郭曉博，周永炳，白振華，樊自立，費岳，王民（.中國石油大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 67；.中國石油大慶油田有限責任公司第一采油廠，黑龍江 大慶 64；.中國石油大學(xué)（華東）非常規(guī)油氣與新能源研究院，山東 青島 66580）

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印尼已開發(fā)油田潛力評價研究

郭曉博1，周永炳1，白振華1，樊自立1，費岳2，王民3
（1.中國石油大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712；2.中國石油大慶油田有限責任公司第一采油廠，黑龍江 大慶 163114；3.中國石油大學(xué)（華東）非常規(guī)油氣與新能源研究院，山東 青島 266580）

印尼油田多數(shù)已進入開發(fā)中后期，依靠剩余可采儲量大小來進行技術(shù)評價的傳統(tǒng)方法已經(jīng)不能滿足潛力評價的要求，為了解決已開發(fā)油田潛力評價問題，通過層次分析法和灰色系統(tǒng)理論法確定的權(quán)系數(shù)，選用多參數(shù)綜合定量評價方法，對印尼已開發(fā)油田進行了潛力評價。結(jié)果表明：通過模糊分類法，合理地優(yōu)選出能夠反映油田綜合潛力的地質(zhì)參數(shù)和開發(fā)參數(shù)，避免了程度相似的各單項參數(shù)的相互影響；利用層次分析法和灰色系統(tǒng)理論法確定的權(quán)系數(shù)絕對數(shù)值不同，但各個參數(shù)的相對權(quán)系數(shù)大小保持一致。根據(jù)評價結(jié)果，將油田分為3類：Ⅰ類油田，潛力較大，建議優(yōu)先收購；Ⅱ類油田，潛力中等，建議作為備選對象；Ⅲ類油田，潛力較低，建議放棄投資。

潛力評價；灰色關(guān)聯(lián)；層次分析；參數(shù)優(yōu)選；綜合評價；印尼油田

目前，中國石油消費量超過50%依賴進口，國內(nèi)石油企業(yè)的產(chǎn)量已經(jīng)達到產(chǎn)能的極限，需要通過投資海外油田來滿足日益增長的石油消費量。在投資海外已開發(fā)油田之前，國外已開發(fā)油田的定量潛力評價就顯得越來越重要。油田評價也經(jīng)歷了由單參數(shù)到多參數(shù)、定性到定量評價的過程。應(yīng)用多參數(shù)進行綜合定量評價，需要確定不同參數(shù)的相關(guān)加權(quán)系數(shù)［1］。加權(quán)系數(shù)（又稱權(quán)重、權(quán)系數(shù)）是某一評價因素在決定總體特性時所占有的重要性程度。計算綜合評價時各指標的權(quán)系數(shù)，實際上是尋找事物內(nèi)部各種影響因素之間的定量關(guān)系。因此，確定各項指標的權(quán)系數(shù)是多參數(shù)綜合定量評價中所要解決的關(guān)鍵問題。

1　評價方法

從油田開發(fā)角度來說，單個參數(shù)只能反映油田某一個方面的因素，不能全面描述油田的真實情況［2］；在油田已經(jīng)被開發(fā)多年的情況下，很難用一個參數(shù)來評價一個油田開發(fā)潛力的大?。?］，因此應(yīng)該根據(jù)油田所處的不同開發(fā)階段［4］，選擇不同的油藏地質(zhì)、開發(fā)等參數(shù)［5］，應(yīng)用綜合評價法對油田進行定量綜合評價。

本文選用的綜合評價指標計算公式為

式中：R為綜合評價指標；Ki為評價參數(shù)；ai為參數(shù)的權(quán)系數(shù)；n為評價參數(shù)的個數(shù)。

由式（1）可以看出，Ki為參加評價的參數(shù)，其對應(yīng)的權(quán)系數(shù)ai是未知數(shù)。由此可見，在定量綜合判定時，確定各個參數(shù)的權(quán)系數(shù)就成為綜合評價分析的關(guān)鍵。

1.1權(quán)系數(shù)

確定加權(quán)系數(shù)的方法較多［6］，通常有專家估值法、層次分析法、主成分分析法、熵權(quán)法及灰色系統(tǒng)理論法等（見表1）。由于熵權(quán)法主要是對變異程度的評價，主成分分析主要是減少評價參數(shù)，查找主要影響因素，這2種方法對于已經(jīng)確定的油田評價不適用。層次分析法（The Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）是通過數(shù)學(xué)分析方法來分析問題［7］，形成不同的組成因素，進一步分析各個因素的關(guān)系、相互影響以及在系統(tǒng)分析中的作用，最終確定各個不同因素相對重要性的一種方法［8］?；疑到y(tǒng)理論（Grey Theory）是由著名學(xué)者鄧聚龍教授首創(chuàng)的一種系統(tǒng)科學(xué)理論，其中的灰色關(guān)聯(lián)分析是基于行為因子序列的微觀或宏觀幾何接近［9］，用于分析和確定因子間的影響程度或因子對主行為的貢獻度而進行的一種分析方法［10］。所以本次研究選用灰色系統(tǒng)理論法、層次分析法來確定綜合定量評價研究過程中的加權(quán)系數(shù)。

