劉海勇，趙廣淵，楊樹坤，張 博，郭宏峰

（中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部，天津 300459）

海上油田開發(fā)具有“高投入、高風(fēng)險(xiǎn)”特點(diǎn)，因此開發(fā)初期一般采用較高采油速度開采油田的優(yōu)勢儲(chǔ)量[1-5]。優(yōu)勢儲(chǔ)量篩選對產(chǎn)量接替、后期井網(wǎng)設(shè)計(jì)起著關(guān)鍵性作用。儲(chǔ)層綜合評價(jià)是合理選取評價(jià)參數(shù)、合理選擇評價(jià)方法，對儲(chǔ)層進(jìn)行全面認(rèn)識(shí)，并指導(dǎo)油田開發(fā)全過程。儲(chǔ)層生產(chǎn)潛力大小受到多個(gè)因素制約，且這些因素之間關(guān)系比較復(fù)雜。在儲(chǔ)層評價(jià)的指標(biāo)體系中，靠單個(gè)因素指標(biāo)對儲(chǔ)層分類不能給予精確評價(jià)[6]。為此，筆者采用模糊綜合評判法對各參數(shù)綜合處理，從而定量評價(jià)生產(chǎn)潛力大小。在此基礎(chǔ)上制定出適合該油田的布井策略。

1 基于模糊綜合評判的生產(chǎn)潛力評價(jià)

X油田重點(diǎn)開發(fā)館陶和明化鎮(zhèn)兩個(gè)油組，縱向上發(fā)育儲(chǔ)量規(guī)模大小不同、具有獨(dú)立油水體系的油藏，共計(jì)17個(gè)。整體儲(chǔ)層物性較好，屬于中孔隙度、中～高滲透率儲(chǔ)集層。該油田目前處于高含水期，急需新的產(chǎn)量接替維持油田穩(wěn)產(chǎn)。本文將結(jié)合X油田油藏特征，采用模糊綜合評判法評價(jià)各油藏生產(chǎn)潛力，篩選優(yōu)勢儲(chǔ)量。

1.1 建立評價(jià)因素集

影響油藏生產(chǎn)潛力大小的因素眾多，結(jié)合X油田開發(fā)特點(diǎn)及油藏特征，選取滲透率、孔隙度、有效厚度、含油飽和度、地質(zhì)儲(chǔ)量作為因素集的參數(shù)，各參數(shù)數(shù)值（見表1）。即：

1.2 因素權(quán)重的確定

因素集中每一個(gè)因素對評價(jià)結(jié)果的影響不同，因此要評價(jià)每一個(gè)因素的權(quán)重。建立權(quán)重集的方法有多種，選取層次分析法來建立權(quán)重[7]。構(gòu)造判斷矩陣如下：

根據(jù)判斷矩陣求得最大特征根λmax及所對應(yīng)的特征向量W，二者關(guān)系如下：

所求特征向量經(jīng)歸一化，即為各評價(jià)因素的重要性排序。根據(jù)式（3）求得：

表1 X油田各油藏因素參數(shù)值Tab.1 Parameters of each factor of reservoirs in X oilfield

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI值Tab.2 The average random consistency RI index

以上得到的權(quán)重分配是否合理，還需要對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。檢驗(yàn)使用公式：

式中：CR-判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率；CI-判斷矩陣的一般一致性指標(biāo)，由式（6）給出：

RI-判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，1～9階的判斷矩陣RI值（見表2）。

代入 n=5，RI=1.12，λmax=5.22，得 CR=0.049 6＜0.1，表明判斷矩陣A具有滿意的一致性。

1.3 建立評語集

統(tǒng)計(jì)各油藏因素集中的參數(shù)數(shù)據(jù)，依據(jù)其分布大致范圍，確定各等級標(biāo)準(zhǔn)（見表3）。

表 3 中 I、II、III、IV 等級分別對應(yīng)于生產(chǎn)潛力 I、II、III、IV4個(gè)評價(jià)等級，即建立了模糊評判的評語集：

圖1 滲透率隸屬度分布函數(shù)Fig.1 Membership function of permeability

1.4 單一指標(biāo)評價(jià)

