一种针对于缝洞体碳酸盐岩的重复暂堵酸压选井选层方法

本发明涉及油气田开发，特别涉及一种针对于缝洞体碳酸盐岩的重复暂堵酸压选井选层方法。

背景技术：

1、碳酸盐岩油气田在世界油气田的分布中占有重要的地位，据统计，已发现和开发的碳酸盐岩油气田，其油、气储量分别占世界油、气总储量的 48%和 28%，油、气产量分别约占世界油、气总产量的 60%和30%，因此高效开发碳酸盐岩储层已经成为各国保证油气产量的重点攻关方向。缝洞型碳酸盐岩属于一种特殊的碳酸盐岩储层，主要在于该类储层不仅包括不同尺度的天然裂缝，同时还包括大量不同形状和尺寸的岩溶缝洞，因此如何提升此类储层的酸压改造技术存在较高的技术挑战。

2、酸压改造是针对碳酸盐岩改造的一种重要增产技术手段，利用酸液的溶蚀作用可以溶解钻井堵塞物和裂缝充填物，从而提高近井周的渗透性。其次，酸液和岩石发生反应后，可以形成酸蚀裂缝，增加渗流通道。然而，由于缝洞的存在，常规的碳酸盐岩酸压存在酸液滤失量大、酸蚀距离有限的问题，远井的储集体改造效果有限。所以容易导致很多缝洞体碳酸盐岩储层酸化后产量很小或者增产幅度变化较小，酸压效果受到明显限制，为此有必要进行深度重复暂堵酸压来实现碳酸盐岩储层的增产和稳产。

3、重复压裂选井（层）一直是重复压裂技术当中最为重要的课题之一，其主要目的是增加重复压裂的针对性。对于一般低渗或者致密地层，重复压裂选井（层）应考虑到以下4个原则：（1）油井必须具有足够的剩余储量和地层能量（即有增产潜能）；（2）要有足够的地层系数；（3）优先选择前次压裂由于施工原因造成施工失败井；（4）选井要注意井况，应选择套管状况及强度具备条件，最好距边底水、气顶有一定距离，有较好遮挡层的井层。然而，对于缝洞体发育的碳酸盐岩储层而言，由于缝洞体的广泛分布，以及初次酸压效果的不确定性，因此造成缝洞体碳酸盐岩储层的重复压裂选井预测存在极大挑战。

4、目前重复压裂的选井选层方法主要包括神经网络法、产量统计法和多元回归法三类，其中神经网络方法需要对地层物性参数以及生产动态数据进行充分的收集，并建立相对全面的数据库，然后再通过智能算法进行选井选层。产量统计法是现场应用较为广泛的分析方法，该类方法需要结合周期的生产产量，甚至需要搞清造成低产或者高产的根本原因，然后才有可能在此基础上进行重复压裂井的选井选层。多元回归方法则需要构建产量预测分析模型，来确定了影响油田产量的重要因素和自变量的数目，从而筛选出重复压裂的核心指标，然后继续完成重复压裂的选井选层分析。在实际现场应用时，仅仅依靠单纯的产量对比并无法有效筛选出重复压裂井，同时还要考虑储层的静态参数、生产动态参数和施工参数之间，同时还要增加对油井的产量递减规律分析，以此判断重复酸压改造的综合潜力。

5、现有的技术中，要么需要大量酸压井史和生产数据，要么只是单一考虑地质因素、工程因素、酸岩反应效果因素和生产潜力因素中的一类或者几类参数来判断重复酸压选井选层改造潜力，参数的缺失会影响判断的准确性。此外，各个因素对于最终重复酸压产量的相关性也是不相同的，多相参数影响的叠加和协同会对缝洞体碳酸盐岩储层重复酸压井的潜力评价造成较大的误差。

6、综上所述，需要一种能够明确地层因素、工程因素、酸岩反应效果因素和生产动态因素这四类参数对缝洞体碳酸盐岩重复酸压改造影响程度的重复酸压选井选层的定量数学评价模型，以综合评价重复酸压的改造潜力，对区块中重复酸压井和层位进行排序，最终实现油田的增产和稳产。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种针对于缝洞体碳酸盐岩的重复暂堵酸压选井选层方法，该方法能表征地质因素、酸岩反应效果因素、工程因素和生产动态因素四类参数对于酸压改造效果的综合评价，进而对重复酸压井以及层位进行压裂评分排序，同时采用先选井后选层的递进选择模式，最终达到油田增产和稳产的目的。

2、本发明提到的一种针对于缝洞体碳酸盐岩的重复暂堵酸压选井选层方法，其技术方案是包括以下步骤：

3、步骤1：构建评价集e，所述的评价集e包含四类参数：地质因素、工程因素、酸岩反应效果因素、生产潜力因素；构建参数集p，所述参数集p包括四类参数：地质因素、工程因素、酸岩反应效果因素和生产潜力因素，其中，所述的地质因素至少包括一项参数，主要包括：缝洞体形态、油藏厚度、油藏渗透率、油藏原始压力、油藏含油饱和度、最小水平应力梯度；所述工程因素至少包括一项参数，主要包括：初压酸压酸液注入体积、初压酸液质量分数；所述酸岩反应效果因素至少包括一项参数，主要包括：酸蚀裂缝最大导流能力、酸岩配伍性；所述生态动态因素至少包括一项参数，主要包括：无因次压力下降系数、无因次产量下降系数；同时获得指标集i，指标集i是已重复暂堵酸压井的重复压裂产液量；根据评价集e，参数集p和指标集i，建立重复暂堵酸压选井评价数据库d和重复暂堵酸压井史数据库h；

