本發(fā)明涉及油氣藏勘探開發(fā)領(lǐng)域，特別涉及一種壓裂參數(shù)優(yōu)選方法。

背景技術(shù)：

水力壓裂是低滲透、致密油氣藏勘探開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。油氣井壓裂后的增產(chǎn)效果除了受到儲(chǔ)層參數(shù)(有效厚度、孔隙度、含氣飽和度、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度)的影響外，壓裂參數(shù)(施工排量、平均砂比、前置液比例、加砂強(qiáng)度)的優(yōu)選也是決定增產(chǎn)效果好壞的關(guān)鍵因素。

目前常用的壓裂施工參數(shù)優(yōu)選方法是利用油田區(qū)塊大量已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)和增產(chǎn)效果，通過回歸分析或者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立起儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。然后對(duì)于要優(yōu)選壓裂施工參數(shù)的井，由于該井的儲(chǔ)層參數(shù)已經(jīng)確定，通過改變不同的壓裂參數(shù)組合，利用已建立的數(shù)學(xué)表達(dá)式，計(jì)算不同參數(shù)組合下的壓裂井增產(chǎn)效果，并選擇增產(chǎn)效果最好的參數(shù)組合作為優(yōu)選的壓裂參數(shù)。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

各儲(chǔ)層參數(shù)的數(shù)值取自于各參數(shù)的極限值、平均值等確定性的數(shù)值，沒有充分考慮各儲(chǔ)層參數(shù)由于不確定性或者受實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、計(jì)算分析等誤差，而導(dǎo)致這些參數(shù)不一定反映了該參數(shù)在儲(chǔ)層條件下的真實(shí)值，忽略了這些參數(shù)具有一定模糊性的特性。其次，利用壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果，通過回歸分析或者是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立數(shù)學(xué)關(guān)系的方法時(shí)，當(dāng)儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果不存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系時(shí)，會(huì)導(dǎo)致優(yōu)選的壓裂參數(shù)偏差增大。同時(shí)，可供選擇的壓裂參數(shù)優(yōu)選方案太少,最終優(yōu)選出來的實(shí)際上可能僅相當(dāng)于求局部最優(yōu)壓裂參數(shù)而不是真正意義上的全局最優(yōu)壓裂參數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種壓裂參數(shù)優(yōu)選方法。所述技術(shù)方案如下：

一種壓裂參數(shù)優(yōu)選方法，包括以下步驟：

S100收集多組已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)、增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)以及待壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)；

S200將收集到的所述已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)以及壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，得出數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果；

S300基于所述數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果，建立儲(chǔ)層參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)以及壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)的隸屬函數(shù)關(guān)系和單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣；

S400基于所述數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果，使用灰色關(guān)聯(lián)理論建立儲(chǔ)層參數(shù)占增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)以及壓裂參數(shù)占增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)的權(quán)重矩陣；

S500應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合所述已壓裂井的壓裂參數(shù)和待壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)，形成多組待壓裂井的壓裂參數(shù)備選方案；

S600基于所述待壓裂井的壓裂參數(shù)備選方案，應(yīng)用壓裂井建立的所述隸屬函數(shù)關(guān)系和所述單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣，將所述單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣與所述權(quán)重矩陣進(jìn)行復(fù)合，得到所述備選方案的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣；

S700將所述備選方案的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣轉(zhuǎn)化為模糊綜合評(píng)價(jià)得分，根據(jù)最大隸屬度原則，將模糊綜合評(píng)分從高到低并結(jié)合施工風(fēng)險(xiǎn)從低到高確定最終的優(yōu)選方案。

可選地，所述步驟S100中的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)、增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)包括儲(chǔ)層有效厚度、孔隙度、含氣飽和度、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度、施工排量、前置液比例、平均砂比、加砂強(qiáng)度以及增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)。

可選地，所述步驟S200具體為：

將收集到的所述已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)以及壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素線性回歸分析，確定所述已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果是屬于正相關(guān)關(guān)系還是負(fù)相關(guān)關(guān)系，并根據(jù)正相關(guān)關(guān)系和負(fù)相關(guān)關(guān)系對(duì)各參數(shù)進(jìn)行參數(shù)最小值和最大值之間4類等分的評(píng)價(jià)等級(jí)。

