黃博

（中國(guó)石化華東分公司石油工程技術(shù)研究院，江蘇南京210031）

聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)判定方法

黃博

（中國(guó)石化華東分公司石油工程技術(shù)研究院，江蘇南京210031）

油田進(jìn)行聚驅(qū)開(kāi)發(fā)時(shí)，注入的聚合物會(huì)對(duì)油水井間已經(jīng)形成的竄流通道起一定的改善作用，但是轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)開(kāi)發(fā)后，油水井間會(huì)再次形成竄流通道，在油水井間形成注入水的低效循環(huán)場(chǎng)。根據(jù)聚驅(qū)后續(xù)水驅(qū)階段油水井的動(dòng)態(tài)特征，結(jié)合實(shí)際油田的井史數(shù)據(jù)，選取注水井注入壓力的下降程度，生產(chǎn)井見(jiàn)聚濃度的增長(zhǎng)速率，采注比增長(zhǎng)速率以及生產(chǎn)井采液突進(jìn)強(qiáng)度作為判斷后續(xù)水驅(qū)階段形成低效循環(huán)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，采用層次分析法求取各指標(biāo)權(quán)重，并利用模糊綜合判定方法建立判定后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)形成時(shí)機(jī)的模型。應(yīng)用該模型對(duì)勝利GD油田后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)井組進(jìn)行判定，結(jié)果表明，所建模型科學(xué)合理，計(jì)算結(jié)果可靠。

聚驅(qū)油藏；后續(xù)水驅(qū)；低效循環(huán)；模糊綜合評(píng)判

現(xiàn)場(chǎng)油水井實(shí)際動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段隨著注入量的增加，油水井間會(huì)形成注入水低效循環(huán)場(chǎng)，注入水的低效循環(huán)降低了注入水的利用率，嚴(yán)重影響了聚驅(qū)開(kāi)發(fā)效果[1]。目前，對(duì)于聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)形成的研究還不是很多，相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道中，油田現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例的介紹比較多，僅有少量文獻(xiàn)描述了后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)特征[2-4]，缺乏系統(tǒng)的理論方法來(lái)判定低效循環(huán)場(chǎng)的形成時(shí)機(jī)。

本文首先選出最能體現(xiàn)聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)形成的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，利用層次分析法求取所選取指標(biāo)的權(quán)重，形成一套判斷聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)形成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在所建立的指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，用模糊綜合評(píng)判方法建立了聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)場(chǎng)形成時(shí)機(jī)的判別模型。該判別模型為研究聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)形成時(shí)機(jī)提供了科學(xué)的判別方法，對(duì)于提高注入水利用率，改善油田開(kāi)發(fā)效果有很好的指導(dǎo)意義。

1 選取評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.1 注水井注入壓力的下降程度D1

式中：PP為注聚后的注入壓力，MPa；Pw1為注聚前的注入壓力，MPa；Pw2為后續(xù)水驅(qū)的注入壓力，MPa。

D1表明生產(chǎn)開(kāi)發(fā)到后續(xù)水驅(qū)階段，注入壓力的下降程度，該值越大，后續(xù)水驅(qū)階段形成低效循環(huán)的可能性就越大。

1.2 生產(chǎn)井見(jiàn)聚濃度的增長(zhǎng)速率D2

式中：ΔCP'為階段見(jiàn)聚濃度差，mg/L；h'為采油井階段見(jiàn)聚有效厚度，m；ΔCP為累積見(jiàn)聚濃度差，mg/L；h為采油井累積見(jiàn)聚有效厚度，m。

D2表明采油井階段見(jiàn)聚濃度差對(duì)累積見(jiàn)聚濃度差的偏離程度，該值越大，后續(xù)水驅(qū)階段出現(xiàn)低效循環(huán)的可能性就越大。

