多井压力监测数学模型建模方法、装置、设备及存储介质
未命名
08-18
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1.本公开涉及储气库技术领域,尤其涉及多井压力监测数学模型建模方法、装置、设备及存储介质。
背景技术:
2.随着国家经济的高速发展,天然气在能源消费中所占的比例也越来越大。由于天然气的分布范围与供需关系存在不均衡的矛盾,地下储气库是解决季节性调峰和事故应急供气的重要手段,而对地下储气库构建压力监测数学模型可以帮助技术人员预判储气库的生产能力。
3.当前用于地下储气库的压力监测模型已经取得了不少成效明显的研究成果,但依然存在着许多亟待解决的难题。比如储气库在正式投运后,天然气强注、强采多周期交替运行,这种不连贯的运行方式以及关井压力恢复平衡时间短加剧了多井干扰,而现有储气库压力监测模型通常只考虑单井,而忽略相邻井的影响,导致现场压力监测数据与现有监测模型的计算结果拟合程度不高,技术人员无法通过现有的监测模型准确判断储气库的工作状态和生产能力。
技术实现要素:
4.根据本公开的一方面,提供了多井压力监测数学模型建模方法,包括:
5.获取地下储气库数据和地下储气库的实际压力数据;所述地下储气库数据包括:储气库的地质参数、流体物性参数,目标井注采历史和相邻井注采历史,所述相邻井与所述目标井属于同一地下储气库,所述相邻井与所述目标井之间由多孔介质连通,所述实际压力数据通过地下储气库中预先设置的传感器获得;
6.基于所述地下储气库数据和多井压力监测数学模型,通过将所述相邻井与所述目标井的压力叠加,获得所述多井压力监测数学模型的压力解;
7.基于所述压力解和所述实际压力数据绘制的曲线拟合结果,反演计算多井压力监测数学模型中的储层参数,得到更新后的多井压力监测数学模型。
8.根据本公开的另一方面,提供了多井压力监测数学模型建模装置,包括:
9.数据获取模块,用于获取地下储气库数据和地下储气库的实际压力数据;所述地下储气库数据包括:储气库的地质参数、流体物性参数,目标井注采历史和相邻井注采历史,所述相邻井与所述目标井属于同一地下储气库,所述相邻井与所述目标井之间由多孔介质连通,所述实际压力数据通过地下储气库中预先设置的传感器获得;
10.压力解获取模块,用于基于所述地下储气库数据和多井压力监测数学模型,通过将所述相邻井与所述目标井的压力叠加,获得所述多井压力监测数学模型的压力解;
11.模型更新模块,用于基于所述压力解和所述实际压力数据绘制的曲线拟合结果,反演计算多井压力监测数学模型中的储层参数,得到更新后的多井压力监测数学模型。
12.根据本公开的另一方面,提供了一种电子设备,包括:
13.处理器;以及,
14.存储程序的存储器;
15.其中,所述程序包括指令,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行根据本公开示例性实施例所述的方法。
16.根据本公开的另一方面,提供了一种非瞬时计算机可读存储介质,所述非瞬时计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据本公开示例性实施例所述的方法。
17.本公开实施例中提供的一个或多个技术方案,获取地下储气库数据和地下储气库的实际压力数据后,基于地下储气库数据和多井压力监测数学模型,通过将相邻井与目标井的压力叠加,获得多井压力监测数学模型的压力解,基于压力解和实际压力数据绘制的曲线拟合结果,反演计算多井压力监测数学模型中的储层参数,得到更新后的多井压力监测数学模型。其中,为了计算多井压力监测数学模型的储层参数,使多井压力监测数学模型与地下储气库的拟合程度更高,将压力解与实际压力数据进行拟合,绘制拟合曲线,然后基于拟合曲线的拟合点进行反演计算,得到准确的储层参数,最后,基于该储层参数更新多井压力监测数学模型。
18.由于地下储气库在生产过程中采用多口水平井同时注采的生产模式,会出现明显的多井干扰现象,而在多井压力监测数学模型求解过程中,可以应用多井压力叠加原理来考虑邻井的影响,抵消多口水平井同时注采产生的多井干扰问题,求得地下储气库的压力解。再基于拟合曲线反推计算出储层参数,更新多井压力监测数学模型,使得多井压力监测数学模型与地下储气库的拟合程度更高。因此,本公开示例性实施例的方法可以解决现有的单井压力监测模型由于没有考虑多井干扰影响,导致储层压力计算和监测时存在较大误差的技术问题,本公开示例性实施例的多井压力监测数学模型可以真实模拟地下储气库的真实情况,技术人员也能通过本公开示例性实施例的多井压力监测数学模型准确判断储气库的工作状态,获得储气库储层物性参数以及储气库井注采气能力。
附图说明
19.在下面结合附图对于示例性实施例的描述中,本公开的更多细节、特征和优点被公开,在附图中:
20.图1示出了本公开示例性实施例的地下储气库的多井压力监测数学模型建模方法的流程示意图;
21.图2示出了本公开示例性实施例储气库所在区块的流体物性参数;
22.图3示出了本公开示例性实施例储气库中目标井注采历史;
23.图4示出了本公开示例性实施例储气库中相邻井注采历史;
24.图5示出了本公开示例性实施例的多井压力监测物理模型;
25.图6示出了本公开示例性实施例的多井压力监测数学模型的拟合曲线图;
26.图7示出了本公开示例性实施例的地下储气库的多井压力监测数学模型建模方法的流程原理图;
27.图8示出了根据本公开示例性实施例的地下储气库的多井压力监测数学模型建模装置的功能模块示意性框图;
28.图9示出了根据本公开示例性实施例的芯片的示意性框图;
29.图10示出了能够用于实现本公开的实施例的示例性电子设备的结构框图。
具体实施方式
30.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例,然而应当理解的是,本公开可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是,本公开的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本公开的保护范围。
31.应当理解,本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行,和/或并行执行。此外,方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
