基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究多層合采井單層產(chǎn)量貢獻(xiàn)的預(yù)測(cè)方法

胡泊（長江大學(xué)，石油工程學(xué)院，湖北 武漢 430100）

基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究多層合采井單層產(chǎn)量貢獻(xiàn)的預(yù)測(cè)方法

胡泊（長江大學(xué)，石油工程學(xué)院，湖北 武漢 430100）

致密油氣藏目前多采用多層合采的方法高效開發(fā)，但由于小層的物性差異及各層流體流動(dòng)規(guī)律不同，對(duì)各層產(chǎn)量貢獻(xiàn)度的精確評(píng)價(jià)難度大。本文采用非線性映射能力極強(qiáng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過設(shè)置裂縫半長、孔隙度、滲透率、有效厚度、含氣飽和度輸入層，對(duì)其中任意20組模擬結(jié)果進(jìn)行訓(xùn)練，最后對(duì)選取的其他5組模擬結(jié)果預(yù)測(cè)取得較好的結(jié)果。

合采井；產(chǎn)能貢獻(xiàn)率；BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

低滲致密氣藏一般氣井單層產(chǎn)量低且厚度小，往往達(dá)不到工業(yè)產(chǎn)能，采用多層合采不僅可以提高單井產(chǎn)能，而且可以改善整個(gè)氣田的開發(fā)效益。因此合采井產(chǎn)量貢獻(xiàn)的確定對(duì)于油氣田開發(fā)具有重要的意義[1～2]。目前應(yīng)用比較廣泛的確定合采單井產(chǎn)量貢獻(xiàn)的方法主要有試油、生產(chǎn)測(cè)井、地質(zhì)分析法和地球化學(xué)法。但這些方法都有其各自的缺陷。本文將用到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[3]，利用其非線性映射能力找出儲(chǔ)層物性與各層產(chǎn)量貢獻(xiàn)之間的關(guān)系，從而達(dá)到預(yù)測(cè)作用。

1 輸入值的分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究

根據(jù)儲(chǔ)層物性敏感性分析得知，流體的流量Q與流過的斷面A、壓力梯度、滲透率、粘度等有關(guān)。保留各層的共性找出每層不同的參數(shù)作為各個(gè)油層的特性。視每層油的粘度、橫截面的寬度和壓力梯度都相同，可以確定出5個(gè)不同的參數(shù)，孔隙度?、厚度h、含氣飽和度sg、滲透率k和裂縫長度l。

得知每層的?、h、sg、k和l這五個(gè)參數(shù)和產(chǎn)量之間有一定的關(guān)系后，還需確定如何輸入這些參數(shù)，且輸入后還能具有較高的精度，以便簡化輸入。用數(shù)值模擬軟件模擬出25組數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練和預(yù)測(cè)。具體輸入?yún)?shù)信息可用一個(gè)3x4的矩陣和一個(gè)裂縫長度l表示，通過轉(zhuǎn)換使其變?yōu)橐粋€(gè)4x1的列向量。具體變換如下：

Pi=

pi稱為該層的儲(chǔ)容系數(shù)百分比，這樣就可以得到3層的輸入?yún)?shù)p1，p2，p3和另一個(gè)輸入?yún)?shù)l組成的一個(gè)4x1的矩陣，其中p1，p2，p3分別代表組內(nèi)每層的特征信息，l代表組間不同裂縫長度，這樣組內(nèi)和組間的不同信息都可用該4x1矩陣表示，即作為輸入信息。同理t1，t2，t3表示各層的產(chǎn)量百分比，代表每層的產(chǎn)量信息，作為輸出值。經(jīng)過訓(xùn)練后我們帶入輸入值得到的誤差率如下圖所示：

圖1 絡(luò)預(yù)測(cè)后的誤差率

圖1表示了每組差距最大的真實(shí)值和預(yù)測(cè)值。預(yù)測(cè)值中最大誤差率不超過14%，且較大值來源于最小產(chǎn)層。

2 結(jié)語

實(shí)例研究表明所提出的方法可正確預(yù)測(cè)各層產(chǎn)量貢獻(xiàn)，并且具有較高的精度，這為計(jì)算多層合采氣藏單層產(chǎn)能貢獻(xiàn)增添了一種新思路。

[1]CHAI Rui,LI Zhenduo1Commingled gas production technology of Changqing gas field with composite gas reservoir[J]1Natural Gas Industry,2002,22(2):104-1061.

[2]XU Xianzhi,KUANG Guohua,CHEN Fenglei,et al1A method of pressure analyzing for multi layered commingled reservoir[J]1Acta Petrolei Sinica,1999,20(5):43-471.

[3]WU Yan，WANG Shou-jue.A new algorithm of improving the learning performance of neural network by feedback[J].Journal of Computer Research and Development，2004，41

胡泊（1990-），男，在校碩士，從事油氣田開發(fā)方向研究；