1.3 采注比增長(zhǎng)速率D3

式中：LPW'為后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)時(shí)單井產(chǎn)液量，m3；Qi'為后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)時(shí)單井注入量，m3；LPW為后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)時(shí)注采單元累計(jì)產(chǎn)液量，m3；Qi為后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)時(shí)注采單元累計(jì)注入量，m3。

D3表明后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)時(shí)，同一注采單元中，單井采注比與整個(gè)注采單元的采注比的偏離程度，其值越大，說(shuō)明該注水井和與之相關(guān)的采油井之間形成低效循環(huán)的可能性越大。

1.4 生產(chǎn)井采液突進(jìn)強(qiáng)度D4

式中：QLW為后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)階段采液量，m3；h'為后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)階段有效采液厚度，m；LPP為注聚生產(chǎn)后累計(jì)采液量，m3；h為注聚生產(chǎn)累計(jì)有效采液厚度，m。

D4表明后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)井階段采液強(qiáng)度對(duì)整個(gè)聚驅(qū)生產(chǎn)的累計(jì)產(chǎn)液強(qiáng)度的突進(jìn)程度，其值越大，后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)注采井之間形成低效循環(huán)的可能性越大。

2 求取指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重的確定采用層系分析法，層次分析法（AHP）是一種定性分析和定量計(jì)算相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法[5]，分析步驟如下。

1）建立綜合評(píng)價(jià)的因素集

將選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)D1、D2、D3、D4作為綜合評(píng)價(jià)的因素集。

2）建立判斷矩陣

采用九標(biāo)度法表示所選取動(dòng)態(tài)指標(biāo)兩兩比較的相對(duì)重要性，構(gòu)造判斷矩陣。九標(biāo)度判斷矩陣標(biāo)度含義見(jiàn)表1。根據(jù)該方法建立所選取的動(dòng)態(tài)指標(biāo)的判斷矩陣見(jiàn)表2。

表1 九標(biāo)度判斷矩陣標(biāo)度含義Table 1 Scale meaning of nine scaling judgment matrix

表2 動(dòng)態(tài)指標(biāo)判斷矩陣及其權(quán)重Table 2 Dynamic indicators judgment matrix and its weight

3）計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

采用乘冪法[6]計(jì)算所選取的各指標(biāo)的權(quán)重。乘冪法是一種迭代法，它是從任取一個(gè)非零向量開(kāi)始，用矩陣A構(gòu)造一向量序列來(lái)逼近A的最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量。該特征向量即為各因素重要性的排序，將其歸一化處理，得到各指標(biāo)的權(quán)重。

用乘冪法計(jì)算所選取的指標(biāo)的特征向量的方法如下。

取初始向量y(0)=（1，1，1，1）T根據(jù)迭代格式，判斷矩陣最大特征向量求解如表3所示。

表3 判斷矩陣最大特征向量求解過(guò)程Table 3 Solving process of maximum eigenvector in judgment matrix

則判斷矩陣的最大特征向量為x（1）=（1，0.407 8，0.449 3，0.898 6）T。

將x（1）歸一化后，最終求得指標(biāo)Di的權(quán)重ωi分別為0.363、0.148、0.163、0.326（i=1，2，3，4）。

3 判別模型的建立

將所選取的指標(biāo)的數(shù)值Di與其權(quán)重ωi的乘積的累加值記作Pi，作為后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)的綜合判度[7]。

通過(guò)對(duì)聚驅(qū)油田后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)中已經(jīng)出現(xiàn)低效循環(huán)井組的分析，計(jì)算結(jié)果顯示，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試竄流井的Pi值基本大于2.5，而Pi值小于2.5的井基本未發(fā)生竄流。所以后續(xù)水驅(qū)階段開(kāi)始形成低效循環(huán)時(shí)綜合判度的數(shù)值范圍為Pi≥2.5，即當(dāng)綜合判度Pi≥2.5時(shí)，井組開(kāi)始形成低效循環(huán)。

