一种缝洞型碳酸盐岩油藏单井注水替油效果定量评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油藏注水替油开发领域，涉及一种综合不同动静态资料定量化评价单 井注水替油开发效果的方法，特别是一种缝洞型碳酸盐岩油藏单井注水替油效果定量评价 方法。
【背景技术】
[0002] 缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间类型多样、非均质性矛盾突出、油水关系复杂，该类 复杂岩性油藏在高效开发、规模建产及稳产、储层描述及流体流动规律分析、提高采收率等 方面仍存在诸多难题。目前，单井注水替油已成为国内缝洞型碳酸盐岩油藏进一步提高采 收率的主导技术。尽管注水替油的现场应用取得了十分显著的增油效果，但如何综合动静 态资料准确的定量评价单井注水替油开发效果，从而对选择适宜的优化调整对策提供依据 的研究工作尚未开展。
[0003] 国内对单井注水替油开发效果的评价分析主要依靠经验，主观性强且仅能考虑单 一属性因素，如吨油耗水率、吞吐轮次、增油量等的影响，在缺乏先验认识的情况下，难以定 量化研究不同类别样本集合的真实特征。而由于单井注水替油属于国内特色技术，国外尚 未有缝洞型碳酸盐岩油藏单井注水替油的实例。模糊综合评判是一种基于模糊数学的综合 评估方法，它根据模糊数学的隶属度理论将定性评价转化为定量评价，即采用模糊数学对 受到多因素协同制约的事物或对象进行一种总体的评价，具有结果清晰、系统性强的特点， 适用于各种模糊的、难以量化的非确定性复杂问题。但是，由于在确定各因素指标影响重要 次序、评价因素集权重设置等方面过多依靠主观判断，传统的模糊评判理论对于介质类型 多、尺度差异大的缝洞型碳酸盐岩油藏单井注水替油效果定量评价适应性较差。现阶段，建 立一套可操作性强的缝洞型碳酸盐岩油藏单井注水替油效果定量化评价方法，仍是一大亟 待解决的技术难题。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结合主成分分析、层次分析与模 糊综合评判的缝洞型碳酸盐岩油藏单井注水替油开发效果的定量评价方法。该评定方法 能够克服传统模糊评判方法在确定因素指标影响的重要次序、评价因素的权重设置等方面 过多依赖于主观判断的局限性，真正综合动静态资料定量化评价单井注水替油的开发效 果，从而为选择适宜的优化调整对策提供依据。
[0005] 为了达到上述目的，本发明提供一种缝洞型碳酸盐岩油藏单井注水替油效果定量 评价方法，包括以下步骤：
[0006] 构建等级模糊子集，定量表征各级评价因素的隶属度，获得隶属度矩阵S;
[0007] 确定各评价因素的权重，获得评判权重向量A;
[0008] 利用模糊变换数学模型对所述评判权重向量A和所述隶属度矩阵S进行计算，获得 模糊综合评价的测度值向量B;
[0009] 采用最大隶属度原则，确定最终的综合评价结果；
[0010] 其中，所述等级模糊子集包括评价因素集U和评语集V;
[0011]所述模糊变换数学模型对应的表达式为：
[0013] b为隶属于第j等级评价效果的隶属度;ai为第i个评价因素的权重值;Slj为第i个 评价因素隶属于第j等级评价效果的隶属度;P为所述评价因素集U中评价因素的个数;m为 评语集V的维数。
[0014] 在上述评价方法中，优选的，所述评价因素集U包括一级评价因素集和各一级评价 因素的二级评价因素集。
[0015] 在上述评价方法中，优选的，所述一级评价因素包括静态地质因素、衰竭开采状 况、注入参数、效果评价指标；
[0016] 所述静态地质因素的二级评价因素包括钻井漏失量、储集空间类型、储集体封闭 性、动态地质储量、能量评价、水体倍数；
[0017] 所述衰竭开采状况的二级评价因素包括产量响应特征、见水特征、转注前含水率、 转注前采出程度；
[0018] 所述注入参数的二级评价因素包括日注入量、周期注水时间、周期焖井时间、目前 吞吐轮次；
