一种适用于海上油田的调剖措施效果评价方法与流程

本发明涉及一种适用于海上油田的调剖措施效果评价方法，属于石油领域。

背景技术：

调剖堵水技术是稳油控水的关键技术，在改善水驱油田开发效果、提高油田最终采收率方面起到了重要的作用。随着海上油田开采陆续进入中后期，许多油井生产将进入高含水阶段，调剖堵水技术的地位将越来越重要。调剖的主要目的是利用现有的井网和层系，通过封堵大孔道或高渗透层改善吸水剖面，使滞留状态的原油动用起来，提高注水的利用率、扩大注水波及体积，从而控制含水上升，延长油田稳产期，从当前来看调剖措施是一项操作简单、见效快、投资少且易推广的技术。但是海上不同油藏的非均质性条件不同、地下剩余油潜力状况不同，实施调剖的效果也就不一样；由于油藏条件、开发状况不一样，不同的注入井实施调剖后其效果也不尽相同；同时，随着海上油田采出程度的增加以及含水的不断升高，适合调剖的油藏越来越少，对调剖措施的优化决策技术提出了更高的要求。因此，有必要对已实施的调剖措施效果进行系统地评价、总结，开展调剖措施的适应性研究，以指导今后海上油田调剖措施的实施，以提高调剖措施的成功率。目前，无论陆地还是海上油田，对调剖措施的效果评价大多采取单因素评价方法，片面从含水、产油、产液等生产指标评价调剖措施效果，受主观因素影响较大，不能特别系统、客观、有效的来全面评价井组调剖措施效果。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种系统、客观且全面的适用于海上油田的调剖措施效果评价方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种适用于海上油田的调剖措施效果评价方法，其包括以下步骤：

1)对实施调剖措施井组的多个单因素指标进行计算，这些单因素指标包括：含水率变化、无因次增油量、无因次月产油、调剖有效期、视吸水指数变化、井组见效率、无因次降水量；

2)将单因素指标划分为动态开发指标、水驱特征曲线指标和动态监测指标三类，其中，动态开发指标包括：含水率变化、无因次增油量、调剖有效期和无因次月产油；水驱特征曲线指标包括：无因次降水量；动态监测指标包括：视吸水指数变化和井组见效率；

3)基于步骤1)中的各单因素指标计算结果，采用抛物型分布隶属函数计算各单因素评价向量；

4)采用层次分析法计算多层次模糊综合评判模型中的低层次、高层次评判权值，计算结果如下：

低层次评判权值：A₁＝[0.4690 0.3137 0.1376 0.0797]

其中的0.4690、0.3137、0.1376、0.0797分别为含水率变化、无因次增油量、调剖有效期、无因次月产量的评价权值；

A₂＝[0.75 0.25]

其中的0.75、0.25分别为视吸水指数变化、井组见效率的评价权值；

A₃＝[1]

其中1为无因次累降水的评价权值；

高层次评判权值：

C＝[0.5469 0.3445 0.1085]

其中的0.5469、0.3445、0.1085分别为动态开发指标、水驱特征曲线指标、动态监测指标的评价权值；

5)基于步骤3)、步骤4)的计算结果，采用多层次模糊综合评判模型进行计算，具体过程如下：

a、先把所有单因素指标的因素集合划分为3类即动态开发指标、水驱特征曲线指标及动态监测指标，然后对每个按初始模型做综合评判：

B_i＝A_i×R_i＝(b_i1,...,b_im)

式中，A_i为低层次评判权值分配，R_i为单因素评价向量,B_i为低层次模糊综合评判结果矩阵；i＝1,2,3；m＝5；

b、由于分为3个子集对于每个子集的权值分配为A₁、A₂、[1]，低层次模糊综合评判矩阵W为：

式中，W为3×5矩阵，即p＝3，m＝5；由于所建立的评语集为U＝(好，较好，一般，较差，差)，所以所有矩阵均为5列；b_i为i指标隶属于j评语的隶属度；

c、最终得到关于的总的综合评判为：

6)建立评语集

U＝(好，较好，一般，较差，差)

7)多层次模糊综合评判结果

基于步骤6)建立的评语集合，依据最大隶属度原则，得到调剖井组调剖效果多层次模糊综合评判调结果。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明综合考虑海上油田调剖井组调剖前后动态开发指标、水驱特征曲线指标及动态监测指标，利用含水率变化、无因次增油量、调剖有效期、无因次月产油、无因次累降水、视吸水指数变化及井组见效率等资料，创新采用抛物型隶属度函数，计算单因素评价向量，运用层次分析法、模糊数学原理，建立多层次模糊综合评判模型，依据最大隶属度原则，对调剖井组调剖效果进行多层次模糊综合评判。

附图说明

图1是本发明的升抛物型分布的图形；

图2是本发明的降抛物型分布的图形。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明提供的一种适用于海上油田的调剖措施效果评价方法，包括以下步骤：

