一种稠油边底水油藏多轮CO

摘要

本发明提供一种稠油边底水油藏多轮CO

说明书

技术领域

本发明属于稠油CO₂吞吐效果评价技术领域，涉及一种稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐评价方法。

背景技术

稠油CO₂吞吐技术是稠油油藏提高原油最终采收率的一种生产调整措施，由于其实施时间短、见效快、能控水，对地层无破坏、无污染等优点，使其成为普通稠油油藏，尤其是边底水稠油油藏解决开发过程中含水快速上升问题的有效方法。因此，CO₂吞吐效果评价方法就成为该技术首要解决的问题。

在常规的效果评价方法中，最常采用的是模糊综合评价法，这是因为各井的地质条件、开发措施都不尽相同，通过建立吞吐增油量与各影响因素间的隶属度关系，能够更加客观地反映出单井在整个油藏中的开发效果。然而，在实际评价过程中，往往受到现场资料不全，或者评价井数少等因素的制约，使得影响因素权重和隶属度的建立往往缺乏数据支持，从而导致评价结果不合理，为此，需要采取一种新的评价方法。

发明内容

针对现场资料不全带来的权重难赋值、评价矩阵难计算、评价结果不合理等问题，本发明的目的在于提供了一种稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐评价方法，能够提出合理的评价界限，从而能够解决这些不合理的问题。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

本发明提供一种稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐的评价方法，其包括以下步骤：

步骤一，测定实际油藏各因素的实际参数，以此为依据建立油藏模型，模拟得到吞吐开采产油量和不吞吐开采产油量，得到吞吐增油量；吞吐开采模拟得到的产油量-不吞吐开采拟得到的产油量＝吞吐增油量。

步骤二，以吞吐增油量为评价关联对象，计算各因素的修正权重；

步骤三，借助油藏数值模拟技术建立各因素隶属度计算方法，分别得到模拟方案和实际方案的评价矩阵；

步骤四，根据模拟方案评价矩阵和各因素的修正权重，计算各模拟方案所有因素的综合得分的平均值

步骤五，根据实际方案评价矩阵和各因素的修正权重，计算实际方案所有因素的综合得分C_j并排序；

步骤六，对比和C_j的大小，给出评价结论；若则评价结果为较好；若则评价结果为较差。

上述评价方法中，所述吞吐增油量为数值模拟吞吐方案的产油量相对于数值模拟不吞吐方案的产油量的增量。具体预测吞吐增油量时，需要分别模拟吞吐开采及不吞吐开采两个方案，吞吐开采模拟得到的产油量-不吞吐开采模拟得到的产油量＝吞吐增油量。

上述评价方法中，所述隶属度属于模糊评价函数里的概念，模糊综合评价是对受多种因素影响的事物做出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法，其特点是评价结果不是绝对地肯定或否定，而是以一个模糊集合来表示。若对论域(研究的范围)U中的任一元素x，都有一个数A(x)∈0，1与之对应，则称A为U上的模糊集，A(x)称为x对A的隶属度。当x在U中变动时，A(x)就是一个函数，称为A的隶属函数。隶属度A(x)越接近于1，表示x属于A的程度越高，A(x)越接近于0表示x属于A的程度越低。用取值于区间0，1的隶属函数A(x)表征x属于A的程度高低。

上述的评价方法中，优选地，各因素的修正权重是采用式(I)计算得到的：

其中，a_i为第i项因素的经验权重；A_i为第i项因素的修正权重；i＝1，2，……，n(n≤N)；N为方案评价所需的因素总数；n为现场资料实际提供的因素总数。

上述的评价方法中，优选地，借助油藏数值模拟技术建立各因素隶属度计算方法，分别得到模拟方案和实际方案的评价矩阵的步骤包括：

根据测得的实际油藏各因素的实际参数，对各因素设计合理的参数变化范围(即根据油田实际情况中各因素参数分布范围，并适当扩大来设计，扩大比例一般为±20％)；

借助油藏数值模拟技术，预测各因素参数变化时对应的吞吐增油量；

依据吞吐增油量的大小，建立各因素与隶属度的函数关系式；

依据各因素对应的隶属度，得到模拟方案评价矩阵；

依据建立的隶属度计算方法，计算实际方案各因素取值对应的隶属度，得到实际方案评价矩阵。

上述评价方法中，所述油藏数值模拟技术是油气田开发生产预测研究中常用的一直方法，它是借助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。

