專家系統(tǒng)在油田地質(zhì)分析中的應(yīng)用與實(shí)踐

孫玉慶

[摘 要] 薩北開發(fā)區(qū)經(jīng)過多年開采，進(jìn)入高含水開發(fā)階段，剩余油挖潛難度逐漸增大，地下油藏分布情況和注采關(guān)系也日趨復(fù)雜。如何做好油藏監(jiān)控、油藏挖潛以及生產(chǎn)措施方案編制等工作，立足于地質(zhì)大隊(duì)在動(dòng)態(tài)分析工作中遇到的實(shí)際問題，將油水井?dāng)?shù)據(jù)和生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行深度的加工整合，方便動(dòng)態(tài)分析技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員及時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，為油藏分析、調(diào)控和有效管理提供準(zhǔn)確快捷的第一手資料，對(duì)地質(zhì)分析工作提出了更高的要求。

[關(guān)鍵詞] 動(dòng)態(tài)分析；分層注水；單井分析；區(qū)塊分析

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 05. 031

[中圖分類號(hào)] F270.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2016）05- 0058- 01

0 引 言

大慶油田第三采油廠所處的薩北油田經(jīng)過多年開采，進(jìn)入高含水開發(fā)階段，剩余油挖潛難度逐漸增大，地下油藏分布情況和注采關(guān)系也日趨復(fù)雜。如何做好油藏監(jiān)控、油藏挖潛以及生產(chǎn)措施方案編制等工作，對(duì)地質(zhì)分析工作提出了更高的要求。需要使用更為先進(jìn)的信息化技術(shù)手段，對(duì)薩北油田的勘探開發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的挖掘整合，以圖表、曲線等多形式、多方位地將油藏動(dòng)態(tài)信息提供給地質(zhì)分析人員。

動(dòng)態(tài)分析專家系統(tǒng)是一個(gè)具有智能特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)程序，通過建立基于CLIPS內(nèi)核的動(dòng)態(tài)分析推理引擎，結(jié)合生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)例和專家規(guī)則庫(kù)，實(shí)現(xiàn)單井、井組、小區(qū)塊、月度等方面動(dòng)態(tài)分析工作的智能化輔助分析。它的智能化主要表現(xiàn)為能夠在油藏動(dòng)態(tài)分析領(lǐng)域內(nèi)模仿專家的思維來求解復(fù)雜的地質(zhì)問題，能夠模擬、延伸和擴(kuò)展油藏地質(zhì)分析專家的理論知識(shí)和分析方法。

1 動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)建設(shè)

強(qiáng)大的油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是一切信息應(yīng)用系統(tǒng)的根基，也是專家知識(shí)庫(kù)和規(guī)則庫(kù)用來分析油藏地質(zhì)狀況的依據(jù)。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分析專家系統(tǒng)，首先要建立建全動(dòng)態(tài)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，按照井號(hào)、層位和深度等關(guān)系建立關(guān)聯(lián)。實(shí)現(xiàn)對(duì)單井、隊(duì)、礦、區(qū)塊等方面的日?qǐng)?bào)、月報(bào)、綜合開發(fā)數(shù)據(jù)以及在任意時(shí)間段內(nèi)的對(duì)比、匯總等分析功能。

2 單井動(dòng)態(tài)分析工作

單井動(dòng)態(tài)分析是動(dòng)態(tài)分析工作的基礎(chǔ)，主要包括油井動(dòng)態(tài)分析和水井動(dòng)態(tài)分析。通過油水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、測(cè)試資料、歷年措施情況等數(shù)據(jù)建立以下三個(gè)方面的專家分析模型：

一是異常井判別和處理，通過對(duì)油水井日?qǐng)?bào)、措施作業(yè)情況等方面數(shù)據(jù)進(jìn)行推理分析，實(shí)現(xiàn)異常井自動(dòng)預(yù)警，生成區(qū)域井位圖。通過分析小層區(qū)域相帶圖、水淹資料、連通水井情況等資料，確定油水井異常原因和治理措施、方式，出具預(yù)處理對(duì)策，生成異常井處理參考方案。

