最大油藏接觸位移措施井綜合評(píng)選及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

徐明飛，黃子俊，王媛慧，孟小芳，張 宇，姜 杰

（中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部，天津 300459）

MRC 技術(shù)是在主井眼中劃槽出若干個(gè)進(jìn)入目標(biāo)層的位移分支，通過(guò)建立立體網(wǎng)絡(luò)狀溝通滲流通道，增大油藏接觸面積，從而提高近井地帶橫向?qū)Я髂芰?，提高最終采收率。目前考慮完井條件的影響，主要應(yīng)用于低滲油藏，該類(lèi)油藏的天然裂縫特征、儲(chǔ)層非均質(zhì)、剩余油分布、完井條件等均對(duì)措施的效果有一定的影響，因此目標(biāo)井優(yōu)選需綜合考慮各影響因素，傳統(tǒng)上主要通過(guò)定性的選井選層，難以全面而定量的考慮各因素影響，而通過(guò)模糊綜合評(píng)判法可定量考慮地質(zhì)和動(dòng)態(tài)因素的交互影響，并建立多目標(biāo)約束評(píng)判模型，并進(jìn)行措施優(yōu)勢(shì)井篩選，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行措施參數(shù)優(yōu)化，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得較好的生產(chǎn)效果，進(jìn)一步表明方法的適用性，為后續(xù)措施規(guī)?；瘧?yīng)用提供經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1 MRC 技術(shù)影響因素分析

根據(jù)國(guó)內(nèi)外MRC 技術(shù)應(yīng)用實(shí)例[1-4]可將措施效果影響因素分為地質(zhì)條件、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、完井方式等方面。具體如下：

（1）油藏類(lèi)型：適合于透鏡體油氣藏、多層薄油氣藏、低滲透油藏、高黏度稠油藏、致密砂巖油氣藏等。

（2）儲(chǔ)層條件：儲(chǔ)層分布穩(wěn)定，非均質(zhì)性較強(qiáng)或者低滲層，油層厚度大于3 m，油砂體井控程度高并有一定控制儲(chǔ)量。

（3）生產(chǎn)動(dòng)態(tài)：措施井未發(fā)生水淹，井周?chē)嬖谝欢ǖ氖Ｓ嘤汀?/p>

（4）完井方式：目前以裸眼完井為主，井狀況良好，井眼軌跡符合懸空定向條件。

2 MRC 優(yōu)勢(shì)井綜合評(píng)判分析

結(jié)合措施影響因素及優(yōu)勢(shì)井分析流程（見(jiàn)圖1），可建立相關(guān)的目標(biāo)約束評(píng)判模型，以海上某油田為實(shí)例進(jìn)行分析。

圖1 MRC 儲(chǔ)層改造措施井綜合篩選流程

該目標(biāo)油田目前共有40 口采油井，油田處于高含水階段，綜合含水大于90%，采出程度約45%。各單井平均綜合含水89%，大部分井大于90%，屬高含水井，約占77%，日產(chǎn)液處于2 000～17 000 桶/天。油層平均孔隙度12.8%～16.6%、平均滲透率68～317.3 mD，屬于低-中等孔隙度、中等滲透率的儲(chǔ)集層。

通過(guò)數(shù)值模擬及物理模擬分析各因素對(duì)措施效果影響程度的大小并建立關(guān)聯(lián)性較大的因素指標(biāo)集，結(jié)合各因素影響規(guī)律與模糊評(píng)判原理確定評(píng)判指標(biāo)體系范圍，通過(guò)確定因素實(shí)際值的變化范圍、指標(biāo)歸一化和權(quán)重值，最后利用模糊理論方法綜合處理各動(dòng)靜態(tài)因素指標(biāo)，建立優(yōu)勢(shì)井定量識(shí)別模型，最終識(shí)別優(yōu)勢(shì)井。

2.1 多指標(biāo)集建立

在單一分析方面，關(guān)聯(lián)性指標(biāo)集中儲(chǔ)層非均質(zhì)性、流體流度比等因素，當(dāng)指標(biāo)值相對(duì)越高，效果越好；當(dāng)剩余油儲(chǔ)量越大、比采液指數(shù)越大、含水上升速度越慢，則效果越好。利用模糊評(píng)判原理確定各指標(biāo)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)范圍（見(jiàn)表1）。

表1 指標(biāo)模糊評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)表

利用層次分析法確定各指標(biāo)體系的權(quán)重大小，以最終針對(duì)各目標(biāo)井各因素計(jì)算的綜合評(píng)判因子大小。該方法是在建立有序遞階指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，通過(guò)比較同一層次各指標(biāo)的相對(duì)重要性來(lái)綜合計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。具體步驟是先利用九分位比例標(biāo)度法構(gòu)造指標(biāo)判斷矩形A，再利用公式（1）計(jì)劃各指標(biāo)權(quán)重。

根據(jù)以上分析步驟，MRC 儲(chǔ)層改造措施優(yōu)勢(shì)井各評(píng)判指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果（見(jiàn)表2、表3）。

表2 MRC 優(yōu)勢(shì)井篩選模型一級(jí)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果

表3 MRC 優(yōu)勢(shì)井篩選模型二級(jí)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果

