非线性时间序列井间连通性分析方法

基于非线性时间序列的油藏动态分析方法是把油藏视为一个黑箱非线性系统。建立了单井非线性自回归模型和井组非线性自回归滑动平均模型。前者适用于没有进行注水开发的新油藏,后者是针对已经进行注水开发油藏的时间序列模型。在井组非线性自回归滑动平均模型中,注入井对地层注水视为对油藏系统的输入信号,生产井的产油量、产水量、含水率和井底压力视为对输入信号的系统响应。这种非线性模型通过支持向量机的方法建立起来,然后通过对这个非线性系统的敏感性分析确定生产井和注水井的动态连通关系,并且根据模型可以预测下一个时间段生产井的动态响应。利用该方法针对大庆油田20口井的动态进行了分析,结果表明,85%的预测结果和实际地质认识是符合的。     

考虑启动压力梯度的聚合物驱数值模拟

针对目前常用的化学驱数值模拟软件并不适用于低渗透油藏的问题,通过室内实验开展低渗透油藏聚合物驱油机理研究,量化表征中国石化江苏油田低渗透油藏中聚合物驱的关键物性参数,分别采用拟启动压力梯度模型和非线性模型建立低渗透油藏聚合物驱数学模型,进行数值求解并应用。研究结果表明,中国石化江苏油田低渗透油藏聚合物驱适宜采用相对分子质量为600×10~4~900×10~4的聚合物;拟启动压力梯度模型忽略了渗流曲线的弯曲段,夸大了低渗透油藏的渗流阻力,而非线性模型更适于模拟低渗透油藏聚合物驱过程。在江苏油田沙7断块的应用结果表明,基于非线性模型建立的数值模拟方法能够考虑低渗透油藏聚合物驱过程中启动压力梯度的影响,模拟计算结果与矿场实际生产数据更加吻合,为低渗透油藏化学驱的方案优化与动态预测提供了有效的技术与方法。     

考虑动态裂缝的特低渗透油藏渗流模型

特低渗透油藏注水过程中产生注水动态裂缝,导致油井生产特征差异大、油水渗流规律复杂。为综合考虑动态裂缝和基质非线性渗流对开发的影响,通过开发动态、岩石力学及各类测试资料分析,确定了动态裂缝开启压力界限及延伸规律。利用"方向性压敏效应"表征最大主应力方向动态裂缝开启与延伸,结合"非线性渗流"表征侧向基质驱替,改进了特低渗透油藏渗流模型。利用改进的模型准确预测出WY油藏剩余油富集区域,指导了油藏井网的加密调整,提高水驱采收率5百分点,为剩余油分布预测及水驱开发调整提供了依据和手段。     

基于多参数时间序列及粒子群优化算法的油藏产量动态建模预测方法

在油田开发过程中,油藏产量预测方法的研究对开发方案的动态调整具有重要意义。针对利用机器学习算法进行油藏产量预测过程中,因缺乏考虑时间序列模型的参数调整优化技术,以及新数据叠加进行预测模型动态更新技术,导致产量预测的准确率不高且时效性不强,难以满足实际生产应用需求等问题,研究了基于长短期记忆神经网络模型的多参数时间序列预测方法及粒子群参数优化算法,构建了随时间动态更新的油藏产量预测模型,从而进一步提升油藏产量预测的准确率与实用性,并在长庆油田多个油藏的生产过程中进行了应用。应用结果表明,模型预测结果的准确率较高,且模型具有实时训练和自动更新的特点,在实际生产中展现出了较高的应用价值。     

塔河油田奥陶系缝洞型底水油藏典型相渗关系及水驱曲线

针对缝洞型油藏动态预测难度大且缺少有效动态预测方法的实际,以缝洞型油藏缝洞分布规律为出发点,通过人工系列模型的水驱油实验研究,得到了典型的相渗曲线。在典型相渗关系的基础上,建立了水平窜进型和纵深沟通型2类缝洞型碳酸盐岩底水油藏的水驱关系式,同时得到了相应的可采储量、采收率、水驱控制储量、含水率及含水上升率的预测公式。水平窜进型水驱曲线在塔河油田奥陶系油藏S46单元的应用情况表明,该曲线具有较强的针对性和很好的相关性,可有效预测油藏的可采储量、水驱控制储量、含水率及含水上升率等指标,是与此类油藏动态特征相适应的、简捷有效的动态分析和预测方法。     

