CN105719065B - 一种复杂油藏储量品质分类综合评价方法 - Google Patents

一种复杂油藏储量品质分类综合评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种复杂油藏储量品质分类综合评价方法，包括以下步骤：复杂油藏储量品质分类评价指标提取；复杂油藏储量品质二级、一级指标权重确定；复杂油藏储量品质二级指标模糊评判；复杂油藏储量品质一级指标模糊评判；复杂油藏储量品质分类综合评价。本发明依靠建立形成的完备的复杂油藏储量品质分类评价指标体系(包含9个一级指标及其下设的47个二级指标，以及各一级、二级指标权重)，以及针对性的二级模糊层次综合评价方法，解决了针对各类复杂油藏储量品质分类综合评价的难题，实现了对各类复杂油藏项目储量品质五级精细分类的准确、合理、快速评价。

Description

一种复杂油藏储量品质分类综合评价方法
技术领域
本发明涉及石油技术领域，尤其涉及一种复杂油藏储量品质分类综合评价方法。
背景技术
随着我国国民经济的快速、深入发展，对石油资源的需求日益旺盛，石油的对外依存度逐年升高，充分利用国际、国内两个石油市场是当前我国石油工业的必然选择。国际、国内两个石油市场上面对的油藏类型众多，控制因素复杂，油藏储量及其品质差异大；如何及时、准确地评判待评油藏项目的实际价值？是摆在每一个意图走出国门，力图充分利用国际、国内两个石油市场石油资源的石油公司的巨大难题。
要想从根本上认识待评估油藏项目的实际价值，就需要解决这些复杂油藏储量品质精细分类评价的问题；若能及时、有效、科学、合理地将待待评估油藏项目的储量品质类别判断出来，必将有力地降低油藏项目的购买、参股或生产实施带来的极大风险，提高我国石油公司参与国际油藏项目的竞争力，并获取较大的政治、经济效益。
目前，我国主要采用根据油气藏的复杂性和储层的非均质性、储量规模、油气井产能大小、埋藏深度等指标进行油藏项目价值评价的方法。
复杂油藏储量品质分类综合评价涉及两项核心内容，一是评价指标体系，二是评价方法流程。首先需要科学合理的评价指标体系，形成评价的依据和参数基础；然后采用适合的评价方法流程开展项目评价，获得对待评价项目储量品质分类的定量认识。
分析现有的复杂油藏储量品质分类评价方法，发现存在两方面难以解决的问题：一是评价指标体系的指标单一、缺乏系统性，不能全面反映复杂油藏勘探开发过程涉及到的储量品质的多种属性特征，也就无法全面、准确地评定复杂油藏项目，无形中增加了复杂油藏项目的勘探开发风险；二是评价方法流程相对简单，无法开展具有定性特征和模糊属性的指标的评价。
为此，急需研发复杂油藏储量品质分类综合评价指标体系及针对性的评价方法流程，以便适应当前国际、国内复杂油藏勘探开发项目迅猛增加的需要。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种复杂油藏储量品质分类综合评价方法。
一种复杂油藏储量品质分类综合评价方法，包括以下步骤：
复杂油藏储量品质分类评价指标提取；
复杂油藏储量品质二级、一级指标权重确定；
复杂油藏储量品质二级指标模糊评判；
复杂油藏储量品质一级指标模糊评判；
复杂油藏储量品质分类综合评价。
进一步地，如上所述的复杂油藏储量品质分类综合评价方法，复杂油藏储量品质分类包括以下一级指标：油藏宏观静态指标、油藏微观静态指标、油藏宏观动态指标、油藏微观动态指标，以及油藏流体指标；
指标权重是各指标对其上级指标评价结果贡献大小的直接体现；一级指标权重则体现对其上的最终目标“复杂油藏储量品质分类评价”结果的贡献大小。
进一步地，如上所述的复杂油藏储量品质分类综合评价方法，所述油藏宏观静态指标包括：构造特征、储量特征、储渗体分布特征；所述油藏微观静态指标包括：岩石空隙结构、岩石颗粒结构；所述油藏宏观动态指标包括：油藏能量、储渗体敏感性；所述油藏微观动态指标包括：储渗体渗流物性；所述油藏流体指标包括：原油物性。
进一步地，如上所述的复杂油藏储量品质分类综合评价方法，所述构造特征包括以下6个二级指标：构造形态、断块规模、断块含油比例、断块内断裂复杂性、断层性质及要素和断层封堵性；
储量特征包括以下7个二级指标：含油饱和度、束缚水饱和度、气油比、储量丰度、储量规模、埋藏深度、储量集中度；
