XS油田分級(jí)治砂體系的構(gòu)建

秦秀霞

摘要：隨著開(kāi)采進(jìn)入中、晚期，奪油上產(chǎn)、強(qiáng)化采油的措施越來(lái)越多的應(yīng)用于生產(chǎn)中，雖然在一定程度上取得了經(jīng)濟(jì)效益，卻使地層骨架經(jīng)受了不可逆的破壞，多數(shù)油井出砂程度呈不斷加劇的趨勢(shì)。出砂油水井的大量存在，嚴(yán)重制約了油田的綜合經(jīng)濟(jì)效益的提高與生產(chǎn)的發(fā)展。因此，從地質(zhì)角度入手，結(jié)合工藝手段進(jìn)行出砂機(jī)理的一體化研究是十分必要的。

關(guān)鍵詞：出砂預(yù)測(cè);分級(jí)防治;技術(shù)研究

鑒于XS油田開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，多數(shù)出砂井同時(shí)存在套損套變、油層漏失、異常高壓、井下落物等情況，且油田整體開(kāi)發(fā)進(jìn)入“雙高”階段，套管規(guī)格以Φ139.7mm為主，這種條件下油水井的治砂工作有必要從地質(zhì)、工藝一體化的角度入手，從而建立XS油田分級(jí)治砂體系。

1、XS油田出砂預(yù)測(cè)技術(shù)

出砂速度是表征油水井出砂程度的一種有效計(jì)量手段，是建立分級(jí)治砂體系的有效保障。這里，我們定義了出砂速度這一概念，如下：

XS油田出砂臨界壓差模型借鑒了Mohr-Coulomb準(zhǔn)則[1]，采用數(shù)據(jù)庫(kù)智能修正技術(shù)，最大程度上提高了預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性問(wèn)題。

出砂預(yù)測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵在于γ，它是預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的保障。γ是一個(gè)一對(duì)多的數(shù)據(jù)集合，包括出砂速度、鄰井同層對(duì)比數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，通過(guò)三維模糊處理建立多對(duì)多數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，從根本上形成生產(chǎn)壓差、修正值、出砂速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而形成出砂預(yù)測(cè)技術(shù)。

在程序開(kāi)發(fā)的過(guò)程中我們采用了Qulnlna提出的歸納學(xué)習(xí)算法[2]，它可以從一個(gè)訓(xùn)練例子集合中歸納出知識(shí)。抽取出的知識(shí)以決策樹(shù)的形式表示。

這里，我們闡明一下算法所要解決的問(wèn)題：

（1）一個(gè)目標(biāo)類的集合。

（2）數(shù)據(jù)集S中，包含屬于多個(gè)屬性對(duì)象。

令T為某個(gè)屬性的任意測(cè)試集，O1，O2，…，On。T將產(chǎn)生S的一個(gè)分割{ S1，S2，…，Sn }，其中，Si?= {x|T（x）= Oi}。此分割如圖1-1所示。

然后利用ID3算法進(jìn)行再分析，將自定義數(shù)據(jù)與已有鉆、測(cè)、錄等抓取融合，最終得出修正值γ。同時(shí)，充分利用Linux、PHP、Apache、MySQL以及ThinkPHP等信息處理技術(shù)，搭建了“穩(wěn)、固、排、防”修井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了修井?dāng)?shù)據(jù)的信息一體化[3]，為技術(shù)人員的分析決策提供了有效的支撐（如圖1-2所示）。

2、XS油田分級(jí)治砂體系的構(gòu)建

為了更有效的取得XS油田的出砂情況，我們對(duì)過(guò)去三年的數(shù)據(jù)進(jìn)行了跟蹤與分析。通過(guò)將室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與油水井作業(yè)歷史數(shù)據(jù)的擬合，可以很明顯的發(fā)現(xiàn)，出砂速度與檢泵周期呈明顯的正相關(guān)性，尤其是檢泵周期<200天的井，平均出砂速度為0.8-1.0m/井筒·d（如圖2-1所示）。

在對(duì)XS油田油井含水與出砂速度的分析上，未發(fā)現(xiàn)明顯的相關(guān)性，這與油井高含水后提液存在有一定關(guān)系（如圖2-2所示）。

在對(duì)出砂速度與油井產(chǎn)液量關(guān)系的統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)液量在10-20方時(shí)，油井的出砂最為嚴(yán)重，如圖2-3所示。

通過(guò)對(duì)XS油田油井出砂情況及地層聯(lián)通的統(tǒng)計(jì)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域油井出砂具有如下特征：

（1）、NmI油組：采液強(qiáng)度≥1.0m?/m·d，NmI開(kāi)始出砂，且二者成線性關(guān)系;

（2）、NmII2-NmII6油組：采液強(qiáng)度≥1.4m?/m·d（NmII2出砂起始采液強(qiáng)度），能量補(bǔ)充充足油井，采液強(qiáng)度≤7m?/m·d，可以維持生產(chǎn);

（3）、NmII7-NmII9油組：采液強(qiáng)度≥1.7m?/m·d（NmII2出砂起始采液強(qiáng)度），能量補(bǔ)充充足油井，采液強(qiáng)度≤8m?/m·d，可以維持生產(chǎn);

（4）、NmIII油組：采液強(qiáng)度≥2.2m?/m·d，能量補(bǔ)充充足油井，采液強(qiáng)度≤10m?/m·d，可以維持生產(chǎn);

（5）、Ng油組：采液強(qiáng)度≥2.5m?/m·d，能量補(bǔ)充充足油井，采液強(qiáng)度≤30m?/m·d（NgIINgIII），可以維持生產(chǎn)。

結(jié)合XS油田現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將XS油田出砂程度劃分為五級(jí)等級(jí)，分類如表2-1所示。

通過(guò)B-P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊評(píng)判機(jī)制，將治砂手段分為4級(jí)（如表2-2所示），采用因素權(quán)重評(píng)價(jià)指標(biāo)，最大程度地將專家經(jīng)驗(yàn)、成功案例應(yīng)用于治砂工藝的選擇，從而不斷優(yōu)化治砂手段以適應(yīng)不斷變化的生產(chǎn)實(shí)際需要（如表2-3所示）。

利用評(píng)價(jià)指標(biāo)M，構(gòu)建XS油田出砂狀態(tài)與XS油田治砂手段的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，讓計(jì)算機(jī)產(chǎn)生自我學(xué)習(xí)的能力，為分級(jí)治砂提供理論支撐。

參考文獻(xiàn)：

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