储层渗透率确定方法及设备的制造方法

储层渗透率确定方法及设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种储层渗透率确定方法及设备，属于石油测井资料解释领域，所述方法包括：确定储层渗透率模型和模型系数的取值范围；确定模型系数不同的多个储层渗透率模型，每个储层渗透率模型的模型系数记作自适应差分进化算法中的个体，所有个体集合记作自适应差分进化算法中的初始种群；确定适应度值模型；获取样本数据；确定每个个体的适应度值；确定目标储层渗透率模型系数；确定目标储层渗透率模型；根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数值，确定新的渗透率值。本发明解决了储层渗透率的准确度较低，且计算效率较低的问题，实现了提高储层渗透率的准确度和计算效率的效果，用于确定储层渗透率。
【专利说明】
储层渗透率确定方法及设备
技术领域
[0001] 本发明设及石油测井资料解释领域，特别设及一种储层渗透率确定方法及设备。
【背景技术】
[0002] 储层渗透率是储层研究的重要参数之一，储层渗透率是衡量在一定的压差下，岩 石本身允许流体通过的能力的参数。确定储层渗透率是建立油气藏地质模型，估算油气储 量，确定开发方案的基础，实际应用中，主要通过储层渗透率模型来确定储层渗透率，由于 储层渗透率中包含有可调整的模型系数，因此，为了确定储层渗透率，需要有效确定储层渗 透率模型中的模型系数。
[0003] 现有技术中，在确定储层渗透率的过程中，要求不同区域的储层渗透率模型中的 模型系数不同，当确定一个区域的储层渗透率时，工作人员需要对储层渗透率模型中的模 型系数重新进行调整，确定该区域对应的模型系数，然后再确定储层渗透率模型，最后根据 输入的新的渗透率模型参数值与储层渗透率模型，确定新的渗透率值。
[0004] 但是，工作人员一般都是根据工作经验来对储层渗透率模型中的模型系数重新进 行反反复复地调整，运种模型系数的确定方法会影响计算储层渗透率的准确度，同时会延 长计算储层渗透率的时间，因此，储层渗透率的准确度较低，且计算效率较低。

【发明内容】

[0005] 为了解决储层渗透率的准确度较低，且计算效率较低的问题，本发明提供了一种 储层渗透率确定方法及设备。所述技术方案如下：
[0006] 第一方面，提供了一种储层渗透率确定方法，所述方法包括：
[0007] 确定储层渗透率模型和所述储层渗透率模型的模型系数的取值范围；
[0008] 确定模型系数不同的多个储层渗透率模型，每个所述储层渗透率模型的模型系数 记作自适应差分进化算法中的个体，所有所述个体的集合记作所述自适应差分进化算法中 的初始种群；
[0009] 确定适应度值模型，所述适应度值模型用于判断不同个体对环境的适应程度；
[0010] 获取样本数据，所述样本数据包括渗透率模型参数值和岩忍分析渗透率值；
[0011] 根据所述储层渗透率模型、所述适应度值模型和所述样本数据确定每个所述个体 的适应度值；
[0012] 根据所述初始种群和每个所述个体的适应度值，通过所述自适应差分进化算法确 定目标储层渗透率模型系数；
[0013] 根据所述目标储层渗透率模型系数确定目标储层渗透率模型；
[0014] 根据所述目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数值，确定新的渗透率值。
[0015] 可选的，在所述确定模型系数不同的多个储层渗透率模型之前，所述方法还包 括：
[0016] 确定初始化参数，所述初始化参数包括所述自适应差分进化算法中的种群的大 小、最大进化代数、比例因子和交叉概率因子。
[0017] 可选的，所述样本数据包括建模样本数据，所述根据所述储层渗透率模型、所述适 应度值模型和所述样本数据确定每个所述个体的适应度值，包括：
[0018] 将所述建模样本数据中的渗透率模型参数值代入所述储层渗透率模型中，得到所 述储层渗透率模型的计算值；
[0019] 根据所述建模样本数据的岩忍分析渗透率值和所述储层渗透率模型的计算值，通 过所述适应度值模型确定每个所述个体的适应度值。
