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        應(yīng)用注入濃度量化評分方法節(jié)約聚合物用量

        2020-04-04 13:11:46盛守東大慶油田有限責任公司第五采油廠
        石油石化節(jié)能 2020年3期
        關(guān)鍵詞:滲層數(shù)模單井

        盛守東(大慶油田有限責任公司第五采油廠)

        隨著聚合物注入濃度的增加,注入黏度增大,流度比改善的程度越大,聚合物驅(qū)的波及體積越大,提高采收率的幅度越高。但是從現(xiàn)場實際開發(fā)狀況看,聚合物注入濃度高,發(fā)育連通差井注入壓力上升速度越快,導(dǎo)致區(qū)塊注入狀況逐步變差,影響區(qū)塊開發(fā)效果。注入濃度低,發(fā)育連通好井注入壓力上升緩慢,不能有效封堵高滲層,起不到擴大波及體積的作用,區(qū)塊開發(fā)效果較差。為保證聚合物溶液更好的匹配油層,目前相關(guān)研究結(jié)果給出了注入濃度與可注入滲透率下限的函數(shù)關(guān)系圖版[1],但只考慮了靜態(tài)參數(shù)與注入濃度的匹配關(guān)系,未考慮現(xiàn)場實際的動態(tài)參數(shù)變化。同時,現(xiàn)場開發(fā)過程中也多采用低初黏調(diào)堵[2]、調(diào)剖[3-4],分層配產(chǎn)[5]等技術(shù)來控制無效注采。因此,聚合物注入濃度的選擇應(yīng)考慮現(xiàn)場實際情況[6],在單井方案設(shè)計時[7],既要考慮油層自身的發(fā)育狀況,又要考慮實際的注入能力,采取動靜結(jié)合設(shè)計注入濃度,保證開發(fā)效果的同時,最大程度節(jié)約聚合物用量。

        1 單井注入?yún)?shù)選取及權(quán)重系數(shù)的確定

        1.1 注入?yún)?shù)的選取

        在聚驅(qū)開發(fā)過程中合理的注入濃度與平均滲透率、高滲層厚度比例、聚驅(qū)控制程度[8]、含油飽和度、有效厚度等靜態(tài)參數(shù)和高滲層吸液比例、壓力上升空間、差層啟動壓力、注聚前含水、注聚前注入壓力、注入強度等動態(tài)參數(shù)具有一定關(guān)系。為確定影響較大的參數(shù)[9],引用灰色關(guān)聯(lián)分析法進行計算[10]。灰色關(guān)聯(lián)分析方法是一種多因素統(tǒng)計分析方法,通過求解系統(tǒng)中各因素之間的主要關(guān)系,找出影響目標值的重要因素。

        在此需要分別將各參數(shù)與注入濃度比較計算其關(guān)聯(lián)程度,故母序列為注入濃度,其他參數(shù)為子序列。由于各參數(shù)的物理意義不同,導(dǎo)致原始變量序列具有不同的量綱或數(shù)量級,為了保證各參數(shù)具有等級性,需要對其進行無量綱化,在此采用均值化法,即將各個序列的統(tǒng)計值與整條序列的均值作比值。

        計算每個子序列中各項參數(shù)與母序列對應(yīng)參數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù),其表達式為

        Δmin、Δmax——分別為各個數(shù)據(jù)點的差的絕對值中的最小值和最大值;

        ρ——分辨系數(shù),取值范圍[0,1],取值越小求得的關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異越明顯,在此取0.5計算。

        計算關(guān)聯(lián)度。關(guān)聯(lián)度的幾何含義為比較序列與參考序列曲線的相似與一致程度,關(guān)聯(lián)度越大,與參考序列的曲線形狀越接近。由于關(guān)聯(lián)系數(shù)數(shù)目較多,信息過于分散,為便于比較,對關(guān)聯(lián)系數(shù)求平均得關(guān)聯(lián)度,動、靜態(tài)參數(shù)關(guān)聯(lián)度排序見表1,可以看出,平均滲透率、高滲層厚度比例、聚驅(qū)控制程度、高滲層吸液比例、壓力上升空間、差層啟動壓力6個動靜態(tài)參數(shù)與注入濃度的關(guān)聯(lián)度都在0.7以上,可以作為注入濃度設(shè)計的主要參數(shù)。

