應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度法分析稠油熱采油井生產(chǎn)主控因素

李欽華 林澤進(jìn) 牛二栓 牛永欽

【摘? 要】影響油井生產(chǎn)的因素多，而且各種因素之間的關(guān)系不清楚，導(dǎo)致不同部位的井生產(chǎn)效果差異大?；疑P(guān)聯(lián)度法根據(jù)因素之間發(fā)展趨勢(shì)的相似程度或者相異程度，作為衡量各因素之間關(guān)聯(lián)程度的一種方法，便可對(duì)其影響因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)度排序，指導(dǎo)油井生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】油井生產(chǎn);灰色關(guān)聯(lián)度;關(guān)聯(lián)系數(shù);主控因素

引言

油井生產(chǎn)由于構(gòu)造、儲(chǔ)層、沉積、開發(fā)方式等各方面的不同，影響油井產(chǎn)量的因素也就各不相同。但處于部分相似條件下的油井，產(chǎn)量也會(huì)出現(xiàn)較大的差異，找到其中的主要影響因素有利于改變差油井的生產(chǎn)狀況。

1.灰色關(guān)聯(lián)度法評(píng)價(jià)影響因素

在系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中，若兩個(gè)因素的變化趨勢(shì)具有一致性，及其關(guān)聯(lián)程度較高，反之，則較低。灰色關(guān)聯(lián)分析法是根據(jù)因素之間發(fā)展趨勢(shì)的相似或者相異程度，作為衡量因素之間關(guān)聯(lián)程度的一種方法?；疑P(guān)聯(lián)分析的基本步驟：

（1）數(shù)據(jù)序列建立

根據(jù)需要分析關(guān)聯(lián)度的因素，建立主序列和子序列，設(shè)有m個(gè)時(shí)間序列：

亦即：

﹛X1（0）（t）﹜，﹛X2（0）（t）﹜，…，﹛Xm（0）（t）﹜

（t=1，2，…，n）

n為各序列的長(zhǎng)度即數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，這 m 個(gè)序列代表 m 個(gè)因素（變量）。令設(shè)定時(shí)間序列：

﹛X0（0）（t）﹜? （t=1，2，…，n）

（2）原始數(shù)據(jù)變換

由于系統(tǒng)中各因素的量綱不一定相同，這樣的數(shù)據(jù)很難直接進(jìn)行比較，且它們的幾何曲線比例也不同。因此，對(duì)原始數(shù)據(jù)需要消除量綱，轉(zhuǎn)換為可比較的數(shù)據(jù)序列。目前，原始數(shù)據(jù)的變換方法有：均值化變換、初值化變換和標(biāo)準(zhǔn)化變換等方法。

（3）關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算

若記母數(shù)列X0（t），子數(shù)列Xi（t），則在時(shí)刻t = k時(shí)，X0（t）與Xi（t）的關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ0i（ k）用下式。

ξ0i（ k）=

式中，△oi（k）為k時(shí)刻兩個(gè)序列的絕對(duì)差，△mas、△min分別為各個(gè)時(shí)刻的絕對(duì)差中的最大值與最小值。一般取△min=0;ρ為分辨系數(shù)，其作用在于提高關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異顯著性。ρ∈（0，1），通常取0.5。

關(guān)聯(lián)系數(shù)反映兩個(gè)被比較序列在某一時(shí)刻的緊密（靠近）程度。如在△min的時(shí)刻，Lio=1，而在△mas的時(shí)刻則關(guān)聯(lián)系數(shù)為最小值。因此，關(guān)聯(lián)系數(shù)的范圍為 0 < L ≤1。

（4）求關(guān)聯(lián)度兩序列的關(guān)聯(lián)度以兩比較序列各個(gè)時(shí)刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)之平均值計(jì)算，即：

式中， roi為子序列i與母序列0的關(guān)聯(lián)度，N 為比較序列的長(zhǎng)度（即數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)）。

