一种基于多因素影响的有水气藏水侵优势通道识别方法与流程

本发明涉及油气开发领域,具体涉及一种基于多因素影响的有水气藏水侵优势通道识别方法。

背景技术：

对于有水气藏，无论是边水还是底水气藏，准确识别地下的水侵优势通道，对于摸清气藏水侵规律，制定合理的治水措施具有非常重要的意义。现有的气藏水侵优势通道识别方法主要立足于气藏动静态资料，通过对地下高渗带、裂缝发育区的精细刻画，同时结合气藏产水分布特征来识别气藏水侵优势通道。现有的方法存在两点不足：一、仅以渗透率作为主要识别依据，把高渗区、高渗带作为水侵优势通道的识别依据，水侵优势通道等同于高渗条带，考虑的客观条件不完整，实际水侵气藏中，除了渗透率作为优势通道的主要依据外，气水的相对位置分布、储层泥质含量、储层岩石矿物性质等，都会影响水侵优势通道的形成。二、现有的方法主要是定性地判断水侵优势通道，无法定量评价不同水侵优势通道的差别，不能准确描述水侵优势通道的边界。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：现有技术对气藏水侵优势通道识别时考虑因素单一并且无法定量识别。

本发明提供一种实现气藏水侵优势通道多因素识别和定量差异识别的基于多因素的有水气藏水侵优势通道识别方法,包括以下步骤，

第一步：收集气藏的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度值及其各自分布图；

第二步：确定构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素对水侵优势通道形成的影响权重；

第三步：对气层内不同位置的构造底深、渗透率、泥质含量、孔隙度进行归一化处理；

第四步：利用加权法计算气藏中各个位置的归一化水侵地质综合指数；

第五步：根据地理横纵坐标和归一化水侵地质综合指数值，采用克里金插值方法绘制气藏内归一化水侵地质综合指数的等值线平面分布图，识别高值区为水侵优势通道。

进一步的，所述第二步具体包括，比较气藏构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素中的任意2个因素对水侵优势通道形成的影响重要性，构建判别矩阵r，并采用规范列平均法计算各因素权重wm，m＝1…4，

式中：rmn，m＝1…4；n＝1…4，表示第m个因素与第n个因素相比，对水驱优势通道形成的影响程度哪个更重要，当rmn>1时，m因素影响更重要，当rmn<1时，n因素影响更重要；当rmn＝1时，m和n因素影响同等重要。

进一步的，所述第二步具体包括，

采用相关系数分析法，分别作构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的散点图，分别线性回归构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的关系，记录各自的回归相关系数，按相关系数的比例大小确定权重wm，m＝1…4。

进一步的，所述步骤第三步包括，

采用以下公式归一化水侵影响各因素

式中，m＝1…4，表示归一化影响因素，分别代表归一化的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度，无因次；

下标i表示气藏中拾取数据的序号；

xmimin表示气藏内水侵影响因素的最小值，无因次；

xmimax表示气藏内水侵影响因素的最大值，无因次。

进一步的，所述步骤第四步包括，

采用以下公式计算各数据拾取点的水侵地质综合指数ii，

采用以下公式计算各数据拾取点归一化水侵地质综合指数

iimin表示气藏内所有数据拾取点的水侵地质综合指数的最小值。

iimax表示气藏内所有数据拾取点的水侵地质综合指数的最大值。

本发明的有益效果是：

1、气藏水侵优势通道识别过程中，除了把渗透率作为主要因素外，本发明将导致水侵气藏优势通道成的其他主要地质影响因素：构造底深、泥质含量、孔隙度进行了综合考虑，按照对水侵的影响程度进行加权处理，使得气藏水侵优势通道的形成内涵更丰富。

2、本发明对气藏水侵优势通道识别时将地质因素和开发结果进行了结合，通过层次分析法或相关系数分析法来量化水侵通道地质因素的影响权重，对水侵优势通道形成的主要因素进行无因次量化处理，构建了“水侵地质综合指数”概念来量化水侵优势通道的优先级别，为精细认识地下水侵通道提供方法指导。

附图说明

图1为构造底深与生产水气比关系图。

图2为渗透率与生产水气比关系图。

图3为泥质含量与生产水气比关系图。

图4为孔隙度与生产水气比关系图。

图5为水侵优势通道识别结果图

图6为本发明流程图。

具体实施方式

如图6所示，本发明提供一种基于多因素的有水气藏水侵优势通道识别方法，包括以下五个操作步骤。

第一步：收集气藏的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度值及其各自分布图。

第二步：确定构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素对水侵优势通道形成的影响权重。

分析气藏构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素各自与生产水气比的相关性，4个因素对生产水气比的影响程度，确定4个因素对水侵优势通道形成的影响权重wi。具体可以采用以下两种方法确定权重wi。

方法一、采用层次分析法，通过专家评判，比较4个因素中的任意2个因素对水侵优势通道形成的影响重要性，构建判别矩阵，并采用规范列平均法计算各因素权重wm(m＝1…4)：

