油田区块监测指标与开发指标预测建模及应用研究

【摘要】本文针对国内油田陆续进入到高含水期、地层压力保持状况不稳定、油层动用程度不均衡等问题,研究如何利用油井监测指标来对油田区块系统分析、建模,预测其开发动态指标。首先通过单井动态监测技术,根据监测仪器提取的动态监测数据,进行数据处理,再以单井处理数据为基础研究实现区块监测动态表征,并研究区块监测指标预测方法；最后建立区块监测动态与开发动态的关联关系,并根据该关联关系实现基于监测指标对区块开发指标的预测。目前,动态监测技术虽取得了快速的发展,但这些技术更多用于单井的解释评价中,对油田区块的动态分析及开采措施指导意义不强。为了利用油井监测指标对整个油田区块的开发形势提前做出预判,本文利用单井监测指标表征区块监测指标特征,通过区块监测指标与开发指标的相关分析与模拟建模实现对区块开发指标的动态预测,为提前对油田区块实施相关措施,实现区块产量优化提供技术支撑。在已有研究基础上,本文主要开展了以下几方面的深入研究：(1)提出基于单井监测指标预测油田区块开发指标,不能仅仅依靠动态监测技术水平的提高,还应研究监测指标的应用,特别是其在区块开发动态预测中的应用；进一步完善监测指标预测开发动态的相关理论,研究如何有效地对预测模型进行选择,以及这些预测模型的适用性、可行性及局限性,以便提高预测的准确性。(2)提出一种基于油田单井监测指标新的数据分析与处理方法。首先,基于单井监测资料时间序列从历史数据库中提取出所需数据,针对监测数据具有波动性和不连续性,采用组合插值的方法对数据进行插补,从而构造出具有一定连续性的单井监测资料。(3)单井监测指标定量表征区块监测指标的方法研究。将单井监测指标数据进行处理后,根据渗流力学、油气藏工程方法,利用单井监测指标(吸水剖面、产出剖面、试井解释、压力监测等)定量表征区块监测指标(区块吸水能力、区块产油能力、区块产液能力、区块渗流能力、区块压力保持水平等)。(4)开展区块监测指标与开发指标的相关性分析研究。构建和研究油田区块监测指标体系的最终目的是建立区块监测指标和区块开发指标的关联关系,基于区块监测指标实现油田开发指标的预测。因此,有必要进行区块监测指标和开发指标的关联度分析,关联程度越大,相关性越强。在建立区块监测指标与开发指标关联关系的时候,就可以以关联度为依据调节各监测指标的权重。(5)提出区块监测指标预测的一种最优方法。针对区块监测指标历史数据,采用时间序列预测方法、灰色时间序列预测方法、随机时间序列预测方法、模糊时间序列预测方法,分别对将来的监测数据进行预测。最后提出一种基于上述方法的组合预测法。该预测方法在一定程度上弥补了单一预测模型的不足,充分利用了相异模型的优点,提高了预测精度。(6)构建基于系统输入输出的功能模拟模型。根据区块监测指标与开发指标之间的关联度关系,通过建立系统模拟模型、随机模拟模型、模糊神经网络模拟模型三种功能模拟模型,从油田实际应用出发,采用预测效果最好的输入数据,通过模型求解,求得油田开发指标的预测值。通过三种预测方法实际数据的对比分析确定动态模糊神经网络在利用监测指标预测开发指标的过程中效果最好。以上研究成果,为单井监测数据用的途开辟了更宽的途径,对发展和完善利用监测指标预测区块开发动态具有重要推动作用。成果的应用为准确把握油田区块未来开发动态提供了另外一条有效途径,还可为区块未来应采取的措施提供参考依据。
【作者】鲁柳利；
【导师】刘志斌；
【作者基本信息】西南石油大学，石油工程计算技术，2013，博士
【关键词】油井监测；数据处理；区块监测表征；模拟建模；区块动态预测；

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