（5）排關(guān)聯(lián)序

將m個(gè)子序列對(duì)同一母序列的關(guān)聯(lián)度按大小順序排列起來(lái)，便組成關(guān)聯(lián)序，記為{ X } 。它直接反映各個(gè)子序列對(duì)于母序列的“優(yōu)劣”關(guān)系。

2.稠油油井主控因素關(guān)聯(lián)度分析

影響油井生產(chǎn)的主要因素有油藏條件、井參數(shù)、注采參數(shù)、工程質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)管理五個(gè)方面多種因素。油藏條件包括油層深度、油層厚度、原油粘度、孔隙度、滲透率等;井參數(shù)括井網(wǎng)方式、井排距布置、水平段垂向位置;注采參數(shù)包括注汽干度、注汽壓力、注汽強(qiáng)度、注汽速度等參數(shù);工程質(zhì)量包括固井質(zhì)量、井下技術(shù)狀況、防砂效果、防蠟效果等。

進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析的時(shí)候，可以建立5個(gè)主序列和其對(duì)應(yīng)的子序列，也可以建立相同因素之外的主序列和子序列，按灰色關(guān)聯(lián)度的算法和計(jì)算步驟進(jìn)行計(jì)算得到影響開發(fā)的因素。

3.應(yīng)用實(shí)例

A油田B井區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，儲(chǔ)層物性較好，面原油密度0.972g/cm3，50℃時(shí)原油粘度27114mPa·s，屬重質(zhì)稠油。該井區(qū)在建產(chǎn)期全區(qū)產(chǎn)量由初期的0.6噸/天快速上升至371.5噸/天，尤其是水平井蒸汽吞吐的開發(fā)效果取得了突破。全面建產(chǎn)后投產(chǎn)井?dāng)?shù)達(dá)到104口，進(jìn)入蒸汽吞吐整體開發(fā)階段，全區(qū)日產(chǎn)油穩(wěn)定在324.4噸/天、單井日產(chǎn)油達(dá)到6.6噸/天，整體呈現(xiàn)出相對(duì)較好的開發(fā)態(tài)勢(shì)，但受部分水平井投產(chǎn)后高含水及轉(zhuǎn)周注汽等因素影響，這一階段開井?dāng)?shù)僅占到總井?dāng)?shù)的49.5%左右，對(duì)開發(fā)效果的提升造成了較大影響。

該井區(qū)在生產(chǎn)過(guò)程中，由于工程質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)管理基本一致，對(duì)油井生產(chǎn)差異化影響不大，主要考慮其油藏條件、井參數(shù)、注采參數(shù)的影響，在井區(qū)選取了42口正常生產(chǎn)井作為樣本，按照灰色關(guān)聯(lián)度法的計(jì)算方法和步驟，得到各因素對(duì)油井產(chǎn)油量影響的關(guān)聯(lián)度見表1。

從排序表來(lái)看，關(guān)聯(lián)度排序是：注采參數(shù)>井參數(shù)>油藏條件，注采參數(shù)關(guān)聯(lián)度排序是：注氣壓力>注氣溫度>燜井天數(shù)>注氣干度>注氣速度>注氣強(qiáng)度。說(shuō)明影響該區(qū)油井生產(chǎn)的主控因素是注采參數(shù)。

研究結(jié)果：對(duì)該井區(qū)生產(chǎn)不好的油井注采參數(shù)上進(jìn)行優(yōu)化，取得了較好效果，平均單井日產(chǎn)油提高23.42%，說(shuō)明灰色關(guān)聯(lián)度法研究對(duì)該井區(qū)稠油生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用。

4.結(jié)論與建議

（1）應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度法能夠明確稠油熱采油井生產(chǎn)中影響產(chǎn)油量的主控因素，根據(jù)各因素的關(guān)聯(lián)系數(shù)，可以指導(dǎo)油井未來(lái)生產(chǎn)以及井位部署;

（2）根據(jù)計(jì)算得出的影響因素關(guān)聯(lián)系數(shù)，可以針對(duì)性的對(duì)油井的生產(chǎn)狀況進(jìn)行分析調(diào)整，提高油井產(chǎn)油量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉思峰，黨耀國(guó)，方志耕，等.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2004.