CN106920037B - 基于含水率的稠油边底水油藏多轮co2吞吐的选井方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法。该选井方法包括：以吞吐后开井含水率为评价指标，计算并修正各因素权重；利用单因素排序方法，获得单排序矩阵；根据修正后的各因素权重和单排序矩阵，获得总排序；根据总排序结果并结合现场实际得到选井依据。本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，能够解决现场资料不全引起的人为因素干扰，以及连续型变量因素难表征导致的选井结果不确定性，对指导稠油边底水油藏多轮CO2吞吐进行有效、合理、科学选井具有重要现实意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种选井方法，尤其涉及一种基于吞吐后开井含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，属于石油开采技术领域。
背景技术
稠油边底水油藏在开发过程中，含水上升快，原油采出程度低。通过CO2吞吐措施，能够起到降低原油粘度，抑制含水上升，提高油藏最终采收率的作用。通过生产实践和数值模拟研究发现，吞吐后开井含水率不但直接反映了CO2吞吐后的控水程度，而且对最终吞吐增油量有较大影响。因此，相较于吞吐增油量，以吞吐后开井含水率为评价指标，能够综合反映CO2吞吐后的控水、增油的作用机制，对指导稠油边底水油藏多轮CO2吞吐选井具有重要的现实意义。
常规选井方法主要采取层次分析或权重分析方法，这些方法具有一定的使用局限性。一方面，依靠主观经验建立判断矩阵受人为因素影响很大；另一方面，常规分析方法使用的前提条件是参与分析的影响因素不能过多，通常不超过9个。对于稠油边底水油藏多轮CO2吞吐，由于影响因素众多，常规分析方法不再适用；并且影响因素中存在较多连续型变量，导致选井复杂程度增加且出现判断矩阵不一致等问题。
究其原因，常规方法没有考虑现场资料不全对权重分配的影响，因此建立判断矩阵受人为因素影响很大。另一方面，没有区分各因素中的连续性变量和非连续性变量对判断矩阵的影响，从而导致判断矩阵不一致。
为了满足多因素分析的需要，亟需提供一种基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，该方法同时可以尽量降低人为因素的影响程度。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法。该选井方法，能够解决现场资料不全引起的人为因素干扰，以及连续型变量因素难表征导致的选井结果不确定性，对指导稠油边底水油藏多轮CO2吞吐进行有效、合理、科学选井具有重要现实意义。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，该基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法包括以下步骤：
步骤一：以吞吐后开井含水率为评价指标，计算并修正各因素权重；
步骤二：利用单因素排序方法，获得单排序矩阵；
步骤三：根据修正后的各因素权重和单排序矩阵，获得总排序；
步骤四：根据总排序结果并结合现场实际得到选井依据。
在本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法中，优选地，步骤二按照以下步骤进行：
以吞吐后开井含水率为评价指标，对各因素进行打分赋值；
通过如下的数值劈分公式，对各因素权重进行修正；
其中，ai为第i项因素的经验权重；
Ai为第i项因素的修正权重，i＝1，2……n的整数，n≤m；
m为选井所需因素总数；
n为现场资料实际提供因素总数。
根据本发明的具体实施方式，以吞吐后开井含水率为评价指标，对各因素进行打分赋值时，本领域技术人员根据生产实践经验，并结合实际油田情况进行赋值。
在本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法中，优选地，各因素包括以下参数：地层倾角、隔夹层位置、油层有效厚度、沉积韵律、储层非均质性、投产含水、产水段长度、产水段位置、产水段非均质程度、水平段位置、吞吐时机、周期注气量、注气速度、焖井时间、开井后采液速度、平行井距离、平行井产液速度、吞吐轮次。
在上述数值劈分公式中，选井所需因素总数根据选井所需因素确定，本发明中包括以下18个因素：地层倾角、隔夹层位置、油层有效厚度、沉积韵律、储层非均质性、投产含水、产水段长度、产水段位置、产水段非均质程度、水平段位置、吞吐时机、周期注气量、注气速度、焖井时间、开井后采液速度、平行井距离、平行井产液速度、吞吐轮次。
