齊40塊稠油熱采汽驅優勢通道評價參數及權重分析

張林琬，張斌，賈涵，朱曉宇，程蘭嘉

(長江大學地球科學學院， 湖北 武漢 430100)

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齊40塊稠油熱采汽驅優勢通道評價參數及權重分析

張林琬，張斌，賈涵，朱曉宇，程蘭嘉

(長江大學地球科學學院， 湖北 武漢 430100)

通過多項地質參數與開發效果的對比分析，選取滲透率、沉積微相、變異系數、砂層厚度和夾層頻率作為汽驅優勢通道的評價參數。以開發動態資料分析為基礎，提取汽驅優勢通道砂層的樣本參數，應用灰色關聯分析法計算各參數權重。評價參數及其權重的確定為汽驅優勢通道的識別、評價，進而制定稠油蒸汽驅開發方案奠定了基礎。

稠油油藏；蒸汽驅；優勢通道；評價參數；灰色關聯度分析

1　地質概況

1.1構造特征

遼河油田齊40塊蓮花油層是在斜坡背景上受古地形控制、繼承性發育起來的單斜構造，構造面積8.5km2。斷塊內地層總體上由北西向南東傾沒。研究區內共發育4條斷層：控制北部邊界的齊40-10-16～14-20斷層，斷距大、發育時間長；斷塊內斷層有北東走向、南東傾向的齊40-8-22斷層，北東向斷距大，向西南方向逐漸變小；東走向、東南傾向的齊40-16-291～15-29斷層，西部斷距大，向東逐漸變小；北東走向、西南傾向的齊40-13-22斷層，傾斷距為30～60m，斷層延伸長度為1.8km。

1.2油層特征

開發目的層為古近系沙河街組蓮花油層，分蓮Ⅰ(27個井組)、蓮Ⅱ(38個井組)兩個油層組，為中高孔、中高滲普通稠油油藏。研究區塊含油面積1.41km2，石油地質儲量1333×104t，儲層物性屬高孔、高滲。油層為褐色含油砂巖與淺灰～灰綠色泥巖組合，巖性分布較分散，粒度變化范圍大。含油砂巖主要有中～粗砂巖、不等粒砂巖、含礫不等粒砂巖等。

1.3開發現狀

齊40區塊是遼河油田中深層普通稠油油藏，65個井組于2006年12月轉變為蒸汽驅，轉驅后取得較好效果。截至2013年5月，注汽井總開井126口，日產油1646t，綜合含水率86.4%，平均單井日產油2.7t，瞬時油汽比0.14，瞬時采注比1.02，累計產油383.1×104t，累計注汽3209.9×104t，汽驅階段油汽比0.12，汽驅階段采注比0.94，汽驅階段采出程度10.1%，總采出程度41.8%。目前65個井組整體進入蒸汽突破階段，但受儲層非均質性、沉積微相、地層傾角等因素的影響，使得剩余油挖潛目標區日益復雜，產量呈下降趨勢。

2　優勢通道的評價參數選擇

汽驅優勢通道的形成受砂體沉積特征、儲層物性、儲層非均質性及構造特征等地質條件的影響。通過分層汽驅開發動態資料和地質參數的對比與統計分析，確定滲透率、沉積微相、砂層厚度、變異系數、夾層頻率為汽驅優勢通道評價的地質參數。參數過多會導致部分評價因素重復考慮，過少則難以體現控制汽驅優勢通道的主要因素。

2.1儲層物性

儲層物性是影響汽驅優勢通道形成的重要因素。儲層物性越好，越有利于優勢通道形成，同時汽驅效果也越好。儲層物性參數中，滲透率與稠油開發效果具有較好的相關性，平面上滲透率大于2000mD的區域開發效果較好(圖1)。

圖1　齊40塊蓮Ⅱ油層組滲透率與汽驅效果對比圖

圖2　齊40塊38個井組有效厚度與油汽比關系曲線

2.2儲層沉積微相

不同沉積微相及其組合對稠油熱采的開發效果尤其是對薄互層的影響主要表現在3個方面：影響儲量動用程度；影響斷塊地層壓降速度；影響油氣井注汽質量，造成熱損失大、出砂及污染等問題。研究區屬于扇三角洲前緣的主體部位，水下分流河道廣泛發育，部署在河道微相上的注采井組，蒸汽沿主流線物性較好的方向優先突進，開發效果較好。

2.3砂層厚度

砂層厚度直接影響汽驅開發效果，區塊內汽驅井組隨有效厚度的增加，開發效果逐漸變好。開發效果好的井組有效厚度與油汽比關系呈現為較好的拋物線狀，井組砂層有效厚度在20～35m之間時，其油汽比隨著有效厚度的增加而增加(圖2)。

2.4儲層非均質性

儲層非均質特征表現為儲層巖性、物性、電性、含油性的空間變化及分布差異，對蒸汽驅開發效果影響很大。

層內儲層變化主要影響層內波及系數及洗油效率，導致正韻律下部、反韻律上部汽驅動用程度高。從主要微相內的夾層特征來看，支流間灣夾層最厚，河道邊緣次之，河道夾層厚度最薄。從開發效果與夾層頻率對比來看，夾層頻率高的區域開發效果較差(圖3)。

