利用灰色關聯法對低壓產水氣井進行分類研究

袁繼明 ，夏 勇 ，李 杰 ，艾慶琳 ，謝 姍 ，伍 勇

（1.中國石油長慶油田分公司勘探開發研究院，陜西西安 710018；2.低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室，陜西西安 710018；3.中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，陜西西安 710018）

高橋區氣井投產后壓力普遍較低，且產水量大，對高橋區氣井生產造成較大的影響。因此，需建立適合高橋區產水氣井分類制度對具有相同生產特征的產水氣井進行分類，揭示其共有生產規律并進行集中管理，制訂相應工作制度及下一步排水采氣工藝措施，保證氣井正常生產十分必要。

目前常規氣井分類方法主要根據氣井動、靜態參數來進行分類（見表1）。

表1 氣井分類動、靜態參數表

通過靜態參數分類，能夠有效認識該井儲層靜態地質特征，并擴展至對整個區塊的整體認識，對區塊內氣井整體有初步認識，但該分類方法由于未考慮氣井動態參數，無法動態地反映氣井的實際產能狀況，但如果單純從動態參數進行考慮，又不能體現氣井生產潛力，如工藝措施是否到位，儲層是否損害等。

針對氣井按照動、靜態分類目標過于單一，不能全面體現氣井生產能力的特點，采用綜合分類方法，該方法基于灰色關聯理論，根據氣井實際情況，綜合考慮影響氣井生產的各個方面因素，根據經驗區分出主要因素和次要因素，給定它們不同權重系數，最后將單項權衡分數累加即得到了一口井綜合權衡分數，據此對氣井進行分類，該方法重點在于權重系數的確定，通過灰色關聯理論可以采用統計學科學評價各指標因素的權重，從而更加符合生產實際。

1 基于灰色關聯的產水氣井分類

1.1 理論推導

近年來隨著靖邊氣田高橋區開發的持續深入，部分地區呈現整體產水的特點，急需要對全區產水氣井進行統一分類，制定相應的工作制度及開發對策，但目前基于灰色關聯的分類方法還僅限于常規氣井，對于產水氣井用該方法進行的分類文獻較少，因此，本文采用灰色關聯理論對產水氣井進行分類這一方法運用到高橋區，根據高橋區的生產實際選取參數，以達到較好的分類評價的目的，并制定相應的工作制度，以實現高橋區高效開發[1-5]。

采用灰色關聯方法進行計算步驟如下所示：

（1）確定分析序列：

（2）初始序列的無量綱化：

（3）計算差序列：

（4）計算關聯系數：

式中：ρ=0.5

（5）計算關聯度：

（6）歸一化處理，計算權值：

1.2 應用實例

1.2.1 參數優選 選取高橋區9口產水氣井進行計算方法準確性驗證，由于產水氣井影響因素眾多且相互關聯，因此本次根據高橋區目前生產實際進行參數選取，動靜結合評價指標為：日產氣量、累積產氣量、累積產水量、動儲量、含水飽和度、單位套壓降采氣量（見表2）。

1.2.2 采用灰色關聯方法進行產水氣井分類 綜合評價系數，得到各參數權重系數依次為日產氣量0.25×104m3、累積產氣量 0.14×104m3、累積產水量 0.15 m3、動儲量0.17×104m3、含水飽和度0.15%、單位壓降采氣量0.14×104m3·MPa-1，根據各權重系數，綜合評價氣井綜合值，并據此建立氣井分類標準，將氣井由好到差分為3類判識結果（見表3）。

1.3 分類結果應用

根據該方法氣井分類結果，結合現場實際，制訂相應的工作制度及排水采氣措施：Ⅰ類井為優良井，占總井數的22.2%，該類氣井水氣比低，含氣飽和度高，適于利用氣井自身能量進行自然生產；Ⅱ類井為中等井，占總井數的44.4%，該類氣井水氣比高，儲量高，具有一定開采潛力，需加強氣井排水采氣工藝措施，保證氣

（7）計算決策因子：井正常生產；Ⅲ類井為次等井，占總井數的33.4%，該類型氣井儲量偏低，地層條件不利于開采的次等井，開采難度大，應在保證經濟效益的前提下，采取多種采氣工藝相結合的方式，維持氣井穩定生產。

表2 高橋區9口產水氣井基礎數據表

表3 采用灰色關聯評價氣井分類表

2 結論

（1）考慮氣井分類過程中多因素影響，采用灰色關聯進行影響因素權重評價，并進行最終分類，分析在實際生產過程中各參數取值準確性，在后續實際分類過程中，應根據實際生產情況，對權重指標進行修正。

（2）根據氣井分類評價結果，集中對相同分類氣井制訂相應的氣井工作制度，簡化工作流程，有效保證氣井正常生產。

符號注釋：

Yi-自變量序列，i=1，2，…，n，n為樣本數量；Xj（k）-樣本的無量綱化，無因次；Δoi（k）-差序列；Δmin-最小差序列；Δmax-最大差序列；εoi-關聯系數，無因次；γoi-關聯度，無因次；αoi-權值，無因次；Z-決策因子，小數。

［1］周俊杰，李穎川，鐘海全，等.基于灰色關聯分析的低滲氣藏產水氣井分類評價［J］.長江大學學報，2011，33（11）：143-145.

［2］黃發海.低滲透氣田氣井分類評價與配產研究［J］.長江大學學報，2014，31（11）：139-141.

［3］羅萬靜，王曉東，范新文.澀北一號氣田氣井分類評價方法研究［J］.新疆石油天然氣，2007，3（4）：25-27.

［4］趙素惠，歐陽誠，等.蘇里格氣田氣井分類方法研究［J］.天然氣技術，2010，4（4）：11-13.

［5］趙濤，孫新亞，李文鵬，等.蘇里格氣田天然氣氣井分類方法的研究［J］.長江大學學報，2011，8（8）：66-69.