一种裂缝性碳酸盐岩储层评价及改造方式优选方法

技术领域

本发明涉及油气勘探开发技术领域，具体是一种裂缝性碳酸盐岩储层评价及改造方式优选方法。

背景技术

碳酸盐岩储层是重要的油气储集类型，中东地区的石油产量约占全球石油产量的2/3，其中80％的产层位于碳酸盐岩中。该类储层非均质性较强、储集空间类型极为复杂，裂缝作为重要的储集空间和渗流通道，不同组系和成因的裂缝组成缝网系统，对改善碳酸盐岩储层物性具有重要意义；不同规模和发育程度的裂缝对油井产能、油藏水驱规律和剩余油分布均有重要影响。随着勘探开发不断深入，储层地质条件显现更复杂、恶劣和差异性，尤其是深近8000米的“三超”气井尚缺乏系统的改造经验。

影响碳酸盐岩储层产能的控制因素较多，如构造位置、地质参数以及裂缝参数等，且单井产能差异较大，仅考虑单因素指标难以准确优选出合理改造方式以及施工规模，往往只能定性选择。因此，有必要建立一套综合考虑多因素的评价方法，旨在对储层以及裂缝质量进行定性、定量评价。为此，本申请拟在现有研究基础上，采用评分方法定量优选储层改造方式及规模，本评分系统是在目标区块地质构造、储层特征、储层物性及裂缝性质等方面充分认识的基础上，结合单井改造、生产等，考虑在实际情况下多因素影响，采用基于变权模糊层次分析法建立的一套适宜于目标区块的改造方式、施工规模优化方法。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本申请提供了一种裂缝性碳酸盐岩储层评价及改造方式优选方法，用以解决国内外现有评价方法只适用于依据单因素指标定性优选合理改造方式，不能对储层以及裂缝质量进行定性、定量评价的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种裂缝性碳酸盐岩储层评价及改造方式优选方法，包括以下步骤：

步骤1，收集整理储层原始条件下各项可压性相关资料；

步骤2，以改造后初期无阻流量为目标函数，分析影响储层产能各因素与目标函数的相关性；

步骤3，计算皮尔逊相关系数，确定影响储层产能各因素间的重要性关系；

步骤4，建立模糊一致矩阵，通过分析影响储层产能各因素权重与模糊层次分析法的内在联系，建立求解权重的关系式，计算得到各因素权重；

步骤5，输入目标储层各区块井参数；

步骤6，对目标储层进行打分，评价储层性质、优选储层改造方式。

进一步地，步骤3中皮尔逊相关系数是一种线性相关系数，用来反映两个变量程度的统计量。相关系数用r表示，其中m为样本量，a

进一步地，依据目标区块以往单井数据，以改造后初期无阻流量为目标函数，分析各影响因素与目标函数的相关性，以此为依据，确定因素间的重要性关系，该方法可以减小层次分析法中标度的主观性。

进一步地，步骤4中模糊一致矩阵的建立，模糊一致矩阵表示针对上一层某元素，本层次与之有关元素之间相对重要程度的比较，假定影响上一层某元素C的因素有a1，a2，……，an等，则针对此元素，可以得到本层次各元素两两比较重要程度的模糊判断矩阵为R。其中，元素r

表1标度表

进一步地，将数量标度表中各元素相对于上一层某元素进行比较，可以得到模糊一致矩阵：R＝(r

进一步地，步骤4中各元素权重的确定，对于模糊一致矩阵来说存在如下关系式:

r

则因素权重计算公式为：

从上式可以看出，权重W

进一步地，步骤4中变权权重的确定，由于实际问题的复杂性，以及目前技术条件的限制，在实际生产中往往无法取得某些参数的值，这样如果仍然按照常权的评判方法进行决策会使决策结果偏离真实情况，决策的合理性会受到影响。因此，为了让结果更接近实际情况，在缺失资料的情况下，应该采用变权的方法进行决策。常权评判时，权重集λ＝{λ(1)，λ(2)，…，λ(n)}，满足以下条件：①归一化条件：

如果某井缺少某种因素，则让该因素在该井处的权重为0，并在这种情况下称该因素为奇异因素。未缺少因素的相对权重不变、绝对权重改变。绝对权重按以下步骤求得：

a.定义某井i初始权重ω＝{ω

b.未缺少因素的相对权重不变、绝对权重改变。即对象i的因素j的权重λ

c.求得变权矩阵后，λ×A的n×n维方阵的对角元素即为各井的评判结果，评判结果V(i)的计算公式：

求得的评判结果向量V＝{V(1)，V(2)，…，V(n)}即可作为排序、决策的依据。

进一步地，计算确定步骤4中的影响储层产能各因素的权重，为了获得目标区块各影响因素之间的相对重要程度，以改造后初期无阻流量为目标函数，引入皮尔逊相关系数算法分析各影响因素与目标函数的相关性，并以此为依据，确定因素间的重要性关系，计算结果如图2所示。