油藏能量包括以下5个二级指标：无因次弹性产量比、单储压降、压力系数、驱动指数和最大产能；
储渗体渗流物性包括以下6二级指标：储渗体渗透率、相对渗透率、流度、地层系数、储渗体非均质性、水湿指数；
储渗体敏感性包括以下4个二级指标：水敏性、速敏性、酸敏性、应力敏感；
岩石空隙结构包括以下6个二级指标：空隙度、基质孔喉均质系数、孔洞缝组合类型、孔洞缝分布特征、饱和度中值压力和退汞效率；
储渗体分布包括以下：有效厚度、平均单层厚度、有效钻遇率、有效储渗体系数、储渗体有效分布系数、过渡带储量大小和储渗体微相；
岩石颗粒结构包括以下2个二级指标：颗粒粒度和颗粒分选；
原油物性包括以下4个二级指标：粘度、含蜡量、胶质沥青含量、含硫量；
其中二级指标权重体现了各二级指标对其上的一级指标评价结果的贡献。
进一步地，如上所述的复杂油藏储量品质分类综合评价方法，所述复杂油藏储量品质二级、一级指标权重确定包括：
一级指标权重集
A＝{a1,a2,...,a9} (2)
二级指标权重集
Figure BDA0000907859910000041
其中：i＝1,2,…,9为一级指标序号；j＝1,2,…,pi为各一级指标下设二级指标序号，其中pi为第i个一级指标下设二级指标的个数。
进一步地，如上所述的复杂油藏储量品质分类综合评价方法，复杂油藏储量品质二级指标模糊评判采用梯形模糊分布函数计算获得复杂油藏储量品质隶属五级分类的二级模糊矩阵。
进一步地，如上所述的复杂油藏储量品质分类综合评价方法，复杂油藏储量品质一级指标模糊评判采用梯形模糊分布函数确定复杂油藏储量品质隶属五级分类的二级模糊矩阵后，选择合适的模糊算子进行二级指标权重集与二级模糊矩阵间的模糊变换，获得复杂油藏储量品质一级指标模糊综合评判结果。
进一步地，如上所述的复杂油藏储量品质分类综合评价方法，复杂油藏储量品质分类模糊综合评价依靠梯形模糊分布函数确定复杂油藏储量品质隶属五级分类的综合模糊矩阵后，选择合适的模糊算子进行一级指标权重集与一级模糊矩阵间的模糊变换，获得复杂油藏储量品质分类综合评价结果。
有益效果:
本发明依靠建立形成的完备的复杂油藏储量品质分类评价指标体系(包含9个一级指标及其下设的47个二级指标，以及各一级、二级指标权重)，以及针对性的二级模糊层次综合评价方法，解决了针对各类复杂油藏储量品质分类综合评价的难题，实现了对各类复杂油藏项目储量品质五级精细分类的准确、合理、快速评价。
附图说明
图1为本发明复杂油藏储量品质分类综合评价方法流程图；
图2为本发明复杂油藏储量品质分类一级指标谱系图；
图3为本发明复杂油藏储量品质分类一、二级指标谱系图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明通过复杂油藏储量品质分类评价指标提取，复杂油藏储量品质二级、一级指标权重确定，复杂油藏储量品质二级指标模糊评判，复杂油藏储量品质一级指标模糊评判，复杂油藏储量品质分类综合评价等五个技术环节，建立了复杂油藏储量品质分类评价指标体系，形成了复杂油藏储量品质二级模糊层次综合评价方法，全面实现了对影响复杂油藏项目勘探开发效益的储量品质的精细分类评价。
复杂油藏储量品质分类评价指标提取
国际、国内复杂油藏项目的特点是：油藏类型众多，控制因素复杂，油藏储量及其品质差异大。要想适应上述特点，就需要提取获得表征国际、国内复杂油藏项目的完备的指标体系。这个指标体系不仅要能反映复杂油藏的宏观特征、还要能反映复杂油藏的微观特征；既要表征复杂油藏的静态特征，又要表征其动态特征；同时在描述岩石及其空隙特征的基础上，还要揭示其原油流体特征。
按照上述原则，分别从油藏宏观静态、微观静态、宏观动态、微观动态，以及油藏流体等不同角度，采用系统论的观点和方法解析复杂油藏系统，提取获得复杂油藏储量品质分类的9个一级指标，包括：构造特征、储量特征、储渗体分布、岩石空隙结构、岩石颗粒结构、储渗体渗流物性、油藏能量、储渗体敏感性、原油物性；其中“构造特征、储量特征、储渗体分布”反映了复杂油藏的宏观静态特征，“岩石空隙结构、岩石颗粒结构”反映了复杂油藏的微观静态特征，“储渗体渗流物性”反映了复杂油藏的微观动态特征，“油藏能量、储渗体敏感性”反映了复杂油藏的宏观动态特征，“原油物性”则反映了复杂油藏的流体特征。由此构建了复杂油藏储量品质分类一级指标谱系图(图2)。上述9个一级指标涵盖了复杂油藏储量品质的各个方面，全面系统地表征了复杂油藏的储量品质。通过对各个一级指标系统研究，发现其下还可进一步细分出数量不等的二级指标，总计提取出47个二级指标。图3展示了一、二级指标形成的指标谱系图。下面详细阐明各一级指标下设的二级指标。
