影響油層壓裂效果的因素初探

王楠

[摘 要]本文論述了壓裂增產(chǎn)技術(shù)措施，影響壓裂效果的因素。水力壓裂技術(shù)隨油田開發(fā)需要而發(fā)展出不同的油田開發(fā)階段，對水力壓裂技術(shù)提出了不同的要求，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用和技術(shù)攻關(guān)，目前水力壓裂技術(shù)已形成系列化，基本適應(yīng)了油田開發(fā)各個時期的需要。并且針對目前油田對油井壓裂潛力預(yù)測的準(zhǔn)確性問題，分析影響壓裂效果的各種因素，根據(jù)權(quán)重情況由統(tǒng)計(jì)學(xué)原理擬合壓裂產(chǎn)能預(yù)測公式。并用實(shí)例說明針對單井壓裂產(chǎn)能的預(yù)測分析以檢驗(yàn)其合理性。

[關(guān)鍵詞]高含水期 壓裂 有效期

中圖分類號：TE 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0001-01

影響壓裂效果的因素有很多，包括靜態(tài)、動態(tài)及壓裂施工等多方面因素。在這些參數(shù)中，有的參數(shù)容易獲取，有的參數(shù)難以獲??；有的參數(shù)易于量化，有的參數(shù)難以量化；一些參數(shù)對壓裂效果的影響是顯著的，而其他都沒有?；诖朔N情況，在對影響壓裂效果的參數(shù)選取時，一定要選取那些既對壓裂效果有顯著影響同時又容易量化和獲取的參數(shù)[8]。雖然壓裂效果的影響因素較多，但影響權(quán)重不盡相同，所以有必要對各壓裂施工數(shù)據(jù)、開發(fā)及單井地質(zhì)進(jìn)行分析，對壓裂效果的影響因素的分析，找出影響的主要因素[1]。

1 應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法研究影響因素的關(guān)聯(lián)性

對于兩個系統(tǒng)之間的因素，隨時間或不同對象的變化相關(guān)性量度，稱為關(guān)聯(lián)度。在體系發(fā)展過程中，若兩個成分變化的趨勢具備一致性，即同步變化水平較高，即二者關(guān)聯(lián)程度較高；反之則較低。所以，灰色關(guān)聯(lián)度是根據(jù)因素之間發(fā)展趨勢的相似或相異程度，它是作為衡量因素間關(guān)聯(lián)程度的一種方法[10]。因此，相關(guān)分析，首先必須確定參考序列和參考序列，與其他系列，使我們可以比較的其他系列，然后作出判斷，一般，灰色關(guān)聯(lián)度以0.7為臨界點(diǎn)。小于0.7則說明與影響因素與參考因素之間的相關(guān)性較弱，大于或等于0.7則說明影響因素與參考因素之間相關(guān)性較好。

表1-1是通過計(jì)算得到的增油量與各影響因素之間的灰色關(guān)聯(lián)度，其中加砂比、排量、小層砂巖厚度的灰色關(guān)聯(lián)度小于0.7，在研究影響壓后增油效果中，不作為主要影響因素考慮。

2 單因素分析方法研究影響因素的關(guān)聯(lián)性

確定影響壓裂效果的主要影響因素為后面優(yōu)選壓裂井層、預(yù)測增油量打下基礎(chǔ)，必須慎重考慮，細(xì)致分析壓后增油量與哪些因素有比較明顯的相關(guān)性[11]。

為了確定各因素對增油量的影響程度大小，采用單因素相關(guān)分析的方法，畫出各因素與增油量的關(guān)系，其斜率的大小反映了各影響因素對增油量的貢獻(xiàn)大小。由于影響因素的單位不一致，相差的絕對數(shù)值懸殊，使計(jì)算的斜率大小不具有可比性[12]。因此，需要將各影響因素進(jìn)行歸一化處理，經(jīng)過歸一化處理后的影響因素與增油量之間的相關(guān)系數(shù)不變。通過對地層壓力、生產(chǎn)壓差的比較；

