氮?dú)馀菽{(diào)剖優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析論文
1利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法優(yōu)化影響氮?dú)馀菽{(diào)剖的參數(shù)
涉及到多因素時,各因素不僅各自獨(dú)立起作用,而且還彼此影響,相互結(jié)合起來對目標(biāo)變量起作用,即不僅各因素水平改變時對試驗(yàn)指標(biāo)有影響,而且各因素的聯(lián)合搭配對試驗(yàn)指標(biāo)也有影響。因此必須在單因素分析的基礎(chǔ)上,利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行多因素分析。本文以西達(dá)里亞油田為例,在單因素分析的基礎(chǔ)上,選定注入時機(jī)為77%,將主段塞分為三小段塞間隔30d注入。根據(jù)油田實(shí)際情況利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法(DOE)選取表面活性劑質(zhì)量和濃度、氣液比、段塞PV數(shù)作為優(yōu)化參數(shù),選擇增油量作為目標(biāo)函數(shù),段塞組合的基本注入?yún)?shù),基于單因素分析法得到的的各變量范圍確定了優(yōu)化設(shè)計(jì)時各參數(shù)的取值范圍。三變量三水平共27種組合,在DOE軟件中通過選用高斯方法可以獲取13種典型的方案組合,不同組合方案,模擬累計(jì)增油量和模擬截至?xí)r含水率下降值。由表3可以看出方案6的增油量最高,即為方案6的調(diào)剖效果最好,此時主段塞表面活性劑質(zhì)量濃度為0.75%,氣液比為1.5:1,注入PV數(shù)為0.15PV。因此在考慮多因素交互作用時,并不是某個變量值越高越好,必須利用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法得到多個組合方案后再從中進(jìn)行優(yōu)選。剛開始注氣時進(jìn)入地層的氮?dú)鈱Φ貙悠胶猱a(chǎn)生了影響使得含水率出現(xiàn)波動,此時生成的泡沫質(zhì)量一般,氣體上覆至高構(gòu)造部位后增加了油藏內(nèi)部的`彈性能,使得產(chǎn)水量增加,含水率上升。隨著注氣的繼續(xù),一部分氣體隨液產(chǎn)出,地層條件逐步趨于穩(wěn)定,氮?dú)馀c表面活性劑溶液混合形成的高質(zhì)量氮?dú)馀菽_始發(fā)揮主導(dǎo)作用,調(diào)剖封堵高滲透層使井組含水率下降,在停止注劑一段時間后,泡沫逐漸破滅,泡沫質(zhì)量降低,調(diào)剖效果開始減弱,使得井組含水率開始緩慢上升,這些因素使得含水率曲線呈一“V”字形。
2增油量公式回歸
利用DOE正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件對不同參數(shù)組合得到的增油量計(jì)算結(jié)果進(jìn)行回歸分析,得到增油量計(jì)算公式為:Q=-692.4315+1425.7105×X(1)+8849.346×X(2)-5132.9525×X(3)-249.292×X(1)×X(2)-1915.98×X(1)×X(3)-4502.28×X(2)×X(3)-747.078×X(1)2-2742.1405×X(2)2+21174.05×X(3)2(1)數(shù)值模擬結(jié)果和公式回歸公式計(jì)算結(jié)果關(guān)系曲線,數(shù)模結(jié)果和公式計(jì)算結(jié)果對比表,二者很接近。計(jì)算結(jié)果最大相對誤差2.387%,13個方案平均相對誤差1.154%,表明回歸得到的增油量計(jì)算公式精確度較高,實(shí)用性較強(qiáng)。再次改變注入?yún)?shù)時不必利用CMG軟件進(jìn)行模擬
3參數(shù)顯著性分析
方差分析法是利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中F檢驗(yàn)法判斷各因素對試驗(yàn)指標(biāo)影響的顯著程度和可信程度。利用F分布表確定的臨界值,通過比較計(jì)算出各因素F值與臨界F值,判定各因素對評價指標(biāo)的影響是否顯著:大于臨界值時影響顯著,小于臨界值時影響不顯著。進(jìn)而確定影響評價指標(biāo)參數(shù)的主次順序。利用DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件對注入?yún)?shù)進(jìn)行多因素方差分析,可以快速的得到各因素的F值。檢驗(yàn)水平α取為0.05時,臨界值F為10.13。因此可以看出表面活性劑質(zhì)量濃度對累增油量有影響但不顯著,氣液比對累增油量影響高度顯著,注入段塞尺寸對累增油量影響但顯著性不大。根據(jù)F值的大小,判斷出各注入?yún)?shù)對累增油影響的程度大小依次為氣液比,注入段塞尺寸和表面活性劑質(zhì)量濃度。
4結(jié)論及建議
。1)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對影響氮?dú)馀菽{(diào)剖的多參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),在考慮多因素交互作用時,并不是某個變量值越高越好,必須利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法得到多個組合方案后再從中進(jìn)行優(yōu)選。
。2)優(yōu)化設(shè)計(jì)回歸的增油量方程有很高的精度,通過數(shù)值模擬結(jié)果和回歸公式計(jì)算結(jié)果對比,優(yōu)化設(shè)計(jì)所得到的方程平均相對誤差為1.15%。再次改變注入?yún)?shù)時不必利用CMG軟件進(jìn)行模擬計(jì)算,可直接通過公式計(jì)算,這將節(jié)省大量工作時間提高工作效率。
。3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面方法可以克服傳統(tǒng)方法無法確定因素間交互作用的局限性,優(yōu)化油田開發(fā)方案。
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