上述的评价方法中，优选地，所述各因素包括隔夹层位置、沉积韵律、投产含水、出水段长度、出水段位置、水平段位置、平行井距离、吞吐轮次、地层倾角、油层有效厚度、地层非均质性、出水段非均质程度、吞吐时机、周期注气量、注气速度、焖井时间、开井后采液速度和平行井采液速度中的多种。

上述的评价方法中，优选地，所述各因素与隶属度的函数关系式分别如下：

利用式(1)得到隔夹层位置对应的隶属度y_1a、y_1b和y_1c：

(注：y_1a＝0(无夹层，投产含水0.28)表示当投产水为0.28且无夹层时，隔夹层位置对应的隶属度为0；其他的关系式的含义表示与此类似。)

利用式(2)得到沉积韵律对应的隶属度y_2a、y_2b和y_2c：

利用式(3)得到投产含水对应的隶属度y_3a、y_3b和y_3c：

其中，f_w0为投产含水；

利用式(4)得到出水段长度对应的隶属度y_4a、y_4b和y_4c：

利用式(5)得到出水段位置对应的隶属度y_5a、y_5b和y_5c：

其中，A点为水平井的趾端、B点为水平井的跟端；

利用式(6)得到水平段位置对应的隶属度y_6a、y_6b和y_6c：

利用式(7)得到平行井距离对应的隶属度y_7a、y_7b和y_7c：

其中：“相距”是指相邻两个平行水平井之间的垂向距离；

利用式(8)得到吞吐轮次对应的隶属度y₈：

利用式(9)计算地层倾角对应的隶属度y_9a、y_9b和y_9c：

其中，θ为地层倾角，°；

利用式(10)计算油层有效厚度对应隶属度y_10a、y_10b和y_10c：

其中，h为油层有效厚度，m；

利用式(11)计算地层非均质性对应的隶属度y_11a、y_11b和y_11c：

其中，V_k为洛伦兹系数，用于表示地层非均质性；

利用式(12)计算出水段非均质程度对应的隶属度y_12a、y_12b和y_12c：

其中，K_v为渗透率极差，用于表示出水段非均质程度；

利用式(13)计算吞吐时机对应的隶属度y_13a、y_13b和y_13c：

其中，f为吞吐时机；

利用式(14)计算周期注气量对应的隶属度y₁₄：

y₁₄＝3.3E-06Q_ig-0.333式(14)

其中，Q_ig为周期注气量，sm³；

利用式(15)计算注气速度对应的隶属度y_15a、y_15b和y_15c：

其中，v_ig为注气速度，sm³/d；

利用式(16)计算焖井时间对应的隶属度y_16a、y_16b和y_16c：

其中，t为焖井时间，d；

利用式(17)计算开井后采液速度对应的隶属度y_17a、y_17b和y_17c：

其中，v_l为开井后采液速度，rm³/d；

利用式(18)计算平行井采液速度对应的隶属度y_18a、y_18b和y_18c：

其中，q_l为平行井采液速度，rm³/d。

上述的评价方法中，优选地，根据模拟方案评价矩阵和各因素的修正权重，计算各模拟方案所有因素的综合得分的平均值(作为评价界限)的步骤包括：

首先将计算得到的各因素的修正权重组成修正权重向量，计算修正权重向量与模拟方案评价矩阵的乘积，得到模拟方案的得分向量；利用式(II)计算模拟方案所有因素的综合得分c_j：

其中，A_i为第i项因素的修正权重；i＝1，2，......，n(n≤N)；N为方案评价所需因素总数；n为现场资料实际提供的因素总数；b_ji为第j项模拟方案的第i项因素对应的隶属度；j＝1，2，......，m；m为模拟方案总数；c_j为第j项模拟方案所有因素的综合得分；

然后利用式(III)计算各模拟方案所有因素的综合得分的平均值作为评价界限的参考值：

其中，为各模拟方案所有因素的综合得分的平均值；c_j为第j项模拟方案所有因素的综合得分；j＝1，2，……，m；m为模拟方案总数。

上述的评价方法中，优选地，根据实际方案评价矩阵和各因素的修正权重，计算实际方案所有因素的综合得分并排序的步骤包括：

首先将计算得到的各因素的修正权重组成修正权重向量，计算修正权重向量与实际方案评价矩阵的乘积，得到实际方案的得分向量；利用式(IV)计算实际方案所有因素的综合得分C_j：