可選地，所述步驟S300具體為：

根據(jù)所述已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)和增產(chǎn)效果間的單因素?cái)?shù)值的數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果，建立各個(gè)參數(shù)的隸屬度函數(shù)，選擇近似正態(tài)分布隸屬函數(shù)，

式中：u_v—隸屬函數(shù)，無因次；d—評(píng)判參數(shù)的具體值，無因次；v—評(píng)價(jià)等級(jí)，共“I”、“II”、“III”、“IV”4類評(píng)價(jià)等級(jí)，無因次；a，b—各評(píng)價(jià)等級(jí)的指標(biāo)參數(shù)，無因次；

確定同一評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度函數(shù)為，

式中：u_vj(d_i)—d_i在評(píng)價(jià)等級(jí)v_j上的隸屬度，無因次；d_i—第i個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)的具體值，無因次；

由式(2)可知：當(dāng)d_i＝a時(shí)，u_vj(a)＝1，表示該評(píng)價(jià)參數(shù)屬于某一個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度最大，所以a為某等級(jí)的數(shù)學(xué)期望，即

a＝(d₁+d₂)/2 (3)

相鄰評(píng)價(jià)等級(jí)隸屬度相等的點(diǎn)稱為過渡點(diǎn)，取過渡點(diǎn)的隸屬度為0.5，即，

式中：d₁、d₂—第j個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)區(qū)間的上、下限值，每個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)各評(píng)價(jià)等級(jí)的d₁、d₂值由數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果確定，a、b值確定后，即可確定已知的隸屬函數(shù)關(guān)系。

通過式(1)-(5)計(jì)算可得到相應(yīng)于每個(gè)參數(shù)的單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣，若共有m項(xiàng)評(píng)價(jià)等級(jí)、n個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)，則可得到一個(gè)n×m階的單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣R，

可選地，所述步驟S500具體為：

根據(jù)已壓裂井壓裂參數(shù)，統(tǒng)計(jì)出已壓裂井壓裂參數(shù)范圍，在各壓裂參數(shù)的最小值、最大值之間確定出三個(gè)3水平因子，形成已壓裂井壓裂參數(shù)的施工排量、前置液比例、平均砂比、加砂強(qiáng)度的方案，此方案是一個(gè)共有四個(gè)因素三個(gè)3水平因子的實(shí)驗(yàn)方案，建立優(yōu)選正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選表格；

配合收集到的待壓裂井儲(chǔ)層有效厚度、孔隙度、含氣飽和度、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度參數(shù)，結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)表格，形成待壓裂井壓裂參數(shù)的備選方案。

可選地，所述步驟S600具體為：

根據(jù)待壓裂井的有效厚度、孔隙度、含氣飽和度、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度參數(shù)與壓裂參數(shù)優(yōu)選正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選表格組合，應(yīng)用式(6)確定各參數(shù)的單因素評(píng)價(jià)矩陣R；

根據(jù)所述單因素評(píng)價(jià)矩陣R，采用矩陣乘積求和算法，將模糊權(quán)向量A與單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣R復(fù)合，綜合考慮所有參數(shù)貢獻(xiàn)得出模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣B，

可選地，所述步驟S700具體為：

根據(jù)最大隸屬度原則，將各備選方案的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣轉(zhuǎn)化為模糊綜合評(píng)價(jià)得分，分?jǐn)?shù)越高，表示該備選方案實(shí)施后增產(chǎn)效果越好；當(dāng)不同備選方案的模糊綜合評(píng)分相同時(shí)，綜合考慮壓裂風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)成本確定最終的優(yōu)選方案；

計(jì)算公式如下，

其中：v_I、v_II、v_III、v_IV評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)分別為100、75、50、25。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

壓裂參數(shù)優(yōu)選方法充分考慮了影響增產(chǎn)效果的眾多因素、獲取的參數(shù)具有模糊性、增產(chǎn)效果與眾多因素不具有明確函數(shù)關(guān)系表達(dá)式的難題，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中可能只實(shí)現(xiàn)了壓裂參數(shù)局部最優(yōu)而不是全部最優(yōu)的難題，提高了壓裂參數(shù)優(yōu)選的合理性、有效性和增產(chǎn)效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂參數(shù)優(yōu)選方法流程圖；

圖2a是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂井增產(chǎn)效果與有效厚度的關(guān)系圖；

圖2b是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂井增產(chǎn)效果與孔隙度的關(guān)系圖；

