XS油田分級治砂體系的構建

秦秀霞

摘要：隨著開采進入中、晚期，奪油上產、強化采油的措施越來越多的應用于生產中，雖然在一定程度上取得了經濟效益，卻使地層骨架經受了不可逆的破壞，多數油井出砂程度呈不斷加劇的趨勢。出砂油水井的大量存在，嚴重制約了油田的綜合經濟效益的提高與生產的發展。因此，從地質角度入手，結合工藝手段進行出砂機理的一體化研究是十分必要的。

關鍵詞：出砂預測;分級防治;技術研究

鑒于XS油田開發時間長，多數出砂井同時存在套損套變、油層漏失、異常高壓、井下落物等情況，且油田整體開發進入“雙高”階段，套管規格以Φ139.7mm為主，這種條件下油水井的治砂工作有必要從地質、工藝一體化的角度入手，從而建立XS油田分級治砂體系。

1、XS油田出砂預測技術

出砂速度是表征油水井出砂程度的一種有效計量手段，是建立分級治砂體系的有效保障。這里，我們定義了出砂速度這一概念，如下：

XS油田出砂臨界壓差模型借鑒了Mohr-Coulomb準則[1]，采用數據庫智能修正技術，最大程度上提高了預測的準確性問題。

出砂預測技術的關鍵在于γ，它是預測準確性的保障。γ是一個一對多的數據集合，包括出砂速度、鄰井同層對比數據等數據，通過三維模糊處理建立多對多數據節點，從根本上形成生產壓差、修正值、出砂速度的對應關系，從而形成出砂預測技術。

在程序開發的過程中我們采用了Qulnlna提出的歸納學習算法[2]，它可以從一個訓練例子集合中歸納出知識。抽取出的知識以決策樹的形式表示。

這里，我們闡明一下算法所要解決的問題：

（1）一個目標類的集合。

（2）數據集S中，包含屬于多個屬性對象。

令T為某個屬性的任意測試集，O1，O2，…，On。T將產生S的一個分割{ S1，S2，…，Sn }，其中，Si?= {x|T（x）= Oi}。此分割如圖1-1所示。

然后利用ID3算法進行再分析，將自定義數據與已有鉆、測、錄等抓取融合，最終得出修正值γ。同時，充分利用Linux、PHP、Apache、MySQL以及ThinkPHP等信息處理技術，搭建了“穩、固、排、防”修井數據采集系統，實現了修井數據的信息一體化[3]，為技術人員的分析決策提供了有效的支撐（如圖1-2所示）。

2、XS油田分級治砂體系的構建

為了更有效的取得XS油田的出砂情況，我們對過去三年的數據進行了跟蹤與分析。通過將室內試驗數據與油水井作業歷史數據的擬合，可以很明顯的發現，出砂速度與檢泵周期呈明顯的正相關性，尤其是檢泵周期<200天的井，平均出砂速度為0.8-1.0m/井筒·d（如圖2-1所示）。

在對XS油田油井含水與出砂速度的分析上，未發現明顯的相關性，這與油井高含水后提液存在有一定關系（如圖2-2所示）。

在對出砂速度與油井產液量關系的統計中發現，產液量在10-20方時，油井的出砂最為嚴重，如圖2-3所示。

通過對XS油田油井出砂情況及地層聯通的統計對比發現，該區域油井出砂具有如下特征：

（1）、NmI油組：采液強度≥1.0m?/m·d，NmI開始出砂，且二者成線性關系;

（2）、NmII2-NmII6油組：采液強度≥1.4m?/m·d（NmII2出砂起始采液強度），能量補充充足油井，采液強度≤7m?/m·d，可以維持生產;

（3）、NmII7-NmII9油組：采液強度≥1.7m?/m·d（NmII2出砂起始采液強度），能量補充充足油井，采液強度≤8m?/m·d，可以維持生產;

（4）、NmIII油組：采液強度≥2.2m?/m·d，能量補充充足油井，采液強度≤10m?/m·d，可以維持生產;

（5）、Ng油組：采液強度≥2.5m?/m·d，能量補充充足油井，采液強度≤30m?/m·d（NgIINgIII），可以維持生產。

結合XS油田現場生產數據，將XS油田出砂程度劃分為五級等級，分類如表2-1所示。

通過B-P神經網絡模糊評判機制，將治砂手段分為4級（如表2-2所示），采用因素權重評價指標，最大程度地將專家經驗、成功案例應用于治砂工藝的選擇，從而不斷優化治砂手段以適應不斷變化的生產實際需要（如表2-3所示）。

利用評價指標M，構建XS油田出砂狀態與XS油田治砂手段的對應關系，在實踐中積累經驗，讓計算機產生自我學習的能力，為分級治砂提供理論支撐。

參考文獻：

[1]Scott LA，Dubois ML，Filtering Media for Controlling the Flow of Sand During oil Well Operations[J].US 4821800.

[2]Silva DE，esus B，Ecopetrol uses Aluminum-Hydroxychloride to Stabilize Clays in a water flooding Project[J].SPE 21476，2011.

[3]Fader FD，New low-cost Resin System for Sand Water Control[J].SPE 24051，2005.