[0020] 可选的，所述根据所述初始种群和每个所述个体的适应度值，通过自适应差分进 化算法确定目标储层渗透率模型系数，包括：
[0021] 将所述初始种群中任意一个个体作为目标个体，根据所述自适应差分进化算法执 行进化过程，所述进化过程包括：
[0022] 根据所述比例因子对目标个体执行变异操作得到变异个体，
[0023] 根据所述变异个体和所述交叉概率因子对所述目标个体执行交叉操作得到新个 体，
[0024] 根据所述新个体对所述目标个体执行选择操作得到优胜个体；
[00巧]将所述优胜个体作为目标个体，重复执行P次所述进化过程，P =最大进化代 数-1 ;
[00%] 将P次所述进化过程后的优胜个体所对应的模型系数作为所述目标储层渗透率 模型系数。
[0027] 可选的，所述样本数据还包括检验样本数据，在所述根据所述初始种群和每个所 述个体的适应度值，通过自适应差分进化算法确定目标储层渗透率模型系数之后，所述方 法还包括：
[0028] 根据所述检验样本数据对由所述目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗透 率模型的计算误差进行检验；
[0029] 当由所述目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模型的计算误差在预 设范围内，输出所述目标储层渗透率模型系数。
[0030] 可选的，所述渗透率模型参数包括孔隙度和束缚水饱和度。
[0031] 第二方面，提供了一种储层渗透率确定设备，所述储层渗透率确定设备包括：
[0032] 第一确定单元，用于确定储层渗透率模型和所述储层渗透率模型的模型系数的取 值范围；
[0033] 第二确定单元，用于确定模型系数不同的多个储层渗透率模型，每个所述储层渗 透率模型的模型系数记作自适应差分进化算法中的个体，所有所述个体的集合记作所述自 适应差分进化算法中的初始种群；
[0034] 第Ξ确定单元，用于确定适应度值模型，所述适应度值模型用于判断不同个体对 环境的适应程度；
[0035] 获取单元，用于获取样本数据，所述样本数据包括渗透率模型参数值和岩忍分析 渗透率值；
[0036] 第四确定单元，用于根据所述储层渗透率模型、所述适应度值模型和所述样本数 据确定每个所述个体的适应度值；
[0037] 第五确定单元，用于根据所述初始种群和每个所述个体的适应度值，通过自适应 差分进化算法确定目标储层渗透率模型系数；
[0038] 第六确定单元，用于根据所述目标储层渗透率模型系数确定目标储层渗透率模 型；
[0039] 渗透率确定单元，用于根据所述目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数值， 确定新的渗透率值。
[0040] 可选的，所述储层渗透率确定设备还包括：
[0041] 初始化参数确定单元，用于确定初始化参数，所述初始化参数包括所述自适应差 分进化算法中的种群的大小、最大进化代数、比例因子和交叉概率因子。
[0042] 可选的，所述样本数据包括建模样本数据，所述第四确定单元，包括：
[0043] 代入模块，用于将所述建模样本数据中的渗透率模型参数值代入所述储层渗透率 模型中，得到所述储层渗透率模型的计算值；
[0044] 确定模块，用于根据所述建模样本数据的岩忍分析渗透率值和所述储层渗透率模 型的计算值，通过所述适应度值模型确定每个所述个体的适应度值。
[0045] 可选的，所述第五确定单元，包括：
[0046] 进化模块，用于将所述初始种群中任意一个个体作为目标个体，根据所述自适应 差分进化算法执行进化过程，所述进化过程包括：
[0047] 根据所述比例因子对目标个体执行变异操作得到变异个体，
[0048] 根据所述变异个体和所述交叉概率因子对所述目标个体执行交叉操作得到新个 体，
[0049] 根据所述新个体对所述目标个体执行选择操作得到优胜个体；
[0050] 将所述优胜个体作为目标个体，重复执行P次所述进化过程，P =最大进化代 数-1;
[0051] 将P次所述进化过程后的优胜个体所对应的模型系数作为所述目标储层渗透率 模型系数。