其中，A_i为第i项因素的修正权重；i＝1，2，……，n(n≤N)；N为方案评价所需因素总数；n为现场资料实际提供的因素总数；B_ji为第j项实际方案的第i项因素对应的隶属度；j＝1，2，……，M；M为实际方案总数；C_j为第j项实际方案所有因素综合得分；

然后对实际方案所有因素综合得分C_j大小进行排序。

本发明提供的稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐评价方法首先是通过数值劈分方法，实现对资料不全情况下的权重修正；其次，借助油藏数值模拟技术，通过穷举法建立隶属度计算方法，得到基于吞吐增油量的评价矩阵；然后，根据穷举的模拟方案评价得分均值，给出评价界限；再通过实际方案的评价得分与评价界限的大小对比，得出评价结论。

本发明提供的稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐评价方法通过油藏数值模拟穷举法涵盖了评价目标的考察范围和可能数据参数，建立了科学的隶属度计算方法，得到了可靠的评价矩阵，提出了合理的评价界限；能够解决现场资料不全带来的权重难赋值、评价矩阵难计算、评价界限缺乏依据、评价结果不合理等问题，对指导稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐进行科学、有效、合理评价具有重要现实意义。

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

本实施例提供一种稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐的评价方法，对动、静态资料较全的37口水平井进行稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐评价，包括以下步骤：

步骤一，测定实际油藏各因素实际参数，以此为依据建立油藏模型，模拟得到吞吐开采产油量和不吞吐开采产油量，得到吞吐增油量；吞吐开采模拟得到的产油量-不吞吐开采拟得到的产油量＝吞吐增油量。

步骤二，以吞吐增油量为评价关联对象，采用式(I)计算各因素的修正权重A_i：

其中，a_i为第i项因素的经验权重；A_i为第i项因素的修正权重；i＝1，2，……，n(n≤N)；N为方案评价所需的因素总数；n为现场资料实际提供的因素总数。

表1为根据实际水平井现场动、静态资料，计算并修正后得到的各因素的修正权重。

表1

序号影响因素名称/单位修正权重1地层倾角/°0.00252隔夹层位置0.01783油层有效厚度/m0.06364沉积韵律0.001950.12716投产含水/f0.00897产水段长度/m0.00898产水段位置0.008990.008910水平段位置0.023511吞吐时机(含水率)/f0.0953120.1174130.008914焖井时间/d0.0095150.002516平行井距离/m0.1468170.188718吞吐轮次0.1589

步骤三，借助油藏数值模拟技术建立各因素隶属度计算方法，分别得到模拟方案和实际方案的评价矩阵；具体步骤为：

(1)根据测得的实际油藏各因素的实际参数，对各因素设计合理的参数变化范围(根据油田实际情况中各因素参数分布范围，并扩大±20％来设计)；表2为根据油田实际现场资料设计的各因素合理参数变化范围。

表2

(2)借助油藏数值模拟技术，预测各因素参数变化时对应的吞吐增油量；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。

(3)依据吞吐增油量的大小，建立各因素与隶属度的函数关系式；

建立的所述各因素与隶属度的函数关系式分别如下：

利用式(1)得到隔夹层位置对应的隶属度y_1a、y_1b和y_1c：

利用式(2)得到沉积韵律对应的隶属度y_2a、y_2b和y_2c：

利用式(3)得到投产含水对应的隶属度y_3a、y_3b和y_3c：

其中，f_w0为投产含水；

利用式(4)得到出水段长度对应的隶属度y_4a、y_4b和y_4c：

利用式(5)得到出水段位置对应的隶属度y_5a、y_5b和y_5c：

其中，A点为水平井的趾端、B点为水平井的跟端；

利用式(6)得到水平段位置对应的隶属度y_6a、y_6b和y_6c：

利用式(7)得到平行井距离对应的隶属度y_7a、y_7b和y_7c：

利用式(8)得到吞吐轮次对应的隶属度y₈：

利用式(9)计算地层倾角对应的隶属度y_9a、y_9b和y_9c：

其中，θ为地层倾角，°；

利用式(10)计算油层有效厚度对应隶属度y_10a、y_10b和y_10c：

其中，h为油层有效厚度，m；

利用式(11)计算地层非均质性对应的隶属度y_11a、y_11b和y_11c：

其中，V_k为洛伦兹系数；

利用式(12)计算出水段非均质程度对应的隶属度y_12a、y_12b和y_12c：

其中，K_v为渗透率极差；

利用式(13)计算吞吐时机对应的隶属度y_13a、y_13b和y_13c：

其中，f为吞吐时机；

利用式(14)计算周期注气量对应的隶属度y₁₄：

y₁₄＝3.3E-06Q_ig-0.333式(14)

