CN103853922B - 一种油气田相似性的可视化定量评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油气田相似性的可视化定量评价方法，包括以下步骤：1）分别计算目标油气田的六项静态参数在类比油气田中的百分比排序；2）绘制目标油气田静态参数百分比排序的雷达图，形成目标油气田的特征多边形，同时将类比油气田的特征多边形也绘制在同一个雷达图中；3）在雷达图上判断研究目标油气田百分比排序低于5%的参数，也称为“主控因素”；4）计算目标油气田与每一个类比油气田之间的相似度；5）当目标油气田存在“主控因素”时，将主控因素相同、相似度排序在前5且相似度在50%以上的油气田评价为最佳相似油气田；当目标油气田不存在“主控因素”时，则仅以相似度为依据进行评价；6）将步骤5）确定的类比油田的基础数据以表格形式输出，并按照各参数的绝对数值绘制雷达图，供油藏工程研究人员分析使用。

Description

一种油气田相似性的可视化定量评价方法

技术领域

本发明涉及石油开发领域中的评价方法，特别是关于一种油气田相似性的可视化定量评价方法。

背景技术

类比法是在确定不同对象间相似关系的基础上，通过借鉴某一对象已知的、已发生的或者是较为明确的性质推断另一对象未知的、未发生的或难以确定的性质的方法。它是油气田勘探开发中的常用方法。由于地下情况的不可见性和复杂性，在油气田勘探开发的地学研究中，常采用开发资料较为丰富的已开发油气田的参数及经验对未开发或开发初期油气田的参数进行预测。类比法的基础是建立在研究目标油气田与已开发油气田相似性研究基础上的，即必须首先证明油气田之间的相似性。

目前应用最广的相似性确定方法是经验判断法，即凭借研究人员的经验，根据其对研究目标油气田的特征判断，在研究者接触过的油气田中寻找相似油气田，这种方法在很大程度上受制于研究者的个人经验；也有很多研究者根据个人判断的油气田开发主控因素在网络、数据库中进行搜索，寻找与之相近似的油气田。由于现在尚无明确的油气田间相似性的判断方法，以上两种“常规”方法无疑要受到个人主观意识的影响，针对同一个研究目标油气田，不同研究者找到的相似油气田往往是不同的，多个相似油气田之间也无法明确哪个相似性更高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种能够快速有效确定油气田之间相似性的油气田相似性可视化定量评价方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种油气田相似性的可视化定量评价方法，包括以下步骤：1）对类比库中类比油气田的六项静态参数分别进行排序，并分别计算目标油气田的六项静态参数在油气田类比库中的百分比排序：

$p_i=\frac{n_i}{N}\×100\%(i=\mathrm{1,2},...,6)$

式中，p_i是目标油气田的六项静态参数之一在类比库中所有油田的该项指标的百分比排序，该六项静态参数为渗透率、原油粘度的倒数、溶解气油比、孔隙度、埋藏中深和有效厚度；n_i是目标油气田该静态参数在类比油气田库中所有油田的该项参数的排序；N是类比油气田的样本数；

2）绘制目标油气田静态参数百分比排序的雷达图，形成目标油气田的特征多边形，同时将类比油气田的特征多边形也绘制在同一个雷达图中；所述雷达图具有六个象限，象限I的两个坐标轴为有效厚度百分比排序和渗透率百分比排序，象限II的两个坐标轴为渗透率百分比排序和原油粘度的倒数百分比排序，象限III的两个坐标轴为原油粘度的倒数百分比排序和溶解气油比百分比排序，象限IV的两个坐标轴为溶解气油比百分比排序和孔隙度百分比排序，象限V的两个坐标轴为孔隙度百分比排序和埋藏中深百分比排序，象限VI的两个坐标轴为埋藏中深百分比排序和有效厚度百分比排序；

3）在雷达图上判断研究目标油气田百分比排序低于5%的参数，该参数为该油气田开发的制约因素，也称为主控因素；

4）计算目标油气田与每一个类比油气田之间的相似度：

$S=\frac{1}{6}\underset{i=I}{\overset{\mathrm{VI}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{2A}_{\mathrm{si}}}{A_{i1}+A_{i2}}$

式中，S是目标油气田和某一类比油气田之间的相似度，其定义为雷达图上勾勒的特征多边形在各相限相似度的平均值；A_Si是在i象限目标油气田和某一类比油气田的叠合面积；A_i1是目标油气田在i象限特征三角形的面积；A_i2是某一类比油气田在i象限特征三角形的面积；

5）当研究目标油气田存在主控因素时，将主控因素相同、相似度排序在前5且相似度在50%以上的油气田评价为最佳相似油气田，当多个类比油气田满足该条件时，按照相似度大小排序；当目标油气田不存在主控因素时，则仅以相似度为依据进行评价，将相似度排序在前的几个类比油气田均作为进一步研究对象；

