氮?dú)馀菽{(diào)剖優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析
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1利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法優(yōu)化影響氮?dú)?/a>泡沫調(diào)剖的參數(shù)
涉及到多因素時(shí)，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(lái)對(duì)目標(biāo)變量起作用，即不僅各因素水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)有影響，而且各因素的聯(lián)合搭配對(duì)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(shí)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(shí)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(guò)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(shí)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(shí)，并不是某個(gè)變量值越高越好，必須利用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法得到多個(gè)組合方案后再?gòu)闹羞M(jìn)行優(yōu)選。剛開(kāi)始注氣時(shí)進(jìn)入地層的氮?dú)鈱?duì)地層平衡產(chǎn)生了影響使得含水率出現(xiàn)波動(dòng)，此時(shí)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_(kāi)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(shí)間后，泡沫逐漸破滅，泡沫質(zhì)量降低，調(diào)剖效果開(kāi)始減弱，使得井組含水率開(kāi)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(duì)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(duì)比表，二者很接近。計(jì)算結(jié)果最大相對(duì)誤差2.387%，13個(gè)方案平均相對(duì)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(shí)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(duì)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(guò)比較計(jì)算出各因素F值與臨界F值，判定各因素對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響是否顯著：大于臨界值時(shí)影響顯著，小于臨界值時(shí)影響不顯著。進(jìn)而確定影響評(píng)價(jià)指標(biāo)參數(shù)的主次順序。利用DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件對(duì)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(shí)，臨界值F為10.13。因此可以看出表面活性劑質(zhì)量濃度對(duì)累增油量有影響但不顯著，氣液比對(duì)累增油量影響高度顯著，注入段塞尺寸對(duì)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(duì)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(duì)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(shí)，并不是某個(gè)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(gè)組合方案后再?gòu)闹羞M(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(guò)數(shù)值模擬結(jié)果和回歸公式計(jì)算結(jié)果對(duì)比，優(yōu)化設(shè)計(jì)所得到的方程平均相對(duì)誤差為1.15%。再次改變注入?yún)?shù)時(shí)不必利用CMG軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，可直接通過(guò)公式計(jì)算，這將節(jié)省大量工作時(shí)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(wú)法確定因素間交互作用的局限性，優(yōu)化油田開(kāi)發(fā)方案。
作者：萬(wàn)單靜 萬(wàn)單梁 黃威 郭志文 馮海峰 單位：中原油田分公司內(nèi)蒙采油事業(yè)部 中原油田分公司采油一廠