本发明涉及一种基于模糊综合评判的油藏co2吞吐适应性评价方法及系统,属于油气田开发提高采收率领域。
背景技术:
1、co2吞吐是一种有效的油藏开发方式。co2吞吐具有多种驱油机理。首先co2注入地层后会发生膨胀,为地层增能增压;原油中溶解co2后体积也会增加,使得储层中残余油减少,原油体积膨胀也会将储层孔隙中的水排出,减少原油流动过程中的阻力,有利于改善原油的流动环境。另外,co2易溶于原油,可以大幅度的降低原油粘度,提高原油的流动性,同时增大co2的波及范围。而且,当压力达到一定值时,co2与原油达到混相状态,油、气保持均一单质相,原油流动性达到最大,理论上,此时驱油效率达到100%,可大幅度提高采收率。从国内外提高采收率技术应用趋势来看,co2吞吐可相比衰竭开发提高采收率达5%~20%。co2提高采收率技术可在提高油田产量的同时将co2回收利用或者封存,实现经济效益和环境效益的双赢。
2、co2吞吐是一种很有潜力的油田开发方式,但由于其驱油机理复杂,导致对油藏的适应性还不明确,因此在进行co2吞吐前进行油藏适应性的评价至关重要,将直接关系到措施的成败。油藏数值模拟是评价co2吞吐适应性的有效方法,但该方法需要以目标油藏精细的地质模型和较好的油藏生产动态历史拟合为基础,操作起来费时费力。因此对于co2吞吐适应性评价多以co2吞吐的影响因素为基础,利用一定的数学方法进行综合评价。但目前常用的评价方法存在以下几个方面的问题:(1)主观性较强。co2吞吐影响因素各个评级标准的确定往往是通过调研得来,无法确定在目标油藏中的适应性。除此之外,co2吞吐适应性综合评价标准阈值的确定也较为主观;(2)co2吞吐效果的评价标准多为采收率或换油率,存在不够直观等弊端,co2吞吐作为一种提高采收率的方式,应将评价标准换为与衰竭开发相比采收率的提高值;(3)目前的评价方法针对的多是经压裂之后的致密油藏或页岩油藏,而对于未经压裂的常规中低渗油藏的研究较少。
3、综合以上问题,有必要建立一套更为客观的针对常规中低渗油藏co2吞吐适应性评价方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于模糊综合评判的油藏co2吞吐适应性评价方法,用于解决现有的油评价方法无法客观地对常规中低渗油藏co2吞吐的适应性进行评价的问题。
2、本发明提供的基于模糊综合评判的油藏co2吞吐适应性评价方法,包括如下步骤:
3、步骤a、建立油藏数值模拟基础模型;
4、步骤b、根据所述油藏数值模拟基础模型,进行单因素敏感性分析,获得co2吞吐采收率提高值与影响因素之间的关系,建立油藏co2吞吐适应性评价指标体系;
5、步骤c、建立基于模糊综合评判的油藏co2吞吐适应性评价模型,确定得到目标油藏co2吞吐适应性。
6、优选地,步骤a包括如下步骤:
7、步骤a1、根据目标油藏的储层特征、流体特征参数,建立所述油藏数值模拟基础模型;
8、步骤a2、确定影响油藏co2吞吐的因素。
9、具体地,步骤a1中,利用cmg gem组分及非常规模拟器建立所述油藏数值模拟基础模型,输入参数包括油藏描述部分(网格大小和数量,目标油藏的埋深、面积、油层厚度,孔隙度,渗透率,初始含水、含油饱和度,原始油藏压力,岩石压缩系数)、组分定义(由cmgwinprop相态模拟软件包生成的目标油藏流体模型参数)、岩石-流体定义(实验室测得的目标油藏相渗曲线)、井和动态数据(油藏中部一口开发井的井轨迹、射孔位置、生产制度),输出参数为:co2吞吐井的产油量。
10、具体地,步骤a2中,所述因素包括孔隙度、渗透率、原始含油饱和度、原始油藏压力、油层厚度、岩石压缩系数、原油粘度。
11、优选地,步骤b包括如下步骤:
12、步骤b1、将影响油藏co2吞吐的因素的取值应用于所述油藏数值模拟基础模型中,进行数值模拟,得到开发井进行co2吞吐和衰竭开发时的生产动态数据,从而得出与衰竭开发相比co2吞吐采收率的提高值,作为评价co2吞吐效果的指标;
13、步骤b2、根据影响油藏co2吞吐的因素的取值co2吞吐采收率的提高值,进行单因素敏感性分析,得到采收率提高值与其影响因素之间的关系曲线;
14、步骤b3、根据步骤b2得到的敏感性分析结果,对影响油藏co2吞吐的因素进行等级划分:优、良、中、差,其中“优”表示非常适合进行co2吞吐,得到油藏co2吞吐适应性评价指标体系。
15、优选地,步骤c包括如下步骤:
16、步骤c1、确定因素集;
17、步骤c2、确定评语集;
18、步骤c3、利用层次分析法确定影响油藏co2吞吐的因素的权重;
19、步骤c4、确定模糊综合判断矩阵;
20、步骤c5、综合评判。
21、具体地,步骤c1中,所述确定因素集如下所示:
22、
23、步骤c2中,所述确定评语集如下所示:
24、v={优v1,良v2,中v3,差v4} (6)。
25、优选地,步骤c3中,所述层次分析法包括如下步骤:
26、步骤1:构建判断矩阵;
27、判断矩阵表示因素间的相对重要性。判断矩阵的元素aij表示的是第i个因素相对于第j个因素的比较结果,计算公式如式(4)所示。这个值由1-9标度法给出,1-9标度法如表4所示。
