基于改进灰色模型的天然气产量预测

针对灰色模型对天然气产量预测精度不高的问题，应用指数平滑法对样本数据进行处理，既充分利用样本中的有用信息，又减少其随机性；同时对灰色模型的背景值计算方法进行了改进，将样本数据变换成规律性强的呈指数变化的序列。实例分析表明，改进的灰色模型有较高的预测精度。     

世界天然气产量预测

文中给出了２０５０年前世界常规天然气产量的预测结果。结果表明,世界天然气产量将于２０１４～２０１７年达到２．８万亿ｍ＾３／年的高峰期产量,然后以年均１％的速度下降。分地区研究表明,某些地区不久将进入产气高峰期。１９９９年北美洲的产气量处于高峰期,西欧地区的产气量将于２０００年进入高峰期。前苏联地区和中东国家天然气的最终可采储量大约占世界的６０％,这些地区将是世界未来最重要的产气区。     

四川盆地天然气藏产量预测的实践与认识

按照天然气开发规划对产量预测的要求，本文对现有油气田产量预测 模拟和预测能力进行评价，从中选择适宜四川盆地不同类型气藏动态特点的３种预测模型，并给出这些模型的应用条件，还对Ａｒｐｓ双曲递减方程数值求解方法做了部分改进，预测与定性分析基本相符，此模型已在四川石油管理局天然气开发规划预研究得到应用。     

一种改进的多循环油气田产量预测模型

生命旋回模型法是预测油气田产量的主要方法,该方法中生命旋回（产量循环）的个数是影响预测结果的重要因素。以往多是从产量变化曲线的走势或某个时间点发生的重要事件确定循环个数,受主观判断的影响较大,容易造成结果的不准确。为此,以生命旋回模型法中常用的广义翁氏模型为基础模型,建立改进的多循环广义翁氏模型,确定油气田产量预测中的循环个数,以此来改善模型的预测效果。将改进后的模型应用于大庆油田的产量预测,其对年产量的拟合效果明显优于单循环模型和多循环模型,对未来产量变化的预测能力也基本等同于加入更多循环个数后的预测模型,从而有效避免了不必要循环的加入所导致的预测时间的增加,证明了改进模型的有效性,为油气田产量预测提供了新的思路。     

多循环Hubbert模型显示，世界常规气峰值产量将出现在2019年

一种新的、用来模拟世界未来天然气产量的多循环方法重新展望了西方国家对中东和俄罗斯天然气供应的依赖程度，认为世界常规气峰值产量将会在下一个十年中到来。     

Logistic产量预测新模型及应用

研究发现，对于产量处于上升阶段的油气藏，传统的预测模型并不能很好反映其产量变化趋势。以Logistic微分方程为基础，利用现场资料数理统计，提出Logistic产量预测新模型。该模型避免了累积产量对时间的求导，能更直观的反映产量变化情况。通过西部某油藏的实际应用表明，该模型对产量的预测是可行的。     

基于遗传算法的天然气产量预测

在组合优化预测模型的研究基础上,给出了组合优化预测模型提高预测精度的理论依据,并应用基于实数编码的遗传算法对模型求取最优组合解,通过对实际生产数据的拟合结果分析表明,本文的求解方法是可行的,具有较好的预测能力。     

多模型自适应原油产量精确预测方法

原油产量的精确预测是原油优化配产的前提.在总结前人大量的产量预测方法的基础上,提出了多模型自适应产量预测方法.该方法是单模型自适应预测技术的自然推广.它不仅在不同时间段具有不同的轨迹方程与预测对象的变化规律进行最佳匹配,而且该最佳匹配方程的参数在预测时也是时变的,是一个完善的自适应预测系统.该方法具有预测精度高、适应性强、计算简单、方便的特点.     

对近期俄天然气产量的预测

据俄罗斯经济发展部的预测，2012年俄罗斯天然气产量不会达到2008年的天然气产量（6630亿立方米）的水平。这个预测引自该部向俄罗斯政府提交的2010年和2011—2012年报告由俄罗斯政府批准。     

