[發(fā)明專(zhuān)利]數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的注水油藏優(yōu)化方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110028282.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112861423B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 檀朝東;王春秋;趙小雨;牛會(huì)釗;宋文容;宋健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（北京）;北京雅丹石油技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/27
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/27;G06N3/092;G06N20/00;G06N7/01;E21B43/20;G06F111/06;G06F111/08;G06F111/10
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣

1.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的注水油藏優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括：

基于靜態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)采集的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)建立初步的油藏模型；

隨機(jī)選取關(guān)于油藏參數(shù)的歷史生產(chǎn)參數(shù)對(duì)初步的油藏模型進(jìn)行油藏模型數(shù)值模擬；

在油藏模型的數(shù)值模擬結(jié)果與生產(chǎn)歷史之間的差異小于第二閾值的情況下，以初步的油藏模型作為后續(xù)注水方案和排采方案優(yōu)化的油藏模型；

在油藏模型的數(shù)值模擬結(jié)果與生產(chǎn)歷史之間的差異大于第二閾值的情況下，基于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)與所述數(shù)值模擬結(jié)果的關(guān)聯(lián)度分析選取至少一個(gè)關(guān)聯(lián)度大于第一閾值的至少一個(gè)第一參數(shù)，并通過(guò)優(yōu)化至少一個(gè)所述第一參數(shù)的方式調(diào)整初步的油藏模型以使得數(shù)值模擬結(jié)果與生產(chǎn)歷史之間的差異小于第二閾值；

基于所述油藏模型獲取儲(chǔ)層物理性質(zhì)且利用深度學(xué)習(xí)算法/機(jī)器學(xué)習(xí)算法確定分層注采的注水方案和排采方案，其中，

以使得分層注水和分層采油彼此協(xié)同作用的方式確定一體化的注水方案和排采方案；

基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)/深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法以同時(shí)優(yōu)化分層注水參數(shù)及分層采油參數(shù)的方式執(zhí)行所述一體化的注水方案和排采方案的步驟如下：

構(gòu)建關(guān)于環(huán)境狀態(tài)和執(zhí)行模塊執(zhí)行動(dòng)作的價(jià)值函數(shù)；

在價(jià)值函數(shù)收斂且優(yōu)化決策未使得環(huán)境狀態(tài)達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)的情況下，或者在價(jià)值函數(shù)收斂且相應(yīng)注采設(shè)備（300）未損壞的情況下，

基于ε-greedy貪婪策略獲取對(duì)應(yīng)環(huán)境狀態(tài)下的第一動(dòng)作；

獲取執(zhí)行第一動(dòng)作后的新環(huán)境狀態(tài)以及對(duì)應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)；

基于新的環(huán)境狀態(tài)以及對(duì)應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)進(jìn)行學(xué)習(xí)更新，其中，

基于先前環(huán)境狀態(tài)下的先前價(jià)值與損失函數(shù)的線(xiàn)性疊加進(jìn)行學(xué)習(xí)更新，并基于學(xué)習(xí)速率以及現(xiàn)實(shí)價(jià)值與先前環(huán)境狀態(tài)下的先前價(jià)值之差構(gòu)建損失函數(shù)，其中，

現(xiàn)實(shí)價(jià)值包括在線(xiàn)學(xué)習(xí)的第一現(xiàn)實(shí)價(jià)值和離線(xiàn)學(xué)習(xí)的第二現(xiàn)實(shí)價(jià)值；

在更新后，將環(huán)境狀態(tài)更新為新環(huán)境狀態(tài)從而作為下一輪控制的初始狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注水油藏優(yōu)化方法，其特征在于，優(yōu)化至少一個(gè)所述第一參數(shù)的步驟如下：

基于所述歷史生產(chǎn)參數(shù)隨機(jī)選取第一參數(shù)的初始值；

基于至少一個(gè)所述第一參數(shù)的初始值進(jìn)行預(yù)測(cè)以生成多個(gè)所述油藏模型的數(shù)值模擬結(jié)果；

基于預(yù)測(cè)的多個(gè)所述油藏模型的數(shù)值模擬結(jié)果與生產(chǎn)歷史之間的差異逐級(jí)調(diào)整所述第一參數(shù)以使得預(yù)測(cè)的多個(gè)所述油藏模型的數(shù)值模擬結(jié)果與生產(chǎn)歷史之間的差異小于第二閾值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注水油藏優(yōu)化方法，其特征在于，基于所述油藏模型獲取儲(chǔ)層物理性質(zhì)且利用深度學(xué)習(xí)算法/機(jī)器學(xué)習(xí)算法確定分層注采的注水方案和排采方案的步驟如下：

基于所述油藏模型獲取關(guān)于儲(chǔ)層流體流動(dòng)的第二參數(shù)，其中，

所述第二參數(shù)至少包括儲(chǔ)層巖石物理性質(zhì)、單砂延伸及幾何結(jié)構(gòu)、斷層集合結(jié)構(gòu)及封閉性、注采剖面、注水井及采油井中的射孔和增產(chǎn)層、注水井及采油井的相對(duì)位置中的一個(gè)或幾個(gè)；

基于所述第二參數(shù)確定一體化的注水方案和排采方案，其中，

基于所述靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)以及所述第二參數(shù)量化注水效果和排采效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)；

基于深度學(xué)習(xí)算法/機(jī)器學(xué)習(xí)算法獲取注水方案和排采方案。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的注水油藏優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法還包括基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法優(yōu)化所述一體化的注水方案和排采方案，其中，

一體化的注水方案和排采方案的優(yōu)化目標(biāo)為凈現(xiàn)值最大；

基于實(shí)時(shí)測(cè)量的高維動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)至少獲取壓力和飽和度分布的變化，并以高維的壓力及飽和度變化作為深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的輸入；

至少以注水頻率和采油頻率作為決策變量；

基于油藏模型提供的所述第二參數(shù)以至少補(bǔ)充儲(chǔ)層巖石物理性質(zhì)、注水井及采油井的相對(duì)位置的方式調(diào)整優(yōu)化的注水方案和排采方案。