。

1.4 压力系统指标

压力保持水平：目前地层压力除以原始地层压力。

无因次油井流压：目前油井流压除以饱和压力。

无因次注水压力：目前注水井油压除以计算最大井口压力。

1.5 含水率指标

含水上升率：注水后年平均含水上升率。

无因次含水采出比：目前含水采出比除以极限含水采收率比。

1.6 注水利用率指标

即时耗水率：阶段注水量与阶段产油量之比。

累积耗水率：累积注水量与累积产油量之比。

存水率：阶段注水量与阶段产水量之差阶段注水量之比。

1.7 水驱动用状况指标

水驱动用程度：吸水和产液厚度与油水井射开总厚度的比值[8]。

1.8 技术措施效果指标

综合递减率：注水后年平均综合递减率。

1.9 可采储量指标

无因次预测采收率：动态预测采收率[1-2]与标定采收率的比值。

无因次采出程度：目前采出程度与标定采收率的比值。

2 指标计算及权重分析

2.1 指标归一化处理

由于各个指标之间存在量纲、数量级的差异，无法直接进行比较，因此将这些指标进行无量纲化处理，归一化到[0，1]区间。这个过程就是求指标的隶属函数，利用隶属函数可求得每项指标的决策因子的大小[9-10]。根据“相对优化”理论，把指标分成“越大越优型”和“越小越优型”；结合实际问题特点，选用梯形分布。无因次产液量、无因次产油量、无因次视吸水指数、采液速度、采油速度、见效井比例、水驱控制程度、压力保持水平、存水率、无因次预测采收率、无因次采出程度等指标参数越大，反应注水效果越好，采用升半梯形分布；而水窜井比例、无因次注水压力、含水上升率、无因次含水采出比等7项指标越小反映注水效果越好，采用降半梯形分布。

(1)升半梯形分布。其数学表达方式为：

(1)

式中：a1— 单项因素的极小值；

a2— 单项因素的极大值。

(2)降半梯形分布。其数学表达方式为：

(2)

在评价过程中，考虑个别层位参数突变影响评价结果，因此对评价指标规定了最大值和最小值。当参数为“越大越优型”，评价参数大于或等于最大值时，该参数的决策因子值为1；当评价参数小于或等于最小值时，该参数的决策因子值为0。当参数为“越小越优型”，评价参数大于或等于最大值时，该参数的决策因子值为0；当评价参数小于或等于最小值时，该参数的决策因子值为1。因此求出的决策因子介于[0，1]。

区分正逆向参数后，分别根据升半梯形分布、降半梯形分布，建立评价指标的指标因素集[7,9-11]。对各指标数据进行无量纲化处理，剔除不同参数间量纲的差异，得到无量纲参数矩阵R。

(3)

式中：xij— 第i个样品的第j个指标值；

μij—xij无量纲化结果。

2.2 指标权重的确定

采用层次分析法，根据各指标、参数对注水开发效果评价的重要程度，分2级给出不同的权重，各级权重以专家打分为主[7, 9-11]。各参数的权重分数如表1所示。

3 实际应用

根据本次研究提出的综合评判方法，结合常规评价相关开发指标的求取，对新疆乌尔禾 — 夏子街砾岩低渗透油藏18个注水单元20项指标进行采集，并按照归一化处理方法、权重分配系数、矩阵计算等求得各单元注水效果综合指数。

根据计算结果并结合各单元实际开发情况，把注水效果分为5类：(1)注水开发效果很差，综合指数≤0.3，有2个开发单元；(2)注水开发效果较差，0.3<综合指数≤0.4，有6个开发单元；(3)注水开发效果一般，0.4<综合指数≤0.5，有3个开发单元；(4)注水开发效果较好，0.5<综合指数≤0.6，有3个开发单元；(5)注水开发效果很好，综合指数>0.6，有5个开发单元(图1)。