32.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”;术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意,本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
33.需要注意,本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
34.在地下储气库经过天然气强注、强采多周期交替运行后,会出现明显的多井干扰现象,由于相关技术中的压力监测模型通常只考虑单井,忽略相邻井的影响,导致现场压力监测数据与现有监测模型的计算结果拟合程度不高,技术人员无法通过现有的监测模型准确判断储气库的工作状态和生产能力。
35.因此,为了构建考虑多井干扰的地下储气库多井压力监测数学模型,方便技术人员准确判断储气库的工作状态,获得储气库储层物性参数以及储气库井注采气能力,本公开实施例首先提供了一种地下储气库的多井压力监测数学模型建模方法,图1示出了本公开示例性实施例的地下储气库的多井压力监测数学模型建模方法的流程示意图。如图1所示,该方法可以包括如下步骤:
36.步骤s110:获取地下储气库数据和地下储气库的实际压力数据。此处的地下储气库数据可以包括储气库的地质参数、储气库的流体物性参数、目标井注采历史和相邻井注采历史,但不限于此。上述地下储气库数据可以通过查阅测井、地质资料以及钻井数据获取。此处的相邻井和目标井属于同一个地下储气库,且相邻井与目标井之间由多孔介质连通。上述实际压力数据通过地下储气库中预先设置的传感器获得。
37.示例性的,获取待压力监测的地下储气库的相关数据:储气库总面积约28.6km2,顶部深度3500m,厚度约355m,由衰竭气藏改建而来,可以认为储气库内部单相流动。储层主要由粉砂岩、细粒砂岩、不等砂岩、卵石不等砂岩和卵石泥质砂岩组成。所选用目标井于2018年钻井,相邻井与目标井属于同一钻井平台,在储气库的第五次注-采循环结束时,对目标井进行不稳定试井分析。测试日期为11月18-23日,总测试时间为113小时,期间目标井与相邻井都处于注气阶段。
38.通过查阅测井、地质资料以及钻井数据获取储气库所在区块的地质参数、流体物性参数、目标井注采历史和相邻井注采历史。其中地质参数如下表1所示:
39.表1储气库所在区块的地质参数
[0040][0041]
图2示出了本公开示例性实施例储气库所在区块的流体物性参数,此处的流体物性参数包括气体体积因子、气体压缩系数、气体粘度和气体密度。
[0042]
图3示出了本公开示例性实施例储气库中目标井注采历史,以时间为横坐标,目标井注采速率为纵坐标展示目标井的注采情况。
[0043]
图4示出了本公开示例性实施例储气库中相邻井注采历史,以时间为横坐标,相邻井注采速率为纵坐标展示相邻井的注采情况。
[0044]
步骤s120:构建多井压力监测物理模型。多井压力监测物理模型至少根据地质参数、流体物性参数和储气库中各水平井的位置获得。在实际应用中,根据地质参数、流体物性参数以及储气库中各水平井的位置等参数,构建多井压力监测物理模型。
[0045]
图5示出了本公开示例性实施例的多井压力监测物理模型。如图5所示,对多孔介质中的各水平井建立直角坐标系,描述各水平井在地下储气库中的位置,从而构建多井压力监测物理模型。
[0046]
步骤s130:基于多井压力监测物理模型和目标假设条件,得到多井压力监测数学模型。多井压力监测数学模型的构建方法包括以下步骤:
[0047]
步骤s131:定义目标假设条件。其中,目标假设条件包括下述中的至少一种:
①
假设地下储气库中的流体是单相的可压缩气体;
②
气体流动过程中,不考虑重力和毛细管力的影响;
③
在不稳定试井前,认为地下储气库的初始压力均匀分布;
④
多孔介质各向异性,满足水平均质等厚;
⑤
气体流动遵循达西定律,气体的状态方程符合波义耳定律;
⑥
采用拟压力法来消除非线性。
[0048]
示例性的,基于目标假设条件
⑤
获得储气库中气体的状态方程,可以通过下述公式(1)、(2)来表示:
[0049]
pv=znrt
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0050]
[0051]
式中:p为压力,其单位是mpa;v为体积,其单位是m3;z为气体压缩系数;n为物质的量,其单位是mol;r为普适气体恒量,其单位是pa
·
m3/(mol
·
k);t为温度,其单位是k;bg为体积因子,其单位是m3/stm3;sc为标准状况。
[0052]
示例性的,基于目标假设条件
⑥
引入拟压力方程消除非线性,可以通过下述公式(3)来表示:
[0053][0054]
式中:m为拟压力,其单位是mpa2/mpa
·
s;pi为任意选取的参考压力,其单位是mpa;p为压力,其单位是mpa;μ为气体粘度,其单位是mpa
·
s;z为气体压缩系数。
[0055]
由于地下储气库的压力变化是一个高度非线性的过程,采用传统的线性回归模型无法很好地描述这种变化。而拟压力法则采用了一种非线性优化算法,可以更准确地拟合这种非线性过程,从而提高了模型的精度和可靠性。因此,采用拟压力法可以消除非线性,提高地下储气库多井压力监测模型的准确性和可靠性,从而更好地为储气库的管理和运营提供支持。
[0056]
步骤s132:定义无因次变量并将多井压力监测数学模型中的多水平井离散为多个点,并建立各点处的控制方程。此处的无因次变量包括无因次生产时间、无因次距离、无因次坐标原点位置、无因次储层厚度和无因次井筒存储系数等。
[0057]
示例性的,无因次生产时间,可以通过下述公式(4)来表示:
[0058][0059]
式中:k为渗透率,其单位是md;t为时间,其单位是h;μ为气体粘度,其单位是mpa
·
s;为孔隙度;c
t
综合压缩系数,其单位是mpa-1
;l为参考长度,其单位是m。
[0060]
示例性的,无因次距离,可以通过下述公式(5)来表示:
[0061][0062]
式中:x,y,z为直角坐标系距离,其单位是m;r为径向距离,其单位是m;l为参考长度,其单位是m。
[0063]
示例性的,无因次坐标原点位置,可以通过下述公式(6)来表示:
[0064][0065]
式中:xw,yw,zw为直角坐标系原点位置,其单位是m;l为参考长度,其单位是m。
[0066]
示例性的,无因次储层厚度,可以通过下述公式(7)来表示:
[0067][0068]
式中:h为储层厚度,其单位是m;l为参考长度,其单位是m。
[0069]
示例性的,无因次井筒存储系数,可以通过下述公式(8)来表示:
[0070]
[0071]
