◇中國(guó)石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院 伍澤云

儲(chǔ)層產(chǎn)能是對(duì)儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)特征進(jìn)行評(píng)價(jià)的一個(gè)綜合指標(biāo)。利用測(cè)井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的方式得到的儲(chǔ)層參數(shù)，基本都是用來描述儲(chǔ)層的靜態(tài)特征，而很少用來描述儲(chǔ)層的動(dòng)態(tài)特征。利用測(cè)井資料對(duì)產(chǎn)能進(jìn)行分析和研究就是試圖達(dá)到從靜態(tài)向動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的目的。研究區(qū)為典型的低孔低滲儲(chǔ)層，常規(guī)試油產(chǎn)液量低，需對(duì)其進(jìn)行酸化、壓裂后才能達(dá)到工業(yè)開采價(jià)值。而目前對(duì)于如何利用常規(guī)測(cè)井資料預(yù)測(cè)低孔低滲儲(chǔ)層壓裂后的產(chǎn)能可借鑒和參考的成熟方法比較少。本文將費(fèi)歇（Fisher）判別方法引入產(chǎn)能預(yù)測(cè)，首先對(duì)產(chǎn)層進(jìn)行定性判別，再在定性判別的基礎(chǔ)上對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)能進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)。實(shí)際結(jié)果表明Fisher判別方法的正確率比較高，可達(dá)75%，基本能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。

產(chǎn)能是油氣開發(fā)過程中對(duì)儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)特征進(jìn)行評(píng)價(jià)的一個(gè)綜合指標(biāo)，通常是生產(chǎn)潛力和多種因素在相互制約、相互影響的過程中達(dá)到的某種動(dòng)態(tài)平衡[1]。而產(chǎn)能分析是指根據(jù)油氣井的儲(chǔ)層地質(zhì)情況以及生產(chǎn)資料，對(duì)生產(chǎn)井的產(chǎn)量的各種影響因素進(jìn)行分析和研究，進(jìn)而對(duì)后續(xù)的產(chǎn)量進(jìn)行比較合理的預(yù)測(cè)，從而為開發(fā)方案的有效制定提供一定的數(shù)據(jù)支撐[2]。目前，在地球物理測(cè)井領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者在產(chǎn)能預(yù)測(cè)方面已做過一些研究，但大都是預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的自然產(chǎn)能。而對(duì)于一些常規(guī)試油產(chǎn)液量較低，需要對(duì)其進(jìn)行酸化、壓裂才可以獲得工業(yè)開采價(jià)值的儲(chǔ)層而言，利用常規(guī)測(cè)井資料預(yù)測(cè)其壓裂后的產(chǎn)能可借鑒和參考的成熟方法比較少[1-2]。

研究區(qū)為典型的低孔低滲儲(chǔ)層，地層水礦化度變化較大，泥質(zhì)含量重和低含油飽和度導(dǎo)致油、水層電性差異小且孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，油藏類型為巖性、斷層-巖性油氣藏。常規(guī)試油產(chǎn)液量低，需對(duì)其進(jìn)行酸化、壓裂后才能達(dá)到工業(yè)開采價(jià)值。本文通過分析產(chǎn)能指數(shù)與儲(chǔ)層參數(shù)之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，米產(chǎn)油量與各特征值之間的整體相關(guān)性較差，且水層與非水層的測(cè)井特征值交叉嚴(yán)重，無法用傳統(tǒng)方法將其區(qū)分開，因此引入模式識(shí)別中的Fisher判別法首先對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)油量的級(jí)別進(jìn)行定性判別，再在此基礎(chǔ)上定量預(yù)測(cè)產(chǎn)能。

1 理論基礎(chǔ)

在油田開發(fā)的過程中，儲(chǔ)層產(chǎn)能高低主要取決于儲(chǔ)層自身性質(zhì)，儲(chǔ)層油氣產(chǎn)能（米采油指數(shù)）可表示為[2-4]：

2 產(chǎn)能情況分析

通過對(duì)全區(qū)所有單層壓裂改造層的試油數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，優(yōu)選測(cè)井特征值GR，AC，DEN，Rt，孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)含油飽和度So，建立了米產(chǎn)油量與這些測(cè)井值之間的關(guān)系。結(jié)果表明：米產(chǎn)油量與各特征值之間的整體相關(guān)性較差，且水層與非水層的測(cè)井特征值交叉嚴(yán)重，通過常規(guī)圖版無法將其區(qū)分開來。因此，本次研究的首要任務(wù)是把水層與非水層分開，然后再進(jìn)行非水層的產(chǎn)油量預(yù)測(cè)。