在本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法中，优选地，步骤三包括以下步骤：
过程1，对各因素设计合理的参数变化范围；
过程2，利用油藏数值模拟方法，预测各因素参数变化时对应的吞吐后开井含水率；
过程3，依据吞吐后开井含水率的大小，对各因素的对应参数进行打分；
过程4，对非连续型变量的因素，根据过程3的打分结果，得到实际单井对应的非连续型变量因素的得分；
过程5，对连续型变量的因素，根据过程3的打分结果，绘制变量与得分的关系曲线，得到变量与得分的函数关系式；
过程6，根据变量与得分的函数关系式，得到实际单井对应的连续型变量因素的得分；
过程7，根据所述实际单井对应的非连续型变量因素的得分和所述实际单井对应的连续型变量因素的得分，得到各因素的单排序矩阵。
在上述过程1中，对各因素设计合理的参数变化范围时，是根据油田实际情况中各因素参数分布范围，并适当扩大(一般为±20％)来设计的。是本领域技术人员均熟知的常规做法。
在上述过程2中，油藏数值模拟方法，是一种油气田开发生产预测研究中常用的方法，是借助ECLIPSE或者CMG等数值模拟专业软件，以实际油藏特征参数为依据，建立油藏模型，模拟油田开采，从而预测油藏采收率及开发动态数据的一种方法。
在上述过程7中，得到的各因素的单排序矩阵即为实际单井的单因素单因素排序结果，是每口井所对应的各项因素的得分结果，得分越高，代表该项因素越好，对选井越有利。
在本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法中，优选地，过程4中，利用如下公式获得地层倾角对应得分y：
利用如下公式获得隔夹层位置对应得分y：
利用如下公式获得沉积韵律对应得分y：
利用如下公式获得储层非均质性对应得分y：
利用如下公式获得投产含水对应得分y：
利用如下公式获得产水段长度对应得分y：
利用如下公式获得产水段位置对应得分y：
利用如下公式获得产水段非均质程度对应得分y：
利用如下公式获得水平段位置对应得分y：
利用如下公式获得平行井距离对应得分y：
利用如下公式获得吞吐轮次对应得分y：
在本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法中，优选地，过程5中，利用如下公式获得油层有效厚度对应得分y：
第1轮、第2轮、第3轮：y＝-0.661h+9.727
其中，h为油层有效厚度，单位为m；
利用如下公式获得吞吐时机对应得分y：
其中，f为吞吐时机；
利用如下公式获得周期注气量对应得分y：
其中，Qig为周期注气量，单位为sm3；
利用如下公式获得注气速度对应得分y：
第3轮：y＝-0.0001vig+11
其中，vig为注气速度，单位为sm3/d；
利用如下公式获得焖井时间对应得分y：
其中，t为焖井时间，单位为d；
利用如下公式获得开井后采液速度对应得分y：
其中，vl为开井后采液速度，单位为rm3/d；
利用如下公式获得平行井产液速度对应得分y：
其中，ql为开井后产液速度，单位为rm3/d。
在本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法中，优选地，步骤四包括以下步骤：
过程1，对所述单排序矩阵进行归一化处理，得到各因素的权重系数矩阵；
过程2，对各因素权重和权重系数矩阵加权求和，计算得到各单井的总得分；
过程3，依据总得分大小对所有井进行排序。
在本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法中，优选地，过程1中，利用如下公式获得归一化权重系数Bij：
其中，bij为第i项因素j口井的实际得分；
Bij为对第i项因素第j口井的实际得分归一化后得到的权重系数，i＝1，2，……，n，n≤m；
m为选井所需因素总数；
n为现场资料实际提供因素总数；
j＝1，2，……，N，N为实际井总数。
在本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法中，优选地，过程2中，利用如下公式，获得单井总得分Cj：
其中，Cj为第j口井的总得分；
Bij为对第i项因素第j口井的实际得分归一化后得到的权重系数；
Ai为第i项因素的修正权重；i＝1，2，……，n，n≤m；
m为选井所需因素总数；
n为现场资料实际提供因素总数；
j＝1，2，……，N，N为实际井总数。