式中:c为井筒存储系数,其单位是m3/mpa;为孔隙度;c
t
综合压缩系数,其单位是mpa-1
;h为储层厚度,其单位是m;l为参考长度,其单位是m。
[0072]
示例性的,将多井压力监测数学模型中的多水平井离散为多个点,并建立各点处的控制方程,可以通过下述公式(9)来表示:
[0073][0074]
式中:m为拟压力,其单位是mpa2/mpa
·
s;rd为无因次径向距离;td为无因次生产时间。
[0075]
步骤s133:定义储气库的初始条件、内边界条件和外边界条件。
[0076]
示例性的,储气库的初始条件,可以通过下述公式(10)来表示:
[0077][0078]
式中:td为无因次生产时间;m为拟压力,其单位是mpa2/mpa
·
s。
[0079]
示例性的,储气库的内边界条件,可以通过下述公式(11)来表示:
[0080][0081]
式中:l为参考长度,其单位是m;k为渗透率,其单位是md;rd为无因次径向距离;m为拟压力,其单位是mpa2/mpa
·
s;为三维空间中的点源,其单位是m3/d;t为温度,其单位是k。
[0082]
其中,δ(td)与时间相关,可以通过下述公式(12)来表示:
[0083][0084]
示例性的,储气库的外边界条件,可以通过下述公式(13)来表示:
[0085][0086]
式中:rd为无因次径向距离;m为拟压力,其单位是mpa2/mpa
·
s。
[0087]
步骤s140:基于地下储气库数据和多井压力监测数学模型,获得多井压力监测数学模型的压力解。
[0088]
如图1所示,设置模拟总时长、模拟时间t和时间步长δt,其中,模拟总时长、模拟时间t和时间步长δt均可根据实验需求随机定义。
[0089]
步骤s141:获得地下储气库的多井压力监测数学模型在拉氏域中的点源解。其中,可以通过对控制方程、初始条件和内外边界条件采用拉普拉斯(laplace)变换,获得多井压力监测数学模型在拉氏域中的点源解。
[0090]
示例性的,将步骤s133储气库的内边界条件方程中的点源作为单位强度,进行laplace变换,可以通过下述公式(14)来表示:
[0091][0092]
式中:l为参考长度,其单位是m;rd为无因次径向距离;为孔隙度;c
t
综合压缩系数,其单位是mpa-1
。
[0093]
其中,将δm=m-mi代入控制方程中,并对控制方程、初始条件和外边界条件进行laplace变换,得到以下方程组,可以通过下述公式(15)来表示:
[0094][0095]
式中:rd为无因次径向距离;u为拉普拉斯变量;l为参考长度,其单位是m;为孔隙度;c
t
综合压缩系数,其单位是mpa-1
。
[0096]
上述方程组中,第一个公式为控制方程,第二个公式为内边界条件,第三个公式为外边界条件。
[0097]
对laplace变换后的控制方程、内边界条件和外边界条件进行求解得到多井压力监测数学模型在拉氏域中的点源解,可以通过下述公式(16)来表示:
[0098][0099]
式中:t为温度,其单位是k;为三维空间中的点源,其单位是m3/d;u为拉普拉斯变量;rd为无因次径向距离;k为渗透率,其单位是md;l为参考长度,其单位是m;为考虑无边界的任一水平井在拉氏域中的点源解。
[0100]
步骤s142:对点源解采用镜像反映法以及线源函数积分法,获得多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解。
[0101]
示例性的,先对多井压力监测数学模型在拉氏域中的点源解采用镜像反映法,并消除无穷级数。
[0102]
在实际应用中,考虑到地下储气库具有不渗透的顶部和底部边界,对步骤s141中的多井压力监测数学模型在拉氏域中的点源解,采用镜像反映法,可以通过下述公式(17)来表示:
[0103][0104]
式中:t为温度,其单位是k;为三维空间中的点源,其单位是m3/d;u为拉普拉斯变量;n为求和数;hd为无因次储层厚度;k为渗透率,其单位是md;l为参考长度,其单位是m;xd,yd,zd为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
,z
wd
为无因次直角坐标系原点位置;为考虑边界的多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的点源解。
[0105]
在实际应用中,采用镜像反映法获取的多井压力监测数学模型的新点源解中,包含无穷级数,为了便于计算,利用泊松求和公式,将无穷级数消去得到下述公式(18):
[0106][0107]
式中:t为温度,其单位是k;为三维空间中的点源,其单位是m3/d;u为拉普拉斯变量;n为求和数;hd为无因次储层厚度;k为渗透率,其单位是md;l为参考长度,其单位是m;xd,yd为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
为无因次直角坐标系原点位置;k0为零阶一类贝塞尔函数;为多井压力监测数学模型中任一水平井消除无穷级数后在拉氏域中的点源解。
[0108]
示例性的,对多井压力监测数学模型消除无穷级数后的点源解采用线源函数积分的方法,获得多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解。
[0109]
在实际应用中,多井压力监测数学模型中的水平井的井底压力可以看作是水平井筒上点源的积分,利用线源函数积分的方法对消除无穷级数后的点源解沿着水平井内气体流动方向进行积分便可以得到多井压力监测数学模型中任一水平井井底压力的基本解,可以通过下述公式(19)来表示:
[0110][0111]
式中:t为温度,其单位是k;为三维空间中的点源,其单位是m3/d;u为拉普拉斯变量;n为求和数;hd为无因次储层厚度;k为渗透率,其单位是md;l为参考长度,其单位是m;xd,yd为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
为无因次直角坐标系原点位置;k0为零阶一类贝塞尔函数;为多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解。
[0112]
步骤s143:将相邻井与目标井的压力基本解进行叠加,获得多井压力监测数学模
型在拉氏域中的压力叠加解。
[0113]
在实际应用中,考虑到相邻井对目标井的影响,使用压力叠加来抵消注采造成的多井干扰问题。
[0114]
示例性的,引入新的无因次距离r
d,i
,可以通过下述公式(20)来表示:
[0115][0116]
