[發明專利]一種高含水后期油藏流場分級評價方法

在審

• 申請號: 201910584807.7
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110306971A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 陶自強;姜瑞忠;張海濤;劉海富;張春光;萬永剛;李佩敬;成洪文
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司大港油田分公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;G06Q50/02
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王楠

1.一種高含水后期油藏流場分級評價方法，其特征在于，包括步驟如下：

S1、確定面通量作為油藏流場評價的唯一指標，如圖1；

S2、對ECLIPSE導出的面通量場數據進行初步聚類分析，采用模糊C均值聚類分析將面通量進行聚類，得到聚類中心和聚類數目，根據聚類數目在0～1范圍內給定流場強度定義值；

S3、選取戎下型隸屬函數對面通量場數據進行歸一化處理，根據選取的戎下型隸屬函數，利用MATLAB中Curve Fitting工具對步驟S2中的聚類點進行擬合，每個聚類點的表達形式為(聚類中心，流場強度定義值)，得到隸屬函數中未知量的值；

S4、對原始每個面通量場數據重新進行數學處理：根據戎下型隸屬函數，重新對ECLIPSE導出的面通量場數據進行歸一化處理，得到每個面通量場數據的流場強度；

S5、再次利用模糊C均值聚類分析對數據范圍0～1之間的流場強度進行分級；先根據模糊C均值聚類分析聚類出不同分級數下有效性函數的大小，再做出有效性函數和分級數兩者之間的關系曲線圖，根據有效性函數和分級數兩者之間的關系曲線圖得到最佳分級數，有效性函數數值最小的分級數為最佳分級數；然后根據模糊C均值聚類分析，得出每級流場的上限值與下限值；

S6、根據S5中計算得到的每級流場的上限值與下限值，利用MATLAB輸出計算后的每級流場的上限值、下限值，將輸出的上限值、下限值數據導入油藏數值模擬軟件Eclipse，得到分級后流場圖，達成完整的流場評價體系。

2.根據權利要求1所述的高含水后期油藏流場分級評價方法，其特征在于，在步驟S3中，戎下型隸屬函數表達式為：

式中，μ_x為指標的隸屬函數值；x為指標值；a₁為指標最小值；a₂為指標最大值，a、b為需要求得的未知量。

3.根據權利要求1所述的高含水后期油藏流場分級評價方法，其特征在于，S4中，根據油藏數值模擬輸出的面通量數值，利用戎下型隸屬函數進行歸一化處理，并將歸一化后的面通量定義為流場強度L，見式(2)：

其中，M為面通量場數據，M₁為面通量場數據最小值，M₂為面通量場數據最大值。

4.根據權利要求1所述的高含水后期油藏流場分級評價方法，其特征在于，在步驟S5中，先構造有效性函數，V_w(V_c,U_c)定義為緊致性度量和分離性度量的比值，因此，V_w的最小值對應最佳的模糊C均值聚類劃分最佳的最佳聚類數c^*；

有效性函數如公式(3)所示：

式中，V_w(V_c,U_c)為有效性函數，Com^N(V_c,U_c)為標準化的緊致性度量，Sep^N(c,U_c)為標準化的分離性度量，V_c為相應的聚類中心，U_c為模糊劃分矩陣，c為聚類數，N為自然數；

然后再將步驟S4中得到的流場強度通過模糊C均值聚類分析，得到每級流場的上限值與下限值。

5.根據權利要求4所述的高含水后期油藏流場分級評價方法，其特征在于，以V_w為有效性函數，以模糊C均值聚類為聚類算法，尋求數據集最佳聚類數的步驟如下：

步驟一：對模糊C均值聚類算法和V_w有效性函數的參數進行初始化：c＝2，m＝2，ε＝0.00001，其中m和ε為模糊C均值聚類算法中的參數；

步驟二：對給定數據集以c為聚類數運行模糊C均值聚類算法，求出相應的聚類中心V_c和模糊劃分矩陣U_c；

步驟三：利用步驟二中結果，計算并儲存緊致性度量Com(V_c,U_c)和分離性度量Sep(c,U_c)；

步驟四：如果c<c_max，令c＝c+1，轉到步驟二；否則轉到步驟五；

步驟五：對Com(V_c,U_c)和Sep(c,U_c)(c＝2,3,…,c_max)進行標準化，并根據等式(3)計算出相應的V_w(V_c,U_c)；

步驟六：找出最小值并記錄與之對應的c值，定義該c值為給定數據集的最佳聚類數c^*。