[發明專利]一種基于遺傳算法的油藏自動歷史擬合系統及其擬合方法

有效

• 申請號: 201010199124.9
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN102279852A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 崔書岳;康志江;趙艷艷;張杰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06N3/12;G01V9/00
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 劉明華

技術領域

本發明屬于地球物理學中物探開發領域，具體涉及一種基于遺傳算法使用數據庫技術的自動歷史擬合方法。

背景技術

歷史擬合是油藏數值模擬研究中一個十分重要的工作。以最優控制理論為基礎的自動歷史擬合所使用的數學方法有傳統優化算法，如Gauss-Newton、Levenberg-Marquardt、PCG、BFGS、LBFGS，和現代優化算法，如遺傳算法、集合卡爾曼濾波、響應面模型。

歷史擬合是油藏數值模擬研究中一個十分重要的環節，它是預測油田開發動態的基礎。所謂歷史擬合，就是先用所錄取的地層靜態參數來計算油藏開發過程中主要動態指標變化的歷史，把計算的結果與所觀測到的油藏或油井的主要動態指標例如壓力、產量、氣油比、含水等進行對比，如果發現兩者之間有較大的差異，而使用的數學模型又正確無誤，則說明模擬時所用的靜態參數不符合油藏的實際情況。這時，就必須根據底層靜態參數與壓力、產量、氣油比、含水等動態參數的相關關系，對所使用的油層靜態參數作相應的修改，然后用修改后的油層參數再次進行計算并進行對比。如果仍有差異，則再次進行修改。這樣進行下去，直到計算結果與實測動態參數相當接近，達到允許的誤差范圍為止。用計算機程序來實現這個過程就稱為“自動歷史擬合”。

歷史擬合問題是通過調整敏感參數(如孔隙度、滲透率等)，使得數值模擬計算的量如壓力、油氣比、含水等都接近實際測量值。實質上是一個最優化問題。

需要擬合的模型可以寫為：

U＝U(t，a)

其中U為目標擬合量，如壓力、油氣比、含水等；a為m個被估參數，a＝(a₁，a₂，…，a_m)^T，如滲透率、孔隙度等；t是時間。

問題是求目標函數

f(a)=Σi=1N[Ui-U(ti,ai)σi]2,i=1,2,...,N]]>

的極小值。其中，U_i是在t_i時刻油田實際測量的壓力、含水、油氣比等目標擬合量。σ_i是在t_i時刻的測量標準差。即尋找參數a^*使計算值U＝U(t_i，a_i^*)與實際測量值U_i的誤差平方和達到極小值。

這個目標函數f(a)的值就稱為“擬合評價值”。

遺傳算法借鑒了自然選擇的生物進化論思想，是一種模擬生物進化過程的隨機算法。

在一定地域中，一個物種的全體成員構成一個種群。

對遺傳算法而言，種群是要解決問題的一組潛在解。種群的開始，一般使用隨機的方法產生。算法中“種群”中成員數目的多少稱為“種群規模”，“最大演化代數”指算法中控制種群繁殖的最大代數。

成員個體對環境的適應程度叫做適應度。算法依據適應度評價個體的優劣。