基于AHP的储层非均质性综合评价研究

韩玲玲　王立军　王翠姣

摘 要：运用层次分析法（AHP）对葡108区块重点砂体的储层非均质性进行综合评判，建立系统层次结构模型，利用相关性分析原则优选评判参数，并根据专家打分法和标度原则对储层的各个指标进行科学排序，计算权重指标。将计算得出的非均质性综合指数和砂体对应的采出程度进行趋势分析，得出非均质综合指数越高，采出程度越小，挖潜潜力越大，对该区块挖潜对象的确定以及挖潜方案的优选有重要的意义。

关 键 词：层次分析法；综合评判；挖潜潜力

中图分类号：TE122 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2017）07-1396-03

Study on the Comprehensive Evaluation

of Reservoir Heterogeneity Based on AHP

HAN Ling-ling1， WANG Li-jun1， WANG Cui-jiao2

（1. Northeastern Petroleum University， Heilongjiang Daqing 163318，China；

2. Yanshan University， Hebei Qinhuangdao 066000， China）

Abstract： The analytic hierarchy process （AHP） was used to comprehensively evaluate the reservoir heterogeneity of the key sand bodies in P108 block， the hierarchical structure model of the system was established， and the parameters were optimized by the correlation analysis principle. The indexes of the reservoir were sorted according to the expert scoring method and the scale principle， and the weight index was calculated. The heterogeneity index and the recovery degree of the sand body were analyzed. Its concluded that， the higher the heterogeneity index is， the smaller the recovery degree is， and the greater the potential tapping potential is. The conclusion is of great significance to determine the object for tapping potential of the block and to optimize the potential tapping scheme.

Key words： Analytic hierarchy； Comprehensive evaluation； Potential tapping

河流相砂巖与三角洲砂岩是我国主要的含油气储层，其石油探明储量巨大，但是在河道沉积中，剖面上砂体厚、窄，大量分布多层叠置的透镜状，垂向叠加众多，少有侧向叠加，这就导致其储层的砂岩连续性和连通性差，再加上隔夹层的分布、流体的非均质性，产生了复杂的、多级次的储层非均质性。[1，2]目前，国内外学者针对储层非均质性做了大量的研究和实验工作，形成了包括模糊数学分析[3，4]、变差函数分析[5]、分型模型分析[6]、综合指数分析[7，8]、地质建模三维模型分析[9-11]及洛伦兹统计分析[12，13]等一系列的方法。但是针对不同区块的不同地质条件还是要进行合理的方法选择。针对葡一断块的葡108井区，综合考虑其沉积特点，采用层次分析法，并且优选渗透率、渗透率变异系数、平面突进系数、砂岩有效厚度、韵律、沉积微相、叠加关系七个参数来对其储层非均质特性进行综合评判，指导剩余油挖潜。

1 地质概况

葡北油田葡萄花构造是一个穹窿状背斜，并且具有隆起幅度高、构造面积大、倾角平缓的特点。其中主要构造特征明显，轴向由北东25°延至北西345°，若以-1 025 m等高线为计算标准，可以计算得到此构造面积为225 km2，其中长22 km，宽12 km。由于断层在顶部的切割作用，使得构造顶部形成了自北而南依次为-750、-725、-750 m的三个局部高点。葡萄花构造的东翼倾角3o，北端2o，南端小于1o，西翼倾角5o，整体上来说属于倾角平缓类型。

葡108位于该构造的东北部，呈南高北低的鼻状构造，构造高点-960 m，以-1 050 m圈闭线计算，闭合高度90 m。所在的葡一油层包括3个砂岩组，11个小层、26个沉积单元。储层的沉积环境主要是三角洲内前缘沉积，其中顺直型网状水下分流河道砂所占比例最大，另外在局部还分布有部分的低弯曲分流砂体。在参考区域沉积环境和静态分析资料的基础上，进一步结合相模式和测井模式，确定葡一组油层不只存在一种砂体，而是三角洲内前缘相、三角洲外前缘相和三角洲内、外前缘过渡相的一种组合。该油藏自1980年投入开发，现综合含水92.17%，现阶段已经进入特高含水阶段，并且储层内非均质性变化复杂，开展其非均质性综合描述很有必要。

2 综合定量表征非均质性

2.1 定量表征原理

层次分析法[14]（The analytic hierarchy process）简称AHP，由美国运筹学家托马斯·塞蒂（T.L.Saaty）在20世纪70年代中期由正式提出，这种方法解决了一些问题由于数据及资料的不确定性只能定性处理的难题，巧妙地将定性和定量结合在一起，既系统又层次分明。在处理复杂的决策问题上具有一定的优势，得到人们的认可。

其在参照人们主观判断的基础上，实现定性分析与定量分析的有机结合，使目标结果更加明确。首先根据问题的性质和要达到的总目标对分析对象进行层次化处理，用各种不同的影响因素来替代复杂的问题，将问题进一步明了、细化，然后因素间的相互联系展开分析，再次对因素进行层次划分，这样问题就变成了一个具有层次结构并且条理清晰的结构模型，一个我们所熟悉的总目标与因素之间相互联系的相对重要程度的权值或相对优劣次序的问题。

2.2 层次分析法的计算步骤[15]

