聚驱油藏后续水驱阶段低效循环判定方法

黄博

（中国石化华东分公司石油工程技术研究院，江苏南京210031）

聚驱油藏后续水驱阶段低效循环判定方法

黄博

（中国石化华东分公司石油工程技术研究院，江苏南京210031）

油田进行聚驱开发时，注入的聚合物会对油水井间已经形成的窜流通道起一定的改善作用，但是转后续水驱开发后，油水井间会再次形成窜流通道，在油水井间形成注入水的低效循环场。根据聚驱后续水驱阶段油水井的动态特征，结合实际油田的井史数据，选取注水井注入压力的下降程度，生产井见聚浓度的增长速率，采注比增长速率以及生产井采液突进强度作为判断后续水驱阶段形成低效循环的动态指标，采用层次分析法求取各指标权重，并利用模糊综合判定方法建立判定后续水驱阶段低效循环形成时机的模型。应用该模型对胜利GD油田后续水驱生产井组进行判定，结果表明，所建模型科学合理，计算结果可靠。

聚驱油藏；后续水驱；低效循环；模糊综合评判

现场油水井实际动态监测数据表明，聚驱油藏后续水驱阶段随着注入量的增加，油水井间会形成注入水低效循环场，注入水的低效循环降低了注入水的利用率，严重影响了聚驱开发效果[1]。目前，对于聚驱油藏后续水驱阶段低效循环形成的研究还不是很多，相关文献报道中，油田现场实例的介绍比较多，仅有少量文献描述了后续水驱阶段低效循环的动态表现特征[2-4]，缺乏系统的理论方法来判定低效循环场的形成时机。

本文首先选出最能体现聚驱油藏后续水驱阶段低效循环形成的动态指标，利用层次分析法求取所选取指标的权重，形成一套判断聚驱油藏后续水驱阶段低效循环形成的评价指标体系，在所建立的指标体系基础上，用模糊综合评判方法建立了聚驱油藏后续水驱阶段低效循环场形成时机的判别模型。该判别模型为研究聚驱油藏后续水驱阶段低效循环形成时机提供了科学的判别方法，对于提高注入水利用率，改善油田开发效果有很好的指导意义。

1 选取评价指标

1.1 注水井注入压力的下降程度D1

式中：PP为注聚后的注入压力，MPa；Pw1为注聚前的注入压力，MPa；Pw2为后续水驱的注入压力，MPa。

D1表明生产开发到后续水驱阶段，注入压力的下降程度，该值越大，后续水驱阶段形成低效循环的可能性就越大。

1.2 生产井见聚浓度的增长速率D2

式中：ΔCP'为阶段见聚浓度差，mg/L；h'为采油井阶段见聚有效厚度，m；ΔCP为累积见聚浓度差，mg/L；h为采油井累积见聚有效厚度，m。

D2表明采油井阶段见聚浓度差对累积见聚浓度差的偏离程度，该值越大，后续水驱阶段出现低效循环的可能性就越大。

1.3 采注比增长速率D3

式中：LPW'为后续水驱生产时单井产液量，m3；Qi'为后续水驱生产时单井注入量，m3；LPW为后续水驱生产时注采单元累计产液量，m3；Qi为后续水驱生产时注采单元累计注入量，m3。

D3表明后续水驱生产时，同一注采单元中，单井采注比与整个注采单元的采注比的偏离程度，其值越大，说明该注水井和与之相关的采油井之间形成低效循环的可能性越大。

1.4 生产井采液突进强度D4

式中：QLW为后续水驱生产阶段采液量，m3；h'为后续水驱生产阶段有效采液厚度，m；LPP为注聚生产后累计采液量，m3；h为注聚生产累计有效采液厚度，m。

D4表明后续水驱生产时，生产井阶段采液强度对整个聚驱生产的累计产液强度的突进程度，其值越大，后续水驱生产注采井之间形成低效循环的可能性越大。

2 求取指标权重

指标权重的确定采用层系分析法，层次分析法（AHP）是一种定性分析和定量计算相结合的系统分析方法[5]，分析步骤如下。

1）建立综合评价的因素集

将选取的评价指标D1、D2、D3、D4作为综合评价的因素集。

2）建立判断矩阵

采用九标度法表示所选取动态指标两两比较的相对重要性，构造判断矩阵。九标度判断矩阵标度含义见表1。根据该方法建立所选取的动态指标的判断矩阵见表2。

表1 九标度判断矩阵标度含义Table 1 Scale meaning of nine scaling judgment matrix

表2 动态指标判断矩阵及其权重Table 2 Dynamic indicators judgment matrix and its weight

3）计算指标权重

采用乘幂法[6]计算所选取的各指标的权重。乘幂法是一种迭代法，它是从任取一个非零向量开始，用矩阵A构造一向量序列来逼近A的最大特征值对应的特征向量。该特征向量即为各因素重要性的排序，将其归一化处理，得到各指标的权重。

