[發明專利]基于隨機擾動粒子群算法的蒸汽驅注采方案確定方法

有效

• 申請號: 201210008446.X
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102606120A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 倪紅梅;范英才;劉濤;李秀巒;劉春澤
• 申請（專利權）人: 倪紅梅
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;G06N3/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.基于隨機擾動粒子群算法的蒸汽驅注采方案確定方法，其特征在于它包括如下步驟：

步驟一：獲取某稠油油藏區的油藏描述、地層原始條件、地下流體屬性、地下巖石屬性、注入井和生產井相關參數，對該油藏區建立蒸汽驅解析模型；

步驟二：設定粒子群算法的參數，所述的參數包括：粒子種群規模N，粒子維數L，粒子各維的速度范圍[V_imin，V_imax]，其中i＝1，2，…，L，粒子各維位置的范圍[X_imin，X_imax]，其中i＝1，2，…，L，慣性權重w，學習因子C₁和C₂，擾動步長step，最大迭代次數Iter_Max和相鄰兩次迭代的適應度最小變化量Var_Min；

該稠油油藏區進行連續n個月的注汽，第i個月的注汽量為x_i，其中i＝1，2，…，n，n為正整數，x_n+1表示該油藏區的注汽干度，則粒子群中每個粒子X的編碼為：X＝(x₁，x₂，…x_n，x_n+1)，每個粒子的維數L為n+1，粒子各維的速度范圍[V_imin，V_imax]，粒子各維位置的范圍[X_imin，X_imax]，即各月注汽量和注汽干度的范圍；

步驟三：利用隨機函數產生每個粒子各維位置和速度的初始值x_i⁽¹⁾(i＝1，2，…，L)和v_i⁽¹⁾(i－1，2，…，L)，令初始的迭代次數t＝1，粒子群優化開始；

步驟四：對于每個粒子對應蒸汽驅注采方案應用蒸汽驅解析模型進行效果模擬，從模擬輸出的性能指標中得到第t次迭代的累計油汽比f^(t)，將f^(t)作為該粒子的適應度評價值；

比較累計油汽比和該粒子歷史上最大累計油汽比Pbest，當f^(t)＞Pbest時，且粒子各維位置處于適宜解空間內，即X_imin＜x_i^(t)＜X_imax(i＝1，2，…，L)，則Pbest＝f^(t)，Pbest為個體極值，轉入步驟五；

步驟五：從所有粒子中選擇個體極值Pbest最大的粒子作為全局極值Gbest對應的粒子；

步驟六：設置循環計數器初值times2＝0，對每個粒子記憶中最優粒子開始隨機擾動，轉入步驟七；

步驟七：對每個粒子記憶中最優粒子進行隨機擾動操作：Pbest_new＝Pbest_old+step*rand，式中Pbest_new為新產生點的位置，Pbest_old為記憶中最優粒子的位置，step為擾動步長，rand為分布在[0，1]間的隨機數；

步驟八：應用蒸汽驅解析模型進行效果模擬，輸出新產生點的適應度評價值，若大于記憶中最優粒子的適應度評價值，則接受新產生點為記憶中最優粒子；

步驟九：如果times2小于粒子種群規模N，times2＝times2+1，轉入步驟七；否則轉入步驟十；

步驟十：根據下面的公式更新每個粒子各維位置和速度，獲取新的位置x_i^(t+1)和速度v_i^(t+1)：

vi(t+1)=wvi(t)+c1r1(Pbesti-xi(t))+c2r2(Gbest-xi(t))]]>

xi(t+1)=xi(t)+vi(t)]]>

上式中，r₁和r₂是[0，1]之間的隨機數；

步驟十一：如果t＝Iter_Max，或者相鄰兩次迭代的全局極值之差小于適應度最小變化量Var_Min，則全局極值Gbest對應的粒子結果即是最優的該油藏區蒸汽驅注采方案，轉入步驟十二；否則，t＝t+1，返回步驟四。

步驟十二：根據步驟十一確定的最優該油藏區蒸汽驅注采方案，應用蒸汽驅解析模型進行效果模擬，輸出累計產油量、累計油汽比和采收率。

2.根據權利要求1所述的基于隨機擾動粒子群算法的蒸汽驅注采方案確定方法，其特征在于每間隔迭代次數為m時，0＜m＜Iter_Max，在初始種群中對最差粒子重新初始化其位置和速度。