利用模糊評判法優選提液井位研究及應用

吳曉慧，張建民，劉美佳，李文忠，孫廣義

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津塘沽 300459）

提液是油田進入中高含水期后改善開發效果的重要措施之一。近年來，研究者多在提液機理、提液時機和提液幅度方面進行研究[1-4]，而關于提液井位的優選卻研究較少。在實際生產中，對提液選井一般考慮因素較少且未考慮各個因素之間的相互影響和相互制約，對井位選擇的評價不夠全面和客觀。提液效果影響因素復雜多樣，在優選提液井位時，需要綜合考慮多方面的因素，從而對油井是否適合提液做出切合實際的評價。

本次在提液宏觀機理研究的基礎上，分析提液效果影響因素，在綜合考慮多方面因素的基礎上，利用數學模糊評判法優選出提液井位。該研究方法已在 J油田進行了實際應用，所選提液井提液后增油效果明顯，證明了該方法可靠有效。

1 提液對開發效果影響因素分析

對于一般常規稠油油藏[5-7]，無因次采液指數均大于1，且會隨著含水率的上升而逐漸增加。針對該類油田，油井提液機理主要分為兩方面：一方面，在生產壓差一定的情況下，隨著含水率的上升，油井提液主要依靠無因次采液指數的增大而實現。另一方面是通過放大生產壓差，使得一部分由于儲層非均質性影響而不產油的低滲儲層開始克服滲流阻力產油，從而增加可動儲層的厚度，同時擴大注入水的波及范圍，提高注水開發的波及效率，最終提高油藏采收率。

判定油井是否提液，首先要考慮油井是否具備物質基礎和能量基礎，也就是油井是否具有足夠的剩余油和供液能力。其次為了達到更好的提液效果，還需要考慮油藏條件和目前生產情況，這其中包括原油物性、儲層物性及非均質性、含水率以及日產油量等。最后要從工藝角度考慮油井是否具備加深泵掛或換大泵的工藝基礎。

綜合分析提液改善開發效果的宏觀機理以及提液開發所需條件[8]，影響提液開發效果的因素主要有：原油性質、儲層物性、儲層宏觀非均質性、油藏構造、井網及注采系統的布置等，具體見表1。

2 利用模糊評判法優選提液井位

2.1 判定指標的篩選

以影響油井提液措施效果的因素以及現場數據錄取的方便性為原則[9-10]，進行各項判定指標的篩選。為方便評價，判定指標分為靜態指標和動態指標兩大類。

（1）靜態指標的選取。靜態因素是影響提液措施效果的先天性因素。根據以上指標篩選原則，針對現場靜態數據庫的實際情況，選取平均滲透率、有效厚度、滲透率級差、距邊水距離4項指標作為優選提液井所需的靜態指標。

（2）動態指標的選取。油井目前的物質基礎和能量基礎以及生產情況都直接影響到提液措施的效果。根據影響產量的達西定律，結合實際區塊中油井周圍的物質能量基礎，提液井位優選所需的動態指標為含水率、日產油量、地飽壓差、生產壓差和剩余井控儲量5項指標。

表1 提液效果影響因素分析

2.2 利用熵權法計算指標權重

根據熵的定義計算各指標的熵：

則評價指標的熵權為：

將J油田12口采油井的9項指標分別代入公式進行計算，求得所選動、靜態各指標的權重，具體數據見表2。

表2 各指標權重值

2.3 指標隸屬度的確定

本次采用模糊分布函數法進行隸屬度的計算。根據單因素分析結果，如果單因素取值越大，越適合提液，如有效厚度、平均滲透率、滲透率級差、日產油量、含水率、剩余井控儲量、地飽壓差，采用升半梯形分布求其隸屬度：

如果單因素取值越小，越適合提液，如距邊水距離和生產壓差，則利用降半梯形分布求其隸屬度，如式（4）。

2.4 模糊綜合評判

通過模糊變換，將權重與隸屬度相乘可求得綜合模糊評判值。本次共使用動態以及靜態兩個指標體系，故采用二級模糊評判。

根據以上模糊評判計算方法，最終計算出 J油田各單井的綜合模糊評判值，具體見表3。

表3 J油田各油井綜合模糊評判值

3 實際應用及效果分析

J油田為高孔高滲稠油邊水油田，水體能量充足，采取天然水驅開發方式，共有油井12口，目前采出程度12%，綜合含水率50%。根據生產數據分析，該油田面臨大規模提液需求。將 J油田各油井模糊評判值按照從大到小排序，綜合該油田當前液處理能力以及措施工作量計劃，本次選取分值在 0.5以上的油井作為本次的提液井。

根據計算結果確定目前最適合提液的井位為：A6H、A9H。提液井基礎數據見表4。

J油田的A6H和A9H提液前泵排量分別為100 m3/d和120 m3/d，根據提液優選結果，分別對A6H和A9H實施了換大泵措施，更換大泵排量均為500 m3/d。措施前后參數見表5。

措施后，A6H井產液由190 m3/d提高到380 m3/d，產油由17 m3/d提高到35 m3/d，含水基本未變化；A9H井產液由190 m3/d提高到275 m3/d，產油由45 m3/d提高到67 m3/d，含水基本未變化。生產表明提液增油效果較好。

表4 提液井基礎數據

表5 提液措施效果

4 結論

（1）綜合分析了提液改善開發效果的機理以及提液開發所需條件，影響提液開發效果的因素主要有平均滲透率、有效厚度、滲透率級差、邊水距離、含水率、日產油量、地飽壓差、生產壓差和剩余井控儲量。

（2）利用數學模糊評判方法，使用動態和靜態兩個指標體系，采用二級模糊評判，優選出J油田提液井位為A6H井和A9H井。

（3）該研究成果已在J油田應用，分別對A6H和A9H實施了換大泵措施，措施后平均單井增油大約 20 m3/d，含水基本未變化，提液增油效果很好。

（4）本文研究的提液井位優選方法綜合考慮多項指標，分析結果有效可靠，可有效指導類似油田合理篩選提液措施井，從而充分發揮油井自身潛能，實現油田穩油控水效果。