其中，Q_ig为周期注气量，sm³；

利用式(15)计算注气速度对应的隶属度y_15a、y_15b和y_15c：

其中，v_ig为注气速度，sm³/d；

利用式(16)计算焖井时间对应的隶属度y_16a、y_16b和y_16c：

其中，t为焖井时间，d；

利用式(17)计算开井后采液速度对应的隶属度y_17a、y_17b和y_17c：

其中，v_l为开井后采液速度，rm³/d；

利用式(18)计算平行井采液速度对应的隶属度y_18a、y_18b和y_18c：

其中，q_l为平行井采液速度，rm³/d。

由式(1)至式(18)计算得到各因素对应的不同参数的隶属度。

(4)依据各因素对应的隶属度，得到模拟方案评价矩阵；

(5)依据建立的隶属度计算方法，计算实际方案各因素取值对应的隶属度，得到实际方案评价矩阵。

步骤四，根据模拟方案评价矩阵和各因素的修正权重，计算各模拟方案所有因素的综合得分的平均值；其具体方法为：

首先将计算得到的各因素的修正权重组成修正权重向量，计算修正权重向量与模拟方案评价矩阵的乘积，得到模拟方案的得分向量；利用式(II)计算模拟方案所有因素的综合得分c_j：

其中，A_i为第i项因素的修正权重；i＝1，2，......，n(n≤N)；N为方案评价所需因素总数；n为现场资料实际提供的因素总数；b_ji为第j项模拟方案的第i项因素对应的隶属度；j＝1，2，......，m；m为模拟方案总数；c_j为第j项模拟方案所有因素的综合得分；

然后利用式(III)计算各模拟方案所有因素的综合得分的平均值作为评价界限的参考值：

其中，为各模拟方案所有因素的综合得分的平均值；c_j为第j项模拟方案所有因素的综合得分；j＝1，2，……，m；m为模拟方案总数。

步骤五，根据实际方案评价矩阵和各因素的修正权重，计算实际方案所有因素的综合得分C_j并排序；其具体方法为：

首先将计算得到的各因素的修正权重组成修正权重向量，计算修正权重向量与实际方案评价矩阵的乘积，得到实际方案的得分向量；利用式(IV)计算实际方案所有因素的综合得分C_j：

其中，A_i为第i项因素的修正权重；i＝1，2，……，n(n≤N)；N为方案评价所需因素总数；n为现场资料实际提供的因素总数；B_ji为第j项实际方案的第i项因素对应的隶属度；j＝1，2，……，M；M为实际方案总数；C_j为第j项实际方案所有因素综合得分；

然后对实际方案所有因素综合得分大小进行排序。

计算结果如表3和表4所示。表3为依据各因素对应的隶属度，得到模拟方案评价矩阵，以及修正权重向量与模拟方案评价矩阵的乘积后计算得到的各模拟方案所有因素的综合得分c_j和各模拟方案所有因素的综合得分的平均值(评价界限)。

表4为依据所建立的隶属度计算方法，计算实际方案各因素取值对应的隶属度所得到的实际方案评价矩阵，以及修正权重向量与实际方案评价矩阵的乘积后计算得到的实际方案所有因素的综合得分C_j和排序结果。

步骤六，对比和C_j的大小，给出评价结论；若则评价结果为较好；若则评价结果为较差，由表4对比结果可知，该油田实际的37口稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐评价结果为：排序28号之前的井吞吐效果较好，排序28号以后的井的吞吐效果较差。

综上所述，本发明提供的稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐评价方法通过油藏数值模拟穷举法涵盖了评价目标的考察范围和可能数据参数，建立了科学的隶属度计算方法，得到了可靠的评价矩阵，提出了合理的评价界限；能够解决现场资料不全带来的权重难赋值、评价矩阵难计算、评价界限缺乏依据、评价结果不合理等问题，对指导稠油边底水油藏多轮CO₂吞吐进行科学、有效、合理评价具有重要现实意义。