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

有效

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

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)驅(qū)動的注水油藏優(yōu)化方法和系統(tǒng)，所述方法包括：基于靜態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)采集的動態(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。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油藏工程開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及數(shù)據(jù)驅(qū)動的注水油藏優(yōu)化方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

智能油田是在數(shù)字油田的基礎(chǔ)上，充分利用大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)以及智能算法等新一代信息技術(shù)，使油田具備觀察(實(shí)時(shí)采集監(jiān)測數(shù)據(jù))、思考(大數(shù)據(jù)分析方法)、決策(機(jī)器學(xué)習(xí)及智能優(yōu)化方法)以及執(zhí)行(智能油氣井調(diào)控設(shè)備)的能力，智能油田技術(shù)基于全方位的互聯(lián)互通，有效整合油田運(yùn)行的各個(gè)系統(tǒng)。

人工注水方案優(yōu)化設(shè)計(jì)主要依賴于油藏工程方法或數(shù)值模擬技術(shù)，設(shè)計(jì)方案隨機(jī)性強(qiáng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且容易遺漏最優(yōu)方案。油藏動態(tài)實(shí)時(shí)生產(chǎn)優(yōu)化理論是當(dāng)前油田自動注采方案設(shè)計(jì)的重要研究熱點(diǎn)，其主要是結(jié)合油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與最優(yōu)化理論，將油水井注采參數(shù)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為最優(yōu)控制模型求解，采用諸如伴隨梯度、隨機(jī)擾動梯度算法、啟發(fā)式算法等最大化模型函數(shù)，進(jìn)而自動求解最優(yōu)工作制度，但由于梯度求解難度較高，數(shù)模運(yùn)算量較大、實(shí)際優(yōu)化問題的維數(shù)較高，帶來優(yōu)化算法的低效問題。井間連通性是注水優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，基于注采動態(tài)數(shù)據(jù)的井間連通性模型已逐漸從單項(xiàng)發(fā)展到油水兩項(xiàng)、單層發(fā)展到多層預(yù)測的新階段，具有計(jì)算快速、可定量表征井間連通關(guān)系等優(yōu)點(diǎn)，在油藏方案評價(jià)設(shè)計(jì)中逐步得到應(yīng)用。但是對當(dāng)前連通性模型進(jìn)行復(fù)雜油藏油水動態(tài)預(yù)測時(shí)，飽和度追蹤方法尚未應(yīng)用于油藏分層注采優(yōu)化方案中，因此不能切實(shí)地對當(dāng)前油藏開采方案進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從而提高油藏開采效率。

例如，公開號為CN108868712B的中國專利文獻(xiàn)公開了一種基于連通性方法的油藏開發(fā)生產(chǎn)優(yōu)化方法和系統(tǒng)。該發(fā)明以井間連通單元為對象建立精確的前緣追蹤方法進(jìn)行飽和度計(jì)算，獲得井點(diǎn)處各層油水兩項(xiàng)產(chǎn)出動態(tài)，通過對油藏歷史動態(tài)自動擬合反演連通模型參數(shù)，得到注采井間傳導(dǎo)率、流量劈分和注水效率等信息，并以此為依據(jù)通過迭代計(jì)算對油藏進(jìn)行分層動態(tài)配產(chǎn)配注自動優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少低效水驅(qū)方向流量，改善注采矛盾。但是，該專利提供的油藏開發(fā)方法和系統(tǒng)沒有考慮到油藏的非均質(zhì)物性，特別是該專利文獻(xiàn)的技術(shù)方案是以井筒設(shè)備獲取的大量的注水采油分層數(shù)據(jù)來解釋和觀測油藏，這些數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上具有高度的非均質(zhì)性，并且油藏地質(zhì)和巖石物理性質(zhì)存在很大的不確定性。

此外，一方面由于對本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解存在差異；另一方面由于發(fā)明人做出本發(fā)明時(shí)研究了大量文獻(xiàn)和專利，但篇幅所限并未詳細(xì)羅列所有的細(xì)節(jié)與內(nèi)容，然而這絕非本發(fā)明不具備這些現(xiàn)有技術(shù)的特征，相反本發(fā)明已經(jīng)具備現(xiàn)有技術(shù)的所有特征，而且申請人保留在背景技術(shù)中增加相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)之權(quán)利。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供數(shù)據(jù)驅(qū)動的注水油藏優(yōu)化方法，所述方法包括：

基于靜態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)采集的動態(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)對初步的油藏模型進(jìn)行油藏模型數(shù)值模擬；