利用灰色综合评估法优选聚驱阶段压裂井层
0 引言
聚驱阶段,采用压裂措施开发技术能够进一步提高产能,可以解决由于聚合物吸附捕集而导致油层堵塞的问题,该技术已成为油田促效引效的重要手段,并且得到了广泛的应用[1-3],压裂施工工艺和技术参数不同,对压后的产能也有较大影响[4-5]。目前,现场常用的压裂井层选取方法是人工分析法,通过对比分析储层参数、生产数据等因素,筛选压裂井层。该方法缺乏相关理论依据,受到技术人员经验的限制,筛选结果具有不可靠性,影响压裂效果[6-8]。
灰色综合评估法是一种以灰色关联分析理论为指导,基于专家评判的综合性评估方法[9-10]。该方法中的权重选择可以结合层次分析法,提高了评判结果的准确性[11-12]。该方法优点为评判过程思路清晰,可对大量数据进行计算,且结果准确、可靠。因此,本次研究以大庆油田A区块为例,采用灰色综合评估法优选聚驱阶段压裂井层,通过对优选井层实施压裂增产措施,进一步提高聚驱开发效果。
A区块平均渗透率为372.8×10-3μm2,平均孔隙度为23.4%,共26个沉积单元;生产井42口,注入井14口。该区块于2014年9月开展聚驱先导性试验,截至2016年6月,全区产油量90.1 t/d,产液量730.5 t/d,综合含水率87.67%,处于含水率低值期。结合现场实际生产情况,利用灰色综合评估优选该阶段具有压裂潜力的井层,并采取压裂措施。截至2017年7月,通过对比分析压裂井压裂前后生产情况,验证了灰色综合评估法的准确性。
1 压裂井层选取基本原则
在聚驱开发过程中,应根据试验区生产情况、储层发育特征及精细数值模拟的结果,分别对具有压裂潜力的采出井、层段及压裂时机进行优选,具体基本原则为[13-16]:1)井身条件好,套管的直径强度大、固井质量较好的采出井。2)压裂井在平面上应具有较完善的注采系统,平面连通方向数应在2个以上,聚驱阶段可以多方向受效,提高措施效果。3)在聚合物驱油的过程中,优选发生油层污染、聚合物吸附捕集而导致油层堵塞等现象引起产液量下降的采油井,这样的油井在油层发育和连通状况良好的情况下采取压裂措施后,能够改善注采关系。4)所选压裂井具有充足的能量,选择采出端近井地带发生堵塞的采油井,这些因为地层压力较高、流压相对较低的情况导致注入困难,地层压力较高,具有充足的能量。所选压裂井至少有3个小层的有效厚度在1 m以上。5)所选压裂层位砂体应以主河道砂体、主体席状砂及浅河道砂体为主,剩余油较富集,具有一定的挖潜潜力。6)所选压裂时机应以含水下降期及含水低值期为主。
2 灰色综合评估模型的建立
灰色综合评估法一般步骤为:1)确定评价指标;2)利用评价指标建立灰色综合评估模型;3)确定评价指标的权重;4)进行综合评判。
由评价指标矩阵关联度X和权重矩阵Y的乘积,求得出灰色综合评估结果:
2.1 评价指标的确定
设定评价系统中共有m个研究对象,每个研究对象包括n个评价指标,则m个对象的原始评价指标可建立成矩阵:
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/f6986f8f66fd0c0143d6a1600dba16e5.png)
2.3 鱼苗培育情况 刚出膜的F2代幼苗全长0.8~1.0 cm,卵黄囊较大,鱼苗平卧于箱底,尾部常微微颤动。出膜后7~9 d,卵黄囊吸收完毕,幼鱼能间歇性游动,全长达到1.2~1.5 cm。至2017年5月中旬,经过2个月的培育,成活6万尾F2代幼苗,成活率为88.2%;最大体长达到4.5 cm,平均体长为4 cm。见图1。
根据压裂井层选取基本原则,筛选出15口井,共134个井层数据作为评价对象,利用灰色综合评估法优选出该阶段具有压裂潜力的井层。为了提高选取结果的科学性、合理性,将评判指标进行了分类,包括采出井指标、压裂层段指标和压裂时机指标。其中:采出井指标为综合含水率、生产压差及连通方向数,压裂层段指标为渗透率、孔隙度、有效厚度、剩余油储量丰度,压裂时机指标为含水降幅、产液降幅。为方便运算,根据灰色综合评价法编制软件,进行计算。
最优指标是从所有参评对象的同一指标中选取最优的一个。即评价系统中各评价指标的最优值(若第i个评价指标取值越大,结果越有利,则取该指标在所有评价对象中的最大值;若评价指标取值越小,结果越有利,则取最小值)。建立最优评价指标集:
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/20a6a90c6984ccbd3cf924bf69049888.png)
由此,确定最优评价指标集后,可建立矩阵:
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/c1c116ec9ea6fbe9beeb96c8b770eabd.png)
2.2 评价指标的标准化处理
则标准化处理后的评价指标矩阵可转化为
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/949754b96b3ab8d2d41bec70eb490e64.png)
式中:为各评判指标的平均值;dij为各评判指标的标准化数值。
由于不同评价指标的数量级和单位不同,不便于比较,且大数据会减弱小数据的关联结果,增大评判结果的误差,因此,需要对数据进行标准化处理,使数据具有可比较性,提高评判结果的准确性[17]。标准化处理过程见式(4)和式(5)。
式中:amn为评判指标值。
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/f6338d2d0d9c394f27e0fabdfc81c4c1.png)
2.3 关联度的求解
将标准化处理后的原始指标集Di=(di1,di2,…,din)作为比较序列,将标准化处理后的最优评价指标集D0=(d1,d2,…,dn)作为参考序列,利用式(7)和式(8)分别求得第i个对象的第k个评价指标Δi()k与第k个最优指标的关联系数Xi(k)。
获得Δt数值后即可是Delta机器人找到抓取置位F点,如果F在可抓取范围之外或者由于迭代次大于最大迭代次数N而停止迭代,那么将终止对该工件的抓取同时记录漏抓工件;如果F在可抓取范围之内,同时水平段那么可对Delta机器人进行无匀速PTP抓取路径规划;如果那么需要进行有匀速段PTP规划,则EF边长长度为:
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/528579291bec69ad899bf2b8a526df49.png)
式中:ρ为分辨系数, 取 0.5;Δimin,Δimax分别为比较序列与其对应的参考序列的绝对差值的最小和最大值;i为正整数,1,2,…,m;k 为正整数,1,2,…,n。
2.4 确定评价指标权重
结合现场实际情况,通过详细对比分析各评价指标间的重要程度,由大庆油田专家和技术人员对9个评价指标因素进行打分,从而建立评判矩阵C。
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/c474dd6f8a1097894d5c9205f1ff3f7e.png)
式中:yj为权重值。
教学方法是指教学过程中教师和学生为实现教学目标采用的某种方法,是为完成教学任务而采取的教与学相互作用的活动方式的总和[4],寻找有效的教学方法始终是教师不断探索和追求的目标。病例讨论教学法能促进教师的成长。比如病例选择上,教师要力求真实,病例临床表现要典型,编排要目的性明确,并具有良好的启发性。因此,教师在备课阶段要全面掌握教学大纲要求,并具备一定的临床知识及实践经验,在案例讨论的每个环节能进行针对性引导。这对教师的综合素质提出了更高要求,教师要不断学习,丰富自身专业知识,在教与学中不断成长。
2.5 灰色综合评估
评价指标包括原始评价指标和最优评价指标,其中,原始评价指标为各评价对象中初始的评价指标。
另外,还有研究者通过进化模拟发现,自杀可能更多的是一种遗传特征。在稳定的状态下,有自杀可能性的群体,人口增长速度比其他群体快(Szentes & Thomas, 2013)。
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/133589608a2dd34d609090b3e4ae1dcc.png)
式中:W为灰色综合评估结果。
据临床病原学研究资料发现,双主动脉弓畸形是一种较为严重的先天性疾病,临床可单独发生,也可与心脏畸形同时存在[10]。有数据[11-12]显示,超过20%双主动脉弓畸形患儿伴有先天性心脏病,室间隔缺损、完全性大动脉转位、房间隔缺损、法洛氏四联症。根据双主动脉弓畸形的临床表现,医生建议尽早采用手术进行治疗,以改善疾病预后。同时,临床建议针对存在先天性心脏病高危因素的孕妇,应加强遗传咨询及产前诊断,提倡优生优育,以防止严重缺陷儿出生[13]。
