基于智能优化算法的复杂气藏水侵单元数值模拟新模型

作     者：谭晓华 韩晓冰 任利明 彭先 李隆新 梅青燕 刘曦翔 赵梓涵 张楷 赵翔 李晓平 TAN Xiaohua;HAN Xiaobing;REN Liming;PENG Xian;LI Longxin;MEI Qingyan;LIU Xixiang;ZHAO Zihan;ZHANG Kai;ZHAO Xiang;LI Xiaoping

作者机构：西南石油大学 中国石油西南油气田公司技术咨询中心 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2023年第43卷第4期

页      面：127-136页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0817[工学-化学工程与技术] 0815[工学-水利工程] 082002[工学-油气田开发工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0701[理学-数学] 

基　　金：中国石油—西南石油大学创新联合体科技合作项目“强非均质性有水气藏水侵精准识别的气藏工程分析技术”(编号:2020CX010402)。 

主　　题：边水气藏 水侵动态 水侵优势通道 水侵单元 遗传算法 自动拟合 智能优化算法 代理模型 天然气提高采收率 

摘      要：对于有水气藏而言,在气藏开发过程中水侵严重影响了气藏的采收率。为了准确、直观地评价复杂边水气藏的水侵动态特征,进而明确边部水体大小以及水侵优势通道位置,基于气藏地质资料和单井生产动态数据,将气藏边部水体和开发气井等效为水侵单元(包括水体单元和气井单元),构建了复杂边水水侵流动动态的气藏水侵单元数值模拟新模型,采用物质平衡方程计算了各单元的压力,并应用气水两相运动方程计算了各单元的含气饱和度和含水率,最后结合遗传算法,根据修正水体单元和水侵通道的特征参数,自动拟合了生产数据,实现了对水体分布和水侵优势通道的再识别。研究结果表明:①采用水侵单元为基础的数值模拟新模型,能够有效提高数值模拟计算效率,准确反映水侵流入动态;②结合智能优化算法进行新模型的自动历史拟合,实现了水侵动态的反演,能更快速地确定水体和水侵通道的特征参数;③结合四川盆地某气藏典型井组的开发实践,水侵单元数值模拟新模型能够有效复原水侵历史过程,该方法能够快速、准确地评价水侵影响程度,并提出了针对性的优化调整方案,为后期排水采气等措施提供参考。结论认为,该认识丰富了水侵气藏数值模拟理论基础,创新提出了代理模型和智能优化算法相结合的水侵模拟新方法,为有水气藏天然气提高采收率提供了技术支持和方向指导。