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基于代理模型和深度强化学习的试井自动解释方法

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计算物理 2023年第1期40卷 67-80页

作者：董鹏廖新维中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法,提出一种基于深度强化学习的试井曲线自动解释方法。将该方法应用于4种不同试井模型条件下的曲线自动拟合。为提高训练效率,建立基于LSTM神经网络的试井代理模型。通过训练智能体与代理模型交互,最终... 详细信息

基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法,提出一种基于深度强化学习的试井曲线自动解释方法。将该方法应用于4种不同试井模型条件下的曲线自动拟合。为提高训练效率,建立基于LSTM神经网络的试井代理模型。通过训练智能体与代理模型交互,最终得到最优曲线拟合策略。结果表明:曲线参数解释的平均相对误差为5.51%,平均计算时间为0.427 s,计算速度相较物理模型提高两个数量级。该方法在案例应用中参数解释平均相对误差为4.32%,证明了方法的可靠性。

关键词：试井解释参数反演深度强化学习自动拟合

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压裂直井的三维半结构网格表征与求解方法

深圳大学学报(理工版) 2023年

作者：刘辉廖新维李则骅于伟得克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院中石油长庆油田分公司第十一采油厂中国石油大学(北京)“油气资源与探测”国家重点实验室

为模拟直井压裂后形成的三维裂缝的复杂形态和空间渗流特征，提出一种精确表征三维裂缝的新方法．首先，利用计算机辅助设计技术建立压裂直井的三维几何模型，明确裂缝、储层和井的空间几何关系；然后，根据三维裂缝复杂几何形态及其与... 详细信息

为模拟直井压裂后形成的三维裂缝的复杂形态和空间渗流特征，提出一种精确表征三维裂缝的新方法．首先，利用计算机辅助设计技术建立压裂直井的三维几何模型，明确裂缝、储层和井的空间几何关系；然后，根据三维裂缝复杂几何形态及其与井筒的空间相交方式，以及空间渗流特征，提出三维半结构网格节点约束算法和网格剖分方法，并实现混合离散求解方法；最后，利用所提方法对现场一口压裂直井P进行单井模拟，分析其井底压力和压力空间分布特征，并反演得到一套储层和裂缝的压裂评价参数．研究结果表明，裂缝的三维几何形态对直井P的压力空间分布具有显著的影响，井P在垂向上的压力分布具有明显的非均匀性．该研究有助于理解压裂过程中裂缝的三维形态对井底压力和空间渗流特征的影响，从而提高复杂压裂井的产量．

关键词：油藏数值模拟压裂直井计算机辅助设计三维半结构网格单井模拟数值求解压力空间分布

考虑离散裂缝的非均质裂缝性气藏数值试井新模型

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天然气工业 2023年第2期43卷 77-86页

作者：陈志明张绍琦周彪廖新维 Wei YU “油气资源与探测”国家重点实验室·中国石油大学(北京) 102249 美国得州大学奥斯汀分校

裂缝性气藏在我国油气资源中具有重要地位,其试井分析对储层评价和气藏开发具有不可或缺的作用。为了解决传统双重孔隙介质模型对天然裂缝表征不精确的难题,基于蒙特卡罗随机模拟方法和离散裂缝模型,表征了复杂分布的天然裂缝,构建了考... 详细信息

裂缝性气藏在我国油气资源中具有重要地位,其试井分析对储层评价和气藏开发具有不可或缺的作用。为了解决传统双重孔隙介质模型对天然裂缝表征不精确的难题,基于蒙特卡罗随机模拟方法和离散裂缝模型,表征了复杂分布的天然裂缝,构建了考虑离散裂缝和渗透率非均质性的径向复合裂缝性气藏数值试井模型(DFM-NM),绘制了不同参数下裂缝性气藏气井试井曲线图版,形成了解析试井初拟合、离散裂缝细拟合的试井分析方法,并开展了实例应用分析。研究结果表明:(1)裂缝性气藏不稳定流动阶段包括井筒储集和表皮效应阶段、内区裂缝影响阶段、内区径向流阶段、外区裂缝影响阶段和边界控制流阶段;(2)基于地质条件约束下的离散裂缝模型能较好表征复杂、非均质裂缝性气藏,克服了常规双重孔隙介质模型的缺点;(3)裂缝数目越多、裂缝平均长度越长,压力导数曲线下凹的幅度越大,内区裂缝参数对试井曲线形态的影响更大。结论认为,所建立的裂缝性气藏数值试井模型及粗细分步拟合方法适用于塔里木盆地裂缝性气藏,能更准确有效地评价储层、反演裂缝参数。研究成果具有良好的应用前景,可为裂缝性气藏参数反演和开发方案优化提供理论支撑,有助于我国复杂油气资源的科学开发。