进一步地，步骤6中对影响储层产能各因素进行打分，各因素评分之和为100分，各因素所对应最高分为夹角(30分)、构造位置(25分)、裂缝类型(20分)、储层有效厚度(10分)、倾角(7分)、应力差(4分)以及裂缝密度(4分)。具体评分细则详如下：

(1)构造位置的分值划分原则：

①前期改造较好的构造部位：20-25分；

②受油气藏边水影响的部位：8-12分；

③前期改造较差的构造部位：3-5分。

(2)裂缝类型的分值划分原则：

①Ⅲ类：

NS+WE：20分；

NS+NW：20分；

NS+WE+NW：20分；

WE+NW：15-18分。

②II类(WE)：8-12分；

③Ⅰ类(NS)：10-15分。

(3)裂缝夹角的分值划分原则

①夹角≤30°：25-30分；

②夹角>30°：8-12分。

(4)裂缝密度的分值划分原则

①裂缝发育(裂缝密度>0.3)：4分；

裂缝不发育(裂缝密度<0.3)：跳出循环，总分直接为0分。

(5)裂缝倾角的分值划分原则

①<50°：2分；

②50°-70°：4-5分；

③>70°：7分。

(6)应力差的分值划分原则

①<20MPa：2分；

②20-30MPa：3分；

③>30MPa：4分。

(7)储层有效厚度的分值划分原则

①<100m：1-4分；

②100-200m：5-8分；

③>200m：8-10分。

进一步地，根据图版将评分分值分为三个区间：

(1)分值≥90：根据评分系统建立的原则可知，分值越高，表明构造位置、储层物性、裂缝品质越好，改造难度越小，裂缝激发越容易，改造效果越好，因此这类井建议采用酸化即可达到改造效果。

(2)70≤分值<90：研究发现，分值分布在70-90分之间的井，采用酸化施工工艺效果较差，而采用缝网酸压或缝网压裂施工工艺时效果较好，这类井裂缝激发难度比>90分的井要稍大，改造难度中等，一般缝网酸压即可达到改造效果，因此这类井推荐采用缝网酸压施工工艺。

(3)分值<70：分值小于70分的井均为储层物性、裂缝质量较差的井，裂缝激发极为困难，改造难度非常大，这类井酸化、酸压效果均不理想，缝网压裂具有一定的效果，因此，这类井建议采用缝网压裂施工工艺。

附图说明

图1为本发明提供的一种裂缝性碳酸盐岩储层评价及改造方式优选方法图版；

图2为本发明影响目标储层产能各因素与初期无阻流量的相关系数柱状图；

图3为本发明具体实施例中目标储层区块改造方式及施工规模推荐图版。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对进一步地详细说明本发明，但本发明的实施方式不仅限于此。

具体流程如图1所示：

本发明公开了一种裂缝性碳酸盐岩储层评价及改造方式优选方法，包括以下步骤：步骤1，收集整理储层原始条件下各项可压性相关资料；步骤2，以改造后初期无阻流量为目标函数，分析影响储层产能各因素与目标函数的相关性；步骤3，计算皮尔逊相关系数，确定影响储层产能各因素间的重要性关系；步骤4，建立模糊一致矩阵，通过分析影响储层产能各因素权重与模糊层次分析法的内在联系，建立求解权重的关系式，计算得到各因素权重；步骤5，输入目标储层各区块井参数；步骤6，对目标储层进行打分，评价储层性质、优选储层改造方式。

(1)储层原始条件下各项可压性相关资料

产能主控因素分析以掌握产能主控因素分别为构造位置、裂缝类型、力缝夹角、裂缝倾角、裂缝密度、水平主应力差以及储层有效厚度，目标储层各区块井可压性相关资料见表2。

表2目标区块基础数据表

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(2)优选储层改造方式

利用建立好的评分系统，对各区块井分别进行评分，结果见表3。

表3目标储层各区块井评分结果表

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(3)改造效果评价

根据上述评分与改造效果及改造方式、施工规模对应关系，以改造效果为目标，建立起适合于工区储层改造方式优选、施工规模优化图版，如图3所示。

根据图版将专家评分分值分为三个区间，改造效果如下所述：

(1)分值≥90

以克深203井为例(评分分值93分)，克深203井位于构造东部，钻井过程中以多点漏失现象漏失100.77m

(2)70≤分值<90

以克深205井为例(评分分值76分)，克深205井位于构造西部，钻井过程中以多点漏失现象漏失551.24m

(3)分值<70

以克深2-1-1井为例，克深2-1-1井位于构造鞍部，钻井过程中未出现放空漏失现象，储层有效厚度104m，裂缝密度0.58条/m，裂缝类型为Ⅲ类多向发育，力缝夹角较大(45°)，裂缝倾角为高角度(75.84°)，应力差为29.9Mpa，该井首先进行了一次测试压裂，施工规模163m3，泵压90MPa，排量为5.3m