1.4.1 確定隸屬度函數(shù) 隸屬度表征的是每個(gè)因素在評語集上的單因素評價(jià)值。根據(jù)評價(jià)指標(biāo)對生產(chǎn)潛力大小的效應(yīng)，隸屬度函數(shù)大致可分為三類。第一類屬于升半梯形分布，指標(biāo)值越大，生產(chǎn)潛力越接近某大小等級；第二類屬于降半梯形分布，指標(biāo)值越小，生產(chǎn)潛力越接近某大小等級；第三類屬于梯形分布，指標(biāo)值在一定范圍內(nèi)屬于某大小等級，距離該范圍越遠(yuǎn)則越偏離此大小等級[8]。根據(jù)各評價(jià)指標(biāo)的分級標(biāo)準(zhǔn)和模糊分布類型，建立各評價(jià)指標(biāo)各等級的隸屬度函數(shù)。如滲透率I級u1（x）、II級u2（x）、III級u3（x）和IV級u4（x）的分布函數(shù)（見圖1）。

1.4.2 模糊關(guān)系矩陣計(jì)算 根據(jù)各評價(jià)指標(biāo)值和隸屬度分布函數(shù)計(jì)算模糊關(guān)系矩陣R，即單一指標(biāo)評價(jià)矩陣。

式中：rij-第i因素對第j評語的隸屬度值。本例中，m=4，n=5。

1.5 生產(chǎn)潛力綜合評價(jià)

根據(jù)權(quán)重向量W和單一指標(biāo)評價(jià)矩陣R，可以求得生產(chǎn)潛力大小綜合評價(jià)向量[9-12]：

式中：?表示模糊運(yùn)算。

例如，A油藏的生產(chǎn)潛力綜合評價(jià)值為：

根據(jù)最大隸屬度原則，A油藏生產(chǎn)潛力等級為IV級。計(jì)算所有油藏的生產(chǎn)潛力綜合評價(jià)值（見表4）。

表4 X油田各油藏生產(chǎn)潛力綜合評價(jià)Tab.4 Production potential comprehensive evaluation of reservoirs in X oilfield

2 開發(fā)布井對策

X油田發(fā)育的油藏在縱向上圈閉面積重合率較大，且平臺(tái)目前剩余井槽數(shù)目有限，因此布井策略要綜合考慮各油藏生產(chǎn)潛力大小、地質(zhì)狀況及平臺(tái)作業(yè)限制。在該油田已開發(fā)油藏的開發(fā)實(shí)踐基礎(chǔ)上，制定以下布井對策。

（1）對于油藏B、O、P、Q這類生產(chǎn)潛力為I級的油藏，采用水平井開發(fā)，提高單井產(chǎn)能，延緩底水上升。

（2）對于油藏 C、D、E、M、N 這類生產(chǎn)潛力為 II級的油藏以及生產(chǎn)潛力為III級的油藏L，采用一口定向井，射開油藏上部，避免底水錐進(jìn)。同時(shí)定向井可以起到進(jìn)一步落實(shí)構(gòu)造的作用。

（3）對于油藏B、O、P、Q這類生產(chǎn)潛力為I級的油藏，可以篩選其中2～3個(gè)產(chǎn)能較落實(shí)的油藏采用一口棧式二分支井或棧式三分支井開發(fā)，在提高單井產(chǎn)能的同時(shí)，減少井槽使用數(shù)目。

（4）對于生產(chǎn)潛力為IV級的油藏，暫時(shí)不考慮動(dòng)用開發(fā)。

由此形成了“平面上采用水平井開發(fā)I類生產(chǎn)潛力的油藏，縱向上采用定向井開發(fā)II和III類生產(chǎn)潛力的油藏，棧式分支水平井輔助開發(fā)I類生產(chǎn)潛力的油藏”的多井型、立體開發(fā)模式，從而為該油田的進(jìn)一步滾動(dòng)開發(fā)、產(chǎn)量接替創(chuàng)造了條件。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

