李香芹1曹正安2贾玉青3罗枝云4杜远宗5
中原油田分公司天然气产销厂 河南濮阳457001
摘要：随着气藏压力的降低，气井返排能力减弱，压裂效果变差。在气藏低压低渗的现状下，如何开展有效的压裂措施，提高压裂后产量，成为气藏开发的关键。利用灰色关联法分析气藏压裂效果影响因素，比较这些因素影响压裂效果的程度大小，从而确定影响压裂效果的主要因素，对改善压裂开发效果和提高单井产量具有重要意义。
关键词：灰色关联法 户部寨气田 压裂效果 影响因素
在气田开发中，分析压后产能影响因素对于压裂设计具有重要意义。灰色关联法对样本的要求不高，不需要典型的分布规律，也不会出现定量与定性分析不一致的现象，是一种理想的分析方法。对户部寨气田若干压裂井压裂效果影响因素进行分析，为气田的压裂设计和效果评价提供可靠依据。
1 灰色关联法理论
灰色关联法实质上是对系统发展变化的定量分析与描述，其基本原理是通过比较统计序列的几何关系来评价系统中各因素的关联程度。
2 灰色关联法计算步骤
2.1原始序列确定
对所研究的问题进行定性分析，在此基础上确定原始序列。该序列由一个因变量和多个自变量因素组成。因变量因素反应系统的行为特征，自变量因素为影响系统行为特征的因素。
2.2原始数据处理
由于原始序列中各因素的计量单位不同，各原始数据的数值大小和变化范围也不同，需对原始数据进行无量纲化处理。
2.3关联系数计算
计算无量纲化后参考数列与比较数列的绝对差值。先计算每个比较数列中各样品数值与参考数列中对应样品数值的绝对差值，再计算每个比较数列中各样品数据绝对差值的最大及最小值，最后确定比较数列与参考数列每个样品的关联系数。
2.4关联度计算
由于关联信息分散，不易于从整体上进行比较，需对关联信息进行集中处理，用所有样品关联系数的平均值定量反映数列间的关联程度。
2.5权重计算
为了更方便的看出各比较数列关联程度的相对大小，对关联度进行归一化处理，得到各比较数列的权重，权重的排序与关联度的排序一致。
2.6关联度排序
将关联度或者权重按大小顺序排成一列，形成关联序，反映各比较数列对参考数列的主次关系。
3 压裂效果影响因素分析实例
压裂效果的影响因素有很多，包括储层物性、流体性质、压裂液配方、支撑及材料、现场施工参数及压后生产制度等多个方面。由于压裂液配方及支撑剂材料无法用数据进行表征，本文重点选取地层静态参数和压裂施工参数进行分析。
根据户部寨气田开发状况及压裂统计资料，选取10口压裂井进行灰色关联分析。选取压裂后的产量作为压裂效果的评价指标。在压裂效果的影响因素中，选取孔隙度、渗透率、气层厚度、含气饱和度等地质特征参数及排量、砂量和砂比等压裂施工参数进行研究。为消除气层厚度的影响，使用排量强度（排量与气层有效厚度的比值）和砂量强度（砂量与气层有效厚度的比值）进行计算，使用每米产量作为效果评价指标参与计算。由此确定灰色关联分析的参考数列和比较数列，整理后得到参与分析的原始序列数据。列出10口井的相关数据（见表1）。
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为保证各原始数据的等权性，对其进行无量纲化。在无量纲化方法中，初值化法适用于具有稳定升降趋势现象的数据处理。基于压裂效果各影响因素参数指标的最大值作为初始化的基准值，由此组成的最优序列为
进行无量纲化处理，得到标准化序列，计算无量纲化后参考数列与比较数列的绝对差值得到：0.99，0。在此基础上，计算每一个比较数列中所有样品数据的关联系数（见表2）。
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求出各影响因素的关联度及权重，根据关联度或者权重的大小进行排序（见表3），以此判断各影响因素对压后产量影响程度的大小。可以看出，储层渗透率对压裂效果的影响最大，其次是砂量强度和排量强度，再次是气层厚度、孔隙度、含气饱和度和平均砂比。
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4 结论
（1）影响户部寨气田压后无阻流量的因素依次为：储层渗透率、砂量、排量、含气饱和度、孔隙度和平均砂比。
（2）为取得较好的压裂效果，在户部寨气田优选压裂井时，应首选渗透率高、气层厚度大的井；进行压裂施工设计时，在综合考虑施工设备及气井管柱性能的情况下，尽可能采用较大的施工排量和砂量。
参考文献：
[1] 赵晓芬.灰色系统理论概述[J].吉林省教育学院学报,2011,27(3):152-154.
[2] 杨德兴,杨焦生,张震涛.压裂气井产能影响因素研究[J].钻采工艺,2010,33(4):32-35.