1)对实施调剖措施井组的多个单因素指标进行计算，这些单因素指标包括：

(a)含水率变化：实施调剖措施前、后的调剖井组综合含水变化；

(b)无因次增油量：调剖有效期内净增油量与不考虑递减计算的累增油量之比；

(c)无因次月产油：调剖有效期内平均月产油量与调剖前月产油量之比；

(d)调剖有效期：井组日产油下降到调剖前水平时的时间点与调剖起始时间点之差；

(e)视吸水指数变化：实施调剖措施前、后的调剖井视吸水指数变化；

(f)井组见效率：实施调剖措施后，见效生产井数与井组生产井总数之比；

(g)无因次降水量：有效期内累降水量与未实施调剖措施累降水量之比。

2)单因素指标分层

将步骤1)中的多个单因素指标按照指标属性，划分为动态开发指标、水驱特征曲线指标和动态监测指标三类，其中，

动态开发指标包括：含水率变化、无因次增油量、调剖有效期和无因次月产油；

水驱特征曲线指标包括：无因次降水量；

动态监测指标包括：视吸水指数变化和井组见效率。

3)单因素评价向量计算

基于步骤1)中的多个单因素指标计算结果，采用抛物型分布隶属函数计算单因素评价向量。其中，抛物型分布的数学模型为升抛物型分布和降抛物型分布。

如图1所示，升抛物型分布越大越优型，其公式为：

式中，a₁为单因素指标的最小值，a₂为单因素指标的最大值，μ_A为隶属度、u为单因素指标参数。

如图2所示，降抛物型分布越小越优型，其公式为：

考虑到实际问题的情况，这两种抛物型分布可以被化简为：

升抛物型分布：

降抛物型分布：

其中，指数k通常取值为5时，此时计算结果区分度较高。

所计算得到的μ_A(u)组成单因素评价向量。

4)权值计算

采用层次分析法计算多层次模糊综合评判模型中的低层次、高层次评判权值，计算结果如下：

低层次评判权值：

A₁＝[0.4690 0.3137 0.1376 0.0797]

其中的0.4690、0.3137、0.1376、0.0797分别为含水率变化、无因次增油量、调剖有效期、无因次月产量的评价权值。

A₂＝[0.75 0.25]

其中的0.75、0.25分别为视吸水指数变化、井组见效率的评价权值；

A₃＝[1]

其中1为无因次累降水的评价权值。

高层次评判权值：

C＝[0.5469 0.3445 0.1085]

其中的0.5469、0.3445、0.1085分别为动态开发指标、水驱特征曲线指标、动态监测指标的评价权值。

5)多层次模糊综合评判计算

基于步骤3)、步骤4)的计算结果，采用多层次模糊综合评判模型进行计算。多层次模糊综合评判模型计算步骤如下：

a、先把所有单因素指标的因素集合划分为3类即动态开发指标、水驱特征曲线指标及动态监测指标，然后对每个按初始模型做综合评判：

B_i＝A_i×R_i＝(b_i1,...,b_im)

式中，A_i为低层次评判权值分配，R_i为单因素评价向量,B_i为低层次模糊综合评判结果矩阵。i＝1,2,3；m＝5。

b、由于分为3个子集对于每个子集的权值分配为A₁、A₂和[1]，低层次模糊综合评判矩阵W为：

式中，W为3×5矩阵，即p＝3，m＝5。由于所建立的评语集为U＝(好，较好，一般，较差，差)，所以所有矩阵均为5列。b_i为i指标隶属于j评语的隶属度。

c、最终得到关于的总的综合评判为：

6)建立评语集

U＝(好，较好，一般，较差，差)

7)多层次模糊综合评判结果

基于步骤6)建立的评语集合，依据最大隶属度原则，得到调剖井组调剖效果多层次模糊综合评判调结果。

具体地评判过程如下：因为所建立的评语集为U＝(好，较好，一般，较差，差)，所以所有矩阵均为5列，最终结果B为一个1×5的矩阵，矩阵中值分别对应好、较好、一般、较差、差，根据所对应值得大小，取最大值所对应的评语，即为最大隶属度原则。

下面通过具体实施例对本发明方法做进一步说明：

实施例1

某井组2002年11月25日实施调剖措施，调剖前后井组含水率下降0.23％，月均产油下降5.59％，调剖有效期86天，井组见效率50％，调剖井视吸水指数上升9.27％，调剖有效期内累增油525.12m3，累降水7844m3。

a、单因素评价向量矩阵

R₂＝[无因次降水量0.021 0.123 0.285 0.314 0.258]

b、权值计算

低层次评判权值：

高层次评判权值：

c、多层次模糊综合评判计算

对照建立的评语集，根据最大隶属度原则，结果向量B中隶属于差的隶属度为0.431，因此该井组调剖效果多层次模糊综合评判结果为“差”。

实施例2

某井组2009年06月07日实施调剖措施，调剖前后井组含水率下降1.51％，月均产油上升4.11％，调剖有效期275天，井组见效率50％，调剖井视吸水指数下降2.22％，调剖有效期内累增油4215m3，累降水12960.68m3。

a、单因素评价向量矩阵

R₂＝[无因次降水量0.019 0.111 0.258 0.326 0.286]

b、权值计算

低层次评判权值：

高层次评判权值：

c、多层次模糊综合评判计算

对照建立的评语集，根据最大隶属度原则，该井组调剖效果多层次模糊综合评判结果为“较差”。

实施例3

某井组2004年09月02日实施调剖措施，调剖前后井组含水率下降6.39％，月均产油上升34.65％，调剖有效期234天，井组见效率100％，调剖井视吸水指数下降146.89％，调剖有效期内累增油9661.50m³，累降水23548.96m³。

a、单因素评价向量矩阵

R₂＝[无因次降水量0.047 0.282 0.301 0.207 0.163]

b、权值计算

低层次评判权值：

高层次评判权值：

c、多层次模糊综合评判计算

对照建立的评语集，根据最大隶属度原则，该井组调剖效果多层次模糊综合评判结果为“好”。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。