表1　權(quán)系數(shù)確定方法對比

2　潛力評價參數(shù)選取

2.1參數(shù)選取原則

由于所評價的油田已經(jīng)過50多年的開發(fā)，目前平均含水率超過85%，要對這樣的油田進行潛力評價，需要地質(zhì)、開發(fā)等多種評價參數(shù)。在綜合潛力評價中，參數(shù)的選擇比較重要。在選擇有效參數(shù)時應(yīng)該考慮各參數(shù)對儲層及開發(fā)特征的影響程度、各參數(shù)之間的相互關(guān)系，同時還應(yīng)參照研究區(qū)自身的特點，選取有代表性、可比性以及實用性的參數(shù)。

綜合考慮地質(zhì)、開發(fā)各項因素，從12個油田（A1—A12）的11個參數(shù)中進行優(yōu)選（見表2）。

2.2參數(shù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理有很多方法，如均值化、最大（或最?。┲祷⒊跏蓟?、正向化、歸一化等［7］。在實際應(yīng)用過程中，根據(jù)具體問題，采用相應(yīng)的處理方法。在此次綜合定量評價過程中，選用極大值界限化法對儲層參數(shù)進行界限化處理。這樣處理后，不同參數(shù)都分布在0～1，解決了不同參數(shù)的數(shù)量級對權(quán)系數(shù)的影響。

對于值越大、反映潛力越大的參數(shù)（如地質(zhì)儲量），計算公式為

對于值越小、反映潛力越大的參數(shù)（如采出程度），計算公式為

式中：Ei為第i個樣本的本項參數(shù)的界限化值；Xi為第i個樣本的本項參數(shù)的實際值；Xmax為所有樣本中本項參數(shù)的最大值。

表2　12個油田參數(shù)一覽表

2.3參數(shù)優(yōu)選

為了使?jié)摿Ω雍唵?、精確，選擇參數(shù)要以研究各單項參數(shù)對儲層及開發(fā)特征的影響程度以及各參數(shù)間的相互關(guān)系為基礎(chǔ)，同時要考慮不同參數(shù)對儲層及開發(fā)特征的影響程度，合理地優(yōu)選出能夠反映油田綜合潛力的地質(zhì)參數(shù)和開發(fā)參數(shù)。這里采用R型因子聚類分析的方法［11］，識別變量之間的親疏關(guān)系，計算各參數(shù)的相關(guān)性，找到2個相關(guān)性大的參數(shù)后，剔除其中一個貢獻較小的參數(shù)［12］。由圖1可以看出，根據(jù)相關(guān)性大小，依次選取了地質(zhì)儲量、三元加密井數(shù)、水驅(qū)作業(yè)井次、儲量豐度、水驅(qū)加密井數(shù)、三元作業(yè)井次、采出程度等7個參數(shù)對12個油田進行綜合分類。

圖1　參數(shù)優(yōu)選聚類譜系

3　實例應(yīng)用

3.1油田概況

印尼油田處于蘇門答臘島南蘇門答臘盆地，該盆地為印度洋殼向亞洲陸殼俯沖形成的中弧后盆地，其演化經(jīng)歷了4大構(gòu)造期：始新世中期到漸新世早期為裂谷發(fā)育期，形成北東—南西向正斷層，控制整個盆地的發(fā)育格局；漸新世晚期到中新世初期為裂谷-坳陷過渡期；中新世早期到末期為坳陷期；上新世早期至今盆地反轉(zhuǎn)期，形成一系列北西—南東向逆斷層。油藏主要分布在北西走向逆斷層控制下的背斜構(gòu)造帶，沿控邊逆斷層伸展方向呈串珠狀分布，并被前期北東走向正斷層切割，儲層主要為河流-三角洲沉積環(huán)境，主力層砂體發(fā)育較好。油田在1940年前后投入開發(fā)，在二十世紀90年代之前主要依靠天然能量開發(fā)，油藏溫度80～100℃，原始地層壓力12.411～13.790 MPa，原油密度0.85～0.90 g/cm3，原油黏度1～3 mPa·s。

3.2權(quán)系數(shù)計算

根據(jù)上述參數(shù)選取情況，分別應(yīng)用層次分析法、灰色系統(tǒng)理論法對7個評價參數(shù)進行權(quán)系數(shù)計算，結(jié)果見圖2。

圖2　2種方法權(quán)系數(shù)對比

由圖2看出，7項參數(shù)的權(quán)系數(shù)絕對值在2種方法中各不相同，但是權(quán)系數(shù)存在著同樣的大趨勢，即階梯狀變小，這就說明，無論采用哪種方法，每項參數(shù)的相對權(quán)系數(shù)大小都是一致的。用不同方法得到相似的結(jié)果，也印證了用這2種方法確定的結(jié)果的合理性。

