[發(fā)明專利]一種水平井流入控制裝置限流強(qiáng)度多目標(biāo)優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811465165.0
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109577968B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張銳;張繼鵬;楊斌;賈宗毅;張峰;周賢海;劉斌;李娜;唐逸男;高東亮;于亞楠;王俊豪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/12;G06F30/28;E21B49/00;E21B43/00;G06F111/06;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種水平井流入控制裝置限流強(qiáng)度多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

建立水平井ICD完井流動耦合模型；

以水平井產(chǎn)量和見水時間變異系數(shù)為目標(biāo)函數(shù)，設(shè)定約束條件，建立ICD限流強(qiáng)度多目標(biāo)優(yōu)化模型；

通過NSGA-Ⅱ算法對多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到多目標(biāo)優(yōu)化模型的最優(yōu)解集；

通過Topsis法根據(jù)最優(yōu)解集中的所有解到理想最優(yōu)解與理想最劣解的距離進(jìn)行排序，得到水平井ICD限流強(qiáng)度最優(yōu)方案；

所述見水時間變異系數(shù)目標(biāo)函數(shù)為求取最小見水時間變異系數(shù)：

式中，f₂(x)或CV為變異系數(shù)；n為水平井分段數(shù)；t_i為水平井各分段見水時間，day；為水平井平均見水時間，day；

所述水平井各分段見水時間通過底水油藏水平井見水時間預(yù)測模型進(jìn)行求取，所述底水油藏水平井見水時間預(yù)測模型為：

式中，S_wi為束縛水飽和度，f；S_or為剩余油飽和度，f；μ_w為地層水粘度，mpa·s；k_vw為水相垂直滲透率；ρ_w為地層水密度，kg/m³；z_w為避水高度，m；r_w為井眼半徑，m；μ_o為原油粘度，mpa·s；B_o為地層原油體積系數(shù)；q為產(chǎn)油量，m³/s；k_ho為油相垂直滲透率；h為油層厚度，m；L為水平井的水平段長度，m。

2.如權(quán)利要求1所述的一種水平井流入控制裝置限流強(qiáng)度多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，所述水平井ICD完井流動耦合模型依據(jù)水平井ICD完井的流動過程分為油藏滲流模型、ICD噴嘴的壓降模型和井筒流動壓降模型三個流動子模型，所述三個流動子模型組合后通過迭代法求解。

3.如權(quán)利要求1所述的一種水平井流入控制裝置限流強(qiáng)度多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，所述水平井ICD限流強(qiáng)度多目標(biāo)優(yōu)化模型的建立具體包括將水平井的水平段按照出砂臨界生產(chǎn)壓差與見水時間相近分為若干個分段，并對每個分段安裝不同限流強(qiáng)度的ICD，使各分段凈生產(chǎn)壓差小于出砂臨界壓差，同時各分段均勻見水。

4.如權(quán)利要求3所述的一種水平井流入控制裝置限流強(qiáng)度多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，所述每個分段即為一個完井單元，每個完井單元由若干根ICD管柱單根構(gòu)成。

5.如權(quán)利要求3所述的一種水平井流入控制裝置限流強(qiáng)度多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，所述水平井產(chǎn)量目標(biāo)函數(shù)為求取各分段產(chǎn)油量和的相反數(shù)的最小值：

其中，f₁(x)或Q指的是水平井的產(chǎn)量，m³/d；n為水平井分段數(shù)；q_i為水平井各分段產(chǎn)液速率，m³/d/m；L_i為水平井分段長度，m。

6.如權(quán)利要求4所述的一種水平井流入控制裝置限流強(qiáng)度多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，所述約束條件包括：

1)每個完井單元允許下入ICD管柱的最大個數(shù)為：

ICD管柱下入個數(shù)≤(完井單元長度-封隔器長度)/ICD管柱單根長度；

2)ICD噴嘴直徑為0.5～3mm；

3)ICD管柱產(chǎn)生的附加壓降滿足：

P_ICDP_e-P_wf-CDP

其中，P_e為油藏壓力，MPa；P_wf為井底流壓，MPa；CDP為出砂臨界生產(chǎn)壓差。