[0052] 可选的，所述样本数据还包括检验样本数据，所述储层渗透率确定设备还包括：
[0053] 检验单元，用于根据所述检验样本数据对由所述目标储层渗透率模型系数确定的 目标储层渗透率模型的计算误差进行检验；
[0054] 输出单元，用于当由所述渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模型的计算误差 在预设范围内，输出所述目标储层渗透率模型系数。 阳化5] 可选的，所述渗透率模型参数包括孔隙度和束缚水饱和度。
[0056] 本发明提供了一种储层渗透率确定方法及设备，将储层渗透率模型的模型系数记 作差分进化算法中的个体，根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据确定计算每个 个体的适应度值，再通过自适应差分进化算法确定目标储层渗透率模型系数，进而确定目 标储层渗透率模型，最后根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数值即可确定新的 渗透率值。相较于现有的储层渗透率确定方法，无需工作人员根据工作经验对模型系数进 行反复调整，因此，提高了储层渗透率的准确度和计算效率。
【附图说明】
[0057] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些附图获得其他 的附图。
[0058] 图1是本发明实施例提供的一种储层渗透率确定方法的流程图；
[0059] 图2是本发明实施例提供的一种储层渗透率确定方法的具体方法流程图；
[0060] 图3是本发明实施例提供的一种确定每个个体的适应度值方法的流程图；
[0061] 图4是本发明实施例提供的一种进化过程的流程图；
[0062] 图5是本发明实施例提供的一种获取第一代种群的优胜个体方法的流程图；
[0063] 图6是本发明实施例提供的一种储层渗透率确定设备的结构示意图；
[0064] 图7是本发明实施例提供的一种储层渗透率确定设备的具体结构示意图；
[0065] 图8是本发明实施例提供的一种储层渗透率确定设备的第四确定单元的结构示 意图；
[0066] 图9是本发明实施例提供的一种储层渗透率确定设备的第五确定单元的结构示 意图。
【具体实施方式】
[0067] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0068] 差分进化算法是一种群体进化的自组织最小化方法，差分进化的个体是模拟生物 进化中的关键因素，每个个体对应实际应用中的一组解，所有个体的集合为种群，通过对种 群执行若干次进化过程，获取最佳个体，即最优解。假设执行一次进化过程，那么通过对种 群执行进化过程后就可W得到下一代种群，然后从下一代种群中获取最佳个体。具体的，每 一次进化过程通过两个随机选择的不同个体来干扰现有的目标个体，种群中的每个个体都 要进行干扰，如果干扰后的新个体的适应度值比该目标个体的适应度值大，则新个体将取 代该目标个体。差分进化算法将种群中随机选择的两个个体之间的加权差向量加到目标个 体上产生变异个体的操作称为"变异"操作；将变异个体与目标个体按照一定的规则产生新 个体的操作称为"交叉"操作；如果新个体的适应度值比目标个体的适应度值大，则新个体 就在下一代中代替目标个体，该操作称为"选择"操作，且种群中任意一个个体都被执行运 Ξ个操作。
[0069] 本发明实施例提供一种储层渗透率确定方法，如图1所示，该方法可W包括：
[0070] 步骤101、确定储层渗透率模型和储层渗透率模型的模型系数的取值范围。
[0071] 步骤102、确定模型系数不同的多个储层渗透率模型，每个储层渗透率模型的模型 系数记作自适应差分进化算法中的个体，所有个体的集合记作自适应差分进化算法中的初 始种群。
[0072] 步骤103、确定适应度值模型，该适应度值模型用于判断不同个体对环境的适应程 度。
[0073] 步骤104、获取样本数据，该样本数据包括渗透率模型参数值和岩忍分析渗透率 值。
[0074] 步骤105、根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据确定每个个体的适应度 值。