6）将步骤5）确定的类比油田的基础数据以表格形式输出，并按照各参数的绝对数值绘制雷达图，供油藏工程研究人员分析使用。

所述步骤4）中目标油气田与某一类比油气田在某一象限的叠合面积A_si由下式计算：

$A_{\mathrm{Si}}=\frac{1}{2}\min (P_{11},P_{12})\×\min (P_{21},P_{22})\×\sin \mathrm{\α}$

式中，P₁₁、P₂₁是目标油气田在某一象限中的相邻两个轴上的值；P₁₂、P₂₂是某一类比油气田在某一象限中的相邻两个轴上的值；α是某一象限中的相邻两个轴的夹角。

本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点：1、本发明提供了一套技术方法，可以在数据库中快速确定各油气田与研究目标油气田之间的相似性，并进行相似性排序。2、本方法提供了一种确定油气田开发主控因素的方法，通过对已开发油气田主要参数排序的研究，客观迅速地确定开发主控因素，并适于采用程序进行控制。

附图说明

图1是本发明以油气田静态参数百分比为坐标轴的雷达图示意图；

图2是本发明目标油气田与某一类比油气田在某一象限的叠合面积示意图；

图2（a）是叠合面积为三角形；

图2（b）是叠合面积近似为三角形；

图3是本发明具体实施例中渤海新发现油田的静态参数雷达图；

图4是本发明具体实施例中与目标油田相似度在50%以上的类比油田示意图；

图5是本发明具体实施例中3个最佳油田与研究目标油田的绝对值雷达图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的描述。

本发明的一种油气田相似性的可视化定量评价方法，包括以下步骤：

1）对类比库中类比油气田的六项静态参数分别进行排序，并分别计算目标油气田的六项静态参数在油气田类比库中的百分比排序：

$p_i=\frac{n_i}{N}\×100\%(i=\mathrm{1,2},...,6)$

式中，p_i是研究目标油气田的六项静态参数之一在类比库中所有油田的该项指标的百分比排序，该六项静态参数为渗透率、原油粘度的倒数、溶解气油比、孔隙度、埋藏中深和有效厚度；n_i是目标油气田该静态参数在类比油气田库中所有油田的该项参数的排序；N是类比油气田的样本数。

2）如图1所示，绘制目标油气田静态参数百分比排序的雷达图，形成目标油气田的特征多边形，同时将类比油气田的特征多边形也绘制在同一个雷达图中；雷达图具有六个象限，象限I的两个坐标轴为有效厚度百分比排序和渗透率百分比排序，象限II的两个坐标轴为渗透率百分比排序和原油粘度的倒数百分比排序，象限III的两个坐标轴为原油粘度的倒数百分比排序和溶解气油比百分比排序，象限IV的两个坐标轴为溶解气油比百分比排序和孔隙度百分比排序，象限V的两个坐标轴为孔隙度百分比排序和埋藏中深百分比排序，象限VI的两个坐标轴为埋藏中深百分比排序和有效厚度百分比排序。

3）在雷达图上判断研究目标油气田百分比排序低于5%的参数，该参数为该油气田开发的制约因素，也称为“主控因素”。

4）计算目标油气田与每一个类比油气田之间的相似度：

$S=\frac{1}{6}\underset{i=I}{\overset{\mathrm{VI}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{2A}_{\mathrm{si}}}{A_{i1}+A_{i2}}$

式中，S是目标油气田和某一类比油气田之间的相似度，其定义为雷达图上勾勒的特征多边形在各相限相似度的平均值；A_Si是在i象限目标油气田和某一类比油气田的叠合面积；A_i1是目标油气田在i象限特征三角形的面积；A_i2是某一类比油气田在i象限特征三角形的面积。

目标油气田与某一类比油气田在某一象限的叠合面积（如图2所示），可以由下式计算：

$A_{\mathrm{Si}}=\frac{1}{2}\min (P_{11},P_{12})\×\min (P_{21},P_{22})\×\sin \mathrm{\α}$

式中，P₁₁、P₂₁是目标油气田在某一象限中的相邻两个轴上的值；P₁₂、P₂₂是某一类比油气田在某一象限中的相邻两个轴上的值；α是某一象限中的相邻两个轴的夹角。

5）当目标油气田存在“主控因素”时，将主控因素相同、相似度排序在前5且相似度在50%以上的油气田评价为最佳相似油气田，当多个类比油气田满足该条件时，可按照相似度大小排序；当目标油气田不存在“主控因素”时，则仅以相似度为依据进行评价，将相似度排序在前的几个类比油气田均作为进一步研究对象。

6）将步骤5）确定的类比油田的基础数据以表格形式输出，并按照各参数的绝对数值绘制雷达图（雷达图的坐标由百分比排序改为各参数的绝对数值），供油藏工程研究人员分析使用。