本发明提供的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法中，总排序结果为研究人员选井决策提供一个理论上的参考依据：排序越靠前的井，越适合选井；排序越靠后的井，越不适合选井。在实践工作中，选井目标的确定，通常需要结合研究目标、生产要求、矿场实施条件等综合因素，在此基础上，结合施工成本、经济效益、措施可行性等客观因素，才能确定最终选井目标。利用本发明提供的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法进行排序后，排序越靠前的井，越适合选井；排序越靠后的井，越不适合选井。
本发明提供的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，是一种基于吞吐后开井含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法。该方法以吞吐后开井含水率为评价指标，通过数值劈分方法，实现对资料不全情况下的权重修正；借助油藏数值模拟技术，构造连续型变量因素的数学函数，实现对连续性变量因素及非连续性变量因素的打分排序，得到实际井各因素的单排序矩阵；然后根据各因素权重和单排序矩阵，计算总排序，得出选井理论参考依据。
相比现有方法，本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐选井方法，解决了影响因素众多且现场资料不全时，引起的人为因素干扰；以及因素中存在连续性变量因素和非连续性变量因素时，导致的判断矩阵不一致等问题；对指导稠油边底水油藏多轮CO2吞吐进行有效、合理、科学选井具有重要的现实意义。
附图说明
图1为实施例1的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐选井方法，如图1所示，该方法包括：
步骤S11，以吞吐后开井含水率为评价指标计算并修正各因素权重；
步骤S12，利用提供的因素单排序方法计算单排序矩阵；
步骤S13，根据各因素权重和因素单排序矩阵计算总排序；
步骤S14，根据总排序结果并结合现场实际得到选井依据。
本实施例提供了一种基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐选井方法。该方法以吞吐后开井含水率为评价指标，通过数值劈分方法，实现对资料不全情况下的权重修正；借助油藏数值模拟技术，构造连续型变量因素的数学函数，实现对连续性变量因素及非连续性变量因素的打分排序，得到实际井各因素的单排序矩阵；根据各因素权重和单排序矩阵，计算总排序，得出选井理论参考依据。
相比现有方法，本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐选井方法解决了影响因素众多且现场资料不全时，引起的人为因素干扰；以及因素中存在连续性变量因素和非连续性变量因素时，导致的判断矩阵不一致等问题；对指导稠油边底水油藏多轮CO2吞吐进行有效、合理、科学选井具有重要的现实意义。
上述步骤S11中，以吞吐后开井含水率为评价指标计算并修正各因素权重，具体为：
过程1，以吞吐后开井含水率为评价指标，对影响CO2吞吐效果的各因素打分赋值；
过程2，通过数值劈分方法对各因素权重进行修正；
利用公式1，计算修正权重Ai：
其中，ai为第i项因素的经验权重；Ai为第i项因素的修正权重；i＝1，2，……， n(n≤m)；m为选井所需因素总数；n为现场资料实际提供因素总数；
上述步骤S12中，利用提供的单因素排序方法，计算单排序矩阵，具体为：
过程1，对各因素设计合理的参数变化范围；
过程2，利用油藏数值模拟方法，预测各因素参数变化时对应的吞吐后开井含水率；
过程3，依据吞吐后开井含水率的大小，对各因素对应参数进行打分；
过程4，对非连续型变量的因素，根据过程3的打分结果，得到实际单井对应的非连续型变量因素的得分，具体为；
利用公式2，得到地层倾角对应得分y：
利用公式3，得到隔夹层位置对应得分y：
利用公式4，得到沉积韵律对应得分y：
利用公式5，得到地层非均质性对应得分y：
利用公式6，得到投产含水对应得分y：
利用公式7，得到出水段长度对应得分y：
利用公式8，得到出水段位置对应得分y：
利用公式9，得到出水段非均质程度对应得分y：
利用公式10，得到水平段位置对应得分y：
利用公式11，得到平行井距离对应得分y：
利用公式12，得到吞吐轮次对应得分y：
过程5，对连续型变量的因素，根据过程3的打分结果，绘制变量与得分的关系曲线，得到变量与得分的函数关系式；
利用公式13，计算油层有效厚度对应得分y：
第1轮、第2轮、第3轮：y＝-0.661h+9.727 (公式13)
其中，h为油层有效厚度，m。
利用公式14，计算吞吐时机对应得分y：
其中，f为吞吐时机。
利用公式15，计算周期注气量对应得分：
其中，Qig为周期注气量，sm3。
利用公式16，计算注气速度对应得分y：
其中，vig为注气速度，sm3/d。
利用公式17，计算焖井时间对应得分y：
其中，t为焖井时间，d。