[00巧]步骤106、根据初始种群和每个个体的适应度值，通过自适应差分进化算法确定目 标储层渗透率模型系数。
[0076] 步骤107、根据目标储层渗透率模型系数确定目标储层渗透率模型。
[0077] 步骤108、根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数值，确定新的渗透率 值。
[0078] 综上所述，本发明实施例提供的储层渗透率确定方法，将储层渗透率模型的模型 系数记作自适应差分进化算法中的个体，根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据 确定计算每个个体的适应度值，再通过自适应差分进化算法确定目标储层渗透率模型系 数，进而确定目标储层渗透率模型，最后根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数 值即可确定新的渗透率值。相较于现有的储层渗透率确定方法，无需工作人员根据工作经 验对模型系数进行反复调整，因此，提高了储层渗透率的准确度和计算效率。 阳079] 进一步的，在步骤102之前，该方法还可W包括：确定初始化参数，该初始化参数 包括自适应差分进化算法中的种群的大小、最大进化代数、比例因子和交叉概率因子。
[0080] 步骤104中的样本数据包括建模样本数据和检验样本数据，则步骤105可W包括： 将建模样本数据中的渗透率模型参数值代入储层渗透率模型中，得到储层渗透率模型的计 算值；根据建模样本数据中的岩忍分析渗透率值和储层渗透率模型的计算值，通过适应度 值模型确定每个个体的适应度值。
[0081] 进一步的，步骤106可W包括：将初始种群中任意一个个体作为目标个体，根据自 适应差分进化算法执行进化过程，该进化过程包括：根据比例因子对目标个体执行变异操 作得到变异个体，根据变异个体和交叉概率因子对目标个体执行交叉操作得到新个体，根 据新个体对目标个体执行选择操作得到优胜个体，将优胜个体作为目标个体，重复执行P 次进化过程，P=最大进化代数-1 ;将P次进化过程后的优胜个体所对应的模型系数作为目 标储层渗透率模型系数。
[0082] 可选的，样本数据还包括检验样本数据，在步骤106之后，该方法还可W包括：根 据检验样本数据对由目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模型的计算误差进 行检验；当由目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模型的计算误差在预设范围 内，输出目标储层渗透率模型系数。
[0083] 可选的，渗透率模型参数可W包括：孔隙度和束缚水饱和度。
[0084] 需要说明的是，渗透率模型参数为储层渗透率模型的自变量。在实际应用中，渗透 率模型参数可W根据储层渗透率模型的具体形式来确定。
[00化]综上所述，本发明实施例提供的储层渗透率确定方法，将储层渗透率模型的模型 系数记作自适应差分进化算法中的个体，根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据 确定计算每个个体的适应度值，再通过自适应差分进化算法确定目标储层渗透率模型系 数，进而确定目标储层渗透率模型，最后根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数 值即可确定新的渗透率值。相较于现有的储层渗透率确定方法，无需工作人员根据工作经 验对模型系数进行反复调整，因此，提高了储层渗透率的准确度和计算效率。
[0086] 本发明实施例提供一种储层渗透率确定方法的具体方法，如图2所示，该方法可 w包括：
[0087] 步骤201、确定储层渗透率模型和储层渗透率模型的模型系数的取值范围。执行步 骤 202。
[0088] 储层渗透率模型具体可W根据应用需求来确定。储层渗透率模型的模型系数的 取值范围可W通过人为经验来确定。示例的，储层渗透率模型可W为