式中：rmn(m＝1…4；n＝1…4)表示第m个因素与第n个因素相比，对水驱优势通道形成的影响程度，该值越大，说明第m个因素对水侵高渗通道形成的影响比第n个因素更大；该值越小，说明第m个因素对水侵优势通道形成的影响比第n个因素更小。当rmn>1时，m因素影响更重要，当rmn<1时，n因素影响更重要；当rmn＝1时，m和n因素影响同等重要。

方法二、采用相关系数分析法，分别作构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的散点图，分别线性回归构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的关系，记录各自的回归相关系数，按相关系数的比例大小确定权重wm(m＝1…4)。

第三步：对气层内不同位置的构造底深、渗透率、泥质含量、孔隙度进行归一化处理。

归一化水侵影响各因素采用公式(2)。

式中

(m＝1…4)表示归一化影响因素，分别代表归一化的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度，无因次；

下标i表示气藏中拾取数据的序号，一般是用井点位置。

xmimin表示气藏内水侵影响因素的最小值，无因次；

xmimax表示气藏内水侵影响因素的最大值，无因次；

第四步：利用加权法计算气藏中各个位置的“归一化水侵地质综合指数”。

定义气藏中任何位置处的“水侵地质综合指数ii”为各数据拾取点水侵优势通道的影响因素加权求和。采用公式(3)计算各数据拾取点的“水侵地质综合指数ii”。

各数据拾取点“归一化水侵地质综合指数”采用公式(4)计算。

iimin表示气藏内所有数据拾取点的水侵地质综合指数的最小值。

iimax表示气藏内所有数据拾取点的水侵地质综合指数的最大值。

第五步：根据地理横纵坐标和“归一化水侵地质综合指数”值，采用克里金插值方法绘制气藏内“归一化水侵地质综合指数”的等值线平面分布图，识别高值区为水侵优势通道。

绘制气藏内“归一化水侵地质综合指数”的等值线平面分布图，识别图中“归一化水侵地质综合指数”，等值线高值区即为水侵优势通道区，“归一化水侵地质综合指数”值越大，越容易发生水侵。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

第一步：收集该气藏的构造底深分布图、渗透率分布图、泥质含量分布图和孔隙度分布图，气藏内20口井的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度值。

第二步：分析气藏构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素各自与生产水气比的相关性，4个因素对生产水气比的影响程度，确定4个因素对水侵优势通道形成的影响权重wi。

方法一、采用层次分析法，通过气藏工程专家对比评判，比较4个因素中的任意2个因素对水侵优势通道形成的重要性，构建判别矩阵(5)，并采用规范列平均法计算各因素权重：构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度四个因素权值分别为0.44、0.35、0.13和0.08。

方法二、采用相关系数分析法，分别作构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的散点图，见图1-图4，分别线性回归上述4个因素与水气比的关系，记录各自的回归相关系数0.6015、0.5650、0.2052和0.0117；加权平均后，构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度权重分别为0.43、0.41、0.15和0.01。

在本实施例中第三步～第五步，仅按方法一层次分析法确定的权重进行计算说明，在其他实施例中可以采用方法一或方法二确定的权重进行计算。

第三步：对气层内不同位置的构造底深、渗透率、泥质含量、孔隙度进行归一化处理，见表1。

表1归一化处理数据表(部分)

第四步：利用加权法计算气藏中各个位置的“归一化水侵地质综合指数”，见表1.

第五步：根据地理横纵坐标和“归一化水侵地质综合指数”值，采用克里金插值方法绘制气藏内“归一化水侵地质综合指数”的等值线平面分布图，识别水侵优势通道，见图5，图5等值线图中的高值区为水侵优势通道区。

在本发明实施过程中包括以下注意事项：

(1)一种基于多因素的有水气藏水侵优势通道识别方法适用于边底水气藏；基质、裂缝性气藏。

(2)本发明中所述“多因素”为一般砂岩气藏地质情况下的考虑，实际气藏多因素有水气藏水侵优势通道识别时，多因素不限于构造底深、渗透率、泥质含量、孔隙度4种，可多可少或者是其他因素。

(3)本发明主要从地质因素与产水结果来识别水侵优势通道，实际水侵优势通道识别应用时，可结合气藏内开展的产气剖面、压力恢复等资料来综合使用。

本发明的有益效果是：

1.气藏水侵优势通道识别过程中，除了把渗透率作为主要因素外，本发明将导致水侵气藏优势通道成的其他主要地质影响因素：构造底深、泥质含量、孔隙度进行了综合考虑，按照对水侵的影响程度进行加权处理，使得气藏水侵优势通道的形成内涵更丰富。

2.本发明对气藏水侵优势通道识别时将地质因素和开发结果进行了结合，通过层次分析法或相关系数分析法来量化水侵通道地质因素的影响权重，对水侵优势通道形成的主要因素进行无因次量化处理，构建了“水侵地质综合指数”概念来量化水侵优势通道的优先级别，为精细认识地下水侵通道提供方法指导。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。