具体实施例：

Q油气田为渤海新发现油田，目前正处于油田开发前期研究阶段，其主要开发参数值见表1：

表1：Q油田主要开发参数表

参数名

渗透率

原油粘度

溶解气油比

孔隙度

埋藏中深

有效厚度

单位

mD

mPa.s

m3/m3

f

m

m

参数值

8222

440

20

0.376

1064

8.3

1）分别计算Q油田的六项静态参数在类比库中150个已开发油气田中的百分比排序，计算结果见表2：

表2：Q油田六项静态参数在类比库中已开发油气田中的百分比排序表

2）按照表2中的计算结果绘制得到如图3所示的雷达图。

3）如图3和表2所示，原油粘度的倒数处于5%以内，说明原油粘度较高，在海上鲜有如此高粘度的已开发油气田，原油粘度就成为Q油田开发的主控因素。

4）按照如下公式逐一计算该油田与150个类比油气田之间的相似度：

$S=\frac{1}{6}\underset{i=I}{\overset{\mathrm{VI}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{2A}_{\mathrm{si}}}{A_{i1}+A_{i2}}$

5）计算结果如图4和表3所示，经过计算找到了4个与目标油田相似度在50%以上的类比油田（B油田、L油田、N油田的N区、N油田的S区）。其中，B油田与目标油田相似度排序为4，但其原油粘度倒数的百分比排序为9.2%，说明原油粘度不是B油气田的主控因素。而L油田、N油田的S区和N油田的N区均与目标油田的相似度达50%以上，且与目标油田有相同的主控因素，因此，可确定L油田、N油田的S区和N油田的N区为目标油田的最佳相似油田，且其相似性排序为L油田>N油田的S区>N油田的N区。

表3：Q油田相似油田确定表

6）在数据库中将3个最佳相似油田的基础数据以表格形式输出（表4），并绘制3个最佳油田与研究目标油田的绝对值雷达图（如图5所示）。

表4：3个最佳相似油田的基础数据表

上述各实施例仅用于说明本发明，其中方法的参数、实施步骤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。

Claims (1)

1.一种油气田相似性的可视化定量评价方法，包括以下步骤：

1)对类比库中类比油气田的六项静态参数分别进行排序，并计算目标油气田的六项静态参数分别在油气田类比库中的百分比排序：

$\begin{array}{cc}{p}_i=\frac{n_i}{N}\×100\%& i=1,2,...,6\end{array}$

式中，p_i是目标油气田的六项静态参数之一在类比库中所有油田的该项参数的百分比排序，该六项静态参数为渗透率、原油粘度的倒数、溶解气油比、孔隙度、埋藏中深和有效厚度；n_i是目标油气田该静态参数在类比油气田库中所有油田的该项参数的排序；N是类比油气田的样本数；

2)绘制目标油气田静态参数百分比排序的雷达图，形成目标油气田的特征多边形，同时将类比油气田的特征多边形也绘制在同一个雷达图中；所述雷达图具有六个象限，象限I的两个坐标轴为有效厚度百分比排序和渗透率百分比排序，象限II的两个坐标轴为渗透率百分比排序和原油粘度的倒数百分比排序，象限III的两个坐标轴为原油粘度的倒数百分比排序和溶解气油比百分比排序，象限IV的两个坐标轴为溶解气油比百分比排序和孔隙度百分比排序，象限V的两个坐标轴为孔隙度百分比排序和埋藏中深百分比排序，象限VI的两个坐标轴为埋藏中深百分比排序和有效厚度百分比排序；

3)在雷达图上判断研究目标油气田百分比排序低于5％的参数，该参数为该油气田开发的制约因素，也称为主控因素；

4)计算目标油气田与每一个类比油气田之间的相似度：

$S=\frac{1}{6}\underset{j=I}{\overset{VI}{\Σ}}\frac{2A_{Sj}}{A_{j1}+A_{j2}}$

式中，S是目标油气田和某一类比油气田之间的相似度，其定义为雷达图上勾勒的特征多边形在各象限的相似度的平均值；A_Sj是在j象限目标油气田和某一类比油气田的叠合面积；A_j1是目标油气田在j象限特征三角形的面积；A_j2是某一类比油气田在j象限特征三角形的面积；

其中，目标油气田与某一类比油气田在某一象限的叠合面积A_sj由下式计算：

$A_{Sj}=\frac{1}{2}min(P_{11},P_{12})\×\min (P_{21},P_{22})\×sin\mathrm{\α}$

式中，P₁₁、P₂₁是目标油气田在某一象限中的相邻两个轴上的值；P₁₂、P₂₂是某一类比油气田在某一象限中的相邻两个轴上的值；α是某一象限中的相邻两个轴的夹角；

5)当目标油气田存在主控因素时，将主控因素相同、相似度排序在前5且相似度在50％以上的油气田评价为最佳相似油气田，当多个类比油气田满足该条件时，按照相似度大小排序；当目标油气田不存在主控因素时，则仅以相似度为依据进行评价，将相似度排序在前的几个类比油气田均作为进一步研究对象；

6)将步骤5)确定的类比油田的基础数据以表格形式输出，并按照各参数的绝对数值绘制雷达图，供油藏工程研究人员分析使用。