本發(fā)明涉及石油開發(fā)，特別是關(guān)于一種考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法。

背景技術(shù)：

1、在石油開發(fā)技術(shù)中，考慮到經(jīng)濟(jì)效益有必要對(duì)儲(chǔ)層的品質(zhì)進(jìn)行分級(jí)。

2、本申請(qǐng)的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)儲(chǔ)層品質(zhì)進(jìn)行分級(jí)的方法，包括基于單一指標(biāo)的分級(jí)方法，基于單一指標(biāo)的分級(jí)方法對(duì)儲(chǔ)層開發(fā)效果的指示未必最優(yōu)；現(xiàn)有技術(shù)對(duì)儲(chǔ)層品質(zhì)進(jìn)行分級(jí)的方法，還包括多指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法，例如考慮主流主流喉道半徑、啟動(dòng)壓力梯度、粘度礦物含量、原油粘度等指標(biāo)對(duì)低滲斷塊油藏進(jìn)行了儲(chǔ)層分級(jí)。該評(píng)價(jià)方法存在兩方面的問(wèn)題，一是選取的指標(biāo)獲取難度大，需要大量的室內(nèi)礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)；二是人為制定評(píng)價(jià)分級(jí)界限，其準(zhǔn)確性在很大程度上取決于工程師的經(jīng)驗(yàn)。

3、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中還不存在一種能夠簡(jiǎn)單、高效地實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法。有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本申請(qǐng)的目的是提供一種考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，選擇合理的指標(biāo)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行可量化的分級(jí)方法，能夠簡(jiǎn)單、可行性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高且可高效實(shí)現(xiàn)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采取以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，所述方法包括：

4、建立待評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的數(shù)值模擬模型，所述數(shù)值模擬模型中具有待評(píng)價(jià)儲(chǔ)層中按照相對(duì)位置排列的多個(gè)網(wǎng)格，每一網(wǎng)格對(duì)應(yīng)有預(yù)設(shè)類別參數(shù)的參數(shù)數(shù)值；

5、根據(jù)所述數(shù)值模擬模型每一網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)類別參數(shù)的參數(shù)數(shù)值，基于主成分分析計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的綜合得分；

6、根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格的綜合得分，采用聚類分析，將網(wǎng)格劃分到預(yù)設(shè)數(shù)目的儲(chǔ)層品質(zhì)類別中。

7、在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述預(yù)設(shè)類別參數(shù)，包括生產(chǎn)潛力相關(guān)參數(shù)和流動(dòng)潛力相關(guān)參數(shù)的兩類參數(shù)指標(biāo)；

8、所述生產(chǎn)潛力相關(guān)參數(shù)，包括含油飽和度so、儲(chǔ)量豐度n、厚度h、孔隙度

9、所述流動(dòng)潛力相關(guān)參數(shù)，包括地層壓力p、滲透率k、水油粘度比μr、網(wǎng)格連通數(shù)n。

10、在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述基于主成分分析計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的綜合得分，包括：

11、根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格的生產(chǎn)潛力相關(guān)參數(shù)和流動(dòng)潛力相關(guān)參數(shù)的參數(shù)數(shù)值，構(gòu)建初始參數(shù)矩陣a；

12、對(duì)初始參數(shù)矩陣a中的元素值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

13、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)值，計(jì)算參數(shù)指標(biāo)之間的相關(guān)矩陣r；

14、根據(jù)相關(guān)矩陣r計(jì)算特征其特征值和特征向量，并根據(jù)特征向量構(gòu)建主成分；

15、選擇設(shè)定數(shù)目的主成分計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的綜合得分。

16、在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述初始參數(shù)矩陣a＝(aij)n×8；其中，i取值為[1,n]，n為網(wǎng)格的數(shù)目；j取值為[1,8]，對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)潛力相關(guān)參數(shù)和流動(dòng)潛力相關(guān)參數(shù)的參數(shù)數(shù)目。

17、在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述標(biāo)準(zhǔn)化處理，包括：

18、標(biāo)準(zhǔn)值實(shí)現(xiàn)過(guò)程滿足：

19、

20、其中：a'j、sj為第j個(gè)指標(biāo)的樣本均值和樣本標(biāo)準(zhǔn)差，aj為第j個(gè)指標(biāo)的參數(shù)值；對(duì)應(yīng)地，稱為標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)向量，其表達(dá)式為：

21、

22、在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述相關(guān)系數(shù)矩陣r＝(rkj)8×8，滿足：

23、

24、其中：rkk＝1，rkj＝rjk是第k指標(biāo)與j指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)。

25、在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣r的特征值λj，該特征值滿足λ1≥λ2≥···≥λ8≥0，同時(shí)計(jì)算對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化特征向量μ1，μ2，···，μ8，其中μj＝[μ1j，μ2j，···，μnj]t；

