[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

技術領域

本發明涉及一種蒸汽驅注采方案確定方法，特別涉及一種基于隨機擾動粒子群算法的蒸汽驅注采方案確定方法。

背景技術

隨著全球經濟的不斷發展，石油的地位顯得越來越重要，在稀油資源不斷減少的情況下，人們越來越重視稠油的開采。目前，我國稠油年產量已達3000萬噸，約占全國原油產量的10％，在我國整個石油工業可持續發展中扮演著十分重要的角色。蒸汽驅是開發稠油油藏的主要手段之一，實施的規模正在不斷擴大。蒸汽驅是按照一定的井網形式，從注入井中連續注入蒸汽，把油驅向周圍的生產井，并在這一過程中將油加熱，降低其粘度。蒸汽驅開發是一項極其復雜的系統工程，已成為世界范圍內的開采稠油的主要技術之一。

蒸汽驅作為開采稠油油藏的一種行之有效的方法，可取得較好的開發效果。當油藏地質條件一定時，蒸汽驅開發效果受到注采參數的直接影響。國內外學者對注采參數影響蒸汽驅開采效果進行分析和研究，其中注汽量、注汽干度是影響蒸汽驅注采方案好壞的關鍵因素。

注汽量過高，蒸汽在地層中推進速度快，只能驅掃流度較大的部位，且使蒸汽過快地竄入生產井，蒸汽波及程度低，影響蒸汽驅開發效果。注汽量過低，又將使蒸汽所攜帶的熱量大量地散失到上下蓋層，造成熱效率低，蒸汽驅開發效果也較差。注汽干度是一個描述蒸汽所攜帶熱量情況的參數，它不僅關系到單位時間內注入油層中的熱量大小，而且關系到能否在油層中建立起不斷向前推進的蒸汽帶。蒸汽驅注采方案中注汽量和注汽干度是蒸汽驅施工方案中非常重要的參數，較好地確定這些參數可以提高采收率并且能有效延長生產井壽命，獲得蒸汽驅油藏最大采收率和最佳經濟效果。

目前，蒸汽驅施工方案中注采參數的確定主要是由蒸汽驅專家根據自己多年積累的豐富經驗和大量計算而設計出來的，而且需要調整的參數較多，計算速度慢，得到的數據不一定是最優的，手工確定此數據工作量非常龐大，而且效果不是太好。粒子群優化算法是近十幾年發展起來的一種較新的群智能算法，因其具有操作簡單，收斂快等優點，已經廣泛的用于解決各種優化問題，包括各類工程優化問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有蒸汽驅注采方案確定方法需要調整參數較多、操作復雜、計算速度慢、注采方案非最優的問題，提供一種基于隨機擾動粒子群算法的蒸汽驅注采方案確定方法。

本發明的基于隨機擾動粒子群算法的蒸汽驅注采方案確定方法，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；