[发明专利]分注分采仿真模拟方法

权利要求书

1.一种分注分采仿真模拟方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、从同一零时刻开始，采集N口注水井的历史注水量w_i,k,t，以及M口生产井的历史产油量po_j,k,t，其中：

i＝1,2,3…,N；N为注水井总数；

j＝1,2,3…,M；M为生产井总数；

k＝1,2,3…,K；K为注采层数，注水层数和采油层数相对应；

t＝0,1,2…,T；T为数据采集终点时刻；

步骤二、根据采集得到的数据计算第t个时间点所有注水井各层的注水总量W_t，如方程(1)所示：

步骤三、计算生产井中产油量的比率矩阵Ro_j,k,t，如方程(2)所示：

步骤四、依据产油量的比率矩阵和方程(3)，对每一口生产井在每一个时刻上都进行趋势消除；

得到第j口生产井第k层t＝a时刻的产油量转换到t＝0时刻的值

其中，s＝t0表示初始t＝0时刻；

po_j,k,t＝a表示第j口生产井第k层t＝a时刻的产油量；

Ro_j,k,t＝0表示第j口生产井第k层t＝0时刻的注水转化成油的比率；

Ro_j,k,t＝a表示第j口生产井第k层t＝a时刻的注水转化成油的比率；

步骤五、建立注采关系模型

O＝G(Weights²(s(Weights¹X+b¹))+b²) 方程(4)

其中：

X表示不同注水井各层注水量；

Weights^h是层与层间的连接权重矩阵，h＝1,2；

b^h为偏置向量，h＝1,2；

O是为产油量；

s和G是激活函数；

s＝S(y)；

G＝S(y)；

以w_i,k,t作为X输入方程(4)，以对应的作为方程(4)的产油量O输出，训练得到Weights^h和b^h；

步骤六、制定注水方案，给定每口注水井的注水量，将其作为方程(4)的输入X，得到预估产油量O_g；

重复该步骤，直到获得的预估产油量O_g为最大值，以此时的注水方案为最佳分注注水方案。

2.根据权利要求1所述的一种分注分采仿真模拟方法，其特征在于：

所述步骤六中，基于灰狼算法生成最佳注水方案，具体的：

随机初始化R匹灰狼，将R匹灰狼依次作为X输入给注采关系模型的方程(4)得到产油量，并通过比较产油量得到头狼α、头狼β、头狼δ的位置Y_α、Y_β、Y_δ和对应的产油量值，进入迭代iter＝0，依次遍历每一匹灰狼，判断第r匹灰狼的各维度上的值是否落入历史各层注水的可行域区间，在区间外则赋予指定上界或下界，反之不做处理；将第r匹灰狼的位置Y_r作为X输入给注采关系模型的方程(4)，得出当前第r匹灰狼计算出的各层产油量值和；判断第r匹灰狼的产油量是否比头狼α、头狼β、头狼δ的产油量更高，是则更新三只头狼的最新位置，否则三只头狼位置不做更新；通过方程组(5)和方程(6)更新第r匹灰狼的最新位置进行更新；

A_z＝[2-iter*(2/Max_iteration)](2*rand(0,1)-1)

C_z＝2*rand(0,1),(z＝1,2,3)

D_α＝|C₁Y_α-Y_r|

D_β＝|C₂Y_β-Y_r|

D_δ＝|C₃Y_δ-Y_r| 方程组(5)；

其中：

Y_α表示头狼α的位置；

Y_β表示头狼β的位置；

Y_δ表示头狼δ的位置；

Y_r表示第r匹灰狼当前的位置；

Y_r(d+1)表示第r匹灰狼下一次的位置；

A_z表示协同系数向量；

C_z为[0，2]区间的随机数；

D_α表示当前第r匹灰狼与头狼α之间的距离；

D_β表示当前第r匹灰狼与头狼β之间的距离；

D_δ表示当前第r匹灰狼与头狼δ之间的距离；

当方程6中的|A_z|≥1时，灰狼之间尽量分散在各区域并搜寻猎物，当|A_z|＜1时，灰狼将集中捜索某个或某些区域的猎物；看是否iter达到最大迭代次数Max_iteration，如达到，则返回此时的Y_α，如果没达到，遍历每一匹灰狼通过方程组(5)和方程(6)更新位置，若仍没达到则重复该步骤，获得最终的Y_α的位置，作为最佳注水方案。