[发明专利]一种碳酸盐岩油藏注气参数优化方法

说明书

本发明公开了一种碳酸盐岩油藏注气参数优化方法，包括：1)确定影响碳酸盐岩油藏注气增产幅度的N个注气参数，以及这N个注气参数的取值范围；2)利用BBD设计方法，基于所述N个注气参数设计针对增产幅度的M个数值模拟方案；3)基于所述M个数值模拟方案计算的增产幅度结果的方差，确定响应面回归模型的类型；4)基于步骤3)的判别结果建立响应面回归模型方程，建立增产幅度与所述N个注气参数之间的关系；5)基于响应面回归模型进行全局寻优，获得满足收敛条件的注气参数值的最优组合。本发明利避免了控制变量法或者正交设计法试验设计方案过多的问题；并避免了目前方法数值模拟优化工作量大、得到的结果并非全局最优解的问题。

技术领域

本发明涉及油藏开采领域，更具体地，涉及一种碳酸盐岩油藏注气参数优化方法。

背景技术

碳酸盐岩储集层作为一种重要的油气产层，其储量占世界油气储量的一半。据统计，全球超过三分之一的碳酸盐岩储层为裂缝-溶洞性储层，主要储集空间以构造变形形成的构造裂缝与岩溶作用产生的孔、洞、缝为主，大型洞穴是其中最主要的储集空间。塔河油田是我国发现并开发的最大的海相整装碳酸盐岩油气田，其中奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏是目前全国最大的碳酸盐岩油藏。塔河油田形成了针对单井缝洞单元的注水替油和多井缝洞单元的注水开发技术，与常规注水采油技术不同，塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏中单井的注水采油，其增油机理主要是水与油在一个相对封闭的单元体内进行的重力置换，因此将这一技术命名为“注水替油”。但随着注水开发的进行，注水效果越来越差，剩余油主要分布在缝洞体的高部位，即油藏顶部滞留“阁楼油”。为了动用动用构造高部位的剩余油，2012年5月塔河油田开展了注气提高采收率试验，并在现场取得了良好的增油效果，其主要机理是注气形成人工气顶，驱替高部位剩余油。在注气替油技术中，选井原则、注气种类及适应性、注气参数、配套工艺等仍需要探索完善，如何提高注气替油的开发效果,建立合理的注气开发技术政策,这方面的研究急需深化和提高。

目前，注气参数优化方法主要有两类：一是传统的控制变量优化方法，通常是固定其他参数，每次只变化一个参数，局限于局部敏感性分析，费时费力，且反复应用油藏数值模拟迭代优化，目标值会因计算量过大而难以实施，同时此方法不能充分考虑各参数之间的交互作用，往往难以获得最佳方案；二是正交试验设计方法，该方法虽能减少试验次数，但得到的优化结果不具有连续性，且可靠性较差，它不能在给出的整个区域上找到因素和响应值之间的一个明确的函数表达式即回归方程，从而无法找到整个区域上因素的最佳组合和响应值的最优值。目前的优化方法数值模拟优化工作量大，且具有结果不准确、参数优化效率不高等缺点。因此，有必要开发一种高准确度、高效率的碳酸盐岩油藏注气参数优化方法。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为了解决缝洞型碳酸盐岩油藏注气参数优化精度不高、工作量繁琐的问题，本发明提供一种碳酸盐岩油藏注气参数优化方法：基于响应面与遗传算法的注气参数优化方法，即将多项式响应面模型引入到缝洞型油藏注气优化设计中，拟合注入参数与增产增幅之间的复杂非线性关系，最后应用遗传算法进行全局寻优，得到最优注气参数。

根据本发明的碳酸盐岩油藏注气参数优化方法可以包括以下步骤：

1)确定影响碳酸盐岩油藏注气增产幅度的N个注气参数，以及这N个注气参数的取值范围；

2)利用Box-Behnken设计方法，基于所述N个注气参数设计针对增产幅度的M个数值模拟方案；

3)基于所述M个数值模拟方案计算的增产幅度结果的方差，确定响应面回归模型的类型；

4)基于步骤3)的判别结果建立响应面回归模型方程，建立增产幅度与所述N个注气参数之间的关系；

5)基于步骤4)建立的响应面回归模型进行全局寻优，获得满足收敛条件的注气参数值的最优组合。