一种气驱油藏注采参数分步优化方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114519274A(43)申请公布日2022.05.20(21)申请号202210155788.8(22)申请日2022.02.21(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人冯其红吴宽宽张纪远王森张先敏苏玉亮王文东(74)专利代理机构北京圣州专利代理事务所(普通合伙)11818专利代理师刘岩(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)E21B43/16(2006.01)G06F111/04(2020.01)G06F111/10(2020.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称一种气驱油藏注采参数分步优化方法(57)摘要本发明公开了一种气驱油藏注采参数分步优化方法，包括以下步骤：第一步是基于智能优化算法和黑油数值模拟，以采收率最大为目标函数，确定各油井日产液速度和注气井的日注气速度；第二步根据步骤一确定的各井的液量作为初始值，建立以经济净现值(NPV)最大为目标函数的优化数学模型，基于智能优化算法和第一步获得的最优注采参数，采用组分数值模拟重新优化油藏各井的液量，从而得到NPV最大最优注气速度和各生产井的日产液速度。本发明能够充分利用少量的常规实验测试数据，大大缩短数值模拟所耗费的时间，实现简便、快捷、准确地确定气驱注采参数，显著提高气驱注采参数优化时间、降低相关经济成本。CN114519274ACN114519274A权利要求书1/2页1.一种气驱油藏注采参数分步优化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)搜集与整理目标区块地质及开发资料：收集并整理油藏的地质和开发资料，包括孔隙度、渗透率、油层厚度、净毛比等、饱和度、压力、黏度、相对渗透率曲线、油藏井位、注入井和生产井的历史工作制度信息；(2)设定优化相关参数为各井注采参数，完成注采优化准备工作：在注采平衡的基础上，采用黑油模拟器，建立以采收率最大化为目标函数的气驱注采参数优化数学模型，设定相关优化参数及边界条件，预测模拟时间、注气总量一定的情况下，优化各注气井日注气速度和各生产井日产液速度；(3)确定当前井位下经济净现值最大时的各井液量：基于步骤(2)得到采收率最大时的各井液量，采用组分模拟器，建立以经济净现值(NPV)最大为目标函数的气驱注采参数优化数学模型，采用智能优化算法CMA‑ES进行第二步优化，注气井的总注气量与步骤(2)相同，优化变量为各井注采参数，优化参数的初始值为步骤(2)采收率最大时的各井液量，各井液量上下限分别初始值的±20％，设定智能优化算法相关种群数目、迭代次数、边界约束、等式约束和模拟时间等参数都与步骤(2)相同，对油藏的各井液量重新进行优化，得到当前井位下经济净现值最大时的各井液量。2.根据权利要求1所述的一种气驱油藏注采参数分步优化方法，其特征在于：所述步骤(2)中的边界条件采用惩罚函数法结合智能优化算法进行约束，边界条件约束包括生产井气油比约束和采收率约束，等式约束包括油藏总注气量和总产液量，使用全局搜索智能优化算法CMA‑ES进行优化，得到当前井位下，在注气总量一定时，采收率最大时注入井的注气速度和各个生产井的日产液速度：以采收率为目标函数：Fmax＝FOE(1)优化变量为注采参数：x＝{Ig1,…Ign；QL1,…QLm}(2)约束条件及处理方式：各注气井日注气速度：各生产井日产液速度：生产井气油比限制：GOR≤GORmax(5)采收率约束：FOE≥FOEmin(6)油藏总注气量：油藏总日产液速度：2CN114519274A权利要求书2/2页在注采平衡条件下：QLt＝Igt(9)3Li3式中：Igi为第i口注气井的注气速度m/d(地下体积)；Q为第i口生产井日产液速度m/3333d(地下体积)；GOR为生产井气油比，单位：m/m；GORmax为最大气油比约束，单位：m/m；FOE3为采收率，％；FOEmax为最大采收率约束，％；Igt为油藏日总注气速度m/d(地下体积)；QLt为油藏日总产液速度m3/d(地下体积)；n为注气井数，m为生产井数。3.根据权利要求1所述的一种气驱油藏注采参数分步优化方法，其特征在于：所述步骤(3)中基于步骤(2)得到采收率最大时的各井液量，采用组分模拟器，建立以经济净现值(NPV)最大为目标函数的气驱注采参数优化数学模型，采用智能优化算法CMA‑ES进行第二步优化，注气井的总注气量与步骤(2)相同，优化变量为各井注采参数，优化参数的初始值为步骤(2)采收率最大时的各井液量，各井液量上下限分别初始值的±20％，设定智能优化算法相关种群数目、迭代次数、边界约束、等式约束和模拟时间参数都与步骤(2)相同，对油藏的各井液量重新进行优化，得到当前井位下经济净现值最大时的各井