基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法

本发明涉及基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法，属于石油工程压裂酸化。

背景技术：

1、随着油田经过长时间的注水开发，储层进入中高含水开发期，一系列变化包括孔隙结构、矿物成分、地层流体性质以及流动形态等也随之而来。尽管如此，目前油田储层解堵增注的设计原则仍然基本继承了开发初期的设计思路。这种情况下存在的问题主要是对于区块和单井的污染机理及其原因缺乏足够深入的认识，并且处理对象的针对性不强。

2、单井压后效果受到多种参数的影响，而这些参数之间的关系十分复杂。此外，我们需要意识到压裂效果与这些参数之间的关系并非单一的线性关系，而是存在着复杂的非线性关系。压裂井储层质量评价的对象涉及到多个方面，包括储集能力和流动能力等。然而这些参数对压后效果的影响程度和敏感程度也不尽相同。因此，在进行压裂井储层质量评价时，必须全面考虑并综合分析各种参数的影响。当进行压裂井储层质量评价时，需要充分认识到其复杂性和多样性。不同的参数对于储层压后效果的影响程度和敏感程度各不相同，而这些参数又涉及到多个方面，包括构造、岩相、成岩作用、物性、含油性、电性、非均质性等。因此，在进行储层评价时，需要全面考虑各种参数的综合影响，以便有效地指导压裂井的施工设计和调整。

3、油水井酸化技术是解决生产过程中储层伤害和提高产量的重要手段。在酸化过程中，酸液进入地层，与岩石发生化学反应，消除井中的堵塞物质和形成酸蚀蚓孔，使得油气的流动通道得到改善和提高，从而达到改造地层、提高油气井产量的目的。但在过去，选择油水井酸化的位置和层位通常只基于现场经验判断，未充分考虑储层中涉及的各种影响因素(例如渗透率、孔隙度、表皮因子等)，这导致了酸化效果无法达到预期目标，储层伤害未能得到有效解除等问题。

技术实现思路

1、针对储层评价只基于现场经验的缺点，本发明提供一种基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法。

2、本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法，包括以下步骤：

3、s1、根据模糊物元理论建立事物特征隶属度矩阵，其中事物为评价井，特征为影响因素，隶属度为表征论域上元素对于模糊集合的隶属程度。

4、s2、根据储层物理特性和化学性质，通过对酸化井的各项影响因素的分析，得出相关的评价指标。

5、s3、再根据评价指标进行效果评估，从而得出不同特征的重要程度，建立权重复合物元，得出权重系数。

6、s4、通过关联分析法将特征之间的相关性量化，并采用从优隶属原则，将模糊物元矩阵变换为隶属度矩阵，得到隶属最优的矩阵。

7、s5、在隶属度矩阵中，采用模糊综合评价法计算出各项特征之间的相关性量化指标，称为“关联度向量”。

8、s6、根据关联度向量确定实施油水井层酸化顺序。

9、作为优选，步骤s1具体包括以下子步骤：

10、s11、通过“事物、特征、隶属度”的描述，我们可以得到模糊物元的表达式：

11、

12、式中：m为模糊物元，n为事物，c为事物的特征，v表示为事物特征c相对应的隶属度(模糊量值)。

13、s12、若事物n有n个特征c1、c2……cn以及其相对应的隶属度v1、v2……vn，则称该模糊物元为n维模糊物元，于是有：

14、

15、s13、如果有m个事物n1、n2……nm拥有共同的特征c1、c2……cn以及相对应的隶属度v1i、v2i……vmi(i＝1，2，……，n)，那么m个事物的n维复合模糊物元可表示为：

16、

17、作为优选，步骤s2具体包括以下子步骤：

18、s21、所述评价指标包括渗透率k、有效孔隙度表皮系数s、注水层厚度h、连通性β、实注系数i、吸水指数减小幅度δpi。

19、作为优选，步骤s3具体包括以下子步骤：

20、s31、一维的权重复合物元。用q表示事物各个特征的权重复合物元，εi(i＝1，2，……，n)表示某一事物第i项特征的权重，即：

21、

22、s32、多维的权重复合物元。如果一事物的特征有多个层次，那么其对应的权重也应该有若干个层次，则其重复物元为：

23、

24、式中：εik(i＝1，2，……，n；k＝1，2，……，p)表示多维的权重。

25、作为优选，步骤s4具体包括以下子步骤：

26、s41、关联度指的是事物之间相关性的量化指标，记为kj。对于选井研究中，kj可以认为是目标井与理想井之间关联性大小的度量，可以理解为第j口井的关联度。

27、s42、关联变换法即是利用关联函数将一个或多个输入元素映射出一个输出值，该输出值范围介于0和1，它是该元素对模糊集的关联程度。通常表示为f(x1，x2，…，xn)，其中x1，x2，…，xn是输入元素，f是关联函数。