4 判別模型的應(yīng)用

應(yīng)用判別模型，對(duì)勝利GD油田聚合物驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)的生產(chǎn)井組進(jìn)行判別。該區(qū)于1992年9月開(kāi)始注入聚合物，1997年3月轉(zhuǎn)入后續(xù)水驅(qū)，累計(jì)注入聚合物干粉8 606 t，累計(jì)注入0.28PV。應(yīng)用所建立的模型對(duì)該區(qū)后續(xù)水驅(qū)生產(chǎn)階段的部分油水井組是否出現(xiàn)低效循環(huán)進(jìn)行判定，判定結(jié)果如表4所示。

表4 試驗(yàn)井組判定結(jié)果Table 4 Determination results of test wells group

5 結(jié)論

1）根據(jù)油田實(shí)際生產(chǎn)狀況，將注水井注入壓力的下降程度，生產(chǎn)井見(jiàn)聚濃度的增長(zhǎng)速率，采注比增長(zhǎng)速率以及生產(chǎn)井采液突進(jìn)強(qiáng)度確定為判斷后續(xù)水驅(qū)階段形成低效循環(huán)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用層系分析方法求取各指標(biāo)權(quán)重，建立了一套判斷聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)形成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2）利用模糊綜合評(píng)判方法，建立了聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)場(chǎng)形成時(shí)機(jī)的判別模型。該模型在各評(píng)價(jià)指標(biāo)與聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)場(chǎng)形成之間建立起非線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以作為一種聚驅(qū)油藏后續(xù)水驅(qū)階段低效循環(huán)場(chǎng)形成的判別手段準(zhǔn)確率高，實(shí)用性強(qiáng)。

[1]郭蘭磊.勝利油區(qū)聚合物驅(qū)后注水技術(shù)政策界限研究[J].油氣地質(zhì)與采收率，2003，10（3）：72-74.

[2]王道遠(yuǎn).杏北聚驅(qū)A塊后續(xù)水驅(qū)開(kāi)發(fā)特征及影響因素分析[J].油氣田地面工程，2009，28（8）：13-15.

[3]王德，張智春，高小鵬，等.孤島油田中一區(qū)館3聚合物驅(qū)試驗(yàn)區(qū)轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)開(kāi)采特征[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，2004，23（4）：61-62.

[4]李曉輝.南二東后續(xù)水驅(qū)含水上升規(guī)律[J].油氣田地面工程，2010，29（12）：63-65.

[5]蔡暉.天然氣開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)與優(yōu)化方法研究[D].北京：中國(guó)石油大學(xué)（北京），2002.

[6]文世鵬，張明.應(yīng)用數(shù)值分析[M].北京：石油工業(yè)出版社，2005：7.

[7]竇之林，曾流芳，張志海，等.大孔道診斷和描述技術(shù)研究[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2001，28（1）：75-77.

（編輯：尹淑容）

Method of judging low efficient circulation in sequent water flooding period of polymer flooding oilfield

Huang Bo
(Petroleum Engineering Technology Research Institute,East China Company,SINOPEC,Nanjing,Jiangsu 210031,China)

∶The polymer can remedy the low efficiency circulation which has formed while the field is developed by polymer flood?ing,but the low efficiency circulation may arouse again during the sequent water flooding.According to the performance of oil and water wells after low efficient circulation formed during the sequent water flooding,combined with the historical data in actual block,selecting declining degree of injection pressure,growing rate of polymer concentration,ascending factor of production factor per flooding unit and dashing level of liquid production as the dynamic indexes and weighting all of the indexes by applying analyti?cal hierarchy process,a judging model for the forming time of low efficient circulation during the sequent water flooding was estab?lished by using the fuzzy integrated evaluation.The model is applied to distinguish the well groups of Shengli GD Oilfield,and the results show that the established model is reasonable and dependable.

∶polymer flooding reservoir,subsequent water flooding,low efficiency circulation,fuzzy integrated evaluation

TE357

A

2014-09-29。

黃博（1986—），女，助理工程師，采油工藝。