2.2 無(wú)量綱化多指標(biāo)體系

由于各單元評(píng)價(jià)指標(biāo)間存在量綱、數(shù)量級(jí)的差異，故可將這些指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化，并歸一化至［0，1］區(qū)間，即求各指標(biāo)的隸屬函數(shù)，利用隸屬函數(shù)可確定各指標(biāo)決策因子大小。根據(jù)實(shí)際各指標(biāo)類(lèi)型，可分為“效益型”和“成本型”的半梯形分布。其中前者表示指標(biāo)值越大越好，后者表示指標(biāo)值越小越好，隸屬函數(shù)模式如式（2）、（3）。通過(guò)無(wú)量綱化計(jì)算各評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)因素集，從而確定無(wú)量綱參數(shù)矩陣。

“效益型”隸屬度表達(dá)式：

“成本型”隸屬度表達(dá)式：

2.3 優(yōu)勢(shì)井綜合評(píng)判

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及理論研究，通過(guò)量綱模型和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)確定各靜態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)值FJDi及各動(dòng)態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)值FDDi，通過(guò)式（4）定量計(jì)算優(yōu)勢(shì)井綜合評(píng)價(jià)值F，最終對(duì)優(yōu)勢(shì)井進(jìn)行排序，對(duì)該油田8 口待選井進(jìn)行分析，結(jié)果（見(jiàn)表4），可根據(jù)表中評(píng)判結(jié)果及排序依次優(yōu)選MRC 措施目標(biāo)井。

表4 MRC 優(yōu)勢(shì)井評(píng)判分析結(jié)果表

式中：n、m-靜態(tài)與動(dòng)態(tài)具體指標(biāo)數(shù)；F-優(yōu)勢(shì)井綜合評(píng)價(jià)值；FJDi、FDDi-靜態(tài)和動(dòng)態(tài)具體指標(biāo)評(píng)價(jià)值；WJDi、WDDi-靜態(tài)和動(dòng)態(tài)具體指標(biāo)權(quán)重。

3 MRC 措施參數(shù)優(yōu)化

在數(shù)值模擬分析的基礎(chǔ)上，利用單因素法（見(jiàn)圖2）對(duì)MRC 措施參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并利用正交分析法（見(jiàn)圖3）多因素量化分析各因素對(duì)累產(chǎn)油量的影響程度大小，包括位移分支距跟部距離、位移分支數(shù)目、位移分支長(zhǎng)度、位移分支角度等，根據(jù)分析可得出以下結(jié)果：

圖2 MRC 儲(chǔ)層改造措施參數(shù)單因素優(yōu)化分析

圖3 MRC 儲(chǔ)層改造措施參數(shù)敏感性分析

（1）參數(shù)優(yōu)化：分支數(shù)目為2～4 支，分支位置為距跟部200～400 m，分支長(zhǎng)度可考慮350～400 m，位移角度約40°。同時(shí)應(yīng)結(jié)合目前工程施工的技術(shù)條件進(jìn)行綜合分析。

（2）參數(shù)敏感性排序：分支數(shù)目＞分支位置＞分支長(zhǎng)度＞分支角度。故參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)可優(yōu)先考慮敏感程度大的參數(shù)。

4 現(xiàn)場(chǎng)措施應(yīng)用

海上某油田2012 年至今現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用MRC 措施約13 井次，其中X3 井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)（見(jiàn)圖4），由圖4 可看出，2020 年MRC 措施后，日產(chǎn)油由措施前的165 桶提高到454 桶，增幅2.7 倍，日產(chǎn)液提升至1.3 倍，含水率下降9%，增油降水效果顯著。統(tǒng)計(jì)11 井次MRC 措施效果（見(jiàn)圖5），由圖5 可看出，MRC 措施實(shí)施后單井日產(chǎn)油提升2～6 倍，日產(chǎn)液提高1～6 倍，含水率下降3%～28%，增產(chǎn)效果明顯，這也進(jìn)一步表明了MRC 技術(shù)在動(dòng)用油田開(kāi)發(fā)中后期生產(chǎn)井周?chē)摹傲阈恰笔Ｓ嘤途邆漭^好的優(yōu)勢(shì)，建立的措施井優(yōu)選及參數(shù)優(yōu)化方法具有一定的指導(dǎo)及借鑒意義。

圖4 X3 井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)

圖5 MRC 措施前后生產(chǎn)動(dòng)態(tài)對(duì)比

5 結(jié)論

（1）通過(guò)國(guó)內(nèi)外實(shí)例分析總結(jié)，分析了MRC 技術(shù)的影響因素。

（2）利用多目標(biāo)約束的模糊評(píng)判方法，建立了定量評(píng)判MRC 優(yōu)勢(shì)井模型，通過(guò)分析目標(biāo)井的動(dòng)態(tài)與靜態(tài)評(píng)判指標(biāo)，量化篩選MRC 優(yōu)勢(shì)井。

（3）通過(guò)單因素優(yōu)化MRC 措施參數(shù)，結(jié)果為設(shè)計(jì)位移分支數(shù)目為2～4 支，位移分支位置為距跟部200～400 m，分支長(zhǎng)度可考慮350～400 m，位移角度約40°；通過(guò)敏感性分析確定位移分支數(shù)目與位移分支位置的敏感性最強(qiáng)。

（4）現(xiàn)場(chǎng)MRC 措施井效果可看出措施后日產(chǎn)油增產(chǎn)幅度2～6 倍，含水率下降3%～28%，取得了較好的增產(chǎn)效果，進(jìn)一步證實(shí)了該技術(shù)在該油田低滲層提高開(kāi)發(fā)效果的適應(yīng)性。