[发明专利]一种基于驱替均衡程度分析的井位优化方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于驱替均衡程度分析的井位优化方法及系统，该方法在建立油藏流线模拟模型的基础上，基于模型网格参数对油藏进行生产潜力和注水潜力划分，通过设定的策略参数设置布井参数初始值，形成多个初始布井方案，进而并行调用流线模拟器，计算各初始布井方案的适应度值，实现基于驱替均匀程度的评估，选取初始全局最优布井方案，利用改进的粒子群算法迭代计算优化参数，基于设定的迭代计算方案确定最终的布井方案。采用上述方案能够解决现有布井优化方面存在的计算效率低、收敛性差、无效方案多以及数模时间过长等问题，在保证计算效率的同时获得与实际油藏相适应的最佳布井方案，基于合理的布井方案使油藏的开发效果达到最优化。

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，具体地，涉及油田开发过程中的布井优化方法，尤其是涉及一种新的基于驱替均衡程度分析的井位优化方法及系统。

背景技术

在油气田的勘探及开发工程中，可靠研究及实际应用证明，由于储层和流体的非均质性，在油藏不同位置打井其产油气量和生产效益也是不同的。因此在开发油气田时，油气藏工作人员(如工程师)面临的主要问题之一就是如何制定最优的布井方案，保证采出程度的最大化，以实现油气藏的高效开发。

目前的井位设计方法主要有两类，分别为传统井位设计方法和基于优化理论的自动井位优化方法。对于传统井位设计方法，其采取基于油藏工程方法，借助数值模拟技术选取储层设定范围内含油饱和度高、层位厚、远离边底水的位置进行布井。这种布井方式存在布井方案随机性大，人的经验占主要因素的问题，做出的决策会不可避免地受数据模糊性及巨大信息量的影响而出现失误，难以部署最优井位，无法满足油气井开发的技术要求。

对于基于优化理论的自动井位优化方法而言，其布井的主要步骤是基于优化理论，首先设定目标函数(如净现值、采油量、采出程度等)，利用油藏数值模拟为计算工具，优化算法按照一定的规则更新布井的参数(如井位坐标等)，通过迭代计算，使目标函数的值最优。虽然这种方法能减少人为因素的影响，但计算过程中产生的无效布井方案数量庞大，且存在缺乏油藏工程理论支持，寻优计算效率低，计算时间长的问题。尤其是在油藏模型较大时这种方法的缺陷尤为突出，导致这种布井方式很难应用到实际的油藏开发中。

领域内的研究人员基于上述问题也进行了关于布井方式的优化研究，例如专利号为CN201710990712.6的《针对小断块油藏的最优井位部署方法和装置》和文献《遗传算法在苏里格气田井位优化中的应用》。

其中，前者是在初始井位的基础上，逐个添加注采单元并优化新添加的注采单元的井位，直至采收率或净现值不再增加。这就意味着每优化一个注采单元就得用优化算法计算一次，存在计算时间过长的问题，要得到最终的布井方案，需要进行多轮优化计算，这需要大量的计算时间和计算机资源，基于此，必然是无法将该方法应用到实际较大规模的油藏开发中的。后者在井位优化过程中应用遗传算法，优化变量除了井位参数之外还考虑了单井控制面积，优化变量越多得到最优方案所需要的计算代价就越大，计算时间越长，且其提供的方案中仅仅是从井位设置的变量出发考虑，无法体现出油气产量参数与井位布设之间的联系，无法保障所选井位的性能最优程度，无法为油气藏工作人员提供精确的布井应用策略指导。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于驱替均衡程度分析的井位优化方法，在一个实施例中，所述方法包括：

模拟模型构建步骤、基于设定的油藏地质资料建立三维数字化的油藏地质模型，并综合其以及设定的动态生产资料数据构建目标油藏区的油藏流线模拟模型；

布井区域划分步骤、依据建立的三维数字化的油藏地质模型，根据网格参数采用设定的策略计算所述目标油藏区各个网格的生产潜力数据和注水潜力数据，并基于其选取初始布井区域；