[发明专利]一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及油田开发参数优化技术领域，具体涉及一种致密页岩油藏注气吞吐参数协同优化方法。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

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：

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。

作为本发明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。

作为本发明的一种优选技术方案，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；