基于模糊綜合評判法的注水調整優化研究

尹曉波 （中石油大慶油田有限責任公司第四采油廠地質大隊，黑龍江大慶163511）

對于注水開發油田，精細分層注水調整是進一步挖潛剩余油、控制水驅的含水上升速度、減緩遞減、實現水驅油田平穩有效開發的有效途徑。以往注水調整主要應用動、靜態資料進行綜合分析判斷，但因影響注水調整的因素多且復雜，不能用確定的數學關系式進行定量評價。因此，采用多級模糊綜合評判方法考慮儲層特征及其開發動態等10項影響因素，對注水井層段性質進行定量評價，以達到實現優化注水調整的目的。

1 模糊綜合評判技術

多級模糊綜合評判方法即將影響問題的每個因素作為一個評價對象，針對某一水井的基礎數據及相關資料，通過對影響注水調整的主要因素分析，確定該井影響因素的模糊矩陣，并根據各因素的影響程度確定權重，進行一級模糊評判，對各評判結果影響程度高低分別選擇各自權重進行二級模糊評判，依據評判結果最終確定層段性質。

1.1 模糊綜合評價參數

以水井為中心，以井組為研究目標，確定地層系數、平均孔隙度、原始含油飽和度、層段中部深度、滲透率變異系數、層段砂巖厚度6個靜態參數和平均注采井距、多向連通比例、砂巖吸水比例、累計劈分注水量4個動態參數為評判參數。

按評價因素集合，將平均注采井距分為小于150m、150～300m、大于300m，層段中部深度分為小于900m、900～1100m、大于1100m，層段吸水能力按優、中、差分別賦值為0.56、0.33、0.11，實現向量化指標的轉變，通過整個區塊所得具體數據結合單井具體信息，將所有參數按層按井進行歸一化處理，建立靜態因素和動態因素的評價模糊關系矩陣

1.2 評價方法

表1 1～9標度的含義

1）一級模糊評判 在專家打分及因子分析基礎上，采用層次分析方法確定權重系數，在所有同類別影響因素中任選2個進行比較，用 “同等重要”、“稍重要”、“明顯重要”等語言說明各因素在評價層段注水性質的地位 （見表1），建立判斷矩陣A ＝ （aij）m×n，其中aij＝f（x，y），根據判斷矩陣可得歸一化權重系數 （判斷矩陣的特征向量）。

結合層次分析法原理，建立判斷矩陣：

由此可得靜態參數權重系數為Asf＝｛地層系數、平均孔隙度、原始含油飽和度、層段中部深度、滲透率變異系數，層段砂巖厚度｝＝ ｛0.09，0.09，0.09，0.17，0.28，0.28｝；動態參數權重系數為Adf＝｛平均注采井距，多向連通比例，砂巖吸水比例，累計劈分注水量｝＝ ｛0.11，0.19，0.35，0.35｝。

將加權系數矩陣與模糊關系矩陣合成B＝A·R，分別得到動態因素和靜態因素的模糊綜合評判的結果矩陣Bsf和Bdf。

2）二級模糊評判 由于層段注水性質是靜態因素和動態因素綜合作用的產物，所以在對靜態因素和動態因素進行一級綜合評判的基礎上，須進行二級綜合評判。加權系數矩陣C＝ ｛0.5，0.5｝，將加權系數矩陣與模糊關系矩陣合成D＝C·R，最后得到剩余油潛力綜合評判結果D。

2 注水調整量化標準

依據綜合評判結果D將層段注水性質分為4類：D≥0.5為加強層；0.3≤D＜0.5為平衡層；0.2＜D＜0.3為限制層；D≤0.2為停注層。

每個層段水量根據層段性質對應注水強度、射開砂巖厚度進行分析，加強層注水強度為大于3.0m3／ （d·m），平衡層注水強度為3.0～2.5m3／ （d·m），限制層注水強度為小于2.5m3／ （d·m）。

3 應用實例

以杏七區乙塊杏7－丁1－115井為例，具體如下：地層系數1.08μm2·m、平均孔隙度26.8%、原始含油飽和度71.7%、層段中部深度990.1m、滲透率變異系數1.19、層段砂巖厚度6.9m、平均注采井距238m，多向連通比例8.32%，砂巖吸水比例71.1%，累計劈分注水量4.23m3。

歸一化后得到靜態因素和動態因素評價模糊關系矩陣分別為：

靜態因素中的6個參數權值Asf＝ ｛0.09，0.09，0.09，0.17，0.28，0.28｝，動態因素中的4個參數權值Adf＝｛0.11，0.19，0.35，0.35｝，將加權系數矩陣與模糊關系矩陣合成B＝A·R，分別得到靜態因素和動態因素的模糊綜合評判的結果矩陣Bsf＝0.46，Bdf＝0.42。在對靜態因素和動態因素進行一級綜合評判的基礎上，進行二級綜合評判。二級綜合評判的因素集合，加權系數矩陣C＝｛0.5，0.5｝，將加權系數矩陣與模糊關系矩陣合成D＝C·R，最后得層段注水性質綜合評判結果D＝0.44，屬于平衡層。

分別對杏7－丁1－側轉斜115井各層段進行了綜合評判，根據評價結果對該井編制實施了測調方案，每個層段水量根據層段性質對應注水強度、射開砂巖厚度進行分析，具體見表2。

方案實施后周圍受效油井單井日增油0.8t，含水下降1.7%，取得較好的穩油控水的效果。

4 結 論

（1）結合動靜態參數，應用模糊綜合評價法，對注水井層段性質進行定量評價，滿足了油田注水精細開發的需求。

表2 杏7－丁1－側轉斜115井方案調整情況

（2）給出了注水井層段量化標準，加強層綜合評判結果大于等于0.5，注水強度大于等于3.0m3／（d·m）；平衡層綜合評判結果大于等于0.3且小于0.5，注水強度3.0～2.5m3／（d·m）；限制層綜合評判結果大于0.2且小于0.3，注水強度小于等于2.5m3／（d·m）；停注層綜合評判結果小于等于0.2。

（3）通過注水量化標準的現場應用，取得了較好的開發效果，為注水結構調整提供有力的技術支持。