[发明专利]一种气井井底流压的预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气井井底流压的预测方法，属于气井动态分析和工作制度优化领域。

背景技术

在气井的生产过程中，井底流压是动态分析的重要参数，快速、准确地获得井底流压， 进而分析和优化生产系统和工作制度，对气井的生产具有举足轻重的作用。气井井底流压可 通过井下压力计实测和利用模型计算两种方法获得。通常在气田投产初期，为了获得地层的 动态参数，加深对油藏的认识，会对一小部分气井通过下入井下压力计来实测井底流压，但 由于实测费时长，成本高，安全风险大，不可能对所有井都进行实测，因此，其他大部分井 的井底流压需要通过利用模型计算的方法得到。其中许多的计算模型都是利用井口压力针对 特定的气井条件建立起来的，适用范围窄是这些方法的通病，而且，随着气井的生产，地层 参数(如储层温度)和气体物性(包括天然气相对密度和天然气压缩因子)都会发生改变， 气井产量、套压和井底流压也会发生变化，这给气井井底流压的预测造成很大困难。而支持 向量机方法(supportvectormachine，SVM)是通过实测的井底流压数据的自学习来预测待测 的井底流压值，只对训练参数的准确性和数量有要求，适用范围大幅度扩展。该方法具有理 论完备、适应性强、全局优化、训练时间短、泛化性能好等优点，在解决小样本、非线性及 高维模式识别中具有许多特有的优势，在模式分类、回归领域、函数逼近、预测以及综合评 价等领域得到了广泛的应用，已经成为目前国际、国内研究的热点。特别是，这种方法正适 合于解决气井井底流压预测所面临的参数多、样本小、非线性和模式识别维数高的难题。

发明内容

针对气井井底流压预测难题，本发明的目的是提供一种气井井底流压的预测方法，该方 法可准确高效地预测气井的井底流压。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种气井井底流压的预测方法，包括如下步骤：

(1)测量或收集某个区块的套压、地层中深、天然气相对密度、储层温度、产气量、天 然气压缩因子、已测气井井底流压参数；

(2)制作一个气体钻井井底流压SVM预测器；

(3)把测量或收集的套压、地层中深、天然气相对密度、储层温度、产气量、天然气压 缩因子、已测气井井底流压参数输入到SVM预测器，进行自学习，确定SVM预测器的关键 参数，即核函数参数σ、不敏感系数ε和惩罚因子C的值；

(4)把待预测井套压、地层中深、天然气相对密度、储层温度、产气量、天然气压缩因 子输入SVM预测器，得到待预测气井井底流压预测结果。

进一步地，所述步骤(1)中的参数测量或收集，包括两个方面：

(a)利用井口压力计测量套压，利用井口流量计测量产气量；或收集油田已有的生产曲 线来获得套压和产气量参数；

(b)利用测量的下井钻具长度和岩性录井资料确定地层中深，利用平衡仪测量天然气相 对密度，利用通井温度计测量储层温度，利用高压物性实验装置测量天然气压缩因子，利用 井下压力计测量气井井底流压；或收集油田已有的试井报告来获得地层中深、天然气相对密 度、储层温度、天然气压缩因子和已测气井井底流压参数。

进一步地，所述步骤(2)中的SVM预测器，具有以下步骤：

以下列基于径向基函数的ε-SVR模型为核心：对于样本集T＝{(x_i,y_i),i＝1,...,n}，其中 x_i∈R^d，即数据为d维，x_i对应于上述的套压、地层中深、天然气相对密度、储层温度、产 气量、天然气压缩因子组成的自变量矩阵；y_i∈R，对应于上述的已测气井井底流压组成的 应变量矩阵；n为样本的组数；i为样本编号；将基于径向基函数的ε-SVR模型转化为凸二次 规划寻优的对偶问题，由下式表达：