根據(jù)第二部分布井對策，在開發(fā)X油田縱向油藏時(shí)，充分考慮油藏地質(zhì)特征，優(yōu)先開發(fā)優(yōu)勢儲(chǔ)量，保證了油田高含水期的產(chǎn)量接替。自2016年2月開始，縱向油藏共布置了3口水平井，定向井和棧式二分支井各1口。水平井31H開發(fā)B油藏，水平井32H開發(fā)O油藏，水平井33H開發(fā)P油藏，定向井4HA開發(fā)C、E、M油藏，棧式二分支井28MH開發(fā)P、Q油藏。各井開發(fā)指標(biāo)（見表5）。5口井生產(chǎn)時(shí)間共計(jì)39個(gè)月，累積產(chǎn)油約15×104m3，開發(fā)效果顯著。新布置的井均取得了較好的開發(fā)效果，采用本文生產(chǎn)潛力方法確定的布井對策針對X油田開發(fā)具有較好的適應(yīng)性。

4 結(jié)論

（1）模糊綜合評判法可以考慮多種因素對儲(chǔ)量優(yōu)劣的影響，定量評價(jià)了X油田縱向上各油藏生產(chǎn)潛力大小。

（2）基于油藏生產(chǎn)潛力的大小，針對縱向上規(guī)模不同、獨(dú)立油水體系的底水油藏，提出了“平面上采用水平井開發(fā)I類生產(chǎn)潛力的油藏，縱向上采用定向井開發(fā)II和III類生產(chǎn)潛力的油藏，棧式分支水平井輔助開發(fā)I類生產(chǎn)潛力的油藏”的多井型、立體開發(fā)模式，為該類油藏的開發(fā)提供了借鑒。

表5 新布井開發(fā)指標(biāo)（截止到2017年2月）Tab.5 Production indexes of new wells（up to February，2017）

（3）現(xiàn)場應(yīng)用表明，提出的布井對策在X油田的后期開發(fā)中取得了較好的效果，對縱向油藏開發(fā)具有較好的適應(yīng)性。

［1］蘇崇華.海上低滲透油藏挖潛技術(shù)及其應(yīng)用［J］.石油鉆采工藝，2007，29（6）：73-76.

［2］鄒信波，魏叢達(dá).海陸過渡相砂巖油藏特高含水期剩余油成因及分布［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2007，14（6）：97-99.

［3］曾祥林，梁丹，孫福街.海上低滲透油田開發(fā)特征及開發(fā)技術(shù)對策［J］.特種油氣藏，2011，18（2）：66-68.

［4］張鳳久，羅憲波，劉英憲，等.海上油田叢式井網(wǎng)整體加密調(diào)整技術(shù)研究［J］.中國工程科學(xué)，2011，13（5）：34-39.

［5］姜偉.海上密集叢式井組再加密調(diào)整井網(wǎng)鉆井技術(shù)探索與實(shí)踐［J］.天然氣工業(yè)，2011，31（1）：69-72.

［6］湯國平，姜漢橋，丁帥偉，等.深水油藏生產(chǎn)潛力評價(jià)方法對比研究［J］.復(fù)雜油氣藏，2013，6（2）：46-49.

［7］常建娥，蔣太立.層次分析法確定權(quán)重的研究［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（信息與管理工程版），2007，29（1）：153-156.

［8］杜慶龍，計(jì)秉玉，王元慶，等.用多層次模糊綜合評判法確定單層剩余油分布［J］.石油學(xué)報(bào)，2003，24（2）：57-60.

［9］付國民，馬力寧，屈信忠.采用多級模糊綜合評判法對剩余油潛力定量評價(jià)［J］. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2004，26（2）：38-41.

［10］孫夢茹.基于模糊綜合評判的剩余油分布定量描述［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2005，12（2）：52-54.

［11］陳月明，陳耀武，雷占祥，等.水驅(qū)油田高含水期穩(wěn)產(chǎn)措施宏觀決策方法［J］.石油鉆探技術(shù)，2007，35（5）：1-6.

［12］唐海，李道軒.模糊綜合評判確定油藏水驅(qū)開發(fā)潛力［J］.石油勘探與開發(fā)，2002，29（2）：97-99.