含抑制剂体系下天然气水合物形成预测模型的建立与应用

油气水混相在开采与运输过程中易生成天然气水合物,预测其形成条件可保障油气田的安全运行。建立了包含超过1500个数据点的广泛数据库和基于PSO-LSSVM的含抑制剂天然气水合物形成解离模型,与BP神经网络模型模拟结果进行了对比分析,并在荔湾气田现场管道进行了预测应用。结果表明,LSSVM模型通过PSO算法优化后确定的正则化参数为321.1523642521、核参数为1.0210368871948。BP神经网络模型和PSO-LSSVM模型的平均相对误差分别为1.92%和0.49%,说明PSO-LSSVM模型的预测能力更强。以纯水为基础介质时,BP神经网络模型和PSO-LSSVM模型均可较准确地预测水合物形成,但以含热力学抑制剂水溶液为基础介质时,PSO-LSSVM模型具有更优秀的表现。PSO-LSSVM模型对于荔湾气田现场生产具有较强的适用性,可为甲醇注入量的确定和现场安全运行策略的制定提供理论依据。     

预测模型在天然气产量中长期发展规划中的应用——以四川盆地常规天然气为例

采用数学预测模型对气区产量变化趋势进行预测,从数学模型的角度论证天然气业务发展规划主要指标的科学性,对指导天然气业务中长期发展规划方案的编制具有现实意义。通过对气田常用产量预测模型的特点及适用性进行总结和评价,从中选出不受模型分类因子正整数取值限制的广义Ⅰ型预测模型和广义Ⅱ型预测模型,以及目前常用的广义翁氏模型等3种预测模型对四川盆地常规天然气(中国石油西南油气田公司)产量进行全生命周期预测。结果表明:(1)3种预测模型对四川盆地常规天然气产量发展趋势都有着较乐观的预测结果,由于各自数学原理不同,预测结果中峰值时间、峰值产气量、峰值产气量发生时的累积产气量等存在着差异;(2)广义Ⅰ型预测模型和广义翁氏模型在2021—2030年预测年产气量均在(200~210)×10~8 m~3左右,更符合四川盆地常规天然气的发展形势,其预测结果更为可靠;(3)广义Ⅰ型预测模型预测峰值时间出现在2065年,峰值产量285×10~8 m~3,相对稳产期17年,而广义翁氏模型预测产量峰值时间则在2050年,峰值产量270×10~8 m~3,相对稳产期11年。     

预测页岩气产量递减组合模型的研究

页岩气由于微-纳米尺度流动机理和多尺度渗流规律的复杂性,给其产能评价和递减规律的预测带来很大挑战。针对Arps模型在页岩气产量递减预测中存在的局限性,学者们先后提出了SEPD模型、Duong模型和YM-SEPD模型,对页岩气产量预测起到了一定的指导作用。文中通过数值模拟对比了这3种模型的适用性,结果表明,在生产后期SEPD模型和YM-SEPD模型预测一般较生产数据偏低,Duong模型预测一般偏高。综合考虑这些模型的优缺点,提出了优化组合模型。根据组合模型的思路,生产20 a末的预测误差可控制在10%左右,较之前单一模型预测50%左右的误差,准确度大幅提高,并由实例应用进行了验证。     

天然气水合物降压开采出砂定量预测新模型

国内外天然气水合物试采经验表明，出砂问题是制约水合物资源有效开发的关键因素。从地层流体渗流角度出发，结合岩石力学理论，通过在出砂半径内对出砂量与产气量关系的推导，建立了天然气水合物降压开采出砂定量预测新模型。模型在确定地层和流体等参数情况下，得出地层出砂 量与产气量呈正相关关系，因此确定水合物降压开采产气量就可以定量预测对应的出砂量。结合岩石颗粒出砂模拟，描述了不同时期水合物分解过程颗粒出砂动态演化特征，并验证了模型预测的精度。从研究结果可以看出，水合物降压法开采过程中产气量、出砂量与地层压差关系密切。该研究成果对天然气水合物出砂预测具有一定启示作用，对后续水合物规模矿场试采也具有重要的意义。     

页岩气压裂水平井控压生产动态预测模型及其应用

为了理清页岩气压裂水平井采取控压生产制度延缓裂缝闭合与提高页岩气最终可采量(EUR)的内在联系,明确控压生产的气藏工程意义,以有限导流裂缝为基本流动单元,引入变应力敏感系数,建立地层—裂缝耦合的压裂水平井生产动态预测模型并求解,然后将所建立的模型与经典模型、Saphir软件数值模型的计算结果进行对比,分析应力敏感性特征参数、控压生产制度等因素对压裂水平井生产动态的影响,并在两口井进行了实例应用。研究结果表明:①所建立的模型与经典模型、Saphir软件数值模型计算的结果基本吻合;②应力敏感性的存在使得裂缝导流能力随着气井生产的持续进行而递减,进而导致气井累计产气量降低,并且应力敏感性越强,累计产气量降低的幅度就越大;③与放压生产方式相比,采用控压方式生产的页岩气压裂水平井的初期产气量及累计产气量虽然偏低,但最终累计产气量却更高,页岩气压裂水平井采取长期控压生产的方式更具合理性。结论认为,该研究成果可以为页岩气井控压生产制度的推广提供理论支撑。     