3.3綜合定量評價結(jié)果

在確定權(quán)系數(shù)之后，應(yīng)用式（1）進行綜合定量評價，得到每個油田在2種方法下的最終評價結(jié)果，數(shù)值越高，表明潛力越大（見表3）。以往為了評價潛力好壞，人為設(shè)定閥值，將評價結(jié)果分類。為了更好地對評價結(jié)果進行分類，減少人為因素的影響，此次評價通過制作評價結(jié)果的累積頻率分布圖，將縱坐標轉(zhuǎn)化為對數(shù)形式，由圖3、圖4可以看出明顯的3段式，利用3段的交點作為分類閥值，減少了人為因素的干擾，分類更加合理。

表3　油田綜合評價結(jié)果對比

圖3　層次分析法綜合評價結(jié)果

圖4　灰色系統(tǒng)理論法綜合評價結(jié)果

從分類結(jié)果看：潛力較好的Ⅰ類油田7個，這部分油田整體儲量大，采出程度相對低，水驅(qū)、三元作業(yè)井次少，增產(chǎn)潛力大；潛力一般的Ⅱ類油田有3個，儲量、采出程度、增產(chǎn)潛力均中等；潛力較差的Ⅲ類油田有2個，油田儲量相對較低，水驅(qū)、三元作業(yè)井次多，采出程度偏高，進一步增產(chǎn)潛力較小。經(jīng)過潛力定量評價，確定了油田潛力大小順序，為下一步談判提供了技術(shù)支持：對Ⅰ類油田，建議進行優(yōu)先收購；對Ⅱ類油田，建議謹慎考慮，作為備選對象；對Ⅲ類油田，由于其潛力較低，建議放棄對該類油田的進一步投資。

4　結(jié)論

1）通過模糊聚類法優(yōu)選評價參數(shù)，避免了對儲層及開發(fā)特征的影響程度相似的各單項參數(shù)的相互影響，合理地優(yōu)選出能夠反映油田綜合潛力的地質(zhì)參數(shù)和開發(fā)參數(shù)。

2）層次分析法和灰色系統(tǒng)理論法確定的權(quán)系數(shù)絕對數(shù)值不同，但是各項參數(shù)的相對大小保持一致，說明2種方法確定權(quán)系數(shù)具有相對的合理性。

3）利用累積概率函數(shù)對綜合評價結(jié)果進行分類，很好地避免了人為因素的干擾；通過2種方法進行綜合定量評價，將決策的依據(jù)條理化、數(shù)量化，為決策者提供有力的技術(shù)論證，對于解決分類評價具有實用性。

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（編輯付麗麗）

Potential evaluation of developed oilfields in Indonesia

Guo Xiaobo1，Zhou Yongbing1，Bai Zhenhua1，F(xiàn)an Zili1，F(xiàn)ei Yue2，Wang Min3
（1.Research Institute of Exploration and Development，Daqing Oilfield Company Ltd.，PetroChina，Daqing 163712，China；2.No.1 Oil Production Plant，Daqing Oilfield Company Ltd.，PetroChina，Daqing 163318，China；3.Research Institute of Unconventional Petroleum and Renewable Energy，China University of Petroleum，Qingdao 266580，China）

Most oilfields in Indonesia have entered the middle and later development periods，the traditional way，which relies on the size of remaining recoverable reserves to carry out technical evaluation，has been unable to meet the requirements of potential evaluation.To handle this problem，through a multi-parameter comprehensive quantitative evaluation method，this paper has a good solution to evaluate the potential for developed oilfields in Indonesia.The results show that the optimization of the geological and development parameters which reflect the oilfield comprehensive potential by the fuzzy classification can avoid the mutual influence among the similar individual parameters；weighted coefficient absolute values which are determined by analytic hierarchy process（AHP）and grey system theory method are different，but the relative weighted coefficient of each parameter is consistent；based on the evaluation results，the oilfields are divided into three categories，classⅠoilfield with great potential，it is suggested for priority acquisition，classⅡ oilfield with medium potential，it is advised for an alternative，for classⅢ oilfield with lower potential，it is recommended for no further investment.

potential evaluation；grey correlation；analytic hierarchy process（AHP）；parametric optimization；comprehensive evaluation；Indonesian oilfields

國家科技重大專項“資源潛力評價與戰(zhàn)略選區(qū)”（2011ZX05007）；國家自然科學(xué)基金項目“泥巖涂抹形成的地質(zhì)條件及有效封閉機理”（41272151）

TE322

A

10.6056/dkyqt201601012

2015-09-08；改回日期：2015-11-19。

郭曉博，男，1982年生，工程師，從事國內(nèi)外油氣田儲層描述、地質(zhì)建模與儲量評價工作。E-mail：dqpiguoxiaobo@ petrochina.com.cn。

引用格式：郭曉博，周永炳，白振華，等.印尼已開發(fā)油田潛力評價研究［J］.斷塊油氣田，2016，23（1）：56-59.

Guo Xiaobo，Zhou Yongbing，Bai Zhenhua，et al.Potential evaluation of developed oilfields in Indonesia［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2016，23（1）：56-59.