[发明专利]一种提高自动井位优化算法鲁棒性和优化效果的方法

说明书

一种提高自动井位优化算法鲁棒性和优化效果的方法，一种可以表征生产井产能潜力和注水井注入潜力的油藏生产‑注入潜力图（PIM），利用该潜力图进行井位的初始化，一方面可以提高算法优化结果的鲁棒性，另一方面可以提升优化的效果。它不仅可以表征生产井的产能潜力，还可以表征注水井的注入潜力。本发明提供的方法结合了油藏工程、数值模拟和应用数学理论，考虑了油藏生产‑注入潜力和井间距约束，并且方便推广应用到其他优化算法。

技术领域

本发明属于油藏工程井网优化技术领域，具体涉及一种提高自动井位优化算法鲁棒性和优化效果的方法。

背景技术

井位优化是不同类型油藏开发的重要组成部分，作为一个高度非线性的问题，仅仅依靠油藏工程师对问题的判断进行井位的筛选，很难获得最有效的部署方案。基于数值模拟模型和优化算法的自动井位优化可以有效地解决这一非线性问题，并大大节省人力。但是，优化流程仍有改进的空间，以降低井位优化的时间和优化结果的风险性。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，针对自动井位优化目前存在优化时间耗时长和优化结果存在风险性的问题，本发明的目的是提供一种提高自动井位优化算法鲁棒性和优化效果的方法，一种可以表征生产井产能潜力和注水井注入潜力的油藏生产-注入潜力图(PIM)，利用该潜力图进行井位的初始化，一方面可以提高算法优化结果的鲁棒性，另一方面可以提升优化的效果。它不仅可以表征生产井的产能潜力，还可以表征注水井的注入潜力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种提高自动井位优化算法鲁棒性和优化效果的方法，包括以下步骤：

步骤1、确定自动井位优化的目标函数；

自动井位优化的目标函数为净现值NPV见公式(1)：

式中，NPV为净现值、元；N_t为油藏生产时间步；r为折现率；P_o为原油价格，元/方；为i时间步的原油产量，方；为产出水处理费用，元；为i时间步的产水量，方；为水费用，元；为i时间步的注水量，方；N^well为优化的井数；为单井钻井费用，元；

步骤2、确定自动井位优化的求解算法；

自动井位优化的求解算法为迭代类智能算法，包括粒子群优化算法、遗传算法和模拟退火算法等，考虑到初值的选择对于最后的迭代效果影响较大，采用的算法是粒子群优化算法(PSO)；

步骤3、确定求解算法的初始化方案

假设要优化的生产井井数为n_P，注水井井数为n_I，初始化时先进行生产井井位的初始化，再进行注水井井位的初始化，初始化方案主要是借助于油藏生产-注入潜力图(PIM)，PIM的表征方法和生成步骤根据下面的公式(2)～公式(10)完成，方案初始化步骤如下：

(1)生产井井位的初始化；

①第一口生产井P1的位置自动由油藏生产-注入潜力图(PIM)J_P1,i,j中最大的潜力值所在的网格位置确定，J_P1,i,j由公式(2)和(3)确定：