利用公式18，计算开井后采液速度对应得分y：
其中，vl为开井后采液速度，rm3/d。
利用公式19，计算平行井产液速度对应得分y：
其中，ql为平行井产液速度，rm3/d。
过程6，根据过程5的函数关系式，得到实际单井对应的连续型变量因素的得分；
其次，根据过程4和过程6得到的实际单井的单因素排序结果，得到所有井各因素的单排序矩阵。
优选的，上述步骤S13中，根据各因素权重和单排序矩阵计算总排序，具体为：
过程1，对单排序得分矩阵进行归一化处理，计算得到各因素的权重系数矩阵；
利用公式20，计算归一化权重系数Bij：
其中，bij为第i项因素j口井的实际得分；Bij为对第i项因素第j口井的实际得分归一化后得到的权重系数；i＝1，2，……，n(n≤m)；m为选井所需因素总数；n 为现场资料实际提供因素总数；j＝1，2，……，N，N为实际井总数；
过程2，对各因素权重和权重系数矩阵加权求和，计算得到各单井的总得分；
利用公式21，计算单井总得分Cj：
其中，Cj为第j口井的总得分；Bij为对第i项因素第j口井的实际得分归一化后得到的权重系数；Ai为第i项因素的修正权重；i＝1，2，……，n(n≤m)；m为选井所需因素总数；n为现场资料实际提供因素总数；j＝1，2，……，N，N为实际井总数；
过程3，依据总得分大小对所有井进行排序；
上述步骤S14中，根据总排序结果并结合现场实际得到选井依据。根据某稠油边底水油藏实际水平井现场资料，对实施过CO2吞吐，且动、静态资料交齐的37口水平井进行选井评价，结果如表1、表2、表3和表4所示。
表1 根据实际水平井现场动、静态资料，以吞吐后开井含水率为评价指标，计算并修正后得到的各因素权重
| 序号 | 影响因素名称/单位 | 权重 |
| 1 | 地层倾角/° | 0.00282 |
| 2 | 隔夹层位置 | 0.0169 |
| 3 | 油层有效厚度/m | 0.08263 |
| 4 | 沉积韵律 | 0.01690 |
| 5 | 储层非均质性(洛伦兹系数) | 0.09390 |
| 6 | 投产含水/f | 0.01502 |
| 7 | 产水段长度/m | 0.01972 |
| 8 | 产水段位置 | 0.02441 |
| 9 | 产水段非均质程度 | 0.01878 |
| 10 | 水平段位置 | 0.02066 |
| 11 | 吞吐时机(含水率)/f | 0.03099 |
| 12 | 周期注气量/sm<sup>3</sup> | 0.07042 |
| 13 | 注气速度/(sm<sup>3</sup>/d) | 0.01315 |
| 14 | 焖井时间/d | 0.03850 |
| 15 | 开井后采液速度/(rm<sup>3</sup>/d) | 0.14178 |
| 16 | 平行井距离/m | 0.14178 |
| 17 | 平行井产液速度/(rm<sup>3</sup>/d) | 0.15775 |
| 18 | 吞吐轮次 | 0.09390 |
表2 根据油田实际现场资料，所设计的各因素合理参数变化范围
以上实施例说明，本发明的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，针对稠油边底水油藏CO2吞吐的作用机制，以吞吐后开井含水率为评价指标，通过数值劈分方法合理修正权重，解决了现场资料不全时，因素不全导致的权重难赋值、难修正的问题；通过因素单排序方法科学构建因素单排序矩阵，解决了连续型变量因素对权重影响程度难描述、难确定的问题；从而使得稠油边底水油藏多轮CO2吞吐有效、合理、科学选井得以实现。
Claims (7)
1.一种基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，其特征在于，该基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法包括以下步骤：
步骤一：以吞吐后开井含水率为评价指标，计算并修正各因素权重；
步骤二：利用单因素排序方法，获得单排序矩阵；
步骤三：根据修正后的各因素权重和单排序矩阵，获得总排序；
步骤四：根据总排序结果并结合现场实际得到选井依据；
所述步骤二包括以下步骤：
过程2.1，对各因素设计合理的参数变化范围；
过程2.2，利用油藏数值模拟方法，预测各因素参数变化时对应的吞吐后开井含水率；
过程2.3，依据吞吐后开井含水率的大小，对各因素的对应参数进行打分；
过程2.4，对非连续型变量的因素，根据过程2.3的打分结果，得到实际单井对应的非连续型变量因素的得分；
过程2.5，对连续型变量的因素，根据过程2.3的打分结果，绘制变量与得分的关系曲线，得到变量与得分的函数关系式；
过程2.6，根据变量与得分的函数关系式，得到实际单井对应的连续型变量因素的得分；