根据压力叠加原理,得到多井压力监测数学模型中多水平井压力的求和公式,求得多井压力监测数学模型在拉氏域中的压力叠加解,可以通过下述公式(21)来表示:
[0117][0118]
式中:n为井数;为多井压力监测数学模型在拉氏域中的压力叠加解;为井1的压力基本解;为井2的压力基本解;为井n的压力基本解;t为温度,其单位是k;为三维空间中的点源,其单位是m3/d;u为拉普拉斯变量;n为求和数;hd为无因次储层厚度;k为渗透率,其单位是md;l为参考长度,其单位是m;xd,yd,zd为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
,z
wd
为无因次直角坐标系原点位置;k0为零阶一类贝塞尔函数。
[0119]
在实际应用中,考虑到目标井可以进行注入和采出,需要定义流量约束方程,流量约束方程可以通过下述公式(22)来表示:
[0120][0121]
式中:+为采出;-为注入;u为拉普拉斯变量。
[0122]
在一种可选的方式中,由于实际求解过程中不需要区分目标井和相邻井的压力基本解,所以式(19)既是目标井的压力基本解方程,也是相邻井的压力基本解方程,因此可以将式(19)与式(22)组成矩阵方程,采用高斯消元法进行求解,求得各水平井的产量q、拟压力m和井底拟压力mw。
[0123]
步骤s144:对压力叠加解采用高斯消元法,获得多井压力监测数学模型在拉氏域中的井底拟压力。
[0124]
在实际应用中,水平井在强注强采作业时会造成近井地带储层污染,引起井筒存储系数和表皮系数的变化,一方面对分析井底拟压力产生重要影响,另一方面,会影响地下储气库的产能。同时,由于时域空间下的井底拟压力解不易获得,所以需要先求取拉氏域的井底拟压力。
[0125]
示例性的,引入井筒存储系数和表皮系数,得到考虑井筒存储系数和表皮系数的影响的多井压力监测数学模型在拉氏域中的井底拟压力,可以通过下述公式(23)来表示:
[0126]
[0127]
式中:s为表皮系数;cd为井筒存储系数;u为拉普拉斯变量;mw为井底拟压力。
[0128]
步骤s145:对拉氏域中的井底拟压力采用stehfest数值反演法,获得多井压力监测数学模型在时域中的井底拟压力。
[0129]
示例性的,先把多井压力监测数学模型在拉氏域中的井底拟压力进行laplace逆变换,可以通过下述公式(24)来表示:
[0130][0131]
式中:n为经验常数,一般取8,10,12;mw为井底拟压力。
[0132]
进而,将vi定义为下述公式(25):
[0133][0134]
式中:n为经验常数,一般取8,10,12;i为循环变量;k为循环变量。
[0135]
将u定义为下述公式(26):
[0136][0137]
式中:i为循环变量;t为模拟时间。
[0138]
通过给定一个i值和t值,计算出vi的值,通过计算每个时间步内vi的值,便得到多井压力监测数学模型在时域中的井底拟压力。
[0139]
步骤s146:校验t是否等于模拟总时长,若t不等于模拟总时长,则执行t=t+δt,重新开始求解多井压力监测数学模型的压力解;若t等于模拟总时长,则执行步骤s147。
[0140]
步骤s147:将时域中的井底拟压力作为多井压力监测数学模型的压力解。
[0141]
步骤s150:绘制拟合曲线。根据多井压力监测数学模型的压力解绘制压力和压力导数曲线,多井压力监测数学模型的压力解和单井模型输出的数据分别与实际压力数据进行拟合。此处的单井模型为只考虑单井,忽略多井干扰的数学模型。
[0142]
示例性的,根据多井压力监测数学模型的压力解,在双对数坐标下,以无因次时间为横轴,以无因次压力为纵轴绘制压力和压力导数曲线图,多井压力监测数学模型的压力解和单井模型输出的数据分别与实际压力数据进行拟合。图6示出了本公开示例性实施例的多井压力监测数学模型的拟合曲线图。如图6所示,多井压力监测数学模型的压力数据与实际压力数据有良好的拟合效果,且比单井模型有更高的精度。
[0143]
步骤s160:基于拟合曲线确定拟合点,反演计算多井压力监测数学模型的储层参数。此处的储层参数包括:井筒存储系数、表皮系数、渗透率、井距、初始压力。
[0144]
在一种可选的方式中,选择拟合曲线上的最小二乘拟合点作为拟合点,即实际压力数据和拟合曲线上的预测值最接近的点。
[0145]
在一种可选的方式中,曲线拟合方法可以采用拟合优度法,基于最小二乘原理,采用目标函数的最小化来确定储层参数。根据反演计算得到的储层参数,对地下储气库进行评估和分析,比较反演结果与实测数据的吻合程度,评估反演精度和可靠性。
[0146]
示例性的,基于图6示出的拟合曲线确定拟合点,反演计算获得多井压力监测数学模型的储层参数,具体包括:井筒存储系数为6.5m3/mpa,表皮系数为-0.003,渗透率为
0.68md,井距为502m,初始压力为27.28mpa。
[0147]
步骤s170:基于反演计算的储层参数,更新多井压力监测数学模型。由于拟合点是基于实际压力数据与多井压力监测数学模型的压力解绘制的拟合曲线确定,因此,反演计算出的多井压力监测数学模型的储层参数可以等同于地下储气库的储层参数。基于反演计算的储层参数,更新多井压力监测数学模型,可以使多井压力监测数学模型与地下储气库的拟合程度更高,因此,考虑多井干扰的多井压力监测数学模型能准确反馈地下储气库的工作状态和生产能力。
[0148]
示例性的,为了检验多井压力监测数学模型的准确性,可以将步骤s160获得的储层参数带入产能指标中,分别计算现有单井模型和多井压力监测数学模型的生产能力。
[0149]
定义产能指标pi为下述公式(27):
[0150][0151]
式中:pi为产能指标;q为注采速率,其单位是m3/d;mi为出口压力,其单位是mpa;mw为井底压力,其单位是mpa。
[0152]
将步骤s160获得的储层参数带入产能指标公式可以求出:单井模型在单位压差下的最大采出率为1.1
×
106m3/d/mpa,多井压力监测数学模型在单位压差下的最大采出率为9.46
×
105m3/d/mpa,目标井的潜在抽气能力提高了16.2%,与地下储气库的真实注采能力差距较大,由此可见,忽略多井干扰的影响,会使得目标井潜在注采能力偏高,导致技术人员误判储气库的工作状态和生产能力。
[0153]
基于上述实施例,在本公开提供的又一实施例中,还提供了一种地下储气库的多井压力监测数学模型建模方法,图7示出了本公开示例性实施例的地下储气库的多井压力监测数学模型建模方法的流程原理图,如图7所示,该方法包括以下步骤:
[0154]