各向异性油藏水平井变流量压力动态响应计算方法

为了解决海上油田现场缺少高精密压力监测数据的问题,利用水平井历史生产数据和不稳定试井分析方法进行各向异性油藏水平井的评价和预测。基于水平井的三维源函数和Newman乘积原理建立变流量各向异性油藏水平井压力动态响应关系,并将该关系式离散化转换为可实际应用的卷积和矩阵形式的水平井变流量压力响应试井模型,最后应用最优化算法求解模型最优解。该模型可用于评价水平井油藏生产动态特性,同时也确定了计算过程中构成水平井点源函数中级数项数目,应用最优化方法求解确定的模型参数也可用于生产动态预测。实际现场应用结果表明,变流量水平井压力动态响应模型的计算结果符合实际生产动态,相对误差平均3.1%,对评价水平井油藏特性、预测水平井开发生产具有现实指导意义。     

数值试井技术在孔隙型碳酸岩油藏初期开发中的应用

常规解析试井方法在均质油气藏、单相渗流等范畴内已较为成熟,但是对于解释多相流、多井系统、复杂边界和储层非均质性等非线性问题存在一定的困难。随着数值模拟技术和计算机的快速发展,数值试井已经在解决非线性油藏方面逐步成熟。阐述了数值试井在孔隙型碳酸岩油藏动态模型中的应用流程,同时根据动态更新的数值模拟模型实现油藏的动态管理。     

裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐动态预测模型

在常规稠油油藏蒸汽吞吐动态预测模型的基础上,运用能量平衡理论,建立了裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐开采动态预测模型,给出了热膨胀作用、重力驱替和毛管渗吸作用下的分析解。在求解过程中,考虑了温度对粘度、含油饱和度和油水相对渗透率的影响。该模型的实例计算结果与数值模拟计算结果相近,这表明该模型能用于裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐动态预测。     

基于数据空间反演的油藏实时生产优化方法

油藏开发实时优化调控技术是智能油藏研究的核心内容。提出了基于数据空间反演的油藏实时生产优化新方法,仅需若干油藏模型先验生产动态,基于贝叶斯理论构建代理模型,根据随机极大似然原理拟合历史观测数据进行模型训练,反演得到符合实际观测数据的生产动态后验估计。采用同步扰动随机逼近算法建立生产优化数学模型,实现注采参数实时优化,提高经济开发效益。该方法基于代理模型在拟合阶段避免了重复数值模拟计算,得到正确生产动态后验估计同时兼顾了油藏模型实际地质特征,优化所得方案考虑了目标油藏的不确定性,降低了实际生产开发风险。油藏实例应用表明:该方法能得到与常规多模型数据同化方法相一致的生产动态预测结果,拟合过程计算效率提高了5倍,且注采优化方案能取得良好的驱油效果。提出的油藏开发生产优化设计方法为油田实时生产优化提供了新的思路。     

基于数据空间反演的油藏实时生产优化方法

油藏开发实时优化调控技术是智能油藏研究的核心内容。提出了基于数据空间反演的油藏实时生产优化新方法,仅需若干油藏模型先验生产动态,基于贝叶斯理论构建代理模型,根据随机极大似然原理拟合历史观测数据进行模型训练,反演得到符合实际观测数据的生产动态后验估计。采用同步扰动随机逼近算法建立生产优化数学模型,实现注采参数实时优化,提高经济开发效益。该方法基于代理模型在拟合阶段避免了重复数值模拟计算,得到正确生产动态后验估计同时兼顾了油藏模型实际地质特征,优化所得方案考虑了目标油藏的不确定性,降低了实际生产开发风险。油藏实例应用表明:该方法能得到与常规多模型数据同化方法相一致的生产动态预测结果,拟合过程计算效率提高了5倍,且注采优化方案能取得良好的驱油效果。提出的油藏开发生产优化设计方法为油田实时生产优化提供了新的思路。     

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本文介绍了应用物质平衡法进行水驱气藏排水采气动态规律预测的方法。通过对中坝须二气藏在不同开采速度、不同排水方式、不同排水规模下三方面10个开发指标的预测,揭示了水驱气藏排水采气的动态规律,为排水采气方案的确定提供了理论依据和研究方法。     

塔里木盆地轮古西地区多地震属性储层综合预测

在塔里木盆地轮古西地区，储层的储集性能及其产能主要受储层类型的影响，寻找有利的储层类型成为地震属性储层预测的目标。通过对地震资料的目标性处理，提高了地震资料的品质。进一步通过地震属性敏感性分析，优选出平均反射强度、均方根振幅、平均能量、能量半衰时斜率以及相干属性，运用自组织模糊神经网络技术，开展多地震属性储层综合预测，指出了储层发育的有利地区。洞穴型和裂缝一孔洞型储层主要分布于该区的西北部以及西部的轮古41井东南部和轮古40井周围，其他地区这2类有利储层不发育。     

