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现代产量递减曲线分析方法是研究油、气田动态规律的重要方法之一，推广运用中无法回避曲线拟合中的多解性问题，而克服曲线拟合中多解性问题的办法是利用计算机自动分析技术。目前，用理论模型自动拟合实测数据的自动分析是建立在最小平方非线性回归方法基础之上的，在解决多解性问题上尚存在三个弊端：①最后收敛值不一定代表的是最小值；②在控制参数相关性较好或者受某些参数的影响的实测数据不足时，其Hessian矩阵呈病态，最终导致计算结果不收敛，且其初值 的影响因素不大；③问题本身的复杂性（模型、数据精度、干扰等）和求解方法优劣，都关系到求解参数估计问题的成败。文章运用人工神经网络模式实现现代产量递减曲线自动分析，采用BP 网络模型对现代产量递减理论曲线进行训练学习。采用Pi-Sigma网络模型对实际产量曲线进行异联想恢复，解决曲线拟合的多解性问题。结合压力恢复曲线分析来检验现代产量递减曲线自动分析的人工神经网络方法的计算结果表明：现代产量递减曲线自动分析方法及其所运用的人工神经网络方法对解决多解性问题都能取得很好的效果，为油气藏工程中自动分析问题提供了新的现代途径。     

基于非平稳滤波算子的成像域最小二乘偏移

岩性油气藏储层的精确描述需要宽带波阻抗的成像结果。假设已经得到准确的背景阻抗,可以采用最小二乘叠前深度偏移(LS-PSDM)估计高保真、高分辨率的反射系数,进而采用合理的深度域反演方法,将背景阻抗和宽带反射系数融合成宽带波阻抗成像结果。LS-PSDM有数据域和成像域两种求解方法。数据域LS-PSDM由于其高昂的计算代价以及较慢的收敛速率,通常不能很好地应用于实际生产中;成像域LS-PSDM的关键是估计线性算子Hessian矩阵的逆,对常规成像结果去模糊,提高成像质量。由于Hessian矩阵规模庞大,无法直接进行计算及存储,研究了成像域最小二乘叠前深度偏移Hessian矩阵逆的近似估计方法:在总变差正则化约束下求解非平稳匹配滤波算子,近似Hessian矩阵的逆。将计算得到的非平稳滤波算子直接作用到常规成像结果上,即得到成像域LS-PSDM的反演结果。该方法极大程度降低了LS-PSDM的计算代价,并且计算稳定,适用于各类偏移算子。局部Sigsbee模型以及Marmousi模型的数值试验结果表明,求得的非平稳滤波算子能够较好地实现Hessian矩阵逆的功能,得到的成像域LS-PSDM结果相较于常规偏移成像结果具有更均衡的振幅,分辨率也有一定提高。根据该方法求解成像域LS-PSDM得到的高保真、高分辨率的反射系数为宽带波阻抗成像提供了重要的数据基础。     

致密低渗气藏气井动态分析方法

针对致密低渗气藏不稳定流动期较长的问题，提出基于不稳定流动理论的渗流模型描述气井的地层流动，并结合Duhamel原理求解变流量问题，建立了基于生产过程模拟的动态分析方法，可直接利用井口压力和产量进行单井动态分析。针对压力动态拟合中的参数多解性问题，引入Blasingame分析曲线，展现不稳定流动和拟稳态流动特征，提高了参数估算的可靠性。图4参8     

异常高压气藏气井产量递减自动拟合模型

根据Fraim导出的考虑岩石和水压缩性的定井底流压生产拟稳态气井产量和标准化时间关系,文章建立了异常高压气藏气井产量递减自动拟合数学模型。通过编制的气井产量递减自动拟合软件,可以确定异常高压气藏地层参数。用数值模拟预测的异常高压气藏气井产量递减数据,对模型的有效性进行了对比。对比研究表明,对异常高压气藏,用考虑岩石和水的压缩性气井产量递减自动拟合模型,比用不考虑岩石和水的压缩性的气井产量递减自动拟合模型计算结果更精确。此外,文章还给出了异常高压气藏标准化时间计算步骤。     

异常高压气藏气井产量递减自动拟合研究

在LM产量递减自动拟合方法的基础上,结合回归分析建立了异常高压气藏气井的产量递减自动拟合数学模型。运用该方法不需要进行图版拟合就可以确定出异常高压气藏的渗透率、孔隙度、有效厚度和地质储量。为了改善模型的预测精度,采用了去掉不稳定生产数据后,再用自动拟合方法来反求地层参数。为了便于模型在实际应用中得到正确的结果,提出了检验计算结果正确与否的检验标准。     

试井资料的计算机自动分析新方法

本文论述了一种新的采用非线性约束最小平方回归技术进行试井资料计算机自动分析的方法。实空间的压力响应采用Laplace数值反演,压力梯度采用差分求解的方法不仅可以对复杂的油藏模型进行分析,扩大了应用范围,而且计算速度也得到提高。此外采用Gill等人的Hessian矩阵处理方法,可以大大改善对"病态"(ill-defined)参数的处理,从而改善回归分析的收敛性。     