[0019] 所述效果评价指标的二级评价因素包括吨油耗水率、累积存水率、累积注采比、提 高采收率值。
[0020] 在上述评价方法中，优选的，所述评语集V包括评语好、较好、一般、差。
[0021] 在上述评价方法中，优选的，所述获得各评价因素的权重的方法包括以下步骤：
[0022] 获取待测油井动静态资料，建立评价指标体系，并对各评价因素的指标取值进行 标准化处理；
[0023]分析各评价因素对单井注水替油开发效果的影响规律，确定其相关性；
[0024] 采用主成分分析法确定各评价因素的相关系数，并对其进行排序；
[0025] 采用层次分析法计算全部评级因素对单井注水替油开发效果的影响权重。
[0026] 在上述评价方法中，优选的，所述评级指标体系包括一级因素指标和二级因素指 标；
[0027] 所述一级因素指标选自所述一级评价因素集;所述二级因素指标选自所述二级评 价因素集。
[0028]在上述评价方法中，优选的，所述标准化处理的方法为归一化处理。
[0029] 在上述评价方法中，优选的，所述各评价因素对单井注水替油开发效果的影响规 律包括以下规律：
[0030] 储集体封闭性好，注水替油井受构造局限影响小，失效风险低；
[0031] 储集体封闭性差，则往往存在多个储集体供液，受构造局限影响，注水后若连通通 道水淹，大部分剩余油将无法采出，注水替油井将迅速失效；
[0032] 对于明显放空或严重漏失的井，初期日产液量高，基本可确定为钻遇了洞穴型储 集体，衰竭开采的产量响应符合缓慢递减特征；
[0033] 单井控制动态地质储量较大、储集体封闭性好且水体不发育，油压降与累产液量 曲线满足线性关系，注水增油效果显著，生产过程中会表现出置换快、焖井时间较短的规 律；
[0034] 对于连通性差的裂缝型和孔洞型储层，注入水会在井底附近的酸蚀缝孔、天然孔 洞中形成一定置换，但是日注水量低(一般小于200m 3/d)，周期焖井时间长(超过15d)，注水 替油有效轮次少(小于5轮），增油有限(小于1000 t);
[0035]对于存在能量供给的缝洞储集体，油压降与累产液量不是单一的线性关系，高强 度注水在近井地带容易形成次生水锥，注水无效循环的风险大，需慎重考虑注水替油开发。 图2A和图2B分别表示定容洞穴型缝洞储集体和存在能量供给的缝洞储集体的油压降-累产 液变化特征曲线图。
[0036]在上述评价方法中，优选的，所述相关性包括正相关和负相关。
[0037] 在上述评价方法中，优选的，所述主成分分析法包括以下步骤：
[0038] 建立评价因素的标准化协方差系数矩阵;求取所述协方差系数矩阵的特征值和相 应的正交化单位特征向量;计算主成分的方差贡献率与累积方差贡献率;计算主成分载荷； 计算主成分得分系数;所述主成分得分系数为各评价因素的相关系数。
[0039] 在上述评价方法中，优选的，所述层次分析法包括以下步骤：
[0040] 按照层次分析法中的1-9比率标度对排序后的各评价因素的相关系数进行两两比 较，得到定量化的判断矩阵；
[0041] 利用平均随机一致性指标RI检验所述判断矩阵是否满足一致性;若不满足一致 性，则修改所述判断矩阵中相关评价因素的比率标度，直至所述判断矩阵满足一致性检验； 若所述判断矩阵满足一致性，则求取所述判断矩阵的最大特征值及其特征向量；
[0042] 所述特征向量为所述评判权重向量A。
[0043] 本发明还提供上述评价方法在缝洞型碳酸盐岩油藏单井注水替油开发中的应用。
[0044] 在上述应用中，优选的，所述缝洞型碳酸盐岩油藏为奥陶系层间岩溶-断裂控制的 缝洞型碳酸盐岩储层，更优选为塔里木奥陶系层间岩溶-断裂控制的缝洞型碳酸盐岩储层 油田或中石化塔河奥陶系层间岩溶-断裂控制的缝洞型碳酸盐岩储层。
【附图说明】
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