一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法技术

本发明专利技术提供了一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法，涉及油田开发参数优化技术领域，包括：建立符合实际油藏的数值模拟模型、确定注气吞吐优化参数，给定注气吞吐参数优化范围和其他变量约束条件，并建立优化目标函数和基于构建的油藏注气吞吐参数协同优化模型，利用粒子群优化算法，通过对目标函数进行求解，得到对油藏注气吞吐参数协同优化后的注气速度、注气时间、闷井时间和生产时间等步骤，在生产历史拟合后的油藏数值模拟模型的基础上，利用粒子群优化算法开展注气吞吐参数的协同优化，不仅充分考虑了各参数之间的相互影响，而且能快捷高效地确定注气吞吐参数的全局最优解，从而可以对实际油藏的开发提供理论指导。导。导。

【技术实现步骤摘要】
一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法


[0001]本专利技术涉及油田开发参数优化
，具体涉及一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着常规资源的日益减少，非常规资源在我国原油产量中发挥着越来越重要的作用，尤其是致密油藏和页岩油藏等低渗超低渗油藏大力投入开发，目前这类油藏的开发主要是采用水平井和多级压裂技术相结合的方法，大量国内外的实验和数值模拟研究结果表明，在水平井水力压裂的基础上开展注气吞吐显示出巨大的潜力，而不同注气吞吐参数能得到不同的开采效果，注气吞吐参数的确定对油藏提高采收率至关重要，现有的注气吞吐参数的优化大多是单因素分析，依次优化各个注气吞吐参数，但由于不同的注气吞吐参数之间存在着互相影响和制约的关系，在这种情况下，其确定的注气吞吐参数组合往往不能得到较理想的开采效果，这就使得优化结果不具综合性。而目前开展的注气吞吐参数协同优化一般是基于传统的数值模拟方法，通过设计正交试验，开展不同注气吞吐参数的模拟方案，分析正交设计结果，确定最优注气吞吐参数方案，从而得到优化的注气吞吐参数组合。虽然正交试验设计具有正交性，对全面试验设计进行简化，很大程度上减少了试验次数，可以对多因素进行最优水平分析，但其难以有效地找到全局最优解，即使增加各因素水平数，进一步细分参数优化范围，有可能找到全局最优解，但这种情况下优化方案数将大大增加，极大地增加了参数优化时间成本和人力成本，同样达不到高效、快速地寻找全局最优注气吞吐参数的目的。
[0003]目前针对致密页岩油藏体积压裂水平井注气吞吐参数优化的现有技术，主要存在以下缺点：(1)大多基于概念数值模拟模型或理想试验开展，并不能比较准确地表征油藏实际情况，对实际低渗超低渗油藏的开采指导作用不大，(2)针对注气速度、注气时间、闷井时间和生产时间大多开展单因素分析，并没有考虑不同注气吞吐参数之间的相互影响，以及对累产油或净现值的协同作用，使优化结果不具综合性，(3)基于正交试验设计方法开展注气吞吐参数的协同优化，往往不能快速、高效地得到全局最优解。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法，通过在生产历史拟合后的油藏数值模拟模型的基础上，利用粒子群优化算法开展注气吞吐参数的协同优化，该方法不仅充分考虑了各参数之间的相互影响，而且能快捷高效地确定注气吞吐参数的全局最优解，从而可以对实际油藏的开发提供理论指导。
[0005]鉴于上述问题，本专利技术提出的技术方案是：
[0006]一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1，建立符合实际油藏的数值模拟模型；
[0008]步骤2，确定注气吞吐优化参数，给定注气吞吐参数优化范围和其他变量约束条
件，并建立优化目标函数；
[0009]步骤3，基于构建的油藏注气吞吐参数协同优化模型，利用粒子群优化算法，通过对目标函数进行求解，得到对油藏注气吞吐参数协同优化后的注气速度、注气时间、闷井时间和生产时间。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤1中符合实际油藏的数值模拟模型为经过压裂返排拟合和生产历史拟合的数值模拟模型。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤2包括：
[0012](1)注气吞吐参数优化范围：x
i，min
≤x
i
≤x
i，max
；
[0013]其中，x
i
为第i个注气吞吐参数取值，x
i，min
为第i个注气吞吐参数取值下限，x
i，max
为第i个注气吞吐参数取值上限；
[0014](2)其他变量约束条件，如采出程度的约束表征：RF≥RF
