應用注入濃度量化評分方法節約聚合物用量

盛守東（大慶油田有限責任公司第五采油廠）

隨著聚合物注入濃度的增加，注入黏度增大，流度比改善的程度越大，聚合物驅的波及體積越大，提高采收率的幅度越高。但是從現場實際開發狀況看，聚合物注入濃度高，發育連通差井注入壓力上升速度越快，導致區塊注入狀況逐步變差，影響區塊開發效果。注入濃度低，發育連通好井注入壓力上升緩慢，不能有效封堵高滲層，起不到擴大波及體積的作用，區塊開發效果較差。為保證聚合物溶液更好的匹配油層，目前相關研究結果給出了注入濃度與可注入滲透率下限的函數關系圖版[1]，但只考慮了靜態參數與注入濃度的匹配關系，未考慮現場實際的動態參數變化。同時，現場開發過程中也多采用低初黏調堵[2]、調剖[3-4]，分層配產[5]等技術來控制無效注采。因此，聚合物注入濃度的選擇應考慮現場實際情況[6]，在單井方案設計時[7]，既要考慮油層自身的發育狀況，又要考慮實際的注入能力，采取動靜結合設計注入濃度，保證開發效果的同時，最大程度節約聚合物用量。

1 單井注入參數選取及權重系數的確定

1.1 注入參數的選取

在聚驅開發過程中合理的注入濃度與平均滲透率、高滲層厚度比例、聚驅控制程度[8]、含油飽和度、有效厚度等靜態參數和高滲層吸液比例、壓力上升空間、差層啟動壓力、注聚前含水、注聚前注入壓力、注入強度等動態參數具有一定關系。為確定影響較大的參數[9]，引用灰色關聯分析法進行計算[10]。灰色關聯分析方法是一種多因素統計分析方法，通過求解系統中各因素之間的主要關系，找出影響目標值的重要因素。

在此需要分別將各參數與注入濃度比較計算其關聯程度，故母序列為注入濃度，其他參數為子序列。由于各參數的物理意義不同，導致原始變量序列具有不同的量綱或數量級，為了保證各參數具有等級性，需要對其進行無量綱化，在此采用均值化法，即將各個序列的統計值與整條序列的均值作比值。

計算每個子序列中各項參數與母序列對應參數的關聯系數，其表達式為

Δmin、Δmax——分別為各個數據點的差的絕對值中的最小值和最大值；

ρ——分辨系數，取值范圍[0，1]，取值越小求得的關聯系數之間的差異越明顯，在此取0.5計算。

計算關聯度。關聯度的幾何含義為比較序列與參考序列曲線的相似與一致程度，關聯度越大，與參考序列的曲線形狀越接近。由于關聯系數數目較多，信息過于分散，為便于比較，對關聯系數求平均得關聯度，動、靜態參數關聯度排序見表1，可以看出，平均滲透率、高滲層厚度比例、聚驅控制程度、高滲層吸液比例、壓力上升空間、差層啟動壓力6個動靜態參數與注入濃度的關聯度都在0.7以上，可以作為注入濃度設計的主要參數。

表1 動、靜態參數關聯度排序

表2 專家經驗法權重系數取值

1.2 注入參數權重系數的確定

利用專家經驗法，每位專家按照平均滲透率、高滲層厚度比例、聚驅控制程度、高滲層吸液比例、壓力上升空間和差層啟動壓力6個注入參數分別給定歸一化權重值，計算后的結果設為各參數的權重值。本次采納10位專家經驗進行加權歸一計算，專家經驗法權重系數取值，見表2。

表3 單井濃度量化賦分標準

2 注入濃度標準的建立及設計結果

2.1 單井注入濃度標準的建立

平均滲透率、高滲層厚度比例、聚驅控制程度3個靜態參數越好，說明油層發育及連通越好。高滲層吸液比例、壓力上升空間2個動態參數越好，說明層間差異動用差異大，注入濃度設計時應注入的濃度越高，標準建立時按照參數的高低程度從高到低進行賦分值。差層啟動壓力與其他5個參數性質相反，標準建立時按照參數的高低程度從低到高賦分值。例如注入井滲透率，按照全區注入井滲透率分布情況，將所有注入井分為3個等級，其中，滲透率低于0.2μm2的井賦值6分，滲透率0.2～0.4μm2的井賦值8分，滲透率高于0.4μm2的井賦值10分，單井濃度量化賦分標準見表3。

2.2 單井注入濃度設計結果

結合注入參數權重系數和單井濃度量化賦分標準，綜合計算后，給出單井得分情況，保證注入參數最優。其中，得分在9分以上的注入井采取深度調剖措施后低濃度的注入方式，控制聚合物用量，節約干粉；得分在8～9分的注入井濃度設計1 600 mg/L左右；得分在7～8分的注入井濃度設計為1 400 mg/L左右；小于7分的注入井濃度設計為1 200 mg/L左右，單井注入濃度設計結果見表4。

3 應用效果

應用單井注入濃度量化評分設計方法，A區塊注聚后油層動用厚度比例能夠達到83.3%，提高了20.6個百分點，其中，滲透率0.1～0.2μm2的油層，動用厚度比例能夠達到77.9%，提高了22.1個百分點，滲透率小于0.1μm2的油層，動用厚度比例能夠達到72.5%，提高了29.6個百分點。

A區塊實際綜合含水變化規律與數模預測基本一致，但一直低于數模預測，采出程度一直好于數模，A區塊預測及距綜數模曲線風圖1。在提高采收率達到8.04%時，發生聚合物用量為584.6 mg/L·PV，對比區塊發生聚合物用量為900.5 mg/L·PV，少發生聚合物用量315.9 mg/L·PV，相當于少注入聚合物干粉31.5%。A區塊聚合物用量在900.5 mg/L·PV時，提高采收率達到12.50%，比對比區塊多提高采收率4.46個百分點，多創效4 819.5萬元。達到了少投入多產出的效果，A區塊對標曲線見圖2。

表4 單井注入濃度設計結果

圖1 A區塊預測及跟蹤數模曲線

圖2 A區塊對標曲線

4 結論

1）應用灰色關聯分析法能夠確定動、靜態參數與注入濃度的關聯度，優選單井注入濃度設計上需要的主要參數。

2）專家經驗確定的權重系數法能夠在單井注入濃度量化評分設計中應用，較客觀的反應了各注入參數的重要程度。

3）注入參數的量化評分法結合權重系數的應用，使單井注入濃度設計更合理，保證區塊開發效果的同時節約聚合物用量，提高相同采收率情況下，可少注入聚合物干粉31.5%，創效4 819.5萬元。