本發(fā)明涉及一種考慮儲(chǔ)層滲透率時(shí)變的剩余氣分布描述方法，屬于氣藏工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、剩余氣分布描述是分析天然氣在儲(chǔ)層不同區(qū)域的分布特征，從而指導(dǎo)二次或三次挖潛，提升氣藏采收率。在疏松砂巖、致密氣、頁巖氣等氣藏中，地層壓力的變化將導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)的變化，影響滲流能力，進(jìn)而影響剩余氣分布情況。目前剩余氣分布描述通常通過地質(zhì)建模，以數(shù)值模擬的方法進(jìn)行剩余氣描述，但該類方法認(rèn)為儲(chǔ)層物性始終保持不變，使剩余氣描述的準(zhǔn)確性受到限制，且歷史擬合時(shí)間長。還可以通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法描述剩余氣分布，但該方法費(fèi)用昂貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是：克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，根據(jù)滲透率應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無因次滲透率預(yù)測(cè)模型，結(jié)合原始滲透率、壓力梯度、采出程度表征剩余氣分布情況，提供一種考慮儲(chǔ)層滲透率時(shí)變的剩余氣分布描述方法。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種考慮儲(chǔ)層滲透率時(shí)變的剩余氣分布描述方法，該方法包括下列步驟：

3、s1、任意選取至少10塊不同原始滲透率的巖心進(jìn)行滲透率應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)，獲取不同原始滲透率巖心在不同壓力下的無因次滲透率，并將原始滲透率、壓力及無因次滲透率的數(shù)據(jù)整合成數(shù)據(jù)集；其中壓力上界取值為原始地層壓力，下界取值為廢棄地層壓力，間隔為1mpa；無因次滲透率指壓力影響下的滲透率與原始滲透率的比值；

4、s2、構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無因次滲透率預(yù)測(cè)模型，將步驟s1中的數(shù)據(jù)集按8:2的比例隨機(jī)劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集，以原始滲透率和壓力為輸入?yún)?shù)，無因次滲透率為輸出參數(shù)，采用5折交叉驗(yàn)證訓(xùn)練訓(xùn)練集，利用測(cè)試集評(píng)估人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無因次滲透率預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)效果，當(dāng)決定系數(shù)r2>0.8時(shí)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無因次滲透率預(yù)測(cè)模型滿足要求；

5、s3、對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行等步長網(wǎng)格化，其中x方向網(wǎng)格個(gè)數(shù)為m，y方向網(wǎng)格個(gè)數(shù)為n；

6、s4、根據(jù)單井測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，建立原始滲透率二維矩陣 k=(kij)n×m，其中kij為第i行第j列網(wǎng)格的原始滲透率，單位為md；

7、s5、根據(jù)第t年的地層靜壓測(cè)試數(shù)據(jù)和rft測(cè)試數(shù)據(jù)，建立第t年的地層壓力二維矩陣 p t=(ptij)n×m，其中ptij為第i行第j列網(wǎng)格的第t年的地層壓力，單位為mpa；氣藏生產(chǎn)t年，t取值為1,2，…，t；

8、s6、輸入kij與對(duì)應(yīng)位置的ptij，利用步驟s2中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無因次滲透率預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)位置的無因次滲透率，建立第t年的無因次滲透率二維矩陣 k dtm=(kdtij)n×m，其中kdtij為第i行第j列網(wǎng)格的第t年的無因次滲透率，無量綱量；

9、s7、建立第t年的壓力梯度二維矩陣 g t=(gtij)n×m，其中，當(dāng)1?<?i?<?n且1?<?j?<?m時(shí)

10、

11、式中，pt(i-1)j為第i-1行第j列網(wǎng)格的第t年的地層壓力，單位為mpa；pt(i+1)j為第i+1行第j列網(wǎng)格的第t年的地層壓力，單位為mpa；pti(j-1)為第i行第j-1列網(wǎng)格的第t年的地層壓力，單位為mpa；pti(j+1)為第i行第j+1列網(wǎng)格的第t年的地層壓力，單位為mpa；l為網(wǎng)格步長，單位為m；gtij為第i行第j列網(wǎng)格的第t年的壓力梯度，單位為mpa/m；

12、當(dāng)i=0或i=n或j=0或j=m時(shí)，gtij為相鄰網(wǎng)格的壓力梯度平均值；

13、s8、第t年的無因次滲透率與原始滲透率的乘積為第t年的滲透率，該滲透率與第t年壓力梯度的積則表示第t年的滲流能力，建立第t年的滲流能力二維矩陣 d t=(dtij)n×m，其中，

14、

15、式中，dtij為第i行第j列網(wǎng)格的第t年的滲流能力，單位為md·mpa·m-1；

16、s9、對(duì)第t年的滲流能力二維矩陣所有元素整體進(jìn)行最大最小歸一化，建立第t年的無因次滲流能力二維矩陣 d dt=(ddtij)n×m；

17、s10、以第t年的年采出程度為權(quán)重，對(duì)每一年的無因次滲流能力進(jìn)行加權(quán)求和，1與求和結(jié)果的差與原始含氣飽和度相乘，得到剩余氣量化值 s=(sij)n×m：

18、

19、式中，sij為剩余氣量化值，單位為md·mpa·m-1；sgi為原始含氣飽和度，無量綱量；rt為第t年的年采出程度，無量綱量；

20、s11、對(duì)剩余氣量化值進(jìn)行最大最小歸一化，根據(jù)歸一化得到的結(jié)果繪制無因次剩余氣分布圖，大于等于0.8的部分為高剩余氣區(qū)域，小于0.6的區(qū)域?yàn)榈褪Ｓ鄽鈪^(qū)域，大于等于0.6且小于0.8的為中剩余氣區(qū)域。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：（1）基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了考慮了壓力、原始滲透率的無因次滲透率預(yù)測(cè)模型，提高了預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率，具有智能化的特點(diǎn)；（2）通過年采出程度對(duì)無因次滲流能力進(jìn)行加權(quán)求和，計(jì)算方法便捷有效，工作效率高；（3）可推廣性強(qiáng)。

技術(shù)特征：

1.一種考慮儲(chǔ)層滲透率時(shí)變的剩余氣分布描述方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮儲(chǔ)層滲透率時(shí)變的剩余氣分布描述方法，其特征在于，在步驟s1中壓力上界取值為原始地層壓力，下界取值為廢棄地層壓力，間隔為1mpa；無因次滲透率指壓力影響下的滲透率與原始滲透率的比值。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種考慮儲(chǔ)層滲透率時(shí)變的剩余氣分布描述方法，屬于氣藏工程領(lǐng)域；其技術(shù)方案是選取至少10塊不同原始滲透率的巖心進(jìn)行滲透率應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)，獲取在不同壓力下的無因次滲透率；基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建并訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無因次滲透率預(yù)測(cè)模型；并對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行網(wǎng)格化處理，根據(jù)測(cè)井、地層靜壓測(cè)試和RFT測(cè)試數(shù)據(jù)建立原始滲透率和地層壓力的二維矩陣，結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無因次滲透率預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)無因次滲透率；進(jìn)一步計(jì)算壓力梯度、滲流能力和剩余氣量化值。最后，通過歸一化處理，繪制無因次剩余氣分布圖，明確不同區(qū)域的剩余氣水平。本發(fā)明的方法考慮滲透率時(shí)變，為氣藏管理和開發(fā)提供重要的理論依據(jù)和技術(shù)支持。

技術(shù)研發(fā)人員：彭港珍,李溢龍,吳峰,李曉平,譚曉華,鄧永建
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西南石油大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19