[发明专利]融合单井敏感性局域化的EnKF油藏辅助历史拟合方法

说明书

本发明属于油藏技术领域，公开了一种融合单井敏感性局域化的EnKF油藏辅助历史拟合方法,基于程函方程，利用地质模型静态参数场信息，快速计算追踪压力波从井点到地层网格中的传播时间；依据传播时间确定各个单井动态最大敏感性区域，基于单井敏感性区域构建局域化矩阵,并结合集合卡尔曼滤波(EnKF)方法，矫正数据同化方法梯度，消除伪相关，逐步拟合生产动态更新油藏模型，最终给出模型的最优估计。概念和实际算例表明，本发明相比于标准及基于距离截断的EnKF方法，建立的FMM‑EnKF方法模型集合油藏生产动态拟合效果更好，反演后油藏模型地质特征更为准确。

技术领域

本发明属于油藏技术领域，尤其涉及一种融合单井敏感性局域化的EnKF油藏辅助历史拟合方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

历史拟合是油藏数值模拟中耗时最长的一个关键环节，借助于油藏数值模拟技术并基于最优化理论的自动历史拟合成为当前的研究热点。随机扰动近似(SPSA)、集合卡尔曼滤波(EnKF)及其改进方法是目前应用较为广泛的拟合算法，其主要利用一个模型集合估算的平均敏感性梯度去逼近真实梯度，获取优化方向并实现对网格参数的优化修正。实际应用中，考虑到计算效率，通常使用的集合大小有限，容易导致计算的生产数据与油藏参数之间的协方差不准确，使梯度信息产生伪相关性，导致在空间距离相距甚远的两个变量仍存在较强的相关性，使油藏参数在调整过程中出现“过度校正”，反演结果偏离实际。为此，需要针对单井确定影响单井生产动态数据的敏感性区域，对协方差矩阵进行修正。单井敏感性区域是指划定一个临界区域，认为单井生产动态仅与该区域之内油藏参数存在相关性，而敏感性区域之外的网格不予考虑，在历史拟合过程中仅调整敏感性区域之内的油藏参数。

Fast-Marching method(FMM)是基于程函方程建立的一种可以快速高效追踪边界运移情况的方法，Mohammad Sharifi等^[17]应用FMM来标定油藏中单井控制储量。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)当前主流的油藏自动历史拟合算法大多存在单井动态敏感性的局域化集合卡尔曼滤波历史梯度计算不够准确、产生伪相关性等问题，导致反演的油藏模型参数(如孔隙度、渗透率、净毛比、相渗等地层静态参数)修正错误、油藏模型反演失真，偏离油藏实际；

(2)现有技术方法不能准确获取单井动态敏感性区域。

(3)传统距离截断方法进行局域化处理，消除梯度伪相关得到的结果难以与地层实际状况相匹配。

解决上述技术问题的难度和意义：

解决上述技术问题的难度在于：①单井敏动态敏感性区域的确定；②利用局域化方法对EnKF的梯度进行校正时敏感性相关系数矩阵的构建。

解决上述技术问题的意义在于：采用FMM方法，仅利用油藏模型的静态参数场信息，可快速准确计算油藏中三维单井动态敏感性区域，不需要进行油藏模拟计算，计算速度快，相比于基于先验地质信息(如沉积相态)或距离截断方法得到的单井敏感性区域更加准确。基于单井动态敏感性区域，给出了敏感性相关系数矩阵的构建方法，提高了矫正数据同化方法梯度的准确度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种融合单井敏感性局域化的EnKF油藏辅助历史拟合方法。

本发明是这样实现的，一种融合单井敏感性局域化的EnKF油藏辅助历史拟合方法，包括：

将FMM引入到历史拟合中，通过利用油藏模型的静态参数场信息，计算油藏中三维单井动态敏感性区域；

以单井敏感性区域为基础，结合EnKF数据同化方法，建立消除梯度伪相关的新的油藏历史拟合方法FMM-EnKF；