气井产量递减自动拟合方法适用条件研究

运用单井模拟器，模拟得到了不同储层物性的正常压力气藏气井生产史数据。采用这些数据．研究了LM自动拟合方法在正常压力气藏气井产量递减分析中的适用条件。研究表明，LM产量递减自动拟合对于特低渗气藏的计算结果偏差很大；LM模型适用于拟稳定时间相对较长的气藏，其计算结果比较准确。为了便于实际应用中得到正确的计算结果。提出了用标准化时间和标准化压力的半对数图来检验。     

大地电磁测深曲线的病态反演

在利用大地电磁测深曲线作反演时,常常由于对初始条件要求较严,或者由于某些模型参数存在等值性及其它的影响,使得反演方程组的系数矩阵出现病态性或奇异性,给求解带来了困难。为此,本文提供一种新解法,它可以克服上述的缺点,并在实际计算中取得了良好的效果。     

三维初至折射波静校正算法分析

采用时间项技术的三维初至折射波静校正方法在求解大型方程组时由于方程组的病态性质将遇到困难。本文利用折叠技术，将地震采集初至数据进行折叠处理，能基本消除高速层顶面旅行时的影响，再通过SIRT方法求解，不仅可以消除方程组的病态问题，而且可以在保证精度的情况下大幅度地减少方程的数目，显著提高求解的速度。经过理论资料和实际资料分别进行不同静校正量的处理效果对比，验证了此法的正确性和有效性。     

气井控制储量评价方法

评价气井控制储量是调整气田开发井网的重要环节,关系到气井工作效率和气藏最终采收率.针对气体非线性渗流问题,采用Russell拟压力函数和Meunier拟时间函数对气体非线性渗流控制方程组线性化,得到了与液体渗流控制方程组参数一一对应的气体渗流控制方程组.使用Duhamel褶积和拟稳态流动方程导出了简约的广义拟稳态渗流控制方程,反映了封闭气藏中气井在变产量同时变流压条件下的拟稳态生产动态特征,由此建立了利用生产数据评价气井控制储量的计算方法,可用于普通直气井、有水力垂直裂缝的直气井以及普通水平气井.通过实例分析给出了该方法的应用步骤和主要计算公式.     

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气田进入产量递减期后,一般通过Ａrps递减方程,应用典型曲线拟合或坐标变换法来研究递减规律。这些分析方法必须首先给定Ａrps进行了研究递减方程的形式,然后再求取有关的递减参数,因而不仅计算工作量大,而且带有很大的人为误差,以的递减参数一般不是最优的,预测结果往往偏差较大,分析认为,根据已获得的生产历史数据,经过一定的加工处理来预测气田产量,其准程度既取决于所使用的数学模型,又取决于所使用的数据处理方法,为此提出了用模拟退火算法求取递减以数的新方法,该方法应用于全局优化理论,依据通用递减方程,将递减参数的求解总是为最优化总是,然后再根据求取的递减判别递减类型,因此该方法通用性强。两个实际算例说明预测结果优于常规Ａrps递减分析方法,和实际数据吻合程度很高,适合于现场的推广应用。     

修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程及储量计算

由于页岩气藏孔隙度变化与常规气藏孔隙度变化不一样,受有效应力和基质收缩的耦合作用,前者使孔隙度减小,后者使孔隙度增加,因此建立页岩气藏物质平衡方程时必须考虑二者的综合作用。从物质平衡原理出发,运用Bangham固体变形理论、Langmuir等温吸附模型,推导出了修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程,并对方程线性化,得到只含有原始游离气和原始吸附气的直线方程。代入实际生产数据,求得关于线性方程的数据点,并对数据点线性拟合,其拟合方程的斜率是原始游离气的含量,截距是原始吸附气的含量,两者相加求得页岩气藏的原始地质储量。实例分析表明,考虑基质收缩效应,使得页岩压缩系数前期不断减小,后期趋于稳定;由于压缩系数的改变,使得页岩气藏储层孔隙度的变化比常规气藏缓慢;通过对页岩气藏岩石压缩系数的修正以及实际生产数据点的线性拟合,求得页岩气藏中吸附气的含量增加,游离气的含量减少,页岩气藏总地质储量增大,且与实际储量更加接近。     

低煤阶煤层气藏物质平衡方程建立及应用

针对低煤阶煤储层孔隙结构特征和储集机理,考虑煤基质较大孔隙中游离气、水的影响,建立了一个新的欠饱和低煤阶煤层气藏物质平衡方程。结合低煤阶煤层气藏的地质和生产动态资料,利用该物质平衡方程即可确定其地质储量。通过实例应用验证了新方程的准确性和适用性。与不考虑煤基质较大孔隙中游离气、水影响的陈元千方法相比,新方程计算的低煤阶煤层气藏地质储量值与实际值之间的误差更小,因此煤基质较大孔隙中存在的大量游离气和水在实际应用中不可忽略。新方程为低煤阶煤层气藏的动态储量评价分析提供了一种更加有效的方法。     

