[發明專利]一種基于線性動態系統的油氣田注采產量動態預測方法

在審

• 申請號: 202111019970.2
• 申請日: 2021-09-01
• 公開（公告）號: CN113722999A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 羅怡雯;田志欣
• 申請（專利權）人: 北京中地金石科技有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F17/11;G06F17/16;G06K9/62;G06F113/08;G06F119/10
• 代理公司: 北京沁優知識產權代理有限公司 11684
• 代理人: 田婕

1.一種基于線性動態系統的油氣田注采產量動態預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：基于水驅油氣田整個儲層的控制物質平衡方程，建立起線性動態系統LDS產量預測模型；

步驟S2：利用期望最大化EM方法對所述線性動態系統LDS產量預測模型中的模型參數做出估算；

步驟S3：動態數據的整理與劃分，將數據集按照一定比例劃分為訓練集與測試集；

步驟S4：所述模型參數的初始化以及參數計算，整合預測結果并計算相對誤差。

2.根據權利要求1所述的基于線性動態系統的油氣田注采產量動態預測方法，其特征在于：在所述步驟S1中，在所述水驅油氣田的開采過程中，所述整個儲層的控制物質平衡方程為：

其中，c_t是總可壓縮性，MPa^-1；V_p是儲層的孔隙體積，m³；是儲層壓力的平均變化率，MPa/t；i(t)和q(t)分別表示時間t處的總注入率和生產率，m³/t。

3.根據權利要求2所述的基于線性動態系統的油氣田注采產量動態預測方法，其特征在于：在所述步驟S1中，所述線性動態系統LDS產量預測模型主要包含三部分：

隱藏狀態方程：

z_n+1＝Az_n+Bu_n+w,w～N(0,Q)

觀測方程：

x_n＝Hz_n+Cu_n+v,v～N(0,R)

模型的初始狀態：

其中，s為初始狀態變量的噪聲系數，無因次；w為系統噪聲系數，無因次；v為觀察噪聲系數，無因次；Q，R，V₀分別為w，v，s的協方差矩陣系數，無因次。

4.根據權利要求3所述的基于線性動態系統的油氣田注采產量動態預測方法，其特征在于：在所述步驟S2中，分為兩步對所述模型參數進行迭代更新，第一步為人為初始化所述模型參數之后得到數據的預測值；第二步為在利用得到的數據的預測值反過來估計所述模型參數；所有的計算過程通過Python編程實現。

5.根據權利要求4所述的基于線性動態系統的油氣田注采產量動態預測方法，其特征在于：在所述步驟S3中，所述訓練集：所述測試集＝7：3。

6.根據權利要求5所述的基于線性動態系統的油氣田注采產量動態預測方法，其特征在于：在所述步驟S4中，所述訓練集與所述測試集的相對誤差分別小于5％和10％即為滿足精度要求；最終的月產量預測值等于10次所述預測結果的平均值。