不规则井网的智能优化方法技术

本发明专利技术公开了一种不规则井网的智能优化方法，属于石油开采技术领域。本发明专利技术包括：提取区块的几何边界；生成待优化的初始井网参数：井排、井距和井排方向；任意选择一点作为生成初始井网的原点，生成基本井排，移动所述基本井排，生成初始井网；在所述初始井网下进行油藏数值模拟，获得全油藏日产油、日产水、和日产气曲线；以采收率或净现值为目标函数，采用智能优化方法对所述初始井网参数进行优化，得到最优参数组合；根据得到的最优参数组合，生成最优井网。本发明专利技术充分考虑到油藏边界和断层位置、储层各向异性、非均质性、裂缝发育区域等因素，且能提高油藏采收率或净现值，能直接用于油气藏开发方案的设计和钻井施工。

Intelligent optimization method for irregular well network

The invention discloses an intelligent optimization method for irregular well network, which belongs to the field of oil mining technology. The present invention includes: geometric boundary extraction block; initial pattern parameter generation to be optimized: wells, well spacing and well row direction; choose a point as the origin of the initial pattern, build the basic well drainage, moving the basic wells, generate the initial pattern; reservoir numerical simulation was well in the beginning, the reservoir of oil, water, and Nissan Nissan Nissan gas curve; with recovery or net present value as the objective function, the intelligent optimization method of the initial wells parameters were optimized. The optimal parameter is obtained; according to the optimal parameter combination, generating optimal well network. The invention fully takes into account the factors such as reservoir boundary and fault location, reservoir anisotropy, heterogeneity, fracture development area and other factors, and can improve reservoir recovery or net present value, which can be directly applied to the design and drilling construction of oil and gas reservoir development plan.