步骤710:获取地下储气库数据和地下储气库的实际压力数据。
[0155]
在本公开示例性实施例中,地下储气库数据包括但不限于:储气库的地质参数、流体物性参数,目标井注采历史和相邻井注采历史。相邻井与目标井属于同一地下储气库,且相邻井与目标井之间由多孔介质连通。地下储气库实际压力数据可以通过地下储气库中预先设置的传感器监测获得。
[0156]
步骤720:基于地下储气库数据和多井压力监测数学模型,通过将相邻井与目标井的压力叠加,获得多井压力监测数学模型的压力解。
[0157]
在本公开示例性实施例中,把地下储气库数据输入多井压力监测数学模型,通过将相邻井与目标井的压力叠加,得到多井压力监测数学模型的压力解。
[0158]
步骤730:基于压力解和实际压力数据绘制的曲线拟合结果,反演计算多井压力监测数学模型中的储层参数,得到更新后的多井压力监测数学模型。
[0159]
在本公开示例性实施例中,根据多井压力监测数学模型的压力解绘制压力和压力导数曲线,多井压力监测数学模型的压力解和单井模型输出的数据分别与实际压力数据进行拟合。此处的单井模型为只考虑单井,忽略多井干扰的数学模型。然后,基于拟合曲线确定拟合点,反演计算多井压力监测数学模型的储层参数,此处的储层参数包括:井筒存储系数、表皮系数、渗透率、井距、初始压力。最后,基于反演计算的储层参数,更新多井压力监测数学模型。
[0160]
本公开实施例中提供的一个或多个技术方案,获取地下储气库数据和地下储气库的实际压力数据后,基于地下储气库数据和多井压力监测数学模型,通过将相邻井与目标井的压力叠加,获得多井压力监测数学模型的压力解,基于压力解和实际压力数据绘制的曲线拟合结果,反演计算多井压力监测数学模型中的储层参数,得到更新后的多井压力监测数学模型。其中,为了计算多井压力监测数学模型的储层参数,使多井压力监测数学模型与地下储气库的拟合程度更高,将压力解与实际压力数据进行拟合,绘制拟合曲线,然后基于拟合曲线的拟合点进行反演计算,得到准确的储层参数,最后,基于该储层参数更新多井压力监测数学模型。
[0161]
通过实验证明,本公开示例性实施例的多井压力监测数学模型可以真实模拟地下储气库的真实情况,多井压力监测数学模型的压力解与实际压力数据有良好的拟合效果,且比现有的单井压力监测模型有更高的精度。跟现存的单井压力监测模型相比,本公开示例性实施例的多井压力监测数学模型可以解决现有的单井压力监测模型由于没有考虑多井干扰影响,从而造成储层压力计算和监测时存在较大误差的问题,从而提高实际压力数据与多井压力监测数学模型输出结果的拟合程度,准确判断地下储气库的工作状态,获得储气库储层物性参数,以及储气库井注采气能力。
[0162]
上述主要从方法的角度对本公开实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是,为了实现上述功能,本公开示例性实施例的方法对应的装置包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本公开能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
[0163]
本公开实施例可以根据上述方法示例对服务器进行功能单元的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本公开实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
[0164]
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下,本公开示例性实施例提供一种地下储气库的多井压力监测数学模型建模装置,该地下储气库的多井压力监测数学模型建模装置可以为服务器或应用于服务器的芯片。图8示出了根据本公开示例性实施例的地下储气库的多井压力监测数学模型建模装置800的功能模块示意性框图。如图8所示,该地下储气库的多井压力监测数学模型建模装置包括:
[0165]
数据获取模块801,用于获取地下储气库数据和地下储气库的实际压力数据;所述地下储气库数据包括:储气库的地质参数、流体物性参数,目标井注采历史和相邻井注采历史,所述相邻井与所述目标井属于同一地下储气库,所述相邻井与所述目标井之间由多孔介质连通,所述实际压力数据通过地下储气库中预先设置的传感器获得。
[0166]
多井压力监测物理模型获取模块802,用于构建多井压力监测物理模型,所述多井压力监测物理模型至少根据所述地质参数、所述流体物性参数和储气库中各水平井的位置获得。
[0167]
多井压力监测数学模型获取模块803,用于基于所述多井压力监测物理模型和所述目标假设条件,得到所述多井压力监测数学模型。
[0168]
多井压力监测数学模型获取模块803,具体包括下述中的至少一种目标假设条件:所述地下储气库中的流体为单相的可压缩气体;气体流动过程中,不考虑重力和毛细管力的影响;在不稳定试井前,所述地下储气库的初始压力呈均匀分布;所述多孔介质各向异性,为水平均质等厚;气体流动遵循达西定律;气体的状态方程符合波义耳定律。
[0169]
压力解获取模块804,用于基于所述地下储气库数据和多井压力监测数学模型,通过将所述相邻井与所述目标井的压力叠加,获得所述多井压力监测数学模型的压力解。
[0170]
模型更新模块805,用于基于所述压力解和所述实际压力数据绘制的曲线拟合结果,反演计算多井压力监测数学模型中的储层参数,得到更新后的多井压力监测数学模型。
[0171]
所述压力解获取模块804,具体用于获得所述地下储气库的多井压力监测数学模型在拉氏域中的点源解;对所述点源解采用镜像反映法以及线源函数积分法,获得所述多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解;将所述相邻井与所述目标井的压力基本解进行叠加,获得所述多井压力监测数学模型在拉氏域中的压力叠加解;对所述压力叠加解采用高斯消元法,获得所述多井压力监测数学模型在拉氏域中的井底拟压力;对所述拉氏域中的井底拟压力采用stehfest数值反演法,获得所述多井压力监测数学模型在时域中的井底拟压力,并将所述时域中的井底拟压力作为所述多井压力监测数学模型的压力解。
[0172]
所述压力解获取模块804,具体用于定义控制方程、初始条件和内外边界条件;对所述控制方程、所述初始条件和所述内外边界条件采用laplace变换,进行求解得到多井压力监测数学模型在拉氏域中的点源解,所述点源解为:
[0173][0174]