通過灰色關(guān)聯(lián)分析以及單因素分析方法，最后肯定壓前含水率、壓前產(chǎn)油量、生產(chǎn)壓差、孔隙度、滲透率、小層有效厚度以及加砂量這七個因素是影響實(shí)驗(yàn)區(qū)塊壓裂增油量的主要因素。

3 應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)方法選層

因素之間關(guān)系復(fù)雜，影響壓裂效果的因素就有很多，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法已經(jīng)很難進(jìn)行量化研究了，必須用模糊數(shù)學(xué)等方法對它們進(jìn)行研究，以便確定它們各個影響因素之間的關(guān)系。采用模糊數(shù)學(xué)方法來優(yōu)化井層，各因素的權(quán)重分析，權(quán)重是一個相對的概念，是針對某一指標(biāo)。一個指標(biāo)的權(quán)重，是指這個指標(biāo)在整體評價中的相對重要性。確定權(quán)重的方法主要分為以下幾類：熵權(quán)法、模糊聚類分析法、最大離差法、主成分分析法、層次分析法，專家評價法等。根據(jù)以上各方法優(yōu)缺點(diǎn)以及適用條件，本文選用層次分析法確定權(quán)重。

一種定性與定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法稱為層次分析法。它把人的思維過程數(shù)學(xué)化，并將復(fù)雜的系統(tǒng)分析簡化為各指標(biāo)之間成對比較判斷和簡單排序計(jì)算他。層次分析法結(jié)構(gòu)明顯，在有明確數(shù)值指標(biāo)的評價體系中適合用層次分析法來解決。

所謂的模糊評評價方法，運(yùn)用模糊關(guān)系原理，結(jié)合各種因素對事情進(jìn)行評估后的影響的考慮，對事物做出總體評價[13]。其基本方法和步驟如下：

（1）建立因素集。

影響評判對象的各種因素為元素所組成的一個普通集合稱為因素集。常用大寫字母U表示，即

U={u1，u2，…，um} （2-1）

各元素ui（i=1，2，…，m），即代表各影響因素。這些因素都具有不同程度的模糊性。例如，評判油井是否適合壓裂時，生產(chǎn)壓差、產(chǎn)層厚度等影響因素即為因素集。有n個樣本需要分類，樣本集可用一個描述事物特征的、模糊的矩陣來確定，記為：

U=（uij）n×m（i=1，2，…n；j=1，2，…，m） （2-2）

（2）效用函數(shù)的計(jì)算。

描述事物的物理量有很大的差異，但在分類計(jì)算時，從定量分析的物理量的單位，必須消除干擾。因此，利用效用函數(shù)描述事物的歸一化[14]值的字符的方法處理。

將綜合效用值規(guī)格化，規(guī)格化值越大壓裂效果越好，故可以依據(jù)E值由大到小將待選對象排序，最后選出最優(yōu)的對象。

結(jié)論

雖然壓裂效果的影響因素較多，但影響權(quán)重不盡相同，所以有必要對各壓裂施工數(shù)據(jù)、開發(fā)及單井地質(zhì)進(jìn)行分析，對壓裂效果的影響因素的分析，找出影響的主要因素。只要做到了選層準(zhǔn)確、方法妥當(dāng)、參數(shù)合理、管理先進(jìn).油層壓裂一定會取得滿意的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙衛(wèi)蕊，七個泉油田壓裂選井選層技術(shù)研究[D].中國石油大學(xué)，2007.

[2] 趙衛(wèi)蕊，王杰祥，王慶等.壓裂井油層參數(shù)對增產(chǎn)效果的影響分析及應(yīng)用[J].斷塊油氣田，2007，（04）.

[3] 宋永，劉春林等.影響油層壓裂效果的因素分析[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，1995，14（2）.

[4] 祝孝華.優(yōu)選壓裂井層方法的初步探討[J].油氣田地面工程，2008，27（7）：19-20.