【技术实现步骤摘要】
不规则井网的智能优化方法
本专利技术涉及石油开采
，特别是指一种不规则井网的智能优化方法。
技术介绍
复杂断块油藏由于断块分割作用，断块碎小、形态各异，每个断块就是一个独立的开发单元。在开发时由于断块面积小，很难用完善的常规面积井网进行布井、生产，因此小断块油藏一般只能采用不完善的井网进行开发。在井位部署过程中，需要通过设计、调节井网结构，达到提高采收率(或最大化净现值)的目的。针对小断块油藏，目前国内主要是人为制定和基于优化理论的自动化井位优化方法，并在此基础上进行优化，目前，针对小断块的井网优化主要有两种方法：1)根据油藏地质情况，人为制定若干井网方案，采用油藏数值模拟方法进行模拟计算，并对各方案计算结果进行对比，从而确定最佳方案。该方法简便易行，但过分依赖人的经验，而且由于油藏地质不确定性因素多，人为制定方案数量有限，不易得到最优解。2)采用基于优化理论的自动化井位优化方法。主要思路是首先根据需要设定一个目标函数(净现值或采收率等)，然后借助于某种智能优化算法(粒子群、遗传算法、模拟退火等)，调用数值模拟软件得出使目标函数最优的解。该方法可以极大的减少人工工作量。相比于第一种方法，第二种以智能优化算法为基础的井网优化方法更具一般性，因此未来的应用前景更加广阔。目前众多智能井网优化方法的主要差异集中在程序内部采用的优化算法各不相同，包括遗传算法、粒子群算法、蚁群算法、模拟退火算法、捕食搜索算法等。不同算法的主要差别是收敛速度和计算量。只要计算资源、计算时间充足，不同优化算法的结果不会有明显差异。因此，井网优化问题的本质和关键点并不是其内部的智能优化算法，而是待优化的目标本身。目前井网优化研究的目标可以分为以下两类：a)直接以单井井位作为优化目标。这种方法对每口井的井位都进行独立优化，最终的井位是散乱的，不能形成井网结构，因此不能用来优化面积注水、注气是井网，同时由于不同井之间的干扰问题，优化结果一般不是最优的布井方案。b)确定井网类型(五点、七点、九点等)后，对井网的井距、排距和并排角度进行优化，通过反复的数值模拟和迭代进化，获得最佳的井距、排距、并排角度参数。这种方法的缺点是所优化的井网只能是严格的规则井网，但在实际油气藏的圈闭范围是不规则的，且大部分油藏地质结构复杂，油层分布多样，导致采用严格的规则井网(即井距、排距始终保持一致)不能获得最大的生产效益。另外，在实际生产过程中，规则井网的部署完成后，还需要根据油藏边界和断层位置、储层各向异性、非均质性、裂缝发育区域等因素进行微调，从而尽可能提高油气采收率或最大净现值。
技术实现思路
本专利技术提供一种充分考虑到油藏边界和断层位置、储层各向异性、非均质性、裂缝发育区域等因素，且能提高油藏采收率或净现值，能直接用于油气藏开发方案的设计和钻井施工的不规则井网的智能优化方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：一种不规则井网的智能优化方法，包括：步骤1：提取区块的几何边界；步骤2：生成待优化的初始井网参数：井排、井距和井排方向；步骤3：任意选择一点作为生成初始井网的原点，生成基本井排，移动所述基本井排，生成初始井网；步骤4：在所述初始井网下进行油藏数值模拟，获得全油藏日产油、日产水、和日产气曲线；步骤5：以采收率或净现值为目标函数，采用智能优化方法对所述初始井网参数进行优化，得到最优参数组合；步骤6：根据得到的最优参数组合，生成最优井网。进一步的，提取几何边界时去除死网格。进一步的，所述步骤2包括：步骤21：在油藏所在空间的平面内设置代表点集合P，代表点在油藏平面内均匀分布，记代表点pi的坐标为(alp，blp)，lp是相邻代表点之间的距离，a、b为任意自然数，确定区块内代表点的lp的初始值；步骤22：确定任一代表点pi的三个待优化参数排距ci、井距di和井排方向θi的合理分布范围；步骤23：对代表点pi的三个参数排距ci、井距di井排方向θi赋值，得到初始井网参数。进一步的，所述步骤21中，两个代表点之间的距离为lp为200～400m。进一步的，步骤22中，排距ci、井距di井排方向θi的合理分布范围为：100m≤ci≤400m，100m≤di≤400m，0°≤θi≤90°。进一步的，步骤3包括：步骤31：以原点W11为起点利用二维平面差值的方法生成基本井排；步骤32：移动基本井排，生成基本井网；步骤33：剔除区块外的井；步骤34：对区块内基本井网的每口井指定其为注入井或采出井；步骤35：根据基本井网映射生成初始井网。进一步的，所述步骤34中根据井网类型指定注入井或采出井，所述井网类型为衰竭开采井网、五点井网、九点井网、反九点井网、七点井网和反七点井网。进一步的，所述衰竭开采井网中的全部井均为采出井；所述五点井网为一排间隔采出井、注入井，相邻的一排间隔注入井、采出井；所述九点井网为一排采出井，相邻的一排间隔采出井、注入井；所述反九点井网为一排注入井，相邻的一排间隔注入井、采出井；所述七点井网为一排间隔两口采出井、一口注入井，相邻的一排间隔一口注入井、两口采出井；所述反七点井网为一排间隔一口采出井、两口注入井，相邻的一排间隔两口注入井、一口采出井。进一步的，所述步骤5中，所述智能优化方法包括遗传算法、粒子群算法、蚁群算法、模拟退火算法、捕食搜索算法。进一步的，所述步骤5中，所述目标函数为采收率，优化后的井网的井数需要设定布井上限。本专利技术具有以下有益效果：1)本专利技术是一种油气藏开发井网的智能化、自动化优化方法，本专利技术的优化方法是以地质模型的数值模拟结果为基础进行的智能优化，该区块的储层各向异性、非均质性、裂缝发育区域等因素都会反映在地质模型中，所以本专利技术的不规则井网的智能优化方法也是充分考虑了储层各向异性、非均质性、裂缝发育区域等因素；2)本专利技术通过初始井网参数生成初始井网，然后再进行数值模拟，采用智能优化方法对初始井网参数进行优化，得到最优的参数组合，进而生成最合适该区块的井网结构，本专利技术生成的井网是完全针对区块地质特征和精细构造的最优井网，因此，可以获得最高的采收率或净现值(取决于优化的目标函数)；3)本专利技术克服了传统的人工对比的井网优化方法过分依赖人的经验、人工工作量大的缺点；同时，克服了传统的规则型井网优化方法获得的井网不能很好适应具体油藏的缺点，利用本专利技术获得的井网可以直接应用于油气藏开发方案的设计和钻井施工。附图说明图1为本专利技术的不规则井网的智能优化方法的流程图；图2为本专利技术的实施例1中区块的地质模型及渗透率分布；图3为本专利技术的实施例1中根据地质模型提取出的几何边界；图4为本专利技术的实施例1中待优化的初始井网参数；图5为本专利技术的实施例1中基本井排；图6为本专利技术的实施例1中通过移动基本井排生成的初始井网；图7为本专利技术的实施例1中剔除区块以外的井后剩余的井网；图8为本专利技术的实施例1中对区块内基本井网的每口井指定为注入井或采出井后的井网；图9(a)为本专利技术实施例1中使用粒子群算法进行优化的第1代；图9(b)为本专利技术实施例1中使用粒子群算法进行优化的第5代；图9(c)为本专利技术实施例1中使用粒子群算法进行优化的第9代；图9(d)为本专利技术实施例1中使用粒子群算法进行优化的第17代。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不规则井网的智能优化方法，其特征在于，包括：步骤1：提取区块的几何边界；步骤2：生成待优化的初始井网参数：井排、井距和井排方向；步骤3：任意选择一点作为生成初始井网的原点，生成基本井排，移动所述基本井排，生成初始井网；步骤4：在所述初始井网下进行油藏数值模拟，获得全油藏日产油、日产水、和日产气曲线；步骤5：以采收率或净现值为目标函数，采用智能优化方法对所述初始井网参数进行优化，得到最优参数组合；步骤6：根据得到的最优参数组合，生成最优井网。

