[发明专利]多层合采气井智能产量劈分方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种多层合采气井智能产量劈分方法及系统。其中，多层合采气井智能产量劈分方法，包括：确定多层合采气井产量劈分的主控因素；构建机器学习模型；基于所述主控因素训练所述机器学习模型，得到训练后的机器学习模型；基于训练后的机器学习模型进行分层产量劈分预测，得到多层合采气井中各层产量劈分系数和各层产量。利用训练后的机器学习模型实现多层合采气井的产量劈分，能够方便、快捷、准确有效的了解各产层生产状况，为储层精细描述、剩余气分布研究和后期生产措施实施提供更多的数据支持和技术参考。

技术领域

本发明属于油气田开发技术领域，更具体地，涉及一种多层合采气井智能产量劈分方法及系统。

背景技术

随着油气田生产中多层合采变得越来越普遍，产量劈分的精确与否成为储层精细描述、剩余气分布研究和后期生产措施实施的关键。如何利用各层地质参数及生产数据正确进行产量劈分以及气藏动态研究具有重要的理论和现实意义，常规的劈分方法是利用气藏描述得到有效渗透率、有效厚度等地质参数来进行定性研究，不影响生产，一般不会出现较大偏差，但是无法考虑气藏压力变化对合采气井的影响，如由于层间物性差异，使得上部已射开层压力到一定程度开始向下层发生倒灌现象。目前国内外常规的产量劈分方法主要包括参数法、数值模拟法以及其他改进方法。

(1)参数法：主要包括有效厚度法、地层系数法等，该方法主要通过地层有效厚度(H)，地层系数(KH)或流动系数(KH/μ)等参数计算各层静态劈分系数。

有效厚度法通过各小层有效厚度和总厚度的关系计算各小层静态劈分系数。

地层系数法通过各小层有效厚度、渗透率和总储层的关系计算各小层静态劈分系数。

流动系数法通过各小层有效厚度、渗透率、流体粘度和总储层的关系计算各小层静态劈分系数。

(2)数值模拟法：通过油气藏数值模拟软件，根据目标区地质、物性等参数，建立整个研究区三维数值模拟模型，对生产数据进行复杂的历史拟合。按照单一因素和正交分析的方法，研究不同产层物性参数和压力对气藏开采的影响，分析各层对总产量的贡献率，计算考虑气藏压力的劈分系数。

(3)其他改进方法：①通过综合评价方法(突变理论)，考虑多种影响因素，建立综合劈分方法；该方法考虑地质因素中的气层中深、气层厚度、孔隙度、含气饱和度、砂岩含量、密度、沉积微相，动态因素中的渗透率、层间干扰、压力等因素，基于突变理论建立了多层叠合致密气藏产量劈分模型，如图1所示。根据相应突变模型计算相对突变面(M′)和各产层的系统目标值(M_i)，然后计算各产层劈分系数：

②通过修正传统的静态方法，考虑相渗变化，建立产量劈分方法，姜宇玲等以气水两相渗流理论为基础，结合现场动态资料，通过回归和图版法建立了通过井口水气比计算小层相对渗透率的方法，然后计算考虑相渗的小层劈分系数。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

(1)参数法：考虑影响因素单一，且主要是静态参数，误差较大；劈分结果如图2所示，各产层贡献率没有考虑参数动态变化的影响，表现为平行的直线。

不同生产阶段生产井生产剖面测试结果显示，多层合采直井在不同生产时期各产层贡献率不同。如图3a至图3c所示分别为2层、3层和4层合采直井间隔1年测试结果，各产层贡献率在不同生产阶段差异性大。传统的参数法产量劈分方法劈分结果无法和生产剖面测试结果统一。

(2)数值模拟方法：该类方法计算模型复杂，需要经过建模、历史拟合等过程，多解性强，计算速度慢。