其 中，F00表示储层渗透率值，Xi表示孔隙度，X 2表示束缚水饱和度，X 1和X2都为百分数，P 1 和P2为储层渗透率模型的模型系数，Pi的取值范围为（1*104，100*104)，P2的取值范围为 (1，10)。需要说明的是，本发明实施例中的*表示乘号。
[0089] 步骤202、确定初始化参数。执行步骤203。
[0090] 该初始化参数包括自适应差分进化算法中的种群的大小、最大进化代数、比例因 子和交叉概率因子。初始化参数是后续进行自适应差分进化算法的基础，种群的大小指的 是所有个体的总数量；最大进化代数指的是自适应差分进化算法中对种群进行优化的次 数，也就是种群的代数；比例因子用于在执行变异操作时，调节个体差异的步长幅值，W避 免进化过程的停滞，比例因子取值一般在[0.4,1]的区间中；交叉概率因子用于在执行交 叉操作时，生成新个体的执行条件。交叉概率因子取值一般在[0，1]的区间中。
[0091] 步骤203、确定模型系数不同的多个储层渗透率模型。执行步骤204。
[0092] 储层渗透率模型包括影响渗透率计算的渗透率模型参数和模型系数，每个储层渗 透率模型的模型系数记作自适应差分进化算法中的个体，所有个体的集合记作自适应差分 进化算法中的初始种群。
[0093] 示例的，渗透率模型参数是采集到的数据，可W包括孔隙度和束缚水饱和度，而模 型系数是通过调整得到的数据，合适的模型系数可W更好地计算储层渗透率。
[0094] 进一步的，步骤203具体可W包括：
[00巧]1)根据储层渗透率模型的模型系数的取值范围，随机生成多组不同的模型系数， 将每组模型系数记作自适应差分进化算法中的一个个体。
[0096] 假设储层渗透率模型包括D个模型系数，分别是Pi，P2,…，Pd，随机生成的第一组 模型系数为Pl= (Pl,l，P2,l，···，P.j,l，···，Pd,i)，随机生成的第二组模型系数为P2=任1,2， 口2,2，'''，口12，'''，？。,2)，随机随机生成的第1组模型系数为1^=任1,1，口2,1，'''，口11，···， Pd, 1)，将每组模型系数记作差分进化算法中的一个个体。
[0097] 示例的，储层渗透率模型关
其中，模型系数Pi的取值范围为 (1*1〇4,1〇〇*1〇4)，模型系数P2的取值范围为（1，10)，那么随机生成的一组模型系数可W为 (25*1〇4,6)，也可 W为（26*104,6. 2)等。
[0098] 2)根据随机生成的多组不同的模型系数，确定初始种群NP。
[0099] 假如随机生成了 N组模型系数即N个个体，分别是Pi，P2,…韦，···，？,，则该N个 个体的集合可W记作自适应差分进化算法中的初始种群NP，NP =任1，P2，…，Pi，…，PJ。 阳100] 3)根据多组不同的模型系数确定多个储层渗透率模型。 阳101] 多个储层渗透率模型实际上指的是同一个储层渗透率模型，只是该储层渗透率模 型的模型系数不同。
[0102] 示例的，储层渗透率模型为：
当随机生成的模型系数Pi和P2为 (25*104,6)时，则有
当随机生成的模型系数Pi和P2为（26*104,6. 2) 时，则韦
阳103] 步骤204、确定适应度值模型。执行步骤205。
[0104] 该适应度值模型用于判断不同个体对环境的适应程度。通过适应度值模型来判断 每个个体对环境的适应程度，根据每个个体对环境的适应程度来决定是保留还是淘汰种群 中的某个个体。
[0105] 需要说明的是，判断不同个体对环境的适应程度的方法很多，本发明实施例对适 应度值模型不作限定。 阳106] 步骤205、获取样本数据。执行步骤206。
[0107] 样本数据包括渗透率模型参数值和岩忍分析渗透率值。计算每个个体的适应度 值，执行自适应差分进化算法确定目标储层渗透率模型系数，及对确定的目标储层渗透率 模型系数进行最优模型系数检验，都需要待测区域的测井样本数据，该样本数据包括渗透 率模型参数值和岩忍分析渗透率值。其中，渗透率模型参数为储层渗透率模型的自变量，示 例的，可W包括孔隙度和束缚水饱和度，岩忍分析渗透率值则为该待测区域对应的岩屯、分 析渗透率数据。获取到的样本数据可W分成两部分，一部分为用于确定目标储层渗透率模 型系数的建模样本数据，另一部分为用于检验确定后的目标储层渗透率模型系数的检验样 本数据。