Establishment of a multi-cycle generalized Weng model and its application in forecasts of global oil supply

Low oil prices under the influence of economic structure transformation and slow economic growth have hit the existing markets of traditional big oil suppliers and upgraded the conflict of oil production capacity and interest between OPEC producers and other big oil supplier countries such as the USA and Russia. Forecasting global oil production is significant for all countries for energy strategy planning, although many past forecasts have later been proved to be very seriously incorrect. In this paper,the original generalized Weng model is expanded to a multi-cycle generalized Weng model to better reflect the multi-cycle phenomena caused by political, economic and technological factors. This is used to forecast global oil production based on parameter selection from a large sample, depletion rate of remaining resources, constraints on oil reserves and cycle number determination. This research suggests that the world will reach its peak oil production in 2022, at about 4340×10~6 tonnes. China needs to plan for oil import diversity, a domestic oil production structure based on the supply pattern of large oil suppliers worldwide and the oil demand for China's own development.     

改进的天然气储产量生命旋回预测模型

生命旋回预测方法是目前运用最为广泛、技术成熟的油气田储产量趋势预测方法。但目前所使用的生命旋回模型在预测中难以考虑多个与储产量增长息息相关因素的影响,使得预测效果不好、精度不高。针对目前的生命旋回模型预测中存在的不足,通过储产量数据序列优化技术降低了异常数据带来的预测风险,并提出了在传统生命旋回预测模型中引入储产量增长影响因素的新方法。采用上述新方法对某气区天然气储量进行了预测,结果表明:改进的生命旋回模型对天然气的储量增长趋势预测有着很好的效果,预测结果与实际情况吻合度更高。     

提捞试采动态预测模型及在储量评价中的应用

为了实现大庆外围油田未动用储量的有效开发,近年来创新出一套勘探开发一体化的单井评价技术和开发模式.提捞试采作为单井评价模式中的一项重要技术,主要从动态角度对油藏作出评价.利用提捞试采过程中录取的提捞液量、液面等资料,依据渗流力学原理,建立了油井试采过程中原油从油藏流向井筒和从井筒流向地面的常微分方程组,并给出了解析解.证明出油井关井恢复期间地下产量变化服从指数递减规律.建立了基于试采资料计算地质储量的方法并给出了实例,解决了试采过程中没有地层压力资料,运用传统的物质平衡法难以进行储量评价的问题.     

压后水平气井生产动态预测模型

通常压裂后气井产能的计算模型都是针对稳态渗流过程的,倾向于计算无阻流量和稳态产量,而对于整个动态生产过程的模拟则较少被提及。为此,根据复位势理论和势的叠加原理,再结合压裂后水平气井的裂缝形态和气体的流动过程,用严格的渗流力学方法推导出了具有较广泛适应性的压裂水平气井生产动态预测公式。该预测公式既能用于存在缝间干扰的情况,又能够在压裂水平气井裂缝两翼非对称、间距不相等、方位角任意的情况下使用。应用该公式对吉林油田某水平气井进行了实例计算,计算值和实际值的误差为2.6％,并且通过预测公式能够很好地模拟分析裂缝方位、裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距等裂缝参数对压裂水平气井的产量影响,能够满足现场预测产量的需求。     

天然气水合物注热开采数学模型

根据热力学第一定律及天然气水合物分解机理，在合理假设基础上，建立了包括物质守恒方程、能量守恒方程、分解动力学方程及辅助方程的天然气水合物注热开采数学模型。对数学模型进行差分处理得到差分方程组，采用隐式求解压力、显式求解饱和度（IMPES）的方法，考虑天然气水合物分解的压力、温度平衡条件，对模型进行求解，据此编制了数值模拟器。数值模拟器很好地拟合了注热开采实验的产气速率和温度分布，验证了数学模型的有效性。数值模拟及注热开采实验分析表明，天然气水合物注热开采可分为自由气释放、水合物分解及边界效应3个阶段，水合物分解存在分解前缘，注入端一侧水合物大部分已经分解，出口端一侧水合物分解较少，饱和度较高。图5表1参11