①一级指标“构造特征”下进一步细分出6个二级指标：构造形态、断块规模、断块含油比例、断块内断裂复杂性、断层性质及要素和断层封堵性；其中只有断块规模、断块含油比例2个二级指标是定量指标，具有明确的指标界限，其余4个二级指标均为定性指标，只有模糊的指标界限。
②一级指标“储量特征”下进一步细分出7个二级指标：含油饱和度、束缚水饱和度、气油比、储量丰度、储量规模、埋藏深度、储量集中度；均为定量指标，具有明确的指标界限。
③一级指标“油藏能量”下进一步细分出5个二级指标：无因次弹性产量比、单储压降、压力系数、驱动指数和最大产能；均为定量指标，具有明确的指标界限。
④一级指标“储渗体渗流物性”下进一步细分出个6二级指标：储渗体渗透率、相对渗透率、流度、地层系数、储渗体非均质性、水湿指数；其中储渗体非均质性1个二级指标是定性指标，只有模糊的指标界限，其余5个二级指标均为定量指标，具有明确的指标界限。
⑤一级指标“储渗体敏感性”下进一步细分出4个二级指标：水敏性、速敏性、酸敏性、应力敏感；均为定性指标，只有模糊的指标界限。
⑥一级指标“岩石空隙结构”下进一步细分出6个二级指标：空隙度、基质孔喉均质系数、孔洞缝组合类型、孔洞缝分布特征、饱和度中值压力和退汞效率；均为定量指标，具有明确的指标界限。
⑦一级指标“储渗体分布”下进一步细分出个7二级指标：有效厚度、平均单层厚度、有效钻遇率、有效储渗体系数、储渗体有效分布系数、过渡带储量大小和储渗体微相；其中储渗体微相1个二级指标是定性指标，只有模糊的指标界限，其余6个二级指标均为定量指标，具有明确的指标界限。
⑧一级指标“岩石颗粒结构”下进一步细分出2个二级指标：颗粒粒度和颗粒分选；其中颗粒粒度为定量指标，具有明确的指标界限，颗粒分选二级指标是定性指标，只有模糊的指标界限。
⑨一级指标“原油物性”下进一步细分出4个二级指标：粘度、含蜡量、胶质沥青含量、含硫量；均为定量指标，具有明确的指标界限。
上述9个一级指标、47个二级指标共同构成了复杂油藏储量品质分类评价的指标体系U，
U＝∪Uij (1)
其中：i＝1,2,…,9为一级指标序号；j＝1,2,…,pi为各一级指标下设二级指标序号，其中pi为第i个一级指标下设二级指标的个数。
在上述指标的基础上，进一步采用“极好、好、中、差、极差”五级分类标准，构建形成了复杂油藏储量品质分类评价的指标体系。
从上面的指标体系不难看出，复杂油藏储量品质分类评价指标中有较多的定性指标，这类指标没有明确的指标界限，难以采用确定性的方法开展评判，模糊综合评判方法则因为既能评价确定性指标，又能评价模糊性指标而表现出对复杂油藏储量品质分类评价特有的优势；而且，复杂油藏储量品质分类评价指标体系具有明显的二级次特征，一级和二级指标的数量都较多，需要采用二级次综合评价方法。综上所述，本发明在模糊数学和层次分析方法理论的基础上，建立了二级模糊层次综合评价方法来开展复杂油藏储量品质精细分类综合评价(图1)；
表1和表2分别给出了我国大港油田六间房地区，以及澳大利亚Laminaria复杂油藏区块提取获得的47个二级指标值，为后续复杂油藏储量品质的分类评价奠定了基础。
表1 我国大港油田六间房地区某复杂油藏储量品质分类评价指标一览表
Figure BDA0000907859910000091
Figure BDA0000907859910000101
表2 澳大利亚Laminaria复杂油藏储量品质分类评价指标一览表
Figure BDA0000907859910000102
Figure BDA0000907859910000111
Figure BDA0000907859910000121
复杂油藏储量品质二级、一级指标权重确定
指标权重是各指标对其上级指标评价结果贡献大小的直接体现。其中二级指标权重体现了各二级指标对其上的一级指标评价结果的贡献，一级指标权重则体现对其上的最终目标“复杂油藏储量品质分类评价”结果的贡献大小。