当今的时代是多元化的,各种思潮都在相互影响、相互碰撞,这也给我们高校的思想政治工作提出了更高的要求。我们要坚持以人为本的原则,重视学生的思想和道德建设,引导他们健康成长。而儒家思想经过几千年的发展,为我们留下了很多的思想精华,我们教育工作者要借鉴传统文化中的精髓,结合新时代的特征,古为今用,找到更多的结合点,让青年学生们了解中国传统文化的历史和现状,培养他们树立崇高的理想,健全完善的人格,形成高尚的道德品质和良好的行为习惯,勇敢地承担起建设祖国的重任,真正把个人价值的实现融入建设祖国的伟大事业中。
3 实例分析
截至2017年底,广西仍有267万贫困人口、3001个贫困村和44个贫困县(含未经国家认定脱贫的龙州县)尚未实现脱贫摘帽,且剩余贫困人口大多脱贫难度大、成本高。但全区多数市县自有财力十分有限,扶贫资金缺口明显。因此,扶贫资金使用效益对广西的脱贫攻坚事业至关重要。2017年,由于扶贫资金使用高效、整合资金推进有力、支持减贫成效突出,广西共获得中央奖励资金6.1亿元,是全国获得奖励资金最高的省份之一,这是广西向资金管理要效益、用资金效益增投入的一个成功范例。要增强工作的使命感和荣誉感,不仅要筹集好、分配好,更要使用好、监管好扶贫资金,确保资金在脱贫攻坚事业中真正发挥应有的作用。
在确定关联度的基础上,本次研究采用层次分析法和经验法确定各指标的权重。通过9标度法确定各指标间的相互影响比值,获得各评判指标间的判断矩阵。9标度法定义见表1。
表1 9标度定义
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/c481c25acb826ee7f40caef5dc6805fc.png)
指标 同等重要 稍重要 重要 强烈重要 极重要xij 1 3 5 7 9 2 4 6 8
本次研究采用层次分析法,并结合现场专家经验,来确定各评价指标的权重。
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/a36733cc64352a74ca96ed4f41c697e4.png)
采用方根法求评判矩阵的权重矩阵和最大特征值,在此基础上,检验评判矩阵的一致性,确定权重结果是否可靠。
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/4e621a6c75f36c674e75ee44567ecb88.png)
由表2获取随机一致性指标RI=1.45,则一致性指标CI和一致性比率CR为
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/2bf71a7e068b5137195f10f9a6cdc273.png)
一致性比率CR<0.1,则评判矩阵C满足一致性,权重计算结果可靠。
表2 随机一致性指标取值
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/1674b39621820661ddbddcea8849d3d7.png)
矩阵阶数 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 RI 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51 1.54 1.56 1.58
由灰色综合评价式(10),得到134个井层数据的最终评判结果。经过对比分析现场人工选取结果,确定了具有压裂潜力井层的评判值界限(W≥0.5),从而优选出该阶段具有压力潜力的井层。通过计算,共优选出5口采出井,共28个井层具有压裂潜力(见表3)。
11片叶产量最高的是垦稻21,实脱产量为647.9kg/亩,比对照空育131增产13.5%,12片叶品种中产量最高的是垦稻23,实脱产量为639.7kg/亩,比对照空育131增产12.1%,其次是垦稻17,增产7.3%,其他品种较对照有-9.9%~3.7%的增产。
4 矿场试验
根据压裂井层优选结果,2016年7月,分别对W7,W8,W12,W17,W18 井的相应层位进行了压裂措施,截至2017年7月,5口压裂井压裂前后生产对比情况如表4所示。
表3 压裂井层优选结果
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/a843aa16a00079661e339fb4c0a7623f.png)