【技术特征摘要】
1.一种不规则井网的智能优化方法，其特征在于，包括：步骤1：提取区块的几何边界；步骤2：生成待优化的初始井网参数：井排、井距和井排方向；步骤3：任意选择一点作为生成初始井网的原点，生成基本井排，移动所述基本井排，生成初始井网；步骤4：在所述初始井网下进行油藏数值模拟，获得全油藏日产油、日产水、和日产气曲线；步骤5：以采收率或净现值为目标函数，采用智能优化方法对所述初始井网参数进行优化，得到最优参数组合；步骤6：根据得到的最优参数组合，生成最优井网。2.根据权利要求1所述的不规则井网的智能优化方法，其特征在于，所述步骤1中，提取几何边界时去除死网格。3.根据权利要求1所述的不规则井网的智能优化方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤21：在油藏所在空间的平面内设置代表点集合P，代表点在油藏平面内均匀分布，记代表点pi的坐标为(alp，blp)，lp是相邻代表点之间的距离，a、b为任意自然数，确定区块内代表点的lp的初始值；步骤22：确定任一代表点pi的三个待优化参数排距ci、井距di和井排方向θi的合理分布范围；步骤23：对代表点pi的三个参数排距ci、井距di井排方向θi赋值，得到初始井网参数。4.根据权利要求3所述的不规则井网的智能优化方法，其特征在于，所述步骤21中，两个代表点之间的距离为lp为200～400m。5.根据权利要求3所述的不规则井网的智能优化方法，其特征在于，所述步骤22中，排距ci、井距di井排方向θi的合理分布范围为：100m≤ci≤400m，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚斌，李俊超，刘玄，
申请(专利权)人：南京特雷西能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32