异常高压气藏储集层的岩石压缩系数和边底水规模对开采特征的影响

预测异常高压气藏产能动态时不能忽略综合压缩系数。如何气藏工程计算中缺乏综合压缩系数实验资料或确定的方法不当，可能大大影响预测结果的精度，在考虑将岩石压缩系数作为压力函数的基础上，用实测岩石压缩系数预测了储集层中不同黏土含量和不同边、底水规模的异常高压气藏和实际的KL2异常高压气藏的开采动态。所采用的岩石、地层水压缩系数及边、底水的处理方法，可用于预测异常高压气藏产能。     

克拉2异常高压气藏开采压力变化对储层物性的影响

为了研究克拉2气藏是否可以采用衰竭式开采，以及储层岩石变形是否会对产能产生影响，开展了气藏开采压力变化对物性参数影响的实验模拟研究，研究表明，克拉2异常高压气藏开采过程中渗透率，孔隙度，孔隙压缩系数等物性参数都随开采压力而变化，但是在开采压力变化范围内，孔隙度，渗透率变化不大，渗透度变化具有轻微的不可逆性，对于克拉2气藏，储层岩石变形对产能影响不大，可以采用衰竭式开采，以充分发挥异常高压气藏弹性能量大的优势，提高开发经济效益，而孔隙压缩系数随有效压力的变化较为敏感，建议在进行气藏进行动态时把储层孔隙压缩系数考虑为压力的函数，这样有利于提高气藏生产动态预测的准确性。     

基于GA-ANFIS的油气储层地震预测方法及应用

基于GA-ANFIS理论，将遗传算法与模糊神经网络技术有机地相结合，构成一种新的油气储层地震非线性预测方法。这种新的预测方法在油气储层预测中，利用地震数据和测井数据之间的非线性映射关系建立训练样本，将GA算法与ANFIS网络中的学习算法相结合，构成混合算法来优化ANFIS网络的前提参数和结论参数，并在遗传算法中加入禁忌搜索算法，这种混合算法自始至终将各算法按一定概率比例进行，其概率自适应变化，加快了网络收敛速度和提高了网络性能，获得了良好的预测效果。在测井数据约束下，应用所提出的方法对碳酸岩盐储层和砂岩储层分别进行了平面预测和剖面预测，并按储层有效性指数进行了储层分级，这种分级反映了储层的有效性和含油气状况，提高了油气储层的实际预测效果，是对油气储层预测技术的一种新发展，开拓了油气储层预测发展技术。     

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本文着重论述气藏数值模拟的一项重要工作——气藏的生产史拟合。气藏生产史拟合的过程,也是对气藏动静态特征深化认识的过程。通过生产史的拟合,求得正确的地层参数,在此基础上,再进行气藏动态预测和优选最佳开发方案。并通过一个气藏实例,介绍了模拟气藏生产史,调整参数的实践经验。     

塔河油田缝-洞型碳酸盐岩油藏等效数值模拟

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏埋藏深,储集空间多样,储集类型复杂,油藏模拟和动态预测难度大,其原因主要是现有的油藏数值模拟器很难模拟裂缝- 溶洞型双重介质系统。应用渗流力学基本理论, 建立了裂缝- 溶洞型双重介质的数学模型,提出了裂缝- 溶洞型双重介质与裂缝- 基质型双重介质等效的数学表达式,为更好地应用现有的数值模拟软件来模拟塔河缝- 洞型油藏提供了依据。应用此方法,对塔河油田奥陶系碳酸盐岩的一口油井进行了模拟,结果证实了该方法的有效性。     

人工神经网络技术在塔河油田的应用

塔河油田为碳酸盐岩缝洞型油藏,具有极强的非均质性,单纯用静态资料来认识这类油藏非常困难。提出利用生产动态资料和信息进行塔河油田油藏描述研究的新思路。利用人工神经网络技术在处理非线性相关参数预测方面的优势,以渗流理论为基础,结合试井成果,推导出影响油藏开发的重要参数(地层系数)与生产信息的关系;建立了人工神经网络预测储集层参数的结构模型。塔河油田研究证明,神经网络技术在塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏储集层评价预测和非均质性分析等方面具有较强的实用价值。     

油气田开发动态模糊控制预报及其优化控制问题

准确地预报油气田开发生产动态是矿场合理制定和调整开发方案,进行优化控制开采的重要依据。本文根据模糊控制器基本原理,应用模糊条件语句建立油田(或油井)生产动态模糊控制器,在此基础上提出油气田开发动态预报的一种新方法——模糊控制预报方法。进一步还讨论了动态优化控制问题,给出了寻求最优工作制度的算法和步骤。文中分别以一个油田和一口气井为例,展示了本文所提方法的实际应用效果。