过程2.7，根据所述实际单井对应的非连续型变量因素的得分和所述实际单井对应的连续型变量因素的得分，得到各因素的单排序矩阵；
所述过程2.4中，利用如下公式获得地层倾角对应得分y1：
第1轮：
第2轮：
第3轮：
利用如下公式获得隔夹层位置对应得分y2：
第1轮：
第2轮：
第3轮：
利用如下公式获得沉积韵律对应得分y3：
第1轮：
第2轮：
第3轮：
利用如下公式获得储层非均质性对应得分y4：
第1轮：
第2轮：
第3轮：
利用如下公式获得投产含水对应得分y5：
第1轮、第2轮、第3轮：
利用如下公式获得产水段长度对应得分y6：
第1轮、第2轮、第3轮：
利用如下公式获得产水段位置对应得分y7：
第1轮、第2轮、第3轮：
利用如下公式获得产水段非均质程度对应得分y8：
第1轮：
第2轮：
第3轮：
利用如下公式获得水平段位置对应得分y9：
第1轮：
第2轮：
第3轮：
利用如下公式获得平行井距离对应得分y10：
第1轮、第2轮、第3轮：
利用如下公式获得吞吐轮次对应得分y11：
2.根据权利要求1所述的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，其特征在于，所述步骤一包括以下步骤：
以吞吐后开井含水率为评价指标，对各因素进行打分赋值；
通过如下的数值劈分公式，对各因素权重进行修正；
其中，ai为第i项因素的经验权重；
Ai为第i项因素的修正权重，i＝1，2……n的整数，n≤m；
m为选井所需因素总数；
n为现场资料实际提供因素总数。
3.根据权利要求1或2所述的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，其特征在于，各因素包括以下参数：地层倾角、隔夹层位置、油层有效厚度、沉积韵律、储层非均质性、投产含水、产水段长度、产水段位置、产水段非均质程度、水平段位置、吞吐时机、周期注气量、注气速度、焖井时间、开井后采液速度、平行井距离、平行井产液速度、吞吐轮次。
4.根据权利要求1所述的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，其特征在于，所述过程2.5中，利用如下公式获得油层有效厚度对应得分ya：
第1轮、第2轮、第3轮：ya＝-0.661h+9.727
其中，h为油层有效厚度，单位为m；
利用如下公式获得吞吐时机对应得分yb：
第1轮：
第2轮：
第3轮：
其中，f为吞吐时机；
利用如下公式获得周期注气量对应得分yc：
第1轮：
第2轮：
第3轮：
其中，Qig为周期注气量，单位为sm3；E为10的次方；
利用如下公式获得注气速度对应得分yd：
第1轮：
第2轮：
第3轮：yd＝-0.0001vig+11
其中，vig为注气速度，单位为sm3/d；E为10的次方；
利用如下公式获得焖井时间对应得分ye：
第1轮：
第2轮：
第3轮：
其中，t为焖井时间，单位为d；
利用如下公式获得开井后采液速度对应得分yf：
第1轮：
第2轮：
第3轮：
其中，vl为开井后采液速度，单位为rm3/d；
利用如下公式获得平行井产液速度对应得分yg：
第1轮、第2轮、第3轮：
其中，ql为开井后产液速度，单位为rm3/d。
5.根据权利要求1所述的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，其特征在于，所述步骤四包括以下步骤：
过程4.1，对所述单排序矩阵进行归一化处理，得到各因素的权重系数矩阵；
过程4.2，对各因素权重和权重系数矩阵加权求和，计算得到各单井的总得分；
过程4.3，依据总得分大小对所有井进行排序。
6.根据权利要求5所述的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，其特征在于，所述过程4.1中，利用如下公式获得归一化权重系数Bij：
其中，bij为第i项因素j口井的实际得分；
Bij为对第i项因素第j口井的实际得分归一化后得到的权重系数，i＝1，2，……，n，n≤m；
m为选井所需因素总数；
n为现场资料实际提供因素总数；
j＝1，2，……，N，N为实际井总数。
7.根据权利要求5所述的基于含水率的稠油边底水油藏多轮CO2吞吐的选井方法，其特征在于，所述过程4.2中，利用如下公式，获得单井总得分Cj：
其中，Cj为第j口井的总得分；
Bij为对第i项因素第j口井的实际得分归一化后得到的权重系数；
Ai为第i项因素的修正权重；i＝1，2，……，n，n≤m；
m为选井所需因素总数；
n为现场资料实际提供因素总数；
j＝1，2，……，N，N为实际井总数。
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