26、特征向量組成8個(gè)新的指標(biāo)向量，指標(biāo)向量滿足：

27、

28、其中：y1是第1主成分，y2是第2主成分，以此類推，yj是第j主成分。

29、在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，選擇p(p≤8)個(gè)主成分，計(jì)算特征值λj的信息貢獻(xiàn)率與累積貢獻(xiàn)率：

30、主成分yj的信息貢獻(xiàn)率為：

31、

32、主成分y1，y2，···，yp的累積貢獻(xiàn)率計(jì)算如下：

33、

34、選擇主成分?jǐn)?shù)：當(dāng)αp≥0.95時(shí)，對(duì)應(yīng)的最小p值即為主成分個(gè)數(shù)；

35、計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格綜合得分zi：

36、

37、對(duì)儲(chǔ)層評(píng)分結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，處理過(guò)程滿足：

38、

39、在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，聚類分析的處理步驟，包括：

40、(1)確定聚類數(shù)k，并選擇k個(gè)樣本作為初始聚類中心；

41、(2)計(jì)算所有網(wǎng)格打分結(jié)果到各聚類中心的歐式距離di，由于各網(wǎng)格打分結(jié)果為一維常數(shù)，歐式距離di可以簡(jiǎn)化為：

42、di＝zi-zc

43、其中，i為網(wǎng)格編號(hào)；zc為給定的任意聚類中心；

44、(3)按照歐式距離最小原則，向簇中分配樣本，計(jì)算各簇樣本點(diǎn)均值，更新聚類中心；

45、(4)重復(fù)(2)(3)步，當(dāng)達(dá)到設(shè)置的迭代次數(shù)或簇類的均值向量不再改變時(shí)，模型構(gòu)建完成，輸出聚類算法結(jié)果。

46、在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，聚類數(shù)取值為2，劃分為一般儲(chǔ)層和優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)層。

47、本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

48、(1)從生產(chǎn)潛力、流動(dòng)潛力兩個(gè)方面建立了針對(duì)油藏儲(chǔ)層品質(zhì)的多維度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并利用主成分分析方法實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)層品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)；

49、(2)利用k-means聚類分析方法對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分級(jí)，避免了由工程師個(gè)人主觀分級(jí)帶來(lái)的不確定性；

50、(3)本發(fā)明可較為準(zhǔn)確地、高效地實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)，為油田開發(fā)潛力評(píng)價(jià)以及開發(fā)方案制定提供依據(jù)。

技術(shù)特征：

1.一種考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)類別參數(shù)，包括生產(chǎn)潛力相關(guān)參數(shù)和流動(dòng)潛力相關(guān)參數(shù)的兩類參數(shù)指標(biāo)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，其特征在于，所述基于主成分分析計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的綜合得分，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，其特征在于，所述初始參數(shù)矩陣a＝(aij)n×8；其中，i取值為[1,n]，n為網(wǎng)格的數(shù)目；j取值為[1,8]，對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)潛力相關(guān)參數(shù)和流動(dòng)潛力相關(guān)參數(shù)的參數(shù)數(shù)目。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)化處理，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，其特征在于，所述相關(guān)系數(shù)矩陣r＝(rkj)8×8，滿足：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，其特征在于，計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣r的特征值λj，該特征值滿足λ1≥λ2≥···≥λ8≥0，同時(shí)計(jì)算對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化特征向量μ1，μ2，···，μ8，其中μj＝[μ1j，μ2j，···，μnj]t；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，其特征在于，選擇p(p≤8)個(gè)主成分，計(jì)算特征值λj的信息貢獻(xiàn)率與累積貢獻(xiàn)率：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，其特征在于，聚類分析的處理步驟，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，其特征在于，聚類數(shù)取值為2，劃分為一般儲(chǔ)層和優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)層。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種考慮動(dòng)靜態(tài)參數(shù)的儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)方法，所述方法包括：建立待評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的數(shù)值模擬模型，所述數(shù)值模擬模型中具有待評(píng)價(jià)儲(chǔ)層中按照相對(duì)位置排列的多個(gè)網(wǎng)格，每一網(wǎng)格對(duì)應(yīng)有預(yù)設(shè)類別參數(shù)的參數(shù)數(shù)值；根據(jù)所述數(shù)值模擬模型每一網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)類別參數(shù)的參數(shù)數(shù)值，基于主成分分析計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的綜合得分；根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格的綜合得分，采用聚類分析，將網(wǎng)格劃分到預(yù)設(shè)數(shù)目的儲(chǔ)層品質(zhì)類別中。本發(fā)明選擇合理的指標(biāo)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行可量化的分級(jí)方法，能夠簡(jiǎn)單、高效地實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層品質(zhì)分級(jí)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳浩,苑志旺,郜益華,馬康,熊浩,徐偉,張旭,康博韜,張金晶,胡鈺,郭富欣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中海石油（中國(guó)）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14