一级指标权重集
A＝{a1,a2,...,a9} (2)
二级指标权重集
Figure BDA0000907859910000122
为了避免专家设定指标权重可靠性低、可重复性差的局限性，采用国际上广泛应用的层次分析法来确定各级因素权重，具体包括四个步骤：(1)明确问题，建立递阶层次结构，(2)构造判断矩阵，(3)计算权重向量，(4)判断矩阵的一致性检验。
表3给出了利用层次分析法计算获得的复杂油藏储量品质分类评价二级指标对各一级指标的权重，表4给出了采用层次分析法计算获得的一级指标对复杂油藏储量品质分类评价的权重。
表3 基于层次分析法计算获得的二级指标对各一级指标的权重一览表
Figure BDA0000907859910000131
Figure BDA0000907859910000141
Figure BDA0000907859910000151
表4 基于层次分析法计算获得的一级指标对复杂油藏储量品质分类评价的权重一览表
一级指标 一级权重计算结果
构造特征 0.1890
储量特征 0.2344
油藏能量 0.1475
储渗体渗流物性 0.1104
储渗体敏感性 0.0433
岩石空隙结构 0.0612
储渗体分布 0.1104
岩石颗粒结构 0.0235
原油物性 0.0803
复杂油藏储量品质二级指标模糊评判
采用梯形模糊分布函数计算获得复杂油藏储量品质隶属五级分类的二级模糊矩阵。表5为采用上述方法计算获得的我国大港油田六间房地区，澳大利亚Laminaria复杂油藏区储量品质二级指标相对于各一级指标的模糊评判矩阵，以及采用模糊数学的最大隶属度原则评判获得的结果。
表5 我国大港油田六间房地区某复杂油藏二级指标对一级指标评判结果一览表
Figure BDA0000907859910000152
Figure BDA0000907859910000161
Figure BDA0000907859910000171
表6 澳大利亚Laminaria复杂油藏二级指标对一级指标评判结果一览表
Figure BDA0000907859910000172
Figure BDA0000907859910000181
Figure BDA0000907859910000191
复杂油藏储量品质一级指标模糊评判
采用梯形模糊分布函数确定复杂油藏储量品质隶属五级分类的二级模糊矩阵后，选择合适的模糊算子进行二级指标权重集与二级模糊矩阵间的模糊变换，获得复杂油藏储量品质一级指标模糊综合评判结果。
Figure BDA0000907859910000192
式中Ri为二级模糊矩阵；“ο”为模糊变换运算算子，常用的有M(∧,∨)、M(·，∨)、
Figure BDA0000907859910000201
等四类，对二级模糊评判而言，
Figure BDA0000907859910000202
较为适合并在实际评判时常常被采用。
表7和表8分别为采用上述方法计算获得的我国大港油田六间房地区，以及澳大利亚Laminaria复杂油藏区一级指标相对于复杂油藏储量品质分类评价目标的模糊评判矩阵，以及采用模糊数学的最大隶属度原则评判获得的结果。
表7 我国大港油田六间房地区某复杂油藏一级指标对储量品质分类评判结果一览表
一级指标 评判矩阵 评价结果
构造特征 0.353 0.482 0.447 0.432 0.200 2
储量特征 0.040 0.105 0.283 0.654 0.677 5
油藏能量 0.000 0.000 0.102 0.413 0.521 5
储渗体渗流物性 0.000 0.000 0.000 0.500 1.000 5
储渗体敏感性 0.000 0.223 0.447 0.598 0.750 5
岩石空隙结构 0.000 0.139 0.306 0.528 0.694 5
储渗体分布 0.000 0.189 0.422 0.544 0.578 5
岩石颗粒结构 0.000 0.000 0.000 0.640 1.000 5
原油物性 0.861 0.639 0.139 0.000 0.000 1
表8 澳大利亚Laminaria复杂油藏一级指标对储量品质分类评判结果一览表
