聚合物驱动态预测及其评价研究

【摘要】：目前,作为国内第一大油田,大庆油田聚合物驱产油量已经连续9年超过1000万吨,占全油田原油年总产量的25%以上,并且在油田整体进入特高含水期的情况下,要完成“4000万”吨可持续稳产的战略目标,聚合物驱油在近期将是主要的补产措施。 预测是决策的基础与前提。一个油田开发效果评价、开发规划、开发方案设计与调整等决策管理问题都是以油田动态指标预测做为重要依据的。因此,聚驱动态指标预测就成为目前油田关注的重点问题。 本文围绕聚驱动态指标预测及其评价研究主要开展以下几方面的工作： (1)提出了IFKN网络新方法进行聚合物区块聚类分析。由于FCM算法单个数据对所有类中心节点都存在吸引力,因此使得数据对距离它较远的类中心吸引力也可以得到调整,则所有类中心中不会存在死节点,提高了该算法的寻优概率,在一定程度上降低了陷入局部极值的可能性。但是大庆油田由于地质沉积过程的连续性使得聚合物驱区块间既有区别又联系紧密,用FCM对其进行聚类,必然收敛速度慢。通过引入墨西哥草帽函数改进FCM聚类方法,从而将专家经验纳入预测过程,在提高计算速度的同时,保证了较高的寻优概率。 (2)系统总结了前人对聚合物驱油机理的研究成果,重点针对聚合物溶液粘弹性进行总结和分析,并在明确聚驱机理的前提下,对聚驱实际区块的动态指标变化规律进行了分析,通过编制简明的聚合物驱动态指标经验图版,可以方便的进行聚驱指标的初步预测工作。 (3)进行聚驱动态预测单因素分析。利用油藏数值模拟方法,通过建立多个概念地质模型,考虑地质因素(包括非均质性、河道砂连通类型和厚度比例)、开发因素(包括聚合物用量、注入速度、注入浓度、注聚前初含水、井组对应率、井距)和聚合物溶液本身性质(粘度、剪切稀化、吸附、不可及孔隙体积、残余阻力系数)对于聚驱动态指标的影响,从而为聚合物驱动态指标的预测工作奠定良好的基础。 (4)建立了“聚驱动态组合预测方法”。在组合预测思想的指导下,针对聚合物驱动态指标变化快的特点,将聚驱前缘推进方程和经验回归方法相结合,既有经验回归方法对产液量保持较高的预测精度,又可以利用聚驱前缘推进方程对瞬时变化作出及时响应,预测精度平均提高6%。 (5)提出了“反补油量法”。以往“综合动态分析方法”充分考虑了地质因素、开发历史因素以及聚驱过程中生产因素对于驱油效果的影响,但是由于对含水率低值期含水率曲线和产液量曲线的预测公式采用线性回归,因此造成产油量整体5%左右的误差。本次研究提出“反补产油量”的思想,利用正弦函数来对含水率低值期产油量变化进行回归,然后对综合动态分析方法计算获得的产油量进行“反向补偿”计算。从而提高了聚驱动态指标的总体预测精度5%。 现场应用结果表明,预测精度在一定程度上得以提高,完全能够满足现场实际工作需要,应用在大庆油田“4000万”吨持续稳产规划当中,在一定程度上解决了油田聚驱指标规划难的现状。