min
；
[0015]其中，RF
min
为优化数值模拟方案采出程度下限；
[0016](3)优化目标函数，选择净现值或采收率作为注气吞吐参数优化目标函数；
[0017]①
净现值：
[0018]②
采收率：
[0019]式中，为第i口井在第t年的产油量，吨/年；为第i口井在第t年的产气量，方/年；为第i口井在第t年的注气量，方/年；r
op
、r
gp
分别为油、气销售价格，元/吨或元/方；c
gi
为注气成本，元/方；N
t
为评价时间，年；N
p
为评价井数；b为折现率，％；N为地质储量。
[0020]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤3中利用粒子群优化算法，通过对目标函数进行求解，得到对油藏注气吞吐参数协同优化后的注气速度、注气时间、闷井时间和生产时间的方法，具体步骤包括：
[0021](1)利用粒子群算法随机初始化每个粒子，包括初始速度和初始位置；
[0022](2)基于参数数列，自动调用油藏数值模拟器，运行模拟方案；
[0023](3)自动读取模拟结果，计算优化目标函数，评估每个粒子并得到当前个体极值和群体全局最优解；
[0024](4)根据粒子速度和位置更新公式更新每个粒子的速度和位置，并计算更新后粒子的目标函数值；
[0025](5)更新每个粒子的历史最优位置和群体的全局最优解；
[0026](6)判断优化是否达到终止条件，若满足，则得到全局最优的注气吞吐参数解，若不满足，继续更新粒子位置和速度，生成新参数数列，返回步骤(2)。
[0027]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤(6)中所述的终止条件选择达到最大迭代次数或相邻两代之间的偏差小于0.1％时终止。
[0028]相对于现有技术而言，本专利技术的有益效果是：本一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法，通过针对目标油藏的实际储层特点和生产历史数据来建立数值模拟模型，能够准确表征实际油藏和压裂状况，基于该数值模拟模型开展注气吞吐参数优化，优化结果更具指导意义；基于粒子群算法开展的注气吞吐参数协同优化更加快捷和高效。
[0029]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0030]图1为本专利技术一个实施例中基于粒子群算法的注气吞吐参数协同优化方法的流程图；
[0031]图2为本专利技术实施例中校正后的数值模拟模型三维图；
[0032]图3为本专利技术实施例中基于正交试验设计方法优化注气吞吐参数流程图；
[0033]图4为本专利技术实施例中基于粒子群算法的注气吞吐参数协同优化结果散点图；
[0034]图5为本专利技术实施例中公开的一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法的流程示意图。
具体实施例
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立符合实际油藏的数值模拟模型；步骤2，确定注气吞吐优化参数，给定注气吞吐参数优化范围和其他变量约束条件，并建立优化目标函数；步骤3，基于构建的油藏注气吞吐参数协同优化模型，利用粒子群优化算法，通过对目标函数进行求解，得到对油藏注气吞吐参数协同优化后的注气速度、注气时间、闷井时间和生产时间。2.根据权利要求1所述的一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法，其特征在于：所述步骤1中符合实际油藏的数值模拟模型为经过压裂返排拟合和生产历史拟合的数值模拟模型。3.根据权利要求1所述的一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法，其特征在于：所述步骤2包括：(1)注气吞吐参数优化范围：x
i，min
≤x
i
≤x
i，max
；其中，x
i
为第i个注气吞吐参数取值，x
i，min
为第i个注气吞吐参数取值下限，x
i，max
为第i个注气吞吐参数取值上限；(2)其他变量约束条件，如采出程度的约束表征：RF≥RF
min
；其中，RF
min
为优化数值模拟方案采出程度下限；(3)优化目标函数，选择净现值或采收率作为注气吞吐参数优化目标函数；
①
净现值：
②
采收率：式中，为第...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚传进，刘雅倩，刘栢硕，赵嘉，张凯，王喆，李蕾，厚景轩，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：