表1 指标权重分配表

图1 某油田注水开发单元注水效果综合评价分类图

根据评价结果，对注水开发效果很差和较差单元注水的适应性进行系统研究。目前已对W101T1b、W109T1b、W36T1b等3个注水效果差或者较差的开发单元实施停注，停注后开发效果有所好转；对W16T2k1、W16T2k2、W5T2k2等注水效果较差单元开展改善开发效果综合研究；针对注水开发效果一般的开发单元，可以实施注水开发，但需要对井网的适应性进行研究，即将开展W33T2k1井网

加密调整；针对注水开发效果较好的开发单元，需加强细分注水、动态调配和油水井措施，进一步强化注水效果；针对注水开发效果很好的开发单元，需考虑注水开发后期进一步提高采收率问题。

4 结 语

(1)综合评价指标可定量评价注水开发效果，各指标参数的求取应用了传统的相关经验公式和图版，指标参数可信度高。

(2)注水效果综合评价指标选取了9类20项，涵盖了表现注水开发效果的主要特征参数，评价结果能够代表注水开发单元的真实情况，也可应用于同一注水开发单元内不同注采井组注水效果分析。

(3)对某油田18个注水开发单元综合评价表明，评价结果符合实际开发现状。根据开发效果级别，开展相应研究并采取措施，且已实施开发单元效果良好。

[1] 童宪章.油井产状和油藏动态分析[M].北京:石油工业出版社,1981:37-49.

[2] 陈元千.油气藏工程实用方法[M].北京:石油工业出版社,1999:344-397.

[3] 陈元千.现代油藏工程[M].北京:石油工业出版社,2001:77-84.

[4] 蒋远征,金拴朕,杨晓刚,等.特低渗油田注水效果存水率和水驱指数评价法[J].西南石油大学学报(自然科学版),2009,31(6):63-65.

[5] 康晓珍,张德强,任雪艳.油田注水开发效果评价研究[J].辽宁化工,2011,40(11):1151-1152.

[6] 庞霄.油田注水开发效果评价方法研究[D].西安:西安石油大学,2009:18-40.

[7] 罗银富.油田注水开发效果评价方法研究[D].成都:西南石油学院,2005:26-30.

[8] 朱龙权.W2断块低 — 特低渗油藏细分层调整研究[J].西南石油大学学报(自然科学版),2008,30(4):107-110.

[9] 郑伟,姜汉桥,陈民锋,等.中高含水期油藏注采有效性研究[J].特种油气藏,2011,18(4):66-69.

[11] 陈民锋,姜汉桥,朱龙权.水驱砂岩油藏注采窜流井区判别与研究[J].复杂油气藏,2011,4(1):46-49.

The Evaluation Methods on Water-flooding Effectiveness in Low Permeability Conglomerate Reservoir Development

ZHULongquan1,2SUE3PENGMingchao4GUOTao2

(1. Sinopec Jiangsu Oilfield Company, Jinhu Jiangsu 211600, China;2. Sichuan New Technology Co., Ltd., Chengdu 610041, China;3. CNPC Chuanqing Drilling Engineering Company Limited, Chengdu 610051, China;4. PetroChina Xinjiang Oilfield Company, Karamay Xinjiang 834000, China)

Low Permeability conglomerate reservoir, caused by alluvial fan, has low rock compositional maturity and textural maturity but very high heterogeneity in different direction. In the development progress on such reservoirs, it′s difficult to evaluate the efficiency of water injection, the well pattern adaptability, the injection and corresponding production capability and the recovery rate, et al. According to the analysis and statistics of exploitation dynamics, this paper sifts 20 numerical indicators, which is classified in 9 classes, to quantitatively evaluate the efficiency of water injection in reservoir development by fuzzy mathematics comprehensive methods.

low permeability; conglomerate reservoir; water-flooding effect evaluation; fuzzy evaluation; weight analysis

2015-01-29

中石化科技基金项目“小断块油藏油水过渡带提高采收率研究”(P13125)

朱龙权(1973 — )，男，高级工程师，研究方向为油田开发工程。

TE33+1

A

1673-1980(2015)05-0056-03