[0108] 需要说明的是，为了提高储层渗透率的准确度，该样本数据的数量应该足够多，示 例的，可W获取100个样本数据，即100个待测区域的测井样本数据。获取待测区域的测井 样本数据的具体过程可W参考现有技术，本发明实施例在此不再寶述。
[0109] 步骤206、根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据确定每个个体的适应度 值。执行步骤207。
[0110] 具体的，如图3所示，步骤206可W包括： 阳111 ] 步骤2061、将建模样本数据中的渗透率模型参数代入储层渗透率模型中，得到储 层渗透率模型的计算值。
[0112] 样本数据包括建模样本数据，建模样本数据就是从样本数据中随机提取出的一部 分样本数据，因此，建模样本数据同样包括渗透率模型参数值和岩忍分析渗透率值。通过建 模样本数据中的渗透率模型参数值（孔隙度和束缚水饱和度）、储层渗透率模型及代表模 型系数的个体取值，可W得到储层渗透率模型的计算值，从而能确定每个个体的适应度值。 假设获取了 100个样本数据，则可W将其中的60个样本数据作为建模样本数据。假设储层 渗透率模型为，其中，F00表示储层渗透率值，^表示孔隙度，X2表示束 缚水饱和度，Pi和P2为随机生成的模型系数，将建模样本数据即60个样本数据中的孔隙度 和束缚水饱和度代入
中，便可W得到60个渗透率值F狂)。
[0113] 步骤2062、根据建模样本数据的岩忍分析渗透率值和储层渗透率模型的计算值， 通过适应度值模型确定每个个体的适应度值。
[0114] 假设适应度值模型为
'其中，f表示适应度值，N表示建模样 本数据的个数，A k表示第k个建模样本数据的岩忍分析渗透率值与第k个储层渗透率模型 的计算值的差值。如果此时，获取了 100个样本数据，将其中的60个样本数据作为建模样 本数据，假设储层渗透率模型为
其中，F00表示储层渗透率模型的计算 值，Xi表示孔隙度，X 2表示束缚水饱和度，P 1和P 2为随机生成的模型系数，将60个样本数据 中的孔隙度和束缚水饱和度代>
中，得到60个储层渗透率模型的计算值 F狂)，把每个计算值F00与对应的建模样本数据中的岩忍分析渗透率值的差值Δ,代入适 应度值模型中，同时令Ν = 60,即可确定该个体的适应度值f。同理，可W确定种群中其余 个体的适应度值。
[0115] 步骤207、根据初始种群和每个个体的适应度值，通过自适应差分进化算法确定目 标储层渗透率模型系数。执行步骤208。
[0116] 选择一个目标个体，通过其余两个不同个体来干扰该目标个体，即分别执行变异 操作和交叉操作，如果干扰后的新个体对应的适应度值比该目标个体的适应度值大，说明 新个体比该目标个体对环境的适应程度更高，则新个体就在种群的下一代中替代该目标个 体，即执行选择操作。
[0117] 步骤207具体可W包括：将初始种群中任意一个个体作为目标个体，根据自适应 差分进化算法执行进化过程。
[0118] 如图4所示，该进化过程可W包括：
[0119] 步骤2071、获取第一代种群的优胜个体。
[0120] 第一代种群即为初始种群，根据步骤202中确定的初始化参数中包括最大进化代 数，令当前进化代数=0，通过自适应差分进化算法获取第一代种群的优胜个体。 阳121] 如图5所示，步骤2071具体可W包括：
[0122] 步骤2071a、根据比例因子对目标个体执行变异操作得到变异个体。
[0123] 自适应差分进化算法将种群中随机选择的两个个体之间的加权差向量加到目标 个体上产生变异个体的操作称为变异操作。假设目标个体为初始种群中的个体1 一 Pi，且 从初始种群中随机选择的两个个体分别为个体2 - P2和个体3 - P 3,示例的，可W按照如 下公式对个体1执行变异操作得到变异个体Vi: 阳124] Vi= P 1+F。·化斗3)，其中，F。表示步骤202中初始化参数的比例因子。