使用层次分析法计算储层非均质性综合指数的基本算法如下：

（1）确定对象的集合

记： ，Ai即为非均质综合指数的影响因素。

（2）参数归一化处理

在实际计算中，为了能使参数计算结果具有相同的尺度，具有一定的代表性，需要通过极差变换法对优选的参数进行归一化处理，将参数统一标定为0～1之间，求得 。

（3）参数权值的确定

在参数权值的过程中，采用的层次分析法，这种方法将定性分析与定量分析进行了结合，首先需要参考专家意见对优选参数进行排序，然后按照数学方法确定参数权值。

① 构造判断矩阵

=

其中表1：

2.3 综合表征参数的选取与赋值

影响非均质综合指数的因素有很多，主要有砂岩厚度、砂岩有效厚度、孔隙度、渗透率、泥质含量、粒度中值、孔吼半径、叠加关系、平面突进系数、渗透率变异系数、韵律、沉积微相12个参数。将这些参数进行相关性分析，将相互之间关联程度大的剔除，并按照专家打分法与标度原则对其进行排序，最终得到砂岩有效厚度、渗透率、叠加关系、平面突进系数、渗透率变异系数、韵律、沉积微相7个参数，并且这7个参数的重要程度依次降低。

在儲层非均质综合指数计算中，以参数对采出程度的贡献大小来进行归一化，对采出程度贡献越大，则采出程度越高，剩余储量越小，非均质性越弱，非均质综合指数越低，用 来进行归一化。以渗透率为例，如果渗透率的数值越大，即渗透率对采出程度贡献越大，则采出程度越高，剩余储量越小，非均质性越弱，非均质综合指数越低，所以进行极差变换时将渗透率最小值赋为1，最大值赋为0。反之则 进行归一化。对于叠加关系、沉积微相和韵律三个参数，需要统计研究对象采出程度，将（1-采出程度）数值按照极差变换法进行赋值（表2）。

3 非均质综合指数与单砂体采出程度的关系

统计葡108区块239个单砂体，根据剩余储量排序发现，前18个单砂体的剩余储量已占该区块总剩余储量的一半以上，所以决定以这18个单砂体为重点研究对象，计算其单砂体非均质综合指数。并绘制了其与采出程度关系曲线图（图1），发现非均质综合指数越高，采出程度越小，挖潜潜力越大，这样就为以后重点挖潜对象以及潜力研究做好准备工作。

4 结 论

以葡108区块储量丰富的18个单砂体的非均质性为重点，采用层次分析法，解决了单因素评判的片面性，优选七个参数计算18个单砂体的非均质综合指数，并将计算出来的数值与其对应的采出程度进行趋势分析，得到了非均质综合指数越高，采出程度越小，挖潜潜力越大的一般性结论，这说明此综合方法对于该区块是适用的，为该区块开展后续工作提供了强有力的支持。

参考文献：

[1] 束青林，张本华.河道砂储层油藏动态模型和剩余油预测[M].北京： 石油工业出版社，2004：43-47.

[2]于红枫， 周文， 赵风云. 尕斯油田 N21 油藏南区储层非均质性研究[J]. 西安石油学院学报（自然科学版）， 2003， 18（6）： 21-23.

[3]杨少春. 储层非均质性定量研究的新方法[J]. 石油大学学报（自然科学版），2000， 24（1）： 53-56.

[4]朱小燕， 孙卫， 李建霆， 等. 陇东城壕——南梁地区长6储层特征研究[J].天然气地球科学，2007， 18（6）： 903-907.

[5]刘泽容， 信荃麟，王伟锋， 等.油藏描述原理与方法技术[M]. 北京： 石油工业出版社， 1993： 56-63.

[6]杨庆红， 谭吕， 蔡建超， 等. 储层微观非均质性定量表征的分形模型[J].地球物理学进展， 2012， 27（2）： 603-609.

[7]杨少春，周建林.胜坨油田二区高含水期三角洲储层非均质特征[J].石油大学学报（自然科学版）， 2001， 25（1）： 37-41.

[8]冯建伟， 戴俊生， 杨少春， 等. 综合指数法在河流相储层非均质性研究中的应用——以胜坨油田二区沙二段34储层为例[J].沉积与特提斯地质，2011， 31（2）： 75-81.

[9]张团峰. 在储层建模中利用多点地质统计学整合地质概念模型及其解释[J].地学前缘， 2008， 15（1）： 26-35.

[10]吴星宝， 李少华， 尹艳树， 等. 相控随机建模技术在非均质性研究中的应用[J].断块油气田，2099， 16（2）： 58-60.

[11]杨少春， 王瑞丽. 不同开发时期砂岩油藏储层非均质三维模型特征[J]. 石油与天然气地质， 2006， 27（5）：652-659.

[12]刘超， 马奎前， 李红英， 等. 基于洛伦兹曲线法定量表征储层非均质性方法的改进与应用[J].中国海上油气， 2012， 24（2）：36-38.

[13]马玉玲. 劳伦兹方法在储层非均质评价中的应用[J]. 长江大学学报（自科版）， 2013， 10（10）： 90-91.

[14]T.L.Satty. The Analytie Hierarchy Process[R]. MCrGaw一Hill， 1980.

[15] 顾静忠. AHP 法在砼配合比设计风险管理中的应用[J]. 建筑设计

管理， 2010， 27（9）： 61-64.

[16]许树柏. 层次分析法原理[M]. 天津： 天津大学出版社， 1998.