式中:t为温度,其单位为k;为三维空间中的点源,其单位为m3/d;u为拉普拉斯变量;rd为无因次径向距离;k为渗透率,其单位为md;l为参考长度,其单位为m;为考虑无边界的任一水平井在拉氏域中的点源解。
[0175]
所述压力解获取模块804,具体用于对所述点源解,采用镜像反映法:
[0176][0177]
式中:t为温度,其单位为k;为三维空间中的点源,其单位为m3/d;u为拉普拉斯变量;n为求和数;hd为无因次储层厚度;k为渗透率,其单位为md;l为参考长度,其单位为m;xd,yd,zd为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
,z
wd
为无因次直角坐标系原点位置;为考虑边界的多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的点源解;
[0178]
采用镜像反映法获取到多井压力监测数学模型的新点源解后利用泊松求和公式,将无穷级数消去得到:
[0179][0180]
式中:t为温度,其单位为k;为三维空间中的点源,其单位为m3/d;u为拉普拉斯变量;n为求和数;hd为无因次储层厚度;k为渗透率,其单位为md;l为参考长度,其单位为m;xd,yd为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
为无因次直角坐标系原点位置;k0为零阶一类贝塞尔函数;为多井压力监测数学模型中任一水平井消除无穷级数后在拉氏域中的点源解;
[0181]
对多井压力监测数学模型消除无穷级数后的点源解采用线源函数积分的方法,获得所述多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解:
[0182][0183]
式中:t为温度,其单位为k;为三维空间中的点源,其单位为m3/d;u为拉普拉斯变量;n为求和数;hd为无因次储层厚度;k为渗透率,其单位为md;l为参考长度,其单位为m;xd,yd为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
为无因次直角坐标系原点位置;k0为零阶一类贝塞尔函数;为多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解。
[0184]
所述压力解获取模块804,具体用于将多井压力监测数学模型中多水平井压力的求和,求得多井压力监测数学模型在拉氏域中的压力叠加解,其中
[0185][0186]
式中:n为井数;为多井压力监测数学模型在拉氏域中的压力叠加解;为井1的压力基本解;为井2的压力基本解;为井n的压力基本解;t为温度,其单位为k;为三维空间中的点源,其单位为m3/d;u为拉普拉斯变量;n为求和数;hd为无因次储层厚度;k为渗透率,其单位为md;l为参考长度,其单位为m;xd,yd,zd为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
,z
wd
为无因次直角坐标系原点位置;k0为零阶一类贝塞尔函数。
[0187]
图9示出了根据本公开示例性实施例的芯片的示意性框图。如图9所示,该芯片900包括一个或两个以上(包括两个)处理器901和通信接口902。通信接口902可以支持服务器执行上述多井压力监测数学模型建模方法中的数据收发步骤,处理器901可以支持服务器
执行上述多井压力监测方法中的数据处理步骤。
[0188]
可选的,如图9所示,该芯片900还包括存储器903,存储器903可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器提供操作指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory,nvram)。
[0189]
在一些实施方式中,如图9所示,处理器901通过调用存储器存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中),执行相应的操作。处理器901控制终端设备中任一个的处理操作,处理器还可以称为中央处理单元(central processin unit,cpu)。存储器903可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器提供指令和数据。存储器903的一部分还可以包括nvram。例如应用中存储器、通信接口以及存储器通过总线系统耦合在一起,其中总线系统除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见,在图9中将各种总线都标为总线系统904。
[0190]
上述本公开实施例揭示的方法可以应用于处理器中,或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(diital sinal processin,dsp)、asic、现成可编程门阵列(field-prorammable ate array,fpa)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本公开实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本公开实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0191]
本公开示例性实施例还提供一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与至少一个处理器通信连接的存储器。所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时用于使所述电子设备执行根据本公开实施例的方法。
[0192]
本公开示例性实施例还提供一种存储有计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本公开实施例的方法。
[0193]
本公开示例性实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,其中,所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本公开实施例的方法。
[0194]
参考图10,现将描述可以作为本公开的服务器或客户端的电子设备1000的结构框图,其是可以应用于本公开的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
