[發(fā)明專利]復(fù)雜斷塊油藏多目標(biāo)注采調(diào)控優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910370374.5
• 申請(qǐng)日: 2019-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN110363325B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫煥泉;楊勇;吳義志;王建;劉維霞;宋志超;卜亞輝;薛玉榮;張紅;楊姝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02;G06F30/20;G06F111/10;G06F111/06;G06F111/04
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

1.復(fù)雜斷塊油藏多目標(biāo)注采調(diào)控優(yōu)化方法，其特征在于，該復(fù)雜斷塊油藏多目標(biāo)注采調(diào)控優(yōu)化方法包括：

步驟1，收集目標(biāo)區(qū)域信息，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行建模；

步驟2，將目標(biāo)區(qū)域按照特征及矛盾劃分區(qū)域；

步驟3，根據(jù)各個(gè)區(qū)域的主要矛盾，對(duì)區(qū)域設(shè)計(jì)相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)；

步驟4，利用多目標(biāo)優(yōu)化算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化；

步驟5，在獲得的多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果集合中選取經(jīng)濟(jì)效益最大化結(jié)果，或選擇某一個(gè)目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化效果更好的優(yōu)化效果，或者各個(gè)目標(biāo)函數(shù)均衡優(yōu)化的生產(chǎn)方案作為最終解決方案；

在步驟2中，根據(jù)油藏的水驅(qū)動(dòng)用情況以及剩余油分布狀況，將油藏劃分成不同的區(qū)域；復(fù)雜斷塊油藏劃分為三個(gè)區(qū)域，分別是高部位斷層遮擋難動(dòng)用帶、腰部井間動(dòng)用不均衡帶、低部位高水淹區(qū)；

在步驟3中，對(duì)于高部位斷層遮擋難動(dòng)用帶，該區(qū)域油井含水率低，水驅(qū)動(dòng)用程度低，在生產(chǎn)開發(fā)過程中先不關(guān)注產(chǎn)水情況，目標(biāo)函數(shù)確保產(chǎn)油量最大化，見公式(3)：

其中，f₁為高部位目標(biāo)函數(shù)，n為時(shí)間步，i為生產(chǎn)井序號(hào)，T_i為總的時(shí)間步，t為時(shí)間步長(zhǎng)，N_p為生產(chǎn)井?dāng)?shù)，為單位時(shí)間步第i口生產(chǎn)井產(chǎn)油量，rate為年利率；約束條件為單井極限注采量與最小井底流壓；

對(duì)于腰部井間動(dòng)用不均衡帶，該區(qū)域油井含水率中等，剩余儲(chǔ)量大，需均勻驅(qū)替以降低該區(qū)域內(nèi)部矛盾；定義流場(chǎng)強(qiáng)度的均勻程度為流場(chǎng)變異系數(shù)，見公式(5)，流場(chǎng)變異系數(shù)越大代表油藏驅(qū)替越不均衡，系數(shù)越小代表油藏驅(qū)替程度越均勻；目標(biāo)函數(shù)為流場(chǎng)變異系數(shù)最小，見公式(4)，約束條件為單井極限注采量與注采平衡：

其中，f₂為腰部位目標(biāo)函數(shù)，m為網(wǎng)格數(shù)，k為網(wǎng)格編號(hào)，W_k為第k個(gè)網(wǎng)格的流場(chǎng)變異系數(shù)，ΔR_wk是流過網(wǎng)格k過水倍數(shù)，S_wck和S_wk分別為網(wǎng)格k生產(chǎn)前后的含水飽和度，Q_INk是流過網(wǎng)格k的流體流量，V_k為網(wǎng)格k的體積，φ_k為網(wǎng)格k的孔隙度；

對(duì)于低部位高水淹區(qū)，該區(qū)域油井含水率高，需要提高注采比，保持油藏整體壓力以支撐其他區(qū)域的開采情況，保證水線均勻分布有助于抑制異常高低壓區(qū)的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)正常的水驅(qū)開發(fā)效率，約束條件為單井極限注采量與累計(jì)注采比2:1以上

其中，T_i為總的時(shí)間步，t為時(shí)間步長(zhǎng)，N_p為生產(chǎn)井?dāng)?shù)，N_I為注入井?dāng)?shù),為單位時(shí)間步第i口生產(chǎn)井產(chǎn)油量，為單位時(shí)間步第j口生產(chǎn)井注水量，rate為年利率，ɑ與b分別為權(quán)重系數(shù)；

步驟4包括：

(4.1)確定最大迭代次數(shù)maxInter、種群數(shù)Pop、交叉概率Pc和變異概率Pm；

(4.2)根據(jù)油藏對(duì)各個(gè)注采井的約束條件，隨機(jī)生成Pop套生產(chǎn)方案；

(4.3)構(gòu)建外部存檔集，確保能夠?qū)崟r(shí)的保留優(yōu)化過程中的最優(yōu)結(jié)果，外部存檔集的大小是Pop或者其他數(shù)值；

(4.4)將初始化的Pop套方案存入外部存檔集；

(4.5)將初始方案中的各個(gè)方案隨機(jī)選擇進(jìn)行交叉變異操作得到新的方案，將新的方案再次存入外部存檔集，對(duì)存檔集進(jìn)行擁擠距離排序操作后再進(jìn)行非支配排序操作，刪除外部存檔集中排序最末的部分，以使外部存檔集內(nèi)數(shù)據(jù)不超過外部存檔集的大小；

(4.6)多次重復(fù)(4.5)步，直到達(dá)到最大迭代次數(shù)maxInter后停止并輸出外部存檔集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜斷塊油藏多目標(biāo)注采調(diào)控優(yōu)化方法，其特征在于，步驟1包括：

(1)根據(jù)斷塊油藏的特點(diǎn)，確定實(shí)施的斷塊油藏區(qū)域；

(2)分析油藏注采情況，確定區(qū)域適合進(jìn)行注采調(diào)控區(qū)域；

(3)收集油藏靜態(tài)數(shù)據(jù)；

(4)根據(jù)地質(zhì)參數(shù)構(gòu)建油藏靜態(tài)模型；

(5)收集油藏動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)；

(6)建立數(shù)值模擬模型，進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬開發(fā)計(jì)算。