基于模糊綜合評判法的注水調(diào)整優(yōu)化研究

尹曉波 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠地質(zhì)大隊(duì)，黑龍江大慶163511）

對于注水開發(fā)油田，精細(xì)分層注水調(diào)整是進(jìn)一步挖潛剩余油、控制水驅(qū)的含水上升速度、減緩遞減、實(shí)現(xiàn)水驅(qū)油田平穩(wěn)有效開發(fā)的有效途徑。以往注水調(diào)整主要應(yīng)用動、靜態(tài)資料進(jìn)行綜合分析判斷，但因影響注水調(diào)整的因素多且復(fù)雜，不能用確定的數(shù)學(xué)關(guān)系式進(jìn)行定量評價。因此，采用多級模糊綜合評判方法考慮儲層特征及其開發(fā)動態(tài)等10項(xiàng)影響因素，對注水井層段性質(zhì)進(jìn)行定量評價，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)優(yōu)化注水調(diào)整的目的。

1 模糊綜合評判技術(shù)

多級模糊綜合評判方法即將影響問題的每個因素作為一個評價對象，針對某一水井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及相關(guān)資料，通過對影響注水調(diào)整的主要因素分析，確定該井影響因素的模糊矩陣，并根據(jù)各因素的影響程度確定權(quán)重，進(jìn)行一級模糊評判，對各評判結(jié)果影響程度高低分別選擇各自權(quán)重進(jìn)行二級模糊評判，依據(jù)評判結(jié)果最終確定層段性質(zhì)。

1.1 模糊綜合評價參數(shù)

以水井為中心，以井組為研究目標(biāo)，確定地層系數(shù)、平均孔隙度、原始含油飽和度、層段中部深度、滲透率變異系數(shù)、層段砂巖厚度6個靜態(tài)參數(shù)和平均注采井距、多向連通比例、砂巖吸水比例、累計(jì)劈分注水量4個動態(tài)參數(shù)為評判參數(shù)。

按評價因素集合，將平均注采井距分為小于150m、150～300m、大于300m，層段中部深度分為小于900m、900～1100m、大于1100m，層段吸水能力按優(yōu)、中、差分別賦值為0.56、0.33、0.11，實(shí)現(xiàn)向量化指標(biāo)的轉(zhuǎn)變，通過整個區(qū)塊所得具體數(shù)據(jù)結(jié)合單井具體信息，將所有參數(shù)按層按井進(jìn)行歸一化處理，建立靜態(tài)因素和動態(tài)因素的評價模糊關(guān)系矩陣

1.2 評價方法

表1 1～9標(biāo)度的含義

1）一級模糊評判 在專家打分及因子分析基礎(chǔ)上，采用層次分析方法確定權(quán)重系數(shù)，在所有同類別影響因素中任選2個進(jìn)行比較，用 “同等重要”、“稍重要”、“明顯重要”等語言說明各因素在評價層段注水性質(zhì)的地位 （見表1），建立判斷矩陣A ＝ （aij）m×n，其中aij＝f（x，y），根據(jù)判斷矩陣可得歸一化權(quán)重系數(shù) （判斷矩陣的特征向量）。

結(jié)合層次分析法原理，建立判斷矩陣：

由此可得靜態(tài)參數(shù)權(quán)重系數(shù)為Asf＝｛地層系數(shù)、平均孔隙度、原始含油飽和度、層段中部深度、滲透率變異系數(shù)，層段砂巖厚度｝＝ ｛0.09，0.09，0.09，0.17，0.28，0.28｝；動態(tài)參數(shù)權(quán)重系數(shù)為Adf＝｛平均注采井距，多向連通比例，砂巖吸水比例，累計(jì)劈分注水量｝＝ ｛0.11，0.19，0.35，0.35｝。

將加權(quán)系數(shù)矩陣與模糊關(guān)系矩陣合成B＝A·R，分別得到動態(tài)因素和靜態(tài)因素的模糊綜合評判的結(jié)果矩陣Bsf和Bdf。