二是水井措施潛力分析，依據(jù)水井自身注水量變化、連通情況、周圍油井生產(chǎn)狀況、剖面情況以及歷年措施情況等資料，分析措施前后效果，判斷是否具備壓裂、補(bǔ)孔、細(xì)分、酸化等措施潛力，選擇措施層段及措施方式，出具措施井號(hào)、措施層段、預(yù)測(cè)水量明細(xì)表，生成水井優(yōu)選措施方案。

三是油井措施潛力分析，依據(jù)油井自身產(chǎn)液量含水量變化、周圍水井聯(lián)通情況及歷年措施情況等資料，按不同措施方式、不同砂體類型措施后含水、產(chǎn)液強(qiáng)度變化分析措施前后效果，判斷是否具備壓裂、堵水、換泵等措施潛力，選擇適合采取的措施，并列出措施單井明細(xì)表，生成油井優(yōu)選措施方案。

3 分層注水優(yōu)化設(shè)計(jì)

一是新井試配方案，依據(jù)新井試注、試配基本原則，自動(dòng)進(jìn)行初始注水層段的劃分及水量匹配，生成注水井試注、試配方案。

二是注水井偏調(diào)方案，依據(jù)周圍油井生產(chǎn)狀況變化及本井測(cè)試、同位素資料變化情況，按階段篩選出需要偏調(diào)的水井井號(hào)，匹配各注水層段合理注水量并生成注水井偏調(diào)方案。

三是水井調(diào)整方案，按照給定條件或周圍油井生產(chǎn)狀況變化按階段篩選出需要調(diào)整注水井井號(hào)，并劃分新的注水層段、匹配注水量，給出調(diào)整井號(hào)、調(diào)整前后層段、水量變化明細(xì)表。

四是鉆關(guān)恢復(fù)方案，依據(jù)鉆關(guān)周圍油井生產(chǎn)狀況變化及新井水淹資料、監(jiān)測(cè)資料，按照鉆關(guān)恢復(fù)原則匹配注水量并生成鉆關(guān)恢復(fù)方案。

五是周期注水方案，依據(jù)給定條件或依據(jù)低效、無(wú)效循環(huán)判定標(biāo)準(zhǔn)，識(shí)別低效、無(wú)效循環(huán)層段，篩選出周期注水區(qū)域、層段，并判定周期注水方式及周期，給出周期注水井號(hào)、層段、水量明細(xì)表并生成周期注水方案。

4 區(qū)塊異常分析

在單井、井組異常分析的基礎(chǔ)上，將區(qū)塊作為一個(gè)整體進(jìn)行階段開發(fā)形式分析評(píng)價(jià)，研究油藏動(dòng)態(tài)變化、區(qū)塊主要分析指標(biāo)、注水開發(fā)效果評(píng)價(jià)方法，針對(duì)注采中出現(xiàn)的矛盾和問題，提出有效措施，編制注采調(diào)整方案，改善層系（區(qū)塊）開發(fā)效果。為當(dāng)前薩北油田的油藏挖潛治理及編制下一階段的配產(chǎn)、配注方案和生產(chǎn)運(yùn)行計(jì)劃提供參考意見。

通過對(duì)水井分層測(cè)試資料、產(chǎn)出剖面資料、注入剖面資料、地層水分析資料、分層測(cè)試資料等數(shù)據(jù)，分析區(qū)塊注水見效情況、見效方向、增產(chǎn)效果、分層注水狀況，提出改善注水狀況的措施方案；應(yīng)用水驅(qū)特征曲線進(jìn)行擬合，預(yù)測(cè)區(qū)塊的含水上升率和最終采收率；應(yīng)用實(shí)際含水與采出程度關(guān)系曲線，分析含水上升率的變化趨勢(shì)及原因，提出穩(wěn)油控水措施。

5 結(jié) 語(yǔ)

動(dòng)態(tài)分析專家系統(tǒng)立足于地質(zhì)大隊(duì)在動(dòng)態(tài)分析工作中遇到的實(shí)際問題，從單井分析入手，逐步替代日常地質(zhì)動(dòng)態(tài)分析工作中的大量人工操作。系統(tǒng)利用對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的深度挖掘，將油水井?dāng)?shù)據(jù)和生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行深度的加工整合，極大地方便了動(dòng)態(tài)分析技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員及時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，為油藏分析、調(diào)控和有效管理提供準(zhǔn)確快捷的第一手資料。