关键词：非均质裂缝性气藏离散裂缝模型蒙特卡罗模拟径向分区试井分析数值试井新模型塔里木盆地

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压裂井的三维精细表征与单井模拟分析

石油机械 2023年

作者：刘辉廖新维李则骅 Wei Yu 得克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院中国石油大学(北京)“油气资源与探测”国家重点实验室中石油长庆油田分公司第十一采油厂

目前压裂直井或压裂水平井的单井模拟主要是基于二维或拟三维网格进行表征，但这两类网格无法精细表征裂缝、井筒的三维空间形态。为解决此问题，首先，提出计算机辅助设计技术对压裂井的三维几何建模方法、适应裂缝形态和空间渗流特征... 详细信息

目前压裂直井或压裂水平井的单井模拟主要是基于二维或拟三维网格进行表征，但这两类网格无法精细表征裂缝、井筒的三维空间形态。为解决此问题，首先，提出计算机辅助设计技术对压裂井的三维几何建模方法、适应裂缝形态和空间渗流特征的网格节点约束算法以及网格尺度优化方法。在此基础上，基于半结构网格构建三维压裂井内边界井模型，简化和统一了压裂直井和压裂水平井的产量计算方程。然后，根据基质和裂缝的流动特性的差异，耦合两点和多点通量近似方法进行数值求解。最后，对一个多层复杂缝网储层的压裂直井进行单井模拟，研究结果表明不同小层物性的差异会对不同小层中的水力裂缝压力分布产生显著影响，水力裂缝的几何形态、尺寸和小层物性参数是压力空间分布的重要影响因素。研究成果对提高复杂压裂井的三维精细表征能力和单井模拟精度具有重要实用价值。

关键词：油藏数值模拟压裂井三维半结构网格精细表征单井模拟多层缝网储层压力空间分布

压裂水平井的多模式裂缝网络试井模型及参数评价——以吉木萨尔页岩油为例

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石油学报 2023年第10期44卷 1706-1726页

作者：陈志明 Yu Wei 石璐铭胡连博廖新维中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 美国得克萨斯大学奥斯汀分校美国得克萨斯州奥斯汀78712 中国石油长庆油田公司勘探开发研究院陕西西安710018

大型压裂技术是高效开发页岩油的重要手段之一,经过大型压裂后井筒周围会形成复杂裂缝网络,压后裂缝参数反演是压裂效果评价和开发参数优化的关键,但目前的渗流和试井模型难以满足页岩油复杂缝网反演的需求。为此,研究了页岩油压裂水平... 详细信息

大型压裂技术是高效开发页岩油的重要手段之一,经过大型压裂后井筒周围会形成复杂裂缝网络,压后裂缝参数反演是压裂效果评价和开发参数优化的关键,但目前的渗流和试井模型难以满足页岩油复杂缝网反演的需求。为此,研究了页岩油压裂水平井复杂缝网的表征问题,建立了页岩油多模式裂缝网络半解析试井模型,包括体积压裂模型、压裂复合模型及离散缝网模型,利用点源方法、半解析方法和拉普拉斯变换等求解了多模式裂缝网络半解析试井模型,并开展了数值验证,划分了流动阶段,分析了流动段特征。在建立的多模式裂缝网络半解析试井模型基础上,对试井特征曲线进行了敏感性分析,并建立了试井曲线拟合方法,辅以生产历史拟合法,初步形成了基于试井理论的页岩油多模式裂缝网络参数评价思路。采用建立的缝网参数评价方法对吉木萨尔页岩油压裂水平井JA井与JB井进行分析,评价了裂缝网络参数,包括缝网几何形态、主次裂缝半长、主次裂缝导流能力、裂缝闭合前存储系数、裂缝闭合后存储系数和裂缝闭合时间等,并通过实例应用证明了复杂缝网参数评价方法的可靠性和实用性。

关键词：页岩油压裂水平井裂缝网络试井分析吉木萨尔

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超高压低渗气藏应力敏感试井模型研究

天然气工业 2005年第2期25卷 110-112页

作者：廖新维冯积累石油大学塔里木油田分公司

超高压低渗气藏往往表现出渗透率应力敏感性。对于这种气藏不稳定试井测试资料,应用基于定渗透率试井模型的试井分析方法来解释会导致巨大的偏差。文章引入渗透率模量的概念,建立了存在应力敏感性的双区复合气藏不稳定试井模型,该模型... 详细信息