[0195]
如图10所示,电子设备1000包括计算单元1001,其可以根据存储在只读存储器
(rom)1002中的计算机程序或者从存储单元1008加载到随机访问存储器(ram)1003中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在ram1003中,还可存储设备1000操作所需的各种程序和数据。计算单元1001、rom 1002以及ram 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(i/o)接口1005也连接至总线1004。
[0196]
电子设备1000中的多个部件连接至i/o接口1005,包括:输入单元1006、输出单元1007、存储单元1008以及通信单元1009。输入单元1006可以是能向电子设备1000输入信息的任何类型的设备,输入单元1006可以接收输入的数字或字符信息,以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入。输出单元1007可以是能呈现信息的任何类型的设备,并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元1008可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元1009允许电子设备1000通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据,并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组,例如蓝牙tm设备、wifi设备、wimax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。
[0197]
计算单元1001可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元1001的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(pu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元1001执行上文所描述的各个方法和处理。上文所描述的各个方法均可被实现为计算机软件程序,其被有形地包含于机器可读介质,例如存储单元1008。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由rom 1002和/或通信单元1009而被载入和/或安装到电子设备1000上。
[0198]
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0199]
在本公开的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0200]
如本公开使用的,术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如,磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(pld),包括,接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。
[0201]
为了提供与用户的交互,可以在计算机上实施此处描述的系统和技术,该计算机
具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0202]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(lan)、广域网(wan)和互联网。
[0203]
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
[0204]
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时,全部或部分地执行本公开实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;也可以是光介质,例如,数字视频光盘(diital video disc,dvd);还可以是半导体介质,例如,固态硬盘(solid state drive,ssd)。
[0205]
尽管结合具体特征及其实施例对本公开进行了描述,显而易见的,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本公开的示例性说明,且视为已覆盖本公开范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样,倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内,则本公开也意图包括这些改动和变型在内。
技术特征:
1.一种多井压力监测数学模型建模方法,其特征在于,包括:获取地下储气库数据和地下储气库的实际压力数据;所述地下储气库数据包括:储气库的地质参数、流体物性参数,目标井注采历史和相邻井注采历史,所述相邻井与所述目标井属于同一地下储气库,所述相邻井与所述目标井之间由多孔介质连通,所述实际压力数据通过地下储气库中预先设置的传感器获得;基于所述地下储气库数据和多井压力监测数学模型,通过将所述相邻井与所述目标井的压力叠加,获得所述多井压力监测数学模型的压力解;基于所述压力解和所述实际压力数据绘制的曲线拟合结果,反演计算多井压力监测数学模型中的储层参数,得到更新后的多井压力监测数学模型。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多井压力监测数学模型的构建方式,包括:构建多井压力监测物理模型,所述多井压力监测物理模型至少根据所述地质参数、所述流体物性参数和储气库中各水平井的位置获得;基于所述多井压力监测物理模型和目标假设条件,得到所述多井压力监测数学模型。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述目标假设条件包括下述中的至少一种:所述地下储气库中的流体为单相的可压缩气体;气体流动过程中,不考虑重力和毛细管力的影响;在不稳定试井前,所述地下储气库的初始压力呈均匀分布;所述多孔介质各向异性,为水平均质等厚;气体流动遵循达西定律;气体的状态方程符合波义耳定律。