井号 小层 评判值 井号 小层 评判值P0501 0.521 W18 W8 W17 W12 P0302 0.546 P0602 0.589 P0501 0.681 P0701 0.725 P0502 0.602 P0801 0.685 P0503 0.828 P0802 0.768 P1002 0.566 P1002 0.518 P0203 0.599 P0202 0.521 P0302 0.528 P0203 0.552 P0602 0.628 P0601 0.725 P0902 0.685 P0602 0.879 P0503 0.685 P0801 0.718 P0702 0.815 P0802 0.682 P1002 0.605 P1101 P1102 W7 0.546 0.528 P1101 P1102 0.627 0.564
表4 5口压裂井压裂前后生产情况
![](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/02/1d5c5ff3295eee61f2c6bca1d4b98815.png)
井号 增油量/t 压裂有效期/d产油量/(t·d-1)压裂前 目前W7 1.3 2.6 853 360 W8 4.6 7.6 1 656 360 W12 1.6 1.3 624 281 W17 1.5 1.3 682 295 W18 1.1 1.0 705 322平均 2.0 2.8 904 324
由5口压裂井压裂前后生产情况可以看出,5口压裂井压裂效果均较好,平均增油量达904 t,平均有效期为324 d。其中:W7,W8井增油效果显著,截至2017年6月,2口井仍处于压裂有效期,增油量在853 t以上;W12,W17,W18井有效期 281 d以上, 单井增油量624 t以上,增产效果较好。
5 结束语
利用灰色综合评估法优选了聚驱阶段具有压裂潜力的井层。该方法综合考虑了A井区采出井因素、层段因素及压裂时机因素,采用层次分析法并结合现场专家经验,确定了各评价指标的权重,经过对比分析现场人工选取结果,明确了评判值界限,从而使得评判结果更具合理性、可靠性、准确性、科学性。由现场实际情况得出:在聚驱阶段,通过灰色综合评估法优选出的压裂井层,压后增产效果明显,其中2口采出井仍处于压裂有效期。证明了该方法的有效性,可用于聚驱阶段压裂井层的选取。
参考文献
[1]孙宝才.水力压裂发展现状以及增产机理的探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2013(22):116-116.
[2]万荣晖,柴汝宽.二类油藏油井压裂措施研究[J].当代化工,2016,45(1):138-142.
[3]曹亮.提高压裂施工效果的措施[J].化工设计通讯,2017,43(6):24-25.
[4]白洁.A开发区聚驱采出井压裂措施探讨[J].长江大学学报(自然科学版),2014,11(20):103-104.
[5]丁惠姝.喇嘛甸油田二类油层聚驱油井压裂效果预测方法[J].大庆石油地质与开发,2013,32(4):76-80.
[6]刘艳艳,刘大伟,李永良,等.水力压裂技术研究现状及发展趋势[J].钻井液与完井液,2011,28(3):75-78.
[7]曲文池,曲悦铭,刘丹.聚合物驱油藏剩余油潜力分析及压裂时机确定[J].数学的实践与认识,2015,45(10):138-143.
[8]曲占庆,黄德胜,毛登周,等.基于灰色关联法的低渗气藏压裂效果影响因素分析[J].西北大学学报(自然科学版),2014,44(4):603-609
[9]刘思峰,杨英杰.灰色系统研究进展(2004—2014)[J].南京航空航天大学学报,2015,47(1):1-18.
[10]石广仁,张庆春.模糊数学和灰色理论综合评判效果对比[J].石油勘探与开发,2002,29(2):84-85.
[11]李天政,贾子超.层次分析法原理及应用举例[J].内江职业技术学院学报,2008,2(4):52-55.
[12]徐淑柏.层次分析法原理[J].天津:天津大学出版社,1988:6-25.
[13]李杨.重复压裂的选井选层方法及压裂效果影响因素分析[J].辽宁化工,2016(3):334-336.
[14]张鹏飞.压裂选井选层方法研究与应用[J].国外测井技术,2017(3):42-45.
[15]闫姝.聚驱采出井压裂选井选层标准优化研究[J].内蒙古石油化工,2014,40(2):155-156.
[16]吴颖,张金功.低渗透油藏压裂层位优选研究:以G644区块特低渗透油藏为例[J].石油地质与工程,2016,30(5):85-87.
[17]张继红,李承龙,赵广.用灰色模糊综合评判方法识别聚驱后优势通道[J].大庆石油地质与开发,2017,36(1):104-108.
上一篇:底水油藏特高含水期剩余潜力认识