2）二級模糊評判 由于層段注水性質(zhì)是靜態(tài)因素和動態(tài)因素綜合作用的產(chǎn)物，所以在對靜態(tài)因素和動態(tài)因素進(jìn)行一級綜合評判的基礎(chǔ)上，須進(jìn)行二級綜合評判。加權(quán)系數(shù)矩陣C＝ ｛0.5，0.5｝，將加權(quán)系數(shù)矩陣與模糊關(guān)系矩陣合成D＝C·R，最后得到剩余油潛力綜合評判結(jié)果D。

2 注水調(diào)整量化標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)綜合評判結(jié)果D將層段注水性質(zhì)分為4類：D≥0.5為加強(qiáng)層；0.3≤D＜0.5為平衡層；0.2＜D＜0.3為限制層；D≤0.2為停注層。

每個層段水量根據(jù)層段性質(zhì)對應(yīng)注水強(qiáng)度、射開砂巖厚度進(jìn)行分析，加強(qiáng)層注水強(qiáng)度為大于3.0m3／ （d·m），平衡層注水強(qiáng)度為3.0～2.5m3／ （d·m），限制層注水強(qiáng)度為小于2.5m3／ （d·m）。

3 應(yīng)用實(shí)例

以杏七區(qū)乙塊杏7－丁1－115井為例，具體如下：地層系數(shù)1.08μm2·m、平均孔隙度26.8%、原始含油飽和度71.7%、層段中部深度990.1m、滲透率變異系數(shù)1.19、層段砂巖厚度6.9m、平均注采井距238m，多向連通比例8.32%，砂巖吸水比例71.1%，累計(jì)劈分注水量4.23m3。

歸一化后得到靜態(tài)因素和動態(tài)因素評價模糊關(guān)系矩陣分別為：

靜態(tài)因素中的6個參數(shù)權(quán)值A(chǔ)sf＝ ｛0.09，0.09，0.09，0.17，0.28，0.28｝，動態(tài)因素中的4個參數(shù)權(quán)值A(chǔ)df＝｛0.11，0.19，0.35，0.35｝，將加權(quán)系數(shù)矩陣與模糊關(guān)系矩陣合成B＝A·R，分別得到靜態(tài)因素和動態(tài)因素的模糊綜合評判的結(jié)果矩陣Bsf＝0.46，Bdf＝0.42。在對靜態(tài)因素和動態(tài)因素進(jìn)行一級綜合評判的基礎(chǔ)上，進(jìn)行二級綜合評判。二級綜合評判的因素集合，加權(quán)系數(shù)矩陣C＝｛0.5，0.5｝，將加權(quán)系數(shù)矩陣與模糊關(guān)系矩陣合成D＝C·R，最后得層段注水性質(zhì)綜合評判結(jié)果D＝0.44，屬于平衡層。

分別對杏7－丁1－側(cè)轉(zhuǎn)斜115井各層段進(jìn)行了綜合評判，根據(jù)評價結(jié)果對該井編制實(shí)施了測調(diào)方案，每個層段水量根據(jù)層段性質(zhì)對應(yīng)注水強(qiáng)度、射開砂巖厚度進(jìn)行分析，具體見表2。

方案實(shí)施后周圍受效油井單井日增油0.8t，含水下降1.7%，取得較好的穩(wěn)油控水的效果。

4 結(jié) 論

（1）結(jié)合動靜態(tài)參數(shù)，應(yīng)用模糊綜合評價法，對注水井層段性質(zhì)進(jìn)行定量評價，滿足了油田注水精細(xì)開發(fā)的需求。

表2 杏7－丁1－側(cè)轉(zhuǎn)斜115井方案調(diào)整情況

（2）給出了注水井層段量化標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)層綜合評判結(jié)果大于等于0.5，注水強(qiáng)度大于等于3.0m3／（d·m）；平衡層綜合評判結(jié)果大于等于0.3且小于0.5，注水強(qiáng)度3.0～2.5m3／（d·m）；限制層綜合評判結(jié)果大于0.2且小于0.3，注水強(qiáng)度小于等于2.5m3／（d·m）；停注層綜合評判結(jié)果小于等于0.2。

（3）通過注水量化標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場應(yīng)用，取得了較好的開發(fā)效果，為注水結(jié)構(gòu)調(diào)整提供有力的技術(shù)支持。