圖3　齊40塊蓮Ⅱ油層組夾層頻率與汽驅效果對比圖

平面非均質性參數主要有變異系數、突進系數、連通系數、砂體配位數等，變異系數與砂體沉積微相具有較好的對應關系，扇三角洲前緣的水下分流河道主體部位變異系數值較小，為蒸汽的平面優先突進方向。

層間非均質性是由于多期水下分流河道的頻繁擺動，使不同微相在縱向上交錯疊加造成的。研究表明：層間滲透率差異越大，越容易形成汽驅優勢通道。一般高滲層動用好，低滲層動用差[1]。

3　汽驅優勢通道評價參數的權重確定

各參數的權重系數是指在一個領域中，對目標值起權衡作用的數值。目前廣泛應用的參數權重確定方法有專家咨詢權數法、因子分析權數法、獨立性權數法、灰色關聯度分析法等[2～5]。。其中，灰色關聯度分析法通過對原始數據進行統一測度和歸一化處理，消除了不同指標量綱的影響，能定量反映不同評價單元的優劣程度。由于稠油汽驅優勢通道尚未有系統的地質研究，難以通過專家打分判斷參數權重，因此筆者選取灰色關聯度法作為判斷參數權重的方法。通過灰色關聯分析來尋求系統中各因素的主要關系，找出影響各項評價指標的重要因素，從而掌握事物的主要特征，根據各項參數的相關系數對參數賦以不同的“權重”，以體現各參數的重要程度。

3.1樣本數據獲取

根據前期開發動態資料，在形成優勢通道后，吸汽、產液、井溫剖面均出現異常顯示。其中吸汽剖面中優勢通道所在砂層出現吸汽比例大，注汽井吸汽剖面差異大，縱向上單層突進嚴重的現象。在產液剖面中，產液曲線變化差異大，產液剖面縱向上差別明顯，產液程度變化異常。井溫剖面中優勢通道部位的井溫高。依據上述特征，選擇有優勢通道顯示的砂層提取砂巖參數，統計目標層內單砂體的主要地質參數，結果見表1。

3.2原始數據處理

對樣本參數中的描述性參數采用賦值編碼的方式加以量化處理。為保證各項評價參數具有可比性，對原始數據無量綱化和歸一化。在儲層綜合定量評價過程中，一般采用極大值標準化對儲層參數進行標準化處理，以單項參數除以同類參數極大值，使評價參數在0～1之間變化。對于值愈大愈好的參數，直接除以最大值；對值愈小愈好的參數，用極大值與參數差除以最大值，使各項參數間具有可比性。

表1　齊40塊汽驅優勢通道樣本砂層參數統計表(部分)

3.3確定權重系數

汽驅開發效果分析表明，在影響汽驅優勢通道的各項地質因素中，滲透率在很大程度上反映了儲層的動用程度，高滲層動用好，低滲層動用差，可認為是最為重要的評價參數。因此，將滲透率定為主要參數，其他則為次要參數。通過將滲透率與其他各指標進行比較，計算其他各指標與目標之間的關聯度，而后對各指標的關聯度作歸一化處理即獲得權重值。由此獲得的權重值可以確定指標對目標的影響程度，具有較強的客觀性。

將樣本砂層各參數統計值輸入計算機內，應用灰色關聯分析方法計算出各參數的灰色關聯度系數，進而可得到各參數的權重系數。分析各次要指標對滲透率的關聯序和權重系數可知，汽驅優勢通道評價指標以滲透率最為重要，其權重系數近乎其他指標的2倍。其余4個參數的重要性相差不大，其中砂層厚度、變異系數的權重系數略大于沉積微相、夾層頻率的權重系數(表2)。總結油田開發過程中汽驅優勢通道的地質影響因素，說明所選各指標及其權重系數與實際情況符合較好，能夠很好地反映汽驅優勢通道的發育特征。

表2　灰色關聯分析相關數據表

4　結論

通過多項地質參數與開發效果的對比分析，選取了滲透率、沉積微相、變異系數、砂層厚度和夾層頻率作為汽驅優勢通道的評價參數。以開發動態資料為基礎識別汽驅優勢通道，提取砂層參數并應用灰色關聯分析法計算各評價參數的權重。評價參數及其權重的確定可為稠油區塊汽驅優勢通道的預測和評價提供重要的基礎資料，進而服務于稠油蒸汽驅開發方案的制定。

[1]李艷玲.稠油熱采蒸汽驅地質影響因素研究 [J].特種油氣藏，2009，16(5)：58～63.

[2]劉自遠，劉成福.綜合評價中指標權系數確定方法探討[J].研究與方法，2006，13(2)：45～48.

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[5]李治平, 趙必榮. 油田注水開發效果評價的灰色關聯分析法[J]. 大慶石油地質與開發, 1990, 9(3):44～51.

[編輯]黃鸝

2016-04-25

張林琬(1994-)， 女 ，現從事資源勘查工程專業的學習和研究， 461185427@qq.com。

TE357.4

A

1673-1409(2016)26-0053-04

[引著格式]張林琬，張斌，賈涵，等.齊40塊稠油熱采汽驅優勢通道評價參數及權重分析[J].長江大學學報(自科版),2016,13(26):53～56.