绥中36-1油田调剖效果评价方法及应用

王 凯

（中海石油研究总院有限责任公司/海洋石油高效开发国家重点实验室，北京 100028）

海上油田由于平台限制，多采用大井距、高液量、多层合采，高强度的开采方式极易造成层间及平面注入水快速水窜。调剖堵水[1-3]是稳油控水的关键技术，相比于其他措施，具有操作简单、经济可行、见效快等优点，在改善中高含水期油田开发效果方面起到了重要作用。

统计结果发现，油藏非均质性不同，调剖措施实施效果也不同；开发状况不同，调剖措施实施效果也不同。究竟哪些油藏适合调剖，哪些开发阶段适合调剖，这些基于矿场实际效果的统计分析尚不明确。究其原因，主要是未对已实施的调剖措施效果进行合理、客观的定量化评价[4-5]。

针对上述问题，笔者结合层次分析、模糊数学、灰色关联分析等方法[6-8]，基于海上油田七项指标及其值域特点，根据拟合结果，采用更适合海上油田的抛物型隶属函数，建立基于多层次模糊综合评判的调剖效果评价方法，对调剖措施效果进行合理、客观的定量化表征，为提高调剖措施的成功率奠定基础。

1 调剖效果评价方法

1.1 指标分级

调剖措施效果评价中，各个指标在不同层次上影响着评价结果。评价前期需要对这些指标进行归类，从不同层次分析得到最终评价结果，本文将评价分为两级[9]，如表1所示。

1.2 单指标评价向量的描述

表1 调剖效果评价指标分级

调剖措施效果的好坏可以建立评语集合U来描述[10]。

某一评价指标x对评价结果最大隶属度原则的确定，即通过单指标评价向量Ri来表示。

基于海上油田调剖措施效果评价指标值分布的特点，划分各种评价指标的评价标准如表2所示。

表2 调剖措施效果评价指标评价标准

1.3 隶属函数的确定

基于海上油田值域特点及数据拟合度，本文采用抛物型隶属函数，包括：升抛物型分布和降抛物型分布[11-12]。

升抛物型分布（越大越优型）：

降抛物型分布（越小越优型）：

考虑实际情况，这两种抛物型分布可以被化简为：

升抛物型分布：

降抛物型分布：

依据表3，综合抛物线或其组合模型，对各个评价指标分别建立有关“五级评语”相关的隶属度模型，并依此进行单因素评价向量计算。

1.4 多层次模糊综合评判模型

对于一个事物拥有n个因素，且有m 种评判，若对因素集U 中任一因素ui单独做评判，利用隶属函数法，得到单因素评判向量Ri={ri1，ri2，…，rim}，因此，这n个因素的评判向量组成的评判矩阵，就由R={rij}n×m表示：

（U，V，R）即组成一个决策模型，U、V、R 是该模型的三要素。

由于U 中的各指标重要程度不一样，所以，还需要确定对各指标进行权重分配，即权重向量A=（a1，a2，…，an），其中ai是对第i个因素的重要程度。

所以，综合判断结果为：

式中：“◦”是模糊矩阵乘法。

单级模糊综合评判步骤为[13-14]：①确定事物的因素集合U={u1，u2，…，un}和评判集合V={ v1，v2，…，vn}；②确定出n个单因素评判向量组成的评判矩阵[15-17]R={rij}n×m；③确定权重向量A=（a1，a2，…，an）；④最终得到综合评判结果=◦。

1.5 权重值的确定

本文采用层次分析法计算各级权重，计算步骤如下：

（1）确定判断矩阵P：

矩阵P 中的元素uij是ui对uj的重要程度，重要程度uij值可以通过层次分析法标度表3 查得。

表3 层次分析法标度

（2）求矩阵 P 的特征向量

（3）对P 做一致性检验，检验权重的合理性。 最后，按照开发指标下属各分指标的相对重要性建立比较矩阵。

1.6 多层次模糊综合评判

多层次综合评判的具体方法如下：

先把U 划分为P 类，然后对每个ui（i=1，2，…，p）按初始模型做综合评判：

对于每个子集ui的权重分配为A=（a1，a2，…，ap），每个子集 的评判矩阵W 为：

最终得到关于U 的总的综合评判为：

这样将指标分成不同层次来处理，就能避免指标过多时，权重难以分配进而产生超模糊的现象。

2 应用实例

2.1 B25井组计算评价指标

以海上A 油田B25 井组为例，调剖措施实施前后相应指标变化如表4 所示。由表4 可见，按照单因素评价方法各指标计算结果，结合现场经验，可以评判，该井组调剖效果好。

表4 B25 井组计算评价指标汇总

2.2 B25 井组调剖措施综合评价

根据B25 井组调剖工艺技术的具体情况，设井组调剖效果模糊综合评价的因素集为包含了含水率变化、无因次增油量、调剖有效期、无因次降水量、无因次月产油、视吸水指数的变化、以及井组有效率等7 项与调剖效果密切相关的因素。依据本文调剖效果的各单因素评价，得出各单因素评价集rij（表5）。

表5 B25 调剖井组调剖效果评价结果

（1）二级（低层次）综合评判

设二级权重集A1=[0.469 0.314 0.138 0.080]（由1.5 中层次分析法求得）。单因素评判矩阵R1=[r11r12r13r14]T，则评判结果B1=A1·R1，带入数据得B1=[0.594 0.172 0.060 0.095 0.080]。

同理可求得水驱特征曲线的评判结果B2=[0.047 0.282 0.301 0.207 0.163]以及动态监测指标的评判结果B3=[1 0 0 0 0]。

（2）一级（高层次）综合评判

设一级权重集A=[0.547 0.346 0.109]（由1.5 中层次分析法求得），则综合评判为：

式中：B2=r2，带入（13）式得B=[0.449 0.191 0.136 0.123 0.100]。

根据最大隶属度原则，B25井组调剖效果为“好”。

3 结论

（1）全面分析开发、水驱及监测等指标，基于拟合度更高的抛物型隶属度函数，采用层次分析法及模糊数学原理，建立多层次模糊综合评价方法，能克服传统效果评价的片面性，调剖效果评价结果全面、客观。

（2）评价结果定量化，可区分程度高，实现对调剖措施效果准确评价，为后期矿场措施总结及适应性分析奠定基础。