28、
29、步骤2:求解所述判断矩阵的特征向量,计算权重;
30、采用方根法计算矩阵特征向量的近似值。
31、第一步:计算判断矩阵a每行元素乘积的n次方根,公式如下:
32、
33、第二步:将mi归一化,公式如下:
34、
35、第三步:计算判断矩阵最大特征根,公式如下:
36、
37、步骤3:对所述判断矩阵的一致性进行检验;
38、按照下述步骤进行一致性检验:
39、第一步:按照下式确定一致性指标ci:
40、
41、第二步:查找对应的平均随机一致性指标ri;
42、第三步:照下式确定一致性比例cr:
43、
44、如果cr<0.1,则可认为所述判断矩阵的一致性可以接受;否则需要对所述判断矩阵进行修正。
45、优选地,步骤c4包括如下步骤:
46、步骤1:确定各评价指标评价等级的分级代表值;
47、综合判断矩阵ri又叫隶属度矩阵,它是根据各评价指标的实际数值,对照评价指标体系,通过隶属函数求出各指标对各评价等级的隶属度。通过引入各评价等级的分级代表值来确定实际数值与各评价等级之间的隶属度。分级代表值是指对于某一等级来说最具代表性的数值。第i级和最后一级的评价标准一般只有一个界限值,中间等级区间具有前后界限值,取前后界限值的平均值作为其分级代表值。
48、步骤2:确定隶属函数,计算目标油藏各评价指标隶属度;
49、采用梯形分布的隶属函数计算隶属度。除渗透率为偏大型隶属函数外,孔隙度、含油饱和度、原始油藏压力、油层厚度、岩石压缩系数、原油粘度都为偏小型隶属函数,即越小越优,越大越差。对评价指标ui来说,各个评价等级的隶属度为评价等级集v上的模糊子集。
50、本发明还提供了一种基于模糊综合评判的油藏co2吞吐适应性评价的系统,包括处理器和存储计算机程序的存储器;所述处理器被配置成执行所述计算机程序以实现本发明油藏co2吞吐适应性评价方法。
51、本发明还进一步提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质上存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时实现本发明的油藏co2吞吐适应性评价方法。
52、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
53、(1)以油藏数值模拟得到的co2吞吐采收率提高值为依据划分影响因素的评价等级,保证了分级的客观性。co2吞吐适应性综合评价标准阈值的确定由模糊综合评判方法得到,保证了最终评价结果的客观性;
54、(2)将与衰竭开发相比采收率的提高值作为co2吞吐效果的评价标准,相比采收率或换油率更能直观体现co2吞吐的提高采收率效果;
55、(3)本发明针弥补了现有技术在常规中低渗油藏co2吞吐适应性评价的空缺。
1.一种基于模糊综合评判的油藏co2吞吐适应性评价方法,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的油藏co2吞吐适应性评价方法,其特征在于:步骤a包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的油藏co2吞吐适应性评价方法,其特征在于:步骤a1中,利用cmggem组分及非常规模拟器建立所述油藏数值模拟基础模型,输入参数包括油藏描述部分、组分定义、岩石-流体定义、井和动态数据,输出参数为:co2吞吐井的产油量;
4.根据权利要求1-3中任一项所述的油藏co2吞吐适应性评价方法,其特征在于:步骤b包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的油藏co2吞吐适应性评价方法,其特征在于:步骤b3中按照优、良、中和差进行等级划分。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的油藏co2吞吐适应性评价方法,其特征在于:步骤c包括如下步骤:
7.根据权利要求6所述的油藏co2吞吐适应性评价方法,其特征在于:步骤c1中,所述确定因素集如下所示:
8.根据权利要求6或7所述的油藏co2吞吐适应性评价方法,其特征在于:步骤c3中,所述层次分析法包括如下步骤:
9.根据权利要求8所述的油藏co2吞吐适应性评价方法,其特征在于:步骤3中,按照下述步骤进行一致性检验:
10.根据权利要求8所述的油藏co2吞吐适应性评价方法,其特征在于:步骤c4包括如下步骤:
11.一种基于模糊综合评判的油藏co2吞吐适应性评价的系统,包括处理器和存储有计算机程序的存储器;所述处理器被配置成执行所述计算机程序以实现如权利要求1-10中任一项所述的油藏co2吞吐适应性评价方法。
12.一种计算机存储介质,其特征在于:所述计算机存储介质上存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-10中任一项所述的油藏co2吞吐适应性评价方法。
