[发明专利]压裂高维参数的自动搜索方法、装置和设备

权利要求书

1.一种压裂高维参数的自动搜索方法，其特征在于，包括：

获取多个待优化的压裂参数的初始值；

根据所述多个待优化的压裂参数的初始值，确定目标区域中各个水平井对应的多个裂缝参数的值；

根据所述各个水平井对应的多个裂缝参数的值，建立所述目标区域的裂缝模型；

基于所述裂缝模型，以随机单纯形近似梯度为搜索方向在各个待优化的压裂参数空间内搜索，得到所述各个待优化的压裂参数的最优值；其中，所述各个水平井利用所述各个待优化的压裂参数的最优值进行压裂施工；

其中，根据所述多个待优化的压裂参数的初始值，确定目标区域中各个水平井对应的多个裂缝参数的值，包括：

基于边界元法编制裂缝扩展模拟器；

根据多个待优化的压裂参数的初始值，利用所述裂缝扩展模拟器模拟所述各个水平井的压裂过程，得到所述各个水平井进行每一级压裂后产生的多个裂缝参数的值，其中，所述多个裂缝参数用于表征所述各个水平井的裂缝形态，

其中，根据多个待优化的压裂参数的初始值，利用所述裂缝扩展模拟器模拟所述各个水平井的压裂过程，包括：

基于所述边界元法，求解在当前压裂级下所述目标区域内每一点由所述各个水平井包含的当前压裂级对应的裂缝单元引起的应力值；

根据在当前压裂级下所述目标区域内每一点由所述各个水平井包含的当前压裂级对应的裂缝单元引起的应力值，基于最大周向应力理论确定所述各个水平井中的裂缝在当前压裂级的下一压裂级中的扩展方向；

根据所述各个水平井中的裂缝在下一压裂级中的扩展方向，利用所述当前压裂级得到的各个水平井的裂缝单元和在所述各个水平井的裂缝两侧外沿预设范围内的邻井裂缝单元进行所述下一压裂级的裂缝扩展，直至完成所有压裂级的裂缝扩展。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述各个水平井对应的多个裂缝参数值，建立所述目标区域的裂缝模型，包括：

对各个水平井进行每一级压裂得到的裂缝单元进行编号；

利用编程语言，按照裂缝单元的编号依次读取各个裂缝单元对应的多个裂缝参数的值；

将所述各个裂缝单元对应的多个裂缝参数的值写入创建的裂缝定义文件中；

基于编程语言编写多井多级多簇裂缝建模程序；

根据所述多井多级多簇裂缝建模程序和所述裂缝定义文件，建立所述目标区域的裂缝模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个裂缝参数，包括：裂缝长度、裂缝宽度、裂缝高度、裂缝的总条数、裂缝位置、裂缝的导流能力、水平井的长度、井间距、裂缝编号、裂缝与水平井筒相交处的网格编号、裂缝半长和裂缝的平均宽度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述裂缝模型，以随机单纯形近似梯度为搜索方向在各个待优化的压裂参数空间内搜索，得到所述各个待优化的压裂参数的最优值，包括：

定义以经济净现值为输出的目标函数；

根据所述目标函数建立迭代收敛准则；

基于所述裂缝模型，根据所述目标函数和所述迭代收敛准则以随机单纯形近似梯度为搜索方向在压裂参数空间内搜索；

在满足所述迭代收敛准则的情况下结束搜索，将所述目标函数取得最大值时对应的所述各个待优化的压裂参数的值作为各个待优化的压裂参数的最优值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述目标函数：

其中，u为包含所述多个待优化的压裂参数的待优化参数向量；n为时间步；N_t为总的时间步数；r_o为油的价格，美元/桶；r_g为气的价格，美元/千方；c_w表示污水处理成本，美元/桶；b为折现率；Δt_n为第n个时间步的步长；n_w为所述目标区域中水平井的总数量；为油的日生产速度，桶/每日；为气的日生产速度，千方/每日；为水的日生产速度，桶/每日；C_drilling为钻井成本，美元；C_completion为完井成本，美元。