3 費(fèi)歇爾（Fisher）判別介紹

Fisher判別是多元統(tǒng)計(jì)分析中的一種判別歸屬方法，其本質(zhì)是通過投影的方式將多維問題進(jìn)行簡(jiǎn)化，使其轉(zhuǎn)化一維問題[5-7]。該方法是選擇一個(gè)比較合理的投影軸，使所有的樣品點(diǎn)都可以投影到這個(gè)軸之上，最終得到單獨(dú)的投影值。對(duì)這個(gè)投影軸的方向的要求是：最大限度的減小每一種投影值所形成的類內(nèi)離差，而最大限度地增加不同類投影值之間的類間離差[5-7]。本文研究認(rèn)為，由于研究區(qū)情況復(fù)雜，儲(chǔ)層是否產(chǎn)油顯然是多個(gè)測(cè)井特征值的復(fù)雜函數(shù)，想要將其區(qū)分開需要借助數(shù)學(xué)方法進(jìn)行降維處理。

4 定性模型的建立

模型建立步驟：①根據(jù)試油結(jié)果，以日產(chǎn)油0.1t為界限，將產(chǎn)層分為兩個(gè)等級(jí)（如表1所示）；②建立Fisher定性判別模型。

表1 儲(chǔ)層產(chǎn)能等級(jí)劃分表

由于研究區(qū)比較復(fù)雜，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，導(dǎo)致各砂組影響產(chǎn)能的關(guān)鍵因素有所不同，因此，在研究過程中分砂組進(jìn)行分析，得出各砂組Fisher判別模型，從判別結(jié)果看，總體符合率較高（表2）。

表2 不同砂組預(yù)測(cè)模型及判別吻合率

5 定量模型的建立

在Fisher定性判別的基礎(chǔ)上，分析米產(chǎn)油量與各測(cè)井特征值之間的關(guān)系，優(yōu)選出自然伽馬、聲波時(shí)差和含油飽和度三個(gè)測(cè)井相應(yīng)特征值，通過多元回歸得出各砂組2類產(chǎn)油層產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型：

1砂組：米產(chǎn)油=10-3.582+0.031So+0.011GR+0.005AC*h，r=0.92。

2砂組：米產(chǎn)油=10-0.409+0.001So+0.003GR-0.001AC*h，r=0.81。

3+4砂組：米產(chǎn)油=106.428+0.016So+0.022GR-0.040AC*h，r=0.85。

圖1（a）為各砂組預(yù)測(cè)日產(chǎn)油量與實(shí)際日產(chǎn)油量對(duì)比圖。從圖中可看出，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際日產(chǎn)油量吻合較好。用未參加建模的試油層對(duì)各砂組產(chǎn)油預(yù)測(cè)模型進(jìn)行驗(yàn)證，圖1（b）為預(yù)測(cè)產(chǎn)油量與試油產(chǎn)油量交會(huì)圖，從圖中可看出預(yù)測(cè)結(jié)果整體較好，共驗(yàn)證24層，其中有6層與產(chǎn)能級(jí)別不符，總符合率為75%，能夠滿足油田生產(chǎn)需求。

圖1 實(shí)際應(yīng)用結(jié)果

6 結(jié)論

本文通過分析米產(chǎn)油量與測(cè)井特征值及儲(chǔ)層參數(shù)的關(guān)系認(rèn)為，傳統(tǒng)圖版法無法區(qū)分水層與非水層，把Fisher判別法引入產(chǎn)能預(yù)測(cè)，先建立定性判別標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而利用多元回歸的方法建立定量預(yù)測(cè)模型。通過具體實(shí)例研究證明了Fisher判別法和多元統(tǒng)計(jì)方法對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)能預(yù)測(cè)的有效性和實(shí)用性，正確率達(dá)到75%，能夠滿足生產(chǎn)需要。這說明對(duì)于儲(chǔ)層產(chǎn)能預(yù)測(cè)，除了用傳統(tǒng)的油藏工程方法外，利用地球物理測(cè)井資料進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法也行之有效。該方法的成功應(yīng)用既為儲(chǔ)層產(chǎn)能評(píng)預(yù)測(cè)提供了新的思路，也為該區(qū)域開發(fā)的部署與規(guī)劃提供了重要的理論基礎(chǔ)。