28、s43、从优隶属原则遵循以下模式：

29、越大越优μji＝xji/max xji      (6)

30、越小越优μji＝min xji/xji     (7)

31、越接近某个常数越优μji＝min(xji，μ0)/max(xji，μ0)     (8)

32、式中：j＝1，2，……，n；i＝1，2，……，m；μji是第j个事物(方案)第i项特征(指标)的从优隶属度；maxxji、minxji分别为各评价方案中每一项指标所有的xji量值中的最大值、最小值；max(xji，μ0)、min(xji，μ0)分别表示在xji和μ0中取得最大值和最小值。

33、作为优选，步骤s5具体包括以下子步骤：

34、s51、用mw代表每一项评价指标的复合权重物元，用mk代表m个关联度组成的关联度向量，即关联度模糊物元(隶属度向量)，采用隶属从优原则进行处理，随后进行有界运算，于是有：

35、mk＝mw*ε     (9)

36、s52、采用先乘后加进行有界运算，得到关联度向量，以下为计算公式：

37、

38、作为优选，步骤s6具体包括以下子步骤：

39、s61、对关联度向量进行排序，按从大到小的原则，确定实施油水井层酸化的先后顺序。

40、本发明相对于现有技术的有益结果是：

41、1、采用从优隶属原则，将各评价指标在储层中的权重真实表现出来，反映出更精确的地层数据。

42、2、克服了现有选井选层技术中忽略评价指标之间的相关性这一缺点，利用关联分析法，把动态参数和静态参数结合，更加全面准确地评估井层酸化效果。

43、3、采用模糊综合评价法计算出各项特征之间的相关性量化指标，既能弥补数据采集误差的不足，又能提升模型计算过程中的精准度。

技术特征：

1.基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法，其特征在于：模糊复合物元以及权重复合物元是由多个事物的多维特征组成的多维隶属度矩阵。

3.根据权利要求1所述的基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法，其特征在于：所述评价指标包括渗透率k、有效孔隙度表皮系数s、注水层厚度h、连通性β、实注系数i、吸水指数减小幅度δpi。

4.根据权利要求3所述的基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法，其特征在于：确定权重系数时按动态和静态参数分为两大类，静态参数为：渗透率k、有效孔隙度表皮系数s、注水层厚度h、连通性β；动态参数为：实注系数i、吸水指数减小幅度δpi。

5.根据权利要求3所述的基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法，其特征在于：遵从从优隶属原则，评价指标符合越大越优的有：渗透率k、有效孔隙度表皮系数s、注水层厚度h、连通性β、吸水指数减小幅度δpi；评价指标符合越小越优的有：实注系数i。

6.根据权利要求1所述的基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法，其特征在于：关联度向量排序，按从大到小的原则，确定实施油水井层酸化的先后顺序。

技术总结针对储层评价只基于现场经验的缺点，本发明提供一种基于模糊物元理论和关联分析法的酸化选井选层方法，包括：根据模糊物元理论建立事物特征隶属度矩阵；通过对酸化井各项影响因素的分析，得出相关评价指标；再根据评价指标进行效果评估，得出不同特征的重要程度，建立权重复合物元；再通过关联分析法将特征之间的相关性量化，并采用从优隶属原则，将模糊物元矩阵变换为隶属度矩阵；最后采用模糊综合评价法计算出各项特征之间的关联度向量；根据关联度向量确定实施油水井层酸化顺序。本发明克服了现有选井选层技术中忽略评价指标之间的相关性这一缺点，计算方便快捷，有重要应用价值。技术研发人员：李年银,姚垣兆,王嘉羽,易振宇,汤思杰,蒲青沅,李骏,王元受保护的技术使用者：西南石油大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18