可调式燃气管线自动防喷安全阀设计

针对高压输气管线易发生喷漏事故的问题,研究设计了一种可调式燃气管线自动防喷安全阀。将该阀安装在高压输气管路中,正常生产时不起作用;无论何种原因造成管路内气流量大于限定流量(例如管线爆裂、闸阀失控等)时,该阀均能立即自动关闭,截断气源,制止事故的扩大和蔓延,并能在修好管路后,自动打开,恢复生产。为适应实际生产的不同流量要求,该阀设计了限定流量调节机构,可以方便地无级调节限定流量。     

石油产量预测的麦克斯韦模型

使用广义翁氏模型研究石油产量预测问题时,常采用线性试差法进行模型参数估计,该方法因需要预先设定1个参数值,并在此条件下求得另2个参数,所以受到的人为影响因素较多。基于统计学中的麦克斯韦分布,建立了两参数的麦克斯韦模型,提出了非线性最优化、一元多项式回归、二元线性回归这3种参数估计法求解麦克斯韦模型中的2个参数。依据1971-2016年挪威石油产量数据,对比了3种方法的求解过程及计算结果,并分析了3种方法的优缺点。结果表明：3种方法的计算结果与实际数据均非常吻合,由此证明了麦克斯韦模型的适用性及其参数估计方法的准确性;回归方法所得均方差极小,说明该方法具有较高的精度,而非线性最优化方法拟合的最高产量发生时间更为准确。这一研究为油气田的产量预测提供了新的模型和有效的模型参数估计方法。     

长庆油田致密气藏气井动态储量计算方法研究

长庆气区气井普遍面临储层低渗致密、压力测试数据缺乏、生产制度不稳定、井数多等难题,传统评价方法难以及时准确评价气井动态储量。针对长庆气区渗流及生产特征,提出了一种便于现场应用的产量不稳定分析方法,结果表明,引入叠加时间函数的致密气井动态储量评价方法,计算结果较为准确,可有效处理变产量,且不依赖于传统图版拟合,同时计算相对简单,方便现场应用,为快速、准确评价长庆气区致密气井动态储量提供了技术支持。     

物质平衡-拟压力近似条件法确定气藏储量

物质平衡法作为一种有效的手段被广泛应用于气藏储量或井控储量的确定。为简便准确地确定气藏储量，笔者从物质平衡原理出发导出了"物质平衡条件"，求解气体渗流数学模型，得到了"拟压力近似条件"。将二者结合，提出了"物质平衡-拟压力近似条件法"（MB-QAC方法）。利用该方法，通过边界控制流阶段（产量波动相较于边界作用可忽略）的生产数据便可准确地计算气藏储量。定产量、定流压以及复杂生产计划条件下的数值模拟数据以及气藏实例验证了其有效性。在生产数据记录可靠的条件下，储量计算误差一般小于5%。同时，数值模拟结果表明，动态物质平衡方程是一种近似关系，拟压力近似条件对于模拟的各种情形均成立。由于考虑了岩石和束缚水的压缩性、气井产量的波动和气体性质的变化，MB-QAC方法具有一定的理论基础，对于异常高压和正常压力系统的气藏均适用，但不适用于水体活跃的气藏。     

The Two-Rate Limit Test as a Tool for Determining Gas-in-place in Edge Water Drive Gas Reservoirs

Gas reservoirs off the southeast coast of Trinidad have wells that are prolific producers, with rates in excess of 100 million standard cubic feet per day. The determination of the gas in place is an essential parameter required before gas can be contracted. Unfortunately, these reservoirs exhibit water drive, which create estimation uncertainties, and several reservoirs are produced to shared-production facilities and water production is back allocated to fields. The drive mechanism must be identified to prevent poor estimation, particularly overestimation, of reserves. The authors use numerical simulation to evaluate the benefit of a two-rate limit test for evaluating gas in place at various times during the life of the local edge water drive gas reservoir. The results indicate that the two-rate limit test is useful and determinations using the flow test ensures that this surveillance data can be collected while still meeting stringent contracted gas delivery requirements.     

致密气藏气井非稳态线性渗流特征分析新方法

压裂后的致密气藏气井在生产过程中的较长时间内均表现为非稳态线性渗流,因此对该类气井线性流特征分析是进行气藏开发方案设计及生产数据分析的理论基础。针对致密气藏非稳态渗流方程,首先定义考虑应力敏感效应的拟压力函数,将天然气非线性渗流偏微分方程初步线性化。再利用Boltzmann变换方法将偏微分方程转化为常微分方程,通过打靶法结合四阶龙格库塔方法求解方程。将计算所得结果与数值模拟器Eclipse对比,二者吻合度较高,验证了模型的正确性。定流压生产时,分析压敏指数对气井早期产量变化以及压力场分布的影响,结果表明：压敏指数越高,产量递减越迅速,压力场延滞效应越严重。将模型运用到实际气井生产数据分析当中,可得到较为准确的结果。研究成果为致密气藏气井非稳态线性渗流特征的分析提供了一种快捷而精确的半解析求解模型。