圖2c是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂井增產(chǎn)效果與含氣飽和度的關(guān)系圖；

圖2d是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂井增產(chǎn)效果與補(bǔ)償中子的關(guān)系圖；

圖2e是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂井增產(chǎn)效果與補(bǔ)償密度的關(guān)系圖；

圖2f是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂井增產(chǎn)效果與施工排量的關(guān)系圖；

圖2g是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂井增產(chǎn)效果與平均砂比的關(guān)系圖；

圖2h是本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂井增產(chǎn)效果與前置液比例的關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種壓裂參數(shù)優(yōu)選方法，參見圖1，包括以下步驟：

S100收集多組已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)、增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)以及待壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)。

S200將收集到的所述已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)以及壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，得出數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

S300基于所述數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果，建立儲(chǔ)層參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)以及壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)的隸屬函數(shù)關(guān)系和單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣。

S400基于所述數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果，使用灰色關(guān)聯(lián)理論建立儲(chǔ)層參數(shù)占增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)以及壓裂參數(shù)占增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)的權(quán)重矩陣。

S500應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合所述已壓裂井的壓裂參數(shù)和待壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)，形成多組待壓裂井的壓裂參數(shù)備選方案。

S600基于所述待壓裂井的壓裂參數(shù)備選方案，應(yīng)用壓裂井建立的所述隸屬函數(shù)關(guān)系和所述單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣，將所述單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣與所述權(quán)重矩陣進(jìn)行復(fù)合，得到所述備選方案的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣。

S700將所述備選方案的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣轉(zhuǎn)化為模糊綜合評(píng)價(jià)得分，根據(jù)最大隸屬度原則，將模糊綜合評(píng)分從高到低并結(jié)合施工風(fēng)險(xiǎn)從低到高確定最終的優(yōu)選方案。

在本實(shí)施例中，步驟S100中的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)、增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)具體包括儲(chǔ)層有效厚度、孔隙度、含氣飽和度、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度、施工排量、前置液比例、平均砂比、加砂強(qiáng)度以及增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)。

在本實(shí)施例中，步驟S200具體為：

將已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素線性回歸分析，確定增產(chǎn)效果的數(shù)值是隨著壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)的增大而增大還是增大而減小。

進(jìn)一步確定已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)與增產(chǎn)效果是屬于正相關(guān)關(guān)系還是負(fù)相關(guān)關(guān)系，并根據(jù)正相關(guān)關(guān)系和負(fù)相關(guān)關(guān)系對(duì)各參數(shù)進(jìn)行參數(shù)最小值和最大值之間“I”、“II”、“III”、“IV”共4類等分的評(píng)價(jià)等級(jí)，其中正相關(guān)關(guān)系的參數(shù)“I”級(jí)評(píng)價(jià)等級(jí)表示參數(shù)大，反之負(fù)相關(guān)關(guān)系的參數(shù)“I”級(jí)評(píng)價(jià)表示參數(shù)小。

在本實(shí)施例中，步驟S300具體為：

根據(jù)已壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)和增產(chǎn)效果間的單因素?cái)?shù)值的數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果，建立各個(gè)參數(shù)的隸屬度函數(shù)，選擇近似正態(tài)分布隸屬函數(shù)，

式中：u_v—隸屬函數(shù)，無因次；d—評(píng)判參數(shù)的具體值，無因次；v—評(píng)價(jià)等級(jí)，共“I”、“II”、“III”、“IV”4類評(píng)價(jià)等級(jí)，無因次；a，b—各評(píng)價(jià)等級(jí)的指標(biāo)參數(shù)，無因次。

確定同一評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度函數(shù)為，

式中：u_vj(d_i)—d_i在評(píng)價(jià)等級(jí)v_j上的隸屬度，無因次；d_i—第i個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)的具體值，無因次。

由式(2)可知：當(dāng)d_i＝a時(shí)，u_vj(a)＝1，表示該評(píng)價(jià)參數(shù)屬于某一個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度最大，所以a為某等級(jí)的數(shù)學(xué)期望，即

a＝(d₁+d₂)/2 (3)

