微觀孔隙結構參數對驅油效率影響的灰色關聯分析

胡海光

（西南石油大學理學院，四川成都 610500）

儲層的微觀孔隙結構參數是影響驅油效率最重要的因素之一。關于孔隙結構參數對驅油效率的影響，前人做了大量的工作。其中，蔡忠[1]（2000）研究表明：孔隙結構的非均質性越強，驅油效率越低，當非均質性越弱，驅油效率越高；唐許平[2]（2012）通過研究得出儲層越均勻，注水開發時，水驅油效率越高；孔喉比越大，驅油效率越低。但是以上均研究了孔隙結構中某些單因素對水驅油效率影響，忽略了多因素對驅油效率的影響。 因此，筆者利用灰色關聯理論分析孔隙結構參數對驅油效率的影響。

1 灰色關聯分析的基本理論

灰色關聯分析是灰色系統理論的基本內容，它的基本思想是根據曲線間的相似程度來判斷因素間的關聯程度[3-4]。灰色關聯分析從其思想方法上來看，屬于幾何處理的范疇，是對反映各因素變化特性的數據序列所進行的幾何比較。用于度量因素之間關聯程度的關聯度，就是通過因素之間的關聯曲線的比較而得到的。該方法突破了傳統精確數學絕不容許模棱兩可的約束，具有原理簡單、易于掌握、計算簡便、排序明確、對數據分布類型及變量之間的相關類型無特殊要求等特點，故具有極大的實際應用價值[5-7]。

2 孔隙結構參數對驅油效率的灰色關聯分析

2.1 灰色關聯步驟分析[8]

結合影響驅油效率的孔隙結構參數及灰色關聯分析相關理論，確定具體分析步驟如下。

2.1.1 確定參考序列和比較序列 由于孔隙結構參數與驅油效率存在因果關系，現將孔隙結構參數做為比較序列，驅油效率做為參考序列，具體如下：

（1）比較序列：

（2）參考序列：

2.1.2 原始數據處理

（1）原始數據歸一化：由于各因素各有不同的計量單位，因而原始數據存在量綱和數量級上的差異，不同的量綱和數量級不便于比較，或者比較時難以得出正確結論。因此，在計算關聯度之前，通常要對原始數據進行無量綱化處理，對于數據歸一化處理的方法很多，但是比較麻煩，本次采用SPSS 統計軟件，直接對原始數據做歸一化處理。

（3）計算極差

2.1.3 計算關聯系數

其中：ρ 是分辨系數，ρ∈0，［］1 ，ρ 一般取0.5。

2.1.5 排關聯序為準確評價及理順各子序列對母序列的關聯程度,需要將關聯度依大小排成一列,稱關聯序。對于各比較序列來說,要比較其對同一參考序列的孰大孰小,可以明確及理順各比較序列與對于參考序列的主次優劣關系。

2.2 孔隙結構參數對驅油效率的影響因素分析

為了研究方便，以某油田一組油層為例，選取其中的20個作為樣本，經過實驗測定得出影響驅油效率的孔隙結構參數主要有束縛水飽和度、結構系數、均質系數、歪度、分選系數及退出效率，具體數據（見表1）。

表1 某油田影響水驅油效率的孔隙結構參數基礎數據

表2 各影響因素與驅油效率在不同井下的關聯系數

表3 各影響因素與驅油效率的關聯度及關聯序

通過對上述數據進行處理,結合關聯系數計算公式，得到不同孔隙結構參數與驅油效率的關聯系數（見表2）。對表2 中的各孔隙結構參數的關聯系數求平均值，可得到驅油效率與孔隙結構參數的關聯度及關聯序（見表3）。

3 結論與認識

（1）利用灰色關聯分析理論對影響驅油效率的孔隙結構參數進行多因素分析，確定了各孔隙結構參數對驅油效率的影響程度，即：歪度＞分選系數＞均質系數＞結構系數＞退出效率＞束縛水飽和度。

（2）目前關于驅油效率影響研究大多局限于單因素研究，可以將此方法應用到后續研究中，定量描述多因素對驅油效率的影響，提高預測驅油效率的精度。

［1］蔡中.儲集層孔隙結構與驅油效率關系研究［J］.石油勘探與開發，2000，27（6）：45-48.

［2］唐許平.長垣及以西地區特低滲透油層水驅動用界限研究［D］.東北石油大學博士論文，2012.

［3］劉思峰，黨耀國，方志耕.灰色系統理論及其應用［M］.北京：科學出版社，2004.

［4］鄧聚龍.灰色系統基本方法［M］.武漢：華中理工大學出版社，1988.

［5］肖新平，宋中民，李峰.灰技術基礎及其應用［M］.北京:科學出版社，2005.

［6］李學全，李松仁，韓旭里.灰色系統理論研究［J］.灰色關聯度，系統工程理論與實踐，1996，（11）：91-95.

［7］鄧聚龍.灰理論基礎［M］.武漢：華中理工大學出版社，2002.

［8］連承波，等.油田產量影響因素的灰色關聯分析［J］.天然氣地球科學，2006，17（6）：851-853.