[发明专利]基于非均质流场表征的注采关系优化方法

说明书

本发明涉及一种基于非均质流场表征的注采关系优化方法，首先利用线密度转化为点密度的方法计算流场密度；其次采用层次分析法计算流场强度；利用PCA降维及聚类等数学方法进行流场表征并计算流场不同区域流线密度和流场强度的乘积，结合遗传算法以最小化上述乘积的方差为目标进行优化求取最优注采量，作为使流场均衡驱替的最优解(最优注采量)。相对于现有技术，本发明通过油田流线密度计算方法在较小的误差范围内将流线线密度转化为点密度，对所有油田流场有较好的适应性，能够反映流场的各个方面的特征，采用降维和聚类的方法完善的表征流场特征，实现流场表征的可视化，借助遗传算法实现流场的注采量的重新分配，制定较优的流场开发方案。

技术领域

本发明属于油气田开发领域，具体地，涉及一种基于非均质流场表征的注采关系优化方法。

背景技术

随着油田开发技术的发展，流场资料开始成为油藏开发工作者关注的重点，如何利用现有流场数据来进行油田开发方案的调整成为油田上的重要问题。

流场可以理解为若干个流体质点在场中状态的变化，流线是流体运动的宏观反映，当前各领域流线生成算法已经趋于完善，但是生成的流线分布繁杂，生成流线的质量不一，在油田领域，难以对生成的流线场进行有效的利用。流线后处理显得尤为重要。

目前，我国大多数油田都进入开发的中后期，含水率上升，开发效益下降，流场作为油藏流体的直观反映，对指导油气田后期开发具有重要意义。流场表征意味着对流场进行描述，将流场信息直观的表达出来。油气藏开发过程中关注流场有利于进行油田制度调整，将抽象复杂的流场数据转换为人们便于理解的图像，油田流场精确可视化是未来流场表征的发展方向。借助流场表征方法，对油田开发方案进行优化调整是油田开发的重要目标。

发明内容

经过流线数值模拟器生成的流线分布繁杂，难以有效利用和描述，针对以上难题，提取生成流线的相关数据，计算流线密度和流场强度，在得到的流场密度和强度的基础上对流场建立综合表征体系，并对流场进行优化，实现流场的“均衡驱替”效果。本发明提出了一种基于非均质流场表征的注采关系优化方法，用于油田流场的表征和开发方案的优化和调整。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：首先利用线密度转化为点密度的方法计算流场密度；其次采用层次分析法计算流场强度；利用PCA降维及聚类等数学方法进行流场表征并计算流场不同区域流线密度和流场强度的乘积，结合遗传算法以最小化上述乘积的方差为目标进行优化求取最优注采量，作为使流场均衡驱替的最优解(最优注采量)。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、通过油田流线密度计算方法在较小的误差范围内将流线线密度转化为点密度，并且此方法可以延伸到其他领域；

2、基于流线数值模拟结果，计算流线密度和流场强度，遵循科学规律，利用数学手段提出了一种新的流场综合表征方法，对所有油田流场有较好的适应性，能够反映流场的各个方面的特征；

3、针对油藏数值模拟器产生流线繁杂，可视化程度低的难题，结合所计算的流场密度与流场强度，采用降维和聚类的方法完善的表征流场特征，实现流场表征的可视化；

4、在建立流场表征的前提下，借助遗传算法实现流场的注采量的重新分配，制定较优的流场开发方案。

附图说明

图1为基于非均质流场表征的注采关系优化方法流程示意图；

图2为遗传算法原理图；

图3A为流场各区域流场强度可视化示意图；

图3B为流场各区域流场强度及密度可视化示意图。

具体实施方式

如图1所示，基于非均质流场表征的注采关系优化方法，具体步骤如下：