用乘幂法计算所选取的指标的特征向量的方法如下。

取初始向量y(0)=（1，1，1，1）T根据迭代格式，判断矩阵最大特征向量求解如表3所示。

表3 判断矩阵最大特征向量求解过程Table 3 Solving process of maximum eigenvector in judgment matrix

则判断矩阵的最大特征向量为x（1）=（1，0.407 8，0.449 3，0.898 6）T。

将x（1）归一化后，最终求得指标Di的权重ωi分别为0.363、0.148、0.163、0.326（i=1，2，3，4）。

3 判别模型的建立

将所选取的指标的数值Di与其权重ωi的乘积的累加值记作Pi，作为后续水驱阶段低效循环的综合判度[7]。

通过对聚驱油田后续水驱生产中已经出现低效循环井组的分析，计算结果显示，现场测试窜流井的Pi值基本大于2.5，而Pi值小于2.5的井基本未发生窜流。所以后续水驱阶段开始形成低效循环时综合判度的数值范围为Pi≥2.5，即当综合判度Pi≥2.5时，井组开始形成低效循环。

4 判别模型的应用

应用判别模型，对胜利GD油田聚合物驱先导试验区转后续水驱生产的生产井组进行判别。该区于1992年9月开始注入聚合物，1997年3月转入后续水驱，累计注入聚合物干粉8 606 t，累计注入0.28PV。应用所建立的模型对该区后续水驱生产阶段的部分油水井组是否出现低效循环进行判定，判定结果如表4所示。

表4 试验井组判定结果Table 4 Determination results of test wells group

5 结论

1）根据油田实际生产状况，将注水井注入压力的下降程度，生产井见聚浓度的增长速率，采注比增长速率以及生产井采液突进强度确定为判断后续水驱阶段形成低效循环的评价指标，利用层系分析方法求取各指标权重，建立了一套判断聚驱油藏后续水驱阶段低效循环形成的评价指标体系。

2）利用模糊综合评判方法，建立了聚驱油藏后续水驱阶段低效循环场形成时机的判别模型。该模型在各评价指标与聚驱油藏后续水驱阶段低效循环场形成之间建立起非线性对应关系，可以作为一种聚驱油藏后续水驱阶段低效循环场形成的判别手段准确率高，实用性强。

[1]郭兰磊.胜利油区聚合物驱后注水技术政策界限研究[J].油气地质与采收率，2003，10（3）：72-74.

[2]王道远.杏北聚驱A块后续水驱开发特征及影响因素分析[J].油气田地面工程，2009，28（8）：13-15.

[3]王德，张智春，高小鹏，等.孤岛油田中一区馆3聚合物驱试验区转后续水驱开采特征[J].大庆石油地质与开发，2004，23（4）：61-62.

[4]李晓辉.南二东后续水驱含水上升规律[J].油气田地面工程，2010，29（12）：63-65.

[5]蔡晖.天然气开发评价与优化方法研究[D].北京：中国石油大学（北京），2002.

[6]文世鹏，张明.应用数值分析[M].北京：石油工业出版社，2005：7.

[7]窦之林，曾流芳，张志海，等.大孔道诊断和描述技术研究[J].石油勘探与开发，2001，28（1）：75-77.

（编辑：尹淑容）

Method of judging low efficient circulation in sequent water flooding period of polymer flooding oilfield

Huang Bo
(Petroleum Engineering Technology Research Institute,East China Company,SINOPEC,Nanjing,Jiangsu 210031,China)

∶The polymer can remedy the low efficiency circulation which has formed while the field is developed by polymer flood⁃ing,but the low efficiency circulation may arouse again during the sequent water flooding.According to the performance of oil and water wells after low efficient circulation formed during the sequent water flooding,combined with the historical data in actual block,selecting declining degree of injection pressure,growing rate of polymer concentration,ascending factor of production factor per flooding unit and dashing level of liquid production as the dynamic indexes and weighting all of the indexes by applying analyti⁃cal hierarchy process,a judging model for the forming time of low efficient circulation during the sequent water flooding was estab⁃lished by using the fuzzy integrated evaluation.The model is applied to distinguish the well groups of Shengli GD Oilfield,and the results show that the established model is reasonable and dependable.

∶polymer flooding reservoir,subsequent water flooding,low efficiency circulation,fuzzy integrated evaluation

TE357

A

2014-09-29。

黄博（1986—），女，助理工程师，采油工艺。