4、步骤2：对井史数据库h参数进行的标准化处理，主要包括对定性化描述进行定量化刻画，同时对于缺失相关数据的层位数据需要通过插补方法对数据进行补充，对于异常值则需要进行校正处理；

5、步骤3：标准粒子群算法高维寻优，在井史数据库h中，以参数集p为维度，指标集i为要寻找的最优解，找出重复暂堵酸压区块已经压裂井的理想参数集pi；

6、步骤4：系统聚类法对将重复暂堵酸压井排序，选用欧式距离法，采用类与类之间的距离来表征样本间的相似度，以理想参数集pi为目标，计算待重复酸压井与各样本之间的距离，根据距离大小进行分类排序，完成区块重复暂堵酸压选井；

7、步骤5：构建待重复暂堵酸压井层位评价集e，所述的评价集e包含四类参数，地质因素、工程因素、酸岩反应因素和生产潜力因素；构建参数集p，所述参数集p包括四类参数：地质因素、工程因素、酸岩反应效果因素和生产潜力因素，其中，所述的地质因素至少包括一项参数，所述工程因素至少包括一项参数，所述酸岩反应因素至少包括一项参数，所述生态动态因素至少包括一项参数；

8、步骤6：利用皮尔逊相关系数计算参数集p中每项参数与目前层位产液量的相关性，建立单因素评价标准集；得到每项参数与目前层位产液量的相关性，包括正相关和负相关，依据相关系数标准建立单因素评价标准集t；

9、步骤7：将待重复暂堵酸压选层数据库d参数无因次化，计算参数集p中每项参数对层位酸压产液量的影响权重，计算参数集p每个参数对重复酸压产液量的影响权重，利用灰色关联法计算影响权重w；

10、步骤8：对于已经选择待重复暂堵酸压井的任意层位，计算其评分s=t*w，按大小对层位进行评分，评分越高，重复暂堵酸压潜力越大，从而完成选层。

11、优选的，上述的地质因素包括：缝洞体形态、油藏厚度、油藏渗透率、油藏原始压力、油藏含油饱和度、最小水平应力梯度。

12、优选的，上述的工程因素包括：初压酸压酸液注入体积、初压酸液质量分数。

13、优选的，上述的酸岩反应效果因素包括：酸蚀裂缝最大导流能力、酸岩配伍性。

14、优选的，上述的生产动态因素包括：无因次压力下降系数、无因次产量下降系数。

15、优选的，系统聚类法对将重复暂堵酸压井排序，选用欧式距离法，采用类与类之间的距离来表征样本间的相似度，以理想参数集pi为目标，计算待重复酸压井与各样本之间的距离，根据距离大小进行分类排序；通过聚类分析，建立模糊近似矩阵，通过对比各样本与理想参数集的距离，评价待重复酸压样本的重复酸压潜力；用数值 0-1 来表示理想段与样本之间的相对距离，其值越小，越接近于 0，表示样本重复暂堵酸压潜力越大，完成区块重复暂堵酸压选井。

16、优选的，利用皮尔逊相关系数计算参数集p中每项参数与目前层位产液量的相关性，建立单因素评价标准集；得到每项参数与目前层位产液量的相关性，包括正相关和负相关，依据相关系数标准建立单因素评价标准集t：

17、                                    (1)。

18、优选的，对于已经选择待重复暂堵酸压井的任意层位，计算其评分s=t*w，按大小对层位进行评分，评分越高，重复暂堵酸压潜力越大，s方程为：

19、                       (2)。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：

21、一、本发明主要针对缝洞体碳酸盐岩重复暂堵压裂潜力进行判断，并允许考虑地质因素、工程因素、酸岩反应效果和生产动态因素等多项参数对缝洞体碳酸盐岩重复暂堵酸压改造效果的综合影响，可以得到各项参数之间的相互协同作用下的缝洞体碳酸盐岩重复暂堵酸压潜力评价结果，提高了缝洞体碳酸盐岩暂堵重复压裂预测的科学性；

22、二、本发明提出了针对缝洞体碳酸盐岩储层进行先选井再选层的评价思路，利用聚类分析区块内对缝洞体碳酸盐岩重复暂堵酸压井的改造潜力进行排序，在次基础上通过科学评分制，进而再对每口井的重复暂堵酸压层位选择进行排序，可以实现先选井后选层；

23、三、本发明提出了同时结合系统聚类算法、皮尔逊相关性分析、灰色关联理论等方法来剔除了缝洞体碳酸盐岩重复暂堵酸压评价体系中的人为主观影响，更加客观的表征多项参数对缝洞体重复酸压改造效果的影响程度，更加简洁、方便的指导现场缝洞体碳酸盐岩重复酸压层位选择。