        表1 動、靜態(tài)參數(shù)關(guān)聯(lián)度排序

        表2 專家經(jīng)驗法權(quán)重系數(shù)取值

        1.2 注入?yún)?shù)權(quán)重系數(shù)的確定

        利用專家經(jīng)驗法,每位專家按照平均滲透率、高滲層厚度比例、聚驅(qū)控制程度、高滲層吸液比例、壓力上升空間和差層啟動壓力6個注入?yún)?shù)分別給定歸一化權(quán)重值,計算后的結(jié)果設(shè)為各參數(shù)的權(quán)重值。本次采納10位專家經(jīng)驗進行加權(quán)歸一計算,專家經(jīng)驗法權(quán)重系數(shù)取值,見表2。

        表3 單井濃度量化賦分標準

        2 注入濃度標準的建立及設(shè)計結(jié)果

        2.1 單井注入濃度標準的建立

        平均滲透率、高滲層厚度比例、聚驅(qū)控制程度3個靜態(tài)參數(shù)越好,說明油層發(fā)育及連通越好。高滲層吸液比例、壓力上升空間2個動態(tài)參數(shù)越好,說明層間差異動用差異大,注入濃度設(shè)計時應(yīng)注入的濃度越高,標準建立時按照參數(shù)的高低程度從高到低進行賦分值。差層啟動壓力與其他5個參數(shù)性質(zhì)相反,標準建立時按照參數(shù)的高低程度從低到高賦分值。例如注入井滲透率,按照全區(qū)注入井滲透率分布情況,將所有注入井分為3個等級,其中,滲透率低于0.2μm2的井賦值6分,滲透率0.2~0.4μm2的井賦值8分,滲透率高于0.4μm2的井賦值10分,單井濃度量化賦分標準見表3。

        2.2 單井注入濃度設(shè)計結(jié)果

        結(jié)合注入?yún)?shù)權(quán)重系數(shù)和單井濃度量化賦分標準,綜合計算后,給出單井得分情況,保證注入?yún)?shù)最優(yōu)。其中,得分在9分以上的注入井采取深度調(diào)剖措施后低濃度的注入方式,控制聚合物用量,節(jié)約干粉;得分在8~9分的注入井濃度設(shè)計1 600 mg/L左右;得分在7~8分的注入井濃度設(shè)計為1 400 mg/L左右;小于7分的注入井濃度設(shè)計為1 200 mg/L左右,單井注入濃度設(shè)計結(jié)果見表4。

        3 應(yīng)用效果

        應(yīng)用單井注入濃度量化評分設(shè)計方法,A區(qū)塊注聚后油層動用厚度比例能夠達到83.3%,提高了20.6個百分點,其中,滲透率0.1~0.2μm2的油層,動用厚度比例能夠達到77.9%,提高了22.1個百分點,滲透率小于0.1μm2的油層,動用厚度比例能夠達到72.5%,提高了29.6個百分點。

        A區(qū)塊實際綜合含水變化規(guī)律與數(shù)模預(yù)測基本一致,但一直低于數(shù)模預(yù)測,采出程度一直好于數(shù)模,A區(qū)塊預(yù)測及距綜數(shù)模曲線風圖1。在提高采收率達到8.04%時,發(fā)生聚合物用量為584.6 mg/L·PV,對比區(qū)塊發(fā)生聚合物用量為900.5 mg/L·PV,少發(fā)生聚合物用量315.9 mg/L·PV,相當于少注入聚合物干粉31.5%。A區(qū)塊聚合物用量在900.5 mg/L·PV時,提高采收率達到12.50%,比對比區(qū)塊多提高采收率4.46個百分點,多創(chuàng)效4 819.5萬元。達到了少投入多產(chǎn)出的效果,A區(qū)塊對標曲線見圖2。

        表4 單井注入濃度設(shè)計結(jié)果

        圖1 A區(qū)塊預(yù)測及跟蹤數(shù)模曲線

        圖2 A區(qū)塊對標曲線

        4 結(jié)論

        1)應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法能夠確定動、靜態(tài)參數(shù)與注入濃度的關(guān)聯(lián)度,優(yōu)選單井注入濃度設(shè)計上需要的主要參數(shù)。

        2)專家經(jīng)驗確定的權(quán)重系數(shù)法能夠在單井注入濃度量化評分設(shè)計中應(yīng)用,較客觀的反應(yīng)了各注入?yún)?shù)的重要程度。

        3)注入?yún)?shù)的量化評分法結(jié)合權(quán)重系數(shù)的應(yīng)用,使單井注入濃度設(shè)計更合理,保證區(qū)塊開發(fā)效果的同時節(jié)約聚合物用量,提高相同采收率情況下,可少注入聚合物干粉31.5%,創(chuàng)效4 819.5萬元。

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