相鄰評(píng)價(jià)等級(jí)隸屬度相等的點(diǎn)稱為過渡點(diǎn)，取過渡點(diǎn)的隸屬度為0.5，即：

式中：d₁、d₂—第j個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)區(qū)間的上、下限值，每個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)各評(píng)價(jià)等級(jí)的d₁、d₂值由數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果確定，a、b值確定后，即可確定已知的隸屬函數(shù)關(guān)系。

通過式(1)-(5)計(jì)算可得到相應(yīng)于每個(gè)參數(shù)的單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣，若共有m項(xiàng)評(píng)價(jià)等級(jí)、n個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)，則可得到一個(gè)n×m階的單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣R，

在本實(shí)施例中，步驟S500具體為：

根據(jù)已壓裂井壓裂參數(shù)，統(tǒng)計(jì)出已壓裂井壓裂參數(shù)范圍，在各壓裂參數(shù)的最小值、最大值之間確定出三個(gè)3水平因子，形成已壓裂井壓裂參數(shù)的施工排量、前置液比例、平均砂比、加砂強(qiáng)度，此方案是一個(gè)共有四個(gè)因素三個(gè)3水平因子的實(shí)驗(yàn)方案，建立優(yōu)選正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選表格，如表1所示，每個(gè)空格中的數(shù)據(jù)根據(jù)已壓裂井的壓裂數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)均勻分段獲得。

表1待壓裂井壓裂參數(shù)優(yōu)選正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選表格

配合收集到的待壓裂井儲(chǔ)層有效厚度、孔隙度、含氣飽和度、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度參數(shù)，結(jié)合上述正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選表格，形成待壓裂井壓裂參數(shù)的備選方案。

在本實(shí)施例中，步驟S600具體為：

根據(jù)待壓裂井的有效厚度、孔隙度、含氣飽和度、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度參數(shù)與壓裂參數(shù)優(yōu)選正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選表格組合，應(yīng)用式(6)確定各參數(shù)的單因素評(píng)價(jià)矩陣R。

根據(jù)單因素評(píng)價(jià)矩陣R，采用矩陣乘積求和算法，將模糊權(quán)向量A與單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣R復(fù)合，綜合考慮所有參數(shù)貢獻(xiàn)得出模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣B，

在本實(shí)施例中，步驟S700具體為：

根據(jù)最大隸屬度原則，將各備選方案的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣轉(zhuǎn)化為模糊綜合評(píng)價(jià)得分，分?jǐn)?shù)越高，表示該備選方案實(shí)施后增產(chǎn)效果越好；當(dāng)不同備選方案的模糊綜合評(píng)分相同時(shí)，綜合考慮壓裂風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)成本確定最終的優(yōu)選方案。

計(jì)算公式如下

其中：v_I、v_II、v_III、v_IV評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)分別為100、75、50、25。

應(yīng)用上述方法步驟，本實(shí)施例實(shí)施過程如下：

對(duì)于一個(gè)具體的油氣藏，考慮壓裂井在壓裂工藝、設(shè)備、壓裂液及支撐劑不變的情況下，利用已壓裂井的儲(chǔ)層基本參數(shù)、壓裂參數(shù)和增產(chǎn)效果對(duì)后續(xù)待壓裂井的壓裂參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選。在眾多影響增產(chǎn)效果的因素中，增產(chǎn)效果對(duì)有些參數(shù)變化敏感，而對(duì)有些參數(shù)不敏感。通過已壓裂井資料，采用相關(guān)性分析、并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)專家經(jīng)驗(yàn)，最終選擇確定了15口井有效厚度、孔隙度、含氣飽和度、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度、施工排量、前置液比例、平均砂比、加砂強(qiáng)度和增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)作為研究基礎(chǔ)，見表2。其中編號(hào)1-15是已壓裂井基本參數(shù)與增產(chǎn)效果，編號(hào)16是需要優(yōu)選施工參數(shù)的待壓裂井基本參數(shù)。

表2已壓裂井儲(chǔ)層參數(shù)、施工參數(shù)與增產(chǎn)效果統(tǒng)計(jì)結(jié)果

參見圖2，壓裂井增產(chǎn)效果與有效厚度、孔隙度、含氣飽和度、補(bǔ)償中子、加砂強(qiáng)度成正相關(guān)關(guān)系，也即是說隨著這些參數(shù)的數(shù)值增大，壓裂井增產(chǎn)效果變好；而與補(bǔ)償密度、施工排量、平均砂比、前置液比例成負(fù)相關(guān)關(guān)系，即隨著這些參數(shù)的數(shù)值增大，壓裂井增產(chǎn)效果變差。