超高压低渗气藏往往表现出渗透率应力敏感性。对于这种气藏不稳定试井测试资料,应用基于定渗透率试井模型的试井分析方法来解释会导致巨大的偏差。文章引入渗透率模量的概念,建立了存在应力敏感性的双区复合气藏不稳定试井模型,该模型是非线性很强的方程组,通过线性化变换和扰动技术对该非线性方程组进行求解,得到其零阶解析解,最后分析了该模型的拟压力及其导数曲线特征。研究表明,存在应力敏感特性的气藏不稳定试井压力及其导数特征与存在不渗透外边界气藏试井模型的特征相类似,这常常会造成在进行试井分析时出现错误判断。

关键词：试井模型不稳定试井应力敏感性低渗气藏试井分析渗透率测试资料导数类似非线性方程组

深层高压气藏井筒不稳态传热压力温度耦合计算方法

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石油勘探与开发 2005年第1期32卷 67-69页

作者：廖新维冯积累石油大学(北京) 塔里木油田分公司

深层高压气藏井筒流动是不稳态热流问题。综合考虑井筒中压力、温度之间的相互影响,建立了井筒压力、温度分布耦合计算模型,包括温度计算模型和压力计算模型,采用解析解和数值解相结合的方法给出耦合算法。在温度计算模型中,考虑井筒中... 详细信息

深层高压气藏井筒流动是不稳态热流问题。综合考虑井筒中压力、温度之间的相互影响,建立了井筒压力、温度分布耦合计算模型,包括温度计算模型和压力计算模型,采用解析解和数值解相结合的方法给出耦合算法。在温度计算模型中,考虑井筒中传热以及井壁向地层传热均是不稳态过程;在压力计算模型中,考虑摩擦阻力和动能变化的影响。用该模型计算塔里木油田YH23-1-14井的压力、温度,与实测压力、温度数据进行比较分析的结果表明,计算模型的精度很高。

关键词：深层气井不稳态传热压力温度耦合计算

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双重介质拟稳态油藏斜井试井模型研究

石油勘探与开发 1998年第5期25卷 57-61页

作者：廖新维石油大学

用汇源叠加等方法求解水平面为不渗透、定压和混合３种边界条件下双重介质拟稳态油藏斜井单相流试井的Ｌａｐｌａｃｅ空间均一流量压力解析解，并用沿井筒平均均一流量解的方法推出了更接近于实际的无限导流解，应用叠加原理在拉氏空间... 详细信息

用汇源叠加等方法求解水平面为不渗透、定压和混合３种边界条件下双重介质拟稳态油藏斜井单相流试井的Ｌａｐｌａｃｅ空间均一流量压力解析解，并用沿井筒平均均一流量解的方法推出了更接近于实际的无限导流解，应用叠加原理在拉氏空间加入井筒储存系数ＣＤ和表皮因子Ｓｍ的影响后，用Ｓｔｅｈｆｅｓｔ数值反演的方法得到真实空间解，最后对压力响应动态进行分析。图６表１参５（陈志宏摘）

关键词：油藏斜井试井

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特征点拟合法在非牛顿流试井解释中的应用

西南石油大学学报（自然科学版） 2011年第6期33卷 94-100,208页

作者：梁光跃廖新维赵晓亮中国石化胜利油田孤东采油厂山东东营257237 中国石油大学(北京)石油工程学院北京昌平102249

在分析幂律流体均质试井模型与幂律–牛顿流体复合试井模型影响因素的基础上,获得了复合驱非线性渗流两种试井模型理论特征点与试井解释参数的关系表达式,通过试井压力导数曲线的特征点坐标可以求取幂律指数、井筒储集系数、表皮系数、... 详细信息

在分析幂律流体均质试井模型与幂律–牛顿流体复合试井模型影响因素的基础上,获得了复合驱非线性渗流两种试井模型理论特征点与试井解释参数的关系表达式,通过试井压力导数曲线的特征点坐标可以求取幂律指数、井筒储集系数、表皮系数、渗透率、探测半径、外边界距离等地层参数。两种试井模型的相关实例解释分析表明,非牛顿幂律流均质模型与非牛顿幂律–牛顿流两区复合模型的压力导数特征点求取地层参数的计算式是准确的,可用于聚合物驱等非牛顿渗流条件下的试井解释。

关键词：幂律流体均质模型复合模型压力导数特征点