Figure BDA0000907859910000203
Figure BDA0000907859910000211
复杂油藏储量品质分类模糊综合评价
依靠梯形模糊分布函数确定复杂油藏储量品质隶属五级分类的综合模糊矩阵后，选择合适的模糊算子进行一级指标权重集与一级模糊矩阵间的模糊变换，获得复杂油藏储量品质分类综合评价结果。
Figure BDA0000907859910000212
式中R分一级模糊矩阵；“○”为模糊变换运算算子，常用的有
Figure BDA0000907859910000213
M(·，∨)、
Figure BDA0000907859910000214
等四类，对一级模糊综合评判而言，
Figure BDA0000907859910000215
较为适合并在实际评判时常常被采用。
表9和表10分别为采用上述方法计算获得的我国大港油田六间房地区，以及澳大利亚Laminaria复杂油藏区一级指标相对于复杂油藏储量品质分类评价目标的模糊综合评判矩阵，以及采用模糊数学的最大隶属度原则评判获得的结果。
表9 我国大港油田六间房地区某复杂油藏储量品质模糊综合判断矩阵及最终评价结果
Figure BDA0000907859910000216
表10 澳大利亚Laminaria复杂油藏储量品质模糊综合判断矩阵及最终评价结果
Figure BDA0000907859910000221
基于本发明方法，提出了复杂油藏储量品质分类的9个一级指标和47个二级指标，采用层次分析方法计算获得了各二级和一级指标权重，从而构建了完备的复杂油藏储量品质分类指标体系，以此为基础，建立了二级模糊层次综合评价方法，解决了复杂油藏储量品质分类综合评价难题，实现了对复杂油藏项目储量品质五级分类的准确、合理、快速评价。
本发明目前已在我国我国大港油田六间房地区，以及澳大利亚Laminaria等复杂油藏储量品质评价中获得了应用，取得了良好的效益。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种复杂油藏储量品质分类综合评价方法，其特征在于，包括以下两个步骤：
第一步，提取复杂油藏储量品质分类评价指标，其特征在于，分别从油藏宏观静态、微观静态、宏观动态、微观动态，以及油藏流体等5个方面，采用系统分析方法解析复杂油藏系统，提取获得复杂油藏储量品质分类的9个一级指标，通过对各个一级指标系统研究，提取出47个二级指标，形成系统、完备的复杂油藏储量品质分类指标谱系；
复杂油藏储量品质分类一级指标包括：油藏宏观静态指标、油藏微观静态指标、油藏宏观动态指标、油藏微观动态指标，以及油藏流体指标；
所述油藏宏观静态指标包括：构造特征、储量特征、储渗体分布特征；所述油藏微观静态指标包括：岩石空隙结构、岩石颗粒结构；所述油藏宏观动态指标包括：油藏能量、储渗体敏感性；所述油藏微观动态指标包括：储渗体渗流物性；所述油藏流体指标包括：原油物性；
所述构造特征包括以下6个二级指标：构造形态、断块规模、断块含油比例、断块内断裂复杂性、断层性质及要素和断层封堵性；
储量特征包括以下7个二级指标：含油饱和度、束缚水饱和度、气油比、储量丰度、储量规模、埋藏深度、储量集中度；
岩石空隙结构包括以下6个二级指标：空隙度、基质孔喉均质系数、孔洞缝组合类型、孔洞缝分布特征、饱和度中值压力和退汞效率；
岩石颗粒结构包括以下2个二级指标：颗粒粒度和颗粒分选；
储渗体分布包括以下：有效厚度、平均单层厚度、有效钻遇率、有效储渗体系数、储渗体有效分布系数、过渡带储量大小和储渗体微相；
油藏能量包括以下5个二级指标：无因次弹性产量比、单储压降、压力系数、驱动指数和最大产能；
储渗体渗流物性包括以下6二级指标：储渗体渗透率、相对渗透率、流度、地层系数、储渗体非均质性、水湿指数；
储渗体敏感性包括以下4个二级指标：水敏性、速敏性、酸敏性、应力敏感；
原油物性包括以下4个二级指标：粘度、含蜡量、胶质沥青含量、含硫量；
第二步，完成复杂油藏储量品质分类综合评价，其特征在于，围绕复杂油藏储量品质分类评价指标的特点，建立二级模糊层次综合评价方法，获得复杂油藏储量品质分类综合评价结果。
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