[發明專利]一種基于隨機模擬的地層壓力預測方法

有效

• 申請號: 201810253863.8
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108561127B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 張挺
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;G06T17/05
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

本發明涉及一種基于隨機模擬的地層壓力預測方法，該方法根據信息熵理論，確定數據模板的最優尺寸，利用數據模板掃描地層壓力的訓練圖像并提取訓練圖像的模式特征；通過主成分分析或多維尺度變換對該模式降維，并利用k?means算法進行分類，獲取分類數據的均值作為該類的代表均值，再比較已知的地層壓力數據與上述均值的差異，隨機選取差異最小的分類中的地層壓力數據作為預測值。與現有技術相比，本發明可有效實現地層壓力數據的預測，且能夠提高預測速度、提高預測質量。

技術領域

本發明涉及一種地層壓力預測方法，尤其是涉及一種基于隨機模擬的地層壓力預測方法。

背景技術

地層壓力是一個油田在勘探開發過程中所要取得的一個基礎數據。在油田的地質勘探過程中，一個區域地層壓力的準確預測能為了解該地區油氣的分布、運移以及聚集等方面的規律提供重要信息，有助于設計和制定合理的開發方案、提高油氣產量；在油田的鉆井實踐中，地層壓力預測的準確程度，關系到所用鉆井液密度是否準確，設計的井深結構是否合理，這有助于減少鉆井過程中井噴井漏等事故的發生，使得鉆井速度提高、鉆井周期縮短，減少了鉆井施工的成本，直接關系到油田的開發速度和經濟效果，并對油田工作人員的生命財產安全有著重要影響，具有極大的經濟效益和社會效益。另外，準確地預測地層壓力還能夠減少泥漿對地層的侵害，有利于保護油氣層。

常用的地層壓力監測方法主要有：d_c指數法、標準化鉆速法以及頁巖密度法等。隨著鉆井技術的不斷進步，近幾年又有不少新的隨鉆地層壓力監測方法相繼問世，但這類方法實質上是一種地層壓力的監測方法，而并非能實現對某口井或某個區域的地層壓力進行可靠的預測。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于隨機模擬的地層壓力預測方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于隨機模擬的地層壓力預測方法，包括以下步驟：

S1：將已知的地層壓力數據指定在三維區域，獲取三維地質訓練圖像；

S2：根據隨機模擬的信息熵理論獲取最優尺寸的數據模板，利用數據模板掃描三維地質訓練圖像，獲取包含訓練圖像結構特征的模式，并建立模式庫；

S3：對模式庫中的模式進行降維；

S4：對降維后的模式分類，獲取多個子空間，對每個子空間的所有模式求取平均模式；

S5：在地層壓力的預測區域中定義一條隨機訪問路徑，對預測區域內的未知節點進行訪問，判斷預測區域內是否仍有未知節點，若是，執行下一步，否則，結束訪問；

S6：判斷待預測區域中是否有條件數據，若是，執行下一步，否則，從模式庫隨機提取一個模式后，執行步驟八；

S7：對條件數據和子空間中的平均模式求差異，對差異值最小的平均模式所對應的子空間中提取任意一個模式作為模擬結果；

S8：將提取的模式拷貝至待預測區域，獲取當前預測區域的預測值；

S9：重復步驟S6到S7，繼續對其他節點進行模擬，直到訪問路徑上的所有節點被模擬完畢。

優選地，所述的步驟S2的具體內容為：

繪制信息熵中的熵值隨數據模板尺寸的變化曲線，計算每個模板尺寸對應的曲線斜率，選取斜率小于給定閾值所對應的第一個模板尺寸作為最優模板尺寸，進而確定最優尺寸的數據模板。

優選地，采用主成分分析或多維尺度變換對模式庫中的模式進行降維。

優選地，采用k-means算法對降維后的模式分類。

優選地，采用歐氏距離對條件數據和子空間中的平均模式求差異。