[发明专利]一种提升油田注采匹配程度的方法

说明书

一种提升油田注采匹配程度的方法，包括：S10建立注采参数指标寻优的目标函数和约束；S20采用时间优先超维采样方法，快速生成超维采样样本，求得初级最优注采参数；S30以初级最优注采参数为初始值，采用梯度逼近方法，对最优注采参数进行寻优，并记录非期望搜索方向角集合；S40利用非期望搜索方向角集合作同步逆向搜索，消除局部最优，得到最终注采参数。本发明方法用于油藏开采，大大降低了油藏注采参数计算周期，且通过二次优化获得更准确的注采参数，将该注采参数带入油藏注采模型，计算得到更精确的累产油、含水率或采出程度等注采指标，为油田注采各阶段工作提供精细化指导，从而提升油田注采的匹配程度，提高油藏水驱采收率，降低注采成本。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种提升油田注采匹配程度的方法。

背景技术

目前，立足现有的生产条件，通过提升油田注采匹配程度使油藏开发动态实时处于最优状态，是实现经济高效开发石油资源的主要途径。因此，基于提升油田注采匹配程度的油藏生产参数优化研究不断发展，开展该技术的研究对于降低油藏开发的不确定性和风险性，提升油田注采匹配程度，提高油藏经营管理水平和减小油气开采成本都具有重要理论和应用价值。目前，求解油藏生产优化的核心问题是如何计算目标函数的梯度。由于油藏的动态体系是非常复杂的，要计算解析梯度极为困难。目前常用的梯度求解方法主要有梯度下降法、随机梯度法等。

其中：

梯度下降法，计算较为精确，但是在参数间非线性特征较强时，该方法收敛速度急剧下降，不便于与油藏模拟器等参数结合。

随机梯度优化算法，由于计算简单，且容易实现与任何油藏模拟器结合，因此得到了广泛的应用。然而，随机梯度仅能提供真实梯度的粗略近似值；尽管通过适当方法得到的随机梯度可以保证对于最大化问题而言恒为上升方向，但是研究表明随机梯度与其真实的梯度方向仍相差甚远；且向最优解逼近的速度慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提升油田注采匹配程度的方法，通过在保证计算速度更快的同时，可以获得更加准确的优化生产方案的油田注采参数，从而提升油田注采匹配程度，实现石油资源的经济高效开发，以解决上述背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种提升油田注采匹配程度的方法，包括以下步骤：

S10：建立油田注采参数指标寻优的目标函数和约束；

S20：采用时间优先的超维采样方法，快速生成超维采样样本，进而求得初级最优注采参数；

S30：以所述初级最优注采参数为初始值，采用梯度逼近方法，对最优注采参数进行寻优，并记录非期望搜索方向角组成非期望搜索方向角集合；

S40：利用所述步骤S30的非期望搜索方向角集合进行同步逆向搜索，消除局部最优，得到提升油田注采匹配程度的最终注采参数。

进一步，所述步骤S20包括以下步骤：

S201：构造d维单位采样坐标系及采样尺作为采样基准；

建立一个d维单位采样坐标系[0，1]^d，将每一维度坐标空间[0，1]分为n等份，用标号i记步距区间用π_1k，...，π_nk记第k维坐标系的n个坐标标号的一个随机序列，在d维采样坐标系中就得到了一个采样矩阵：

其中的元素用π_ij(1≤i≤n，1≤j≤d)来表示；

S202：生成d维单位采样坐标系的采样样本；

记d维单位采样坐标系的采样样本为X_ij，则用下式来得到d维单位采样坐标系的一个采样样本，