水驱油田注水井井组配注量的确定

水驱油田注水井井组配注量的确定

随着油田的开发，地层的能量严重不足。在这种情况下，为了确保油田的高产、稳产，通常使用人工补充能量。现在采取的最重要措施之一是水的开发方式。合理的单井配注量,可以有效缓解平面矛盾、层间矛盾、层内矛盾,而且可以保持一定的地层压力,增加水驱波及体积,有效控制含水上升,提高水驱油田开发效果和水驱采收率。本文在对目前国内存在的配注方法的综合分析和研究之后,提出以水驱油田注水井为中心的井组为研究单元,采用灰色关联分析方法中的关联度经归一化处理得到的关联系数作为井组内油井的动态劈分系数,从而对油井产液量劈分,进一步确定井组内注水井的配注量。经实例试算,说明本方法可以作为一种常规配注方法,该方法摒弃传统方法对注采井层段大量数据统计的烦琐性,方法简单,实用性强。1因素间关系的关联度关联分析法是一种动态发展态势的量化描述和比较方法,用它把注采系统看成一个灰色系统,以各注产井的动态数据(注水量样本和产液量样本)为依据,用关联度来描述因素间关系的强弱、大小和次序等。1.1qli表1以井组内注水井的注水量为因变量,其周围生产井的产液量为自变量。设因变量数据构成参考序列,各自变量数据构成比较序列,分别表示为:Qiw0=(Qiw0(1)‚Qiw0(2)‚⋯Qiw0(n))Ql1=(Ql1(1)‚Ql1(2)‚⋯Ql1(n))⋯⋯Qli=(Qli(1)‚Qli(2)⋯Qli(n))(1)Qiw0=(Qiw0(1)‚Qiw0(2)‚⋯Qiw0(n))Ql1=(Ql1(1)‚Ql1(2)‚⋯Ql1(n))⋯⋯Qli=(Qli(1)‚Qli(2)⋯Qli(n))(1)式中:Qiw0——井组内注水井的注水量(参考序列),m3/mon;Qli——生产井的产液量(比较序列),m3/mon;n——为数据个数;i=1,2…m;m为井组内总生产井数。1.2采用均值法进行权变量纲化由于井组内产液量与注水量可能存在不同的量纲或数量级,为了保证各参数具有等极性和等权性,需要对其进行无量纲化,常用的无量纲化方法是均值法,应用均值法进行无量纲化后的序列可表示为:x0(k)=Qiw0(k)1nn∑k=1Qiw0(k)(2)x0(k)=Qiw0(k)1n∑k=1nQiw0(k)(2)xi(k)=Qli(k)1nn∑k=1Qli(k)(3)xi(k)=Qli(k)1n∑k=1nQli(k)(3)式中:k=1,2,…,n。无量纲化后的新序列为x0,xi。1.3为关联系数的0ik评分,如关联系数表示第i个生产井的产液量与井组内注水井的注水量在k时刻的关联程度,其表达式为:ξ0i(k)=Δmin+ρΔmaxΔ0i(k)+ρΔmax(4)ξ0i(k)=Δmin+ρΔmaxΔ0i(k)+ρΔmax(4)Δ0i(k)=|x0(k)-xi(k)|(5)Δ0i(k)=|x0(k)−xi(k)|(5)式中:ξ0i(k)——为关联系数,无因次;Δ0i(k)——为k时刻i个生产井的产液量与井组内注水井的注水量之差的绝对值,无因次;Δmin,Δmax——分别为各个时刻之差的绝对值中的最小值和最大值,无因次;ρ——分辨系数,ρ∈(0,1),无因次。分辨系数取值0.1~0.5,一般取0.5,分辨系数的作用在于提高关联系数间的差异显著性。1.4关联度与井组内注采平衡的确定关系由于关联系数数目较多,信息过于分散,为便于比较,对关联系数求平均,可得关联度为:r0i=1nn∑k=1ξ0i(k)(6)r0i=1n∑k=1nξ0i(k)(6)式中:r0i——关联度,数值为0~1。关联度的几何含义为比较序列与参考序列曲线的相似与一致程度,关联度越大,与参考序列的曲线形状越接近。对于水驱开发油田,关联度反映的是井组内注水井的注水量与生产井的产液量关联程度的参数,其值越大,说明关联越紧密。这里我们对关联度归一化处理后的参数称为关联系数,反映注采井间关联程度大小的参数,并把它作为井组内油井的动态劈分系数,从而对油井产液量劈分,进一步确定井组内注水井的配注量。通过对井组内生产井产液量用本文方法确定的动态劈分系数劈分,得到由中心注水井造成的其周围生产井产液量,依据注采平衡得到井组内中心注水井配注模型:Qiw=(Ql1γ1+Ql2γ2+……+Qliγi)IPR(7)γi=r0i/m∑i=1r0i(8)式中:γi——关联度归一化处理后的关联系数(动态劈分系数),无因次;IPR——注采比,无因次。2水驱油田实际生产数据及配注量某油田区块为五点面积井网,注采井距为300m,非均质性较强。五点井组中油、水井的相对位置是:中间为一口水井(I1),其周围布置4口生产井(生产井假定为W1、W2、W3、W4)。取该区块内井组注采比为1,对水驱油田实际生产数据采用本文方法计算配注量,并与实际配注量列于表1中,并作实际配注量与本方法计算配注量对比关系曲线图(图1)。从图表中明显看出:本文配注模型可以作为一种常规配注方法进行注水井井组配注。其关联度及动态劈分系数计算结果列于表2中,从表2中看出:W2关联系数最大,与注水井I1连通关系最好,其次分别为W4、W3和W1。其值相差不大反映了注水井向每口连通油井的劈分水量是