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获得所述多井压力监测数学模型的压力解,包括:获得所述地下储气库的多井压力监测数学模型在拉氏域中的点源解;对所述点源解采用镜像反映法以及线源函数积分法,获得所述多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解;将所述相邻井与所述目标井的压力基本解进行叠加,获得所述多井压力监测数学模型在拉氏域中的压力叠加解;对所述压力叠加解采用高斯消元法,获得所述多井压力监测数学模型在拉氏域中的井底拟压力;对所述拉氏域中的井底拟压力采用stehfest数值反演法,获得所述多井压力监测数学模型在时域中的井底拟压力,并将所述时域中的井底拟压力作为所述多井压力监测数学模型的压力解。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对所述点源解采用镜像反映法以及线源函数积分法,获得所述多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解,包括:定义控制方程、初始条件和内外边界条件;对所述控制方程、所述初始条件和所述内外边界条件采用拉普拉斯变换,进行求解得到多井压力监测数学模型在拉氏域中的点源解;所述点源解为:
式中:t为温度;为三维空间中的点源;u为拉普拉斯变量;rd为无因次径向距离;k为渗透率;l为参考长度;为考虑无边界的任一水平井在拉氏域中的点源解。6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对所述点源解采用镜像反映法以及线源函数积分法,获得所述多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解,包括:对所述点源解,采用镜像反映法:式中:t为温度;为三维空间中的点源;u为拉普拉斯变量;n为求和数;h
d
为无因次储层厚度;k为渗透率;l为参考长度;xd,yd,zd为无因次直角坐标系距离;x
w
d,y
w
d,z
w
d为无因次直角坐标系原点位置;为考虑边界的多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的点源解;采用镜像反映法获取到多井压力监测数学模型的新点源解后利用泊松求和公式,将无穷级数消去得到:式中:t为温度;为三维空间中的点源;u为拉普拉斯变量;n为求和数;h
d
为无因次储层厚度;k为渗透率;l为参考长度;x
d
,y
d
为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
为无因次直角坐标系原点位置;k0为零阶一类贝塞尔函数;为多井压力监测数学模型中任一水平井消除无穷级数后在拉氏域中的点源解;对多井压力监测数学模型消除无穷级数后的点源解采用线源函数积分的方法,获得所述多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解:
式中:t为温度;为三维空间中的点源;u为拉普拉斯变量;n为求和数;h
d
为无因次储层厚度;k为渗透率;l为参考长度;x
d
,y
d
为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
为无因次直角坐标系原点位置;k0为零阶一类贝塞尔函数;为多井压力监测数学模型中任一水平井在拉氏域中的压力基本解。7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将所述相邻井与所述目标井的压力基本解进行叠加,获得所述多井压力监测数学模型在拉氏域中的压力叠加解,包括:将多井压力监测数学模型中多水平井压力的求和,求得多井压力监测数学模型在拉氏域中的压力叠加解,其中:式中:n为井数;为多井压力监测数学模型在拉氏域中的压力叠加解;为井1的压力基本解;为井2的压力基本解;为井n的压力基本解;t为温度;为三维空间中的点源;u为拉普拉斯变量;n为求和数;h
d
为无因次储层厚度;k为渗透率;l为参考长度;x
d
,y
d
,z
d
为无因次直角坐标系距离;x
wd
,y
wd
,z
wd
为无因次直角坐标系原点位置;k0为零阶一类贝塞尔函数。8.一种多井压力监测数学模型建模装置,其特征在于,包括:数据获取模块,用于获取地下储气库数据和地下储气库的实际压力数据;所述地下储气库数据包括:储气库的地质参数、流体物性参数,目标井注采历史和相邻井注采历史,所述相邻井与所述目标井属于同一地下储气库,所述相邻井与所述目标井之间由多孔介质连通,所述实际压力数据通过地下储气库中预先设置的传感器获得;压力解获取模块,用于基于所述地下储气库数据和多井压力监测数学模型,通过将所述相邻井与所述目标井的压力叠加,获得所述多井压力监测数学模型的压力解;模型更新模块,用于基于所述压力解和所述实际压力数据绘制的曲线拟合结果,反演计算多井压力监测数学模型中的储层参数,得到更新后的多井压力监测数学模型。9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器;以及,存储程序的存储器;其中,所述程序包括指令,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。10.一种非瞬时计算机可读存储介质,其特征在于,所述非瞬时计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
技术总结
本公开提供多井压力监测数学模型建模方法、装置、设备及存储介质,包括:获取地下储气库数据和地下储气库的实际压力数据,基于地下储气库数据和多井压力监测数学模型,通过将相邻井与目标井的压力叠加,获得多井压力监测数学模型的压力解;基于压力解和实际压力数据绘制的曲线拟合结果,反演计算多井压力监测数学模型中的储层参数,得到更新后的多井压力监测数学模型。在现有的压力监测模型的基础上,采用压力叠加原理,将相邻井的影响纳入计算范畴,从而减少压力计算存在的误差,提高多井压力监测数学模型的准确性,模拟地下储气库的真实情况。实情况。实情况。
技术研发人员:褚洪杨 张景轩 朱维耀 岳明 孔德彬 潘斌 高玉宝 刘凯
受保护的技术使用者:北京科技大学
技术研发日:2023.05.10
技术公布日:2023/8/16
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