Оптимизация параметров накопления энергии при гидроразрыве на основе метода поверхностей отклика и интегрированного алгоритма обучения роя частиц

LU CONG ,  

WANG XINLIN ,  

ZENG QIJUN ,  

LI QIUYUE ,  

摘要

Нефтяное месторождение G в Ордо-Бассейне находится на поздней стадии разработки и сталкивается с проблемой снижения добычи из-за снижения энергии пласта. Гидроразрыв с последующим нагнетанием воды является распространенной стратегией увеличения добычи, однако из-за несогласованности параметров накопления энергии при гидроразрыве на месторождении G часто возникают водопроявления и преждевременное появление воды в соседних скважинах, что существенно ограничивает эффективность разработки. Поэтому исследование сосредоточено на интегрированной оптимизации параметров накопления энергии при гидроразрыве для месторождения G. Сначала на основе программного обеспечения численного моделирования CMG была построена геологическая модель типичного блока скважин, с подробным анализом механизма накопления энергии при нагнетании воды. Затем методом однофакторного анализа систематически выявлены ключевые параметры, существенно влияющие на суммарный нефтедебит за 1000 дней, включая отношение длины трещин, проводимость трещин, интенсивность закачки, суточный объем нагнетания воды и время простоя скважины. Далее методом поверхностей отклика построена высокоточная модель прогнозирования связи между ключевыми параметрами и суммарным нефтедебитом, и проверена надежность модели с помощью анализа остатков и численного моделирования. В заключение введен интегрированный алгоритм обучения роя частиц с целью максимизации суммарного нефтедебита, проведена итеративная оптимизация ключевых параметров. Применение данной интегрированной оптимизационной стратегии значительно улучшило эффективность разработки, оптимальное решение повысило суммарный дебит за 1000 дней на 5,98% по сравнению с результатами моделирования с параметрами, оптимизированными методом поверхностей отклика. Результаты исследования успешно определили оптимальную комбинацию параметров накопления энергии для гидроразрыва месторождения G и показали, что интегрированная оптимизационная методика, объединяющая однофакторный анализ, метод поверхностей отклика и интеллектуальные алгоритмы оптимизации, эффективно решает проблему низкой производительности из-за несогласованности параметров накопления при гидроразрыве, значительно повышая добычу нефти. Предлагаемая интегрированная стратегия оптимизации представляет собой системное и практическое техническое решение для преодоления недостаточной естественной продуктивности и сложностей повышения эффективности разработки в низкопластовых коллекторах и имеет важное прикладное значение для Ордо-Бассейна и аналогичных месторождений.

关键词

Интегрированный алгоритм обучения роя частиц; накопление энергии; гидроразрыв; оптимизация параметров технологии; метод поверхностей отклика

阅读全文