根據(jù)各參數(shù)與增產(chǎn)效果的相關(guān)關(guān)系統(tǒng)計(jì)結(jié)果，將各參數(shù)分成4項(xiàng)評(píng)價(jià)等級(jí)，如表3所示。

表3各評(píng)價(jià)參數(shù)的分區(qū)間評(píng)價(jià)等級(jí)

利用已壓裂井儲(chǔ)層參數(shù)、壓裂參數(shù)和增產(chǎn)效果數(shù)據(jù)，使用灰色關(guān)聯(lián)理論確定參數(shù)對(duì)增產(chǎn)效果所占的權(quán)重，求取各參數(shù)所占的權(quán)重矩陣A，如表4所示。

表4各評(píng)價(jià)因素對(duì)增產(chǎn)效果所占的權(quán)重

A＝[0.1329 0.1284 0.1274 0.1248 0.0906 0.0879 0.0881 0.0850 0.1344] (9)

應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，結(jié)合已壓裂井的壓裂參數(shù)范圍，選擇正交實(shí)驗(yàn)表格、設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)參數(shù)和方案；同時(shí)綜合待壓裂井的儲(chǔ)層參數(shù)和正交實(shí)驗(yàn)方案形成待壓裂井的壓裂參數(shù)備選方案，如表5所示。

表5已壓裂井儲(chǔ)層參數(shù)、施工參數(shù)與增產(chǎn)效果統(tǒng)計(jì)結(jié)果

根據(jù)待壓裂井的壓裂參數(shù)備選方案各參數(shù)，應(yīng)用壓裂井建立的各參數(shù)隸屬函數(shù)，評(píng)價(jià)待壓裂井備選方案各參數(shù)的單因素評(píng)價(jià)函數(shù)，進(jìn)一步將各單因素評(píng)價(jià)函數(shù)與權(quán)重矩陣進(jìn)行復(fù)合，得到各備選方案的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣，以方案編號(hào)1中的各基本參數(shù)為例，根據(jù)式(1)-(5)，結(jié)合表3、表4的數(shù)據(jù)，計(jì)算方案1的單因素評(píng)價(jià)矩陣為，

上述單因素評(píng)價(jià)矩陣只反映了每一因素在各個(gè)區(qū)間的隸屬度，不能體現(xiàn)出各參數(shù)對(duì)增產(chǎn)效果的綜合影響結(jié)果。以有效厚度為例，反映出方案1中有效厚度隸屬“I”類評(píng)價(jià)結(jié)果的隸屬度為0.5000，而隸屬“II”、“III”、“IV”類評(píng)價(jià)結(jié)果的隸屬度是0，根據(jù)最大隸屬度原則，有效厚度隸屬于“I”類評(píng)價(jià)結(jié)果。

將權(quán)重和單因素評(píng)價(jià)矩陣進(jìn)行復(fù)合，得到多因素綜合評(píng)價(jià)矩陣。

根據(jù)最大隸屬度原則，施工方案I的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果屬于“I”類評(píng)價(jià)結(jié)果，按照式(8)將模糊評(píng)價(jià)矩陣轉(zhuǎn)化為評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)83分。

重復(fù)上述步驟，完成待壓裂井備選方案中方案2-9的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，并計(jì)算模糊評(píng)分，如表6所示。

表6不同方案的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)表6中9種方案的綜合評(píng)分結(jié)果，方案3、4、5、8的模糊綜合評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)都是84分，表明這4種方案施工后都會(huì)得到相同的最好結(jié)果。進(jìn)一步綜合考慮壓裂風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)成本確定最終的優(yōu)選方案，由于方案5中使用的加砂強(qiáng)度最低，僅為1.2m³/m，有利于降低成本和提高施工安全，最終優(yōu)選方案5作為施工方案。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例充分考慮了影響增產(chǎn)效果的眾多因素、獲取的參數(shù)具有模糊性，增產(chǎn)效果與眾多因素不具有明確函數(shù)關(guān)系表達(dá)式的難題，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中可能只實(shí)現(xiàn)了壓裂參數(shù)局部最優(yōu)而不是全部最優(yōu)的難題，提高了壓裂參數(shù)優(yōu)選的合理性、有效性和增產(chǎn)效果。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。