[0125] 步骤2071b、根据变异个体和交叉概率因子对目标个体执行交叉操作得到新个体。 [01%] 差分进化算法将步骤2071a得到的变异个体与目标个体按照一定的规则产生新 个体的操作称为交叉操作。假设目标个体为初始种群中的个体1 一 Pi，变异个体为Vi，示例 的，可W按照如下公式根据变异个体Vi对目标个体P 1执行交叉操作得到新个体U 1扣1= (U 。，咕，...，u,i，. . .，Udi))中的第j个模型参数u,i (1《j《D): 阳 127]
[0128] 其中，Randl表示0到1之间的一个随机数，CR。表示步骤202中初始化参数的交 叉概率因子，D表示储层渗透率模型的模型系数的个数，示例的，D可W等于2, rnbr表示1 到D之间的一个随机整数，Pji表示个体P 1中的第j个模型系数。
[0129] 步骤2071c、根据新个体对目标个体执行选择操作得到优胜个体。
[0130] 自适应差分进化算法中，如果新个体的适应度值比目标个体的适应度值大，则新 个体就在下一代中代替目标个体，该操作称为选择操作。 阳131] 步骤2072、将第一代种群的优胜个体作为目标个体，重复执行P次进化过程，P = 最大进化代数-1。
[0132] 将第一代种群的优胜个体作为目标个体，重复执行P次进化过程，每一次进化过 程包括步骤2071a至步骤2071c，其中P = q-1，q为最大进化代数。 阳133] 需要说明的是，每一次进化时，根据比例因子对目标个体执行变异操作得到变异 个体中，需要重新计算比例因子F，可选的，可W按照如下公式计算比例因子F: 阳 134]
[0135] 其中，巧和f2表示随机选择的两个个体的适应度值，fw表示最差个体的适应度 值，化表示最佳个体的适应度值。当fw与化的差值不等于0时，
；当fw与 化的差值等于0时，F = 0.5。
[0136] 每一次进化时，根据变异个体和交叉概率因子对目标个体执行交叉操作得到新个 体中，需要重新计算交叉概率因子CR，可选的，可W按照如下公式计算交叉概率因子CR : 阳 137]
阳13引其中，Randl表示0到1之间的一个随机数，Rand2表示0到1之间的另一个随机 数，CRw表示当前进化代的交叉概率因子，CR<；表示上一代的交叉概率因子。当Rand2<0. 1 时，CRg+i= Randl ;当 Rand2 > 0. 1 时，CRg+i= CRg。
[0139] 步骤2073、将p次进化过程后的优胜个体所对应的模型系数作为目标储层渗透率 模型系数。
[0140] P次进化过程后的优胜个体组成最终的优胜种群，同样可W根据每个个体对应的 储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据确定每个个体的适应度值，选取当前最大适应 度值对应的个体，作为经过进化过程后胜出的个体，该个体对应的模型系数即可作为目标 储层渗透率模型系数。由于该目标储层渗透率模型系数对环境的适应程度最高，因此，计算 储层渗透率的准确度最高。 阳141] 步骤208、根据检验样本数据检验由目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗 透率模型的计算误差是否在预设范围内。如果由目标储层渗透率模型系数确定的目标储层 渗透率模型的计算误差在预设范围内，执行步骤209 ;如果由目标储层渗透率模型系数确 定的目标储层渗透率模型的计算误差不在预设范围内，执行步骤202。
[0142] 样本数据还包括检验样本数据，检验样本数据与建模样本数据相同，也包括渗透 率模型参数值和岩忍分析渗透率值。通过检验样本数据中的渗透率模型参数值（孔隙度和 束缚水饱和度），可W得到储层渗透率模型的计算值，然后再结合检验样本数据中的岩忍分 析渗透率值，确定目标储层渗透率模型的计算误差。
[0143] 假设步骤207中确定的目标储层渗透率模型系数对应的目标储层渗透率模型为
其中，F00表示储层渗透率值，Xi表示孔隙度，X 2表示束缚水饱和 度。将检验样本数据中的孔隙度、束缚水饱和度代乂
便可W得到 储层渗透率模型的计算值F狂)，通过判断储层渗透率模型的计算值F狂）与检验样本数据 中的岩忍分析渗透率值的差值，检验目标储层渗透率模型的计算误差是否在预设范围内。 需要说明的是，该预设范围可W根据实际应用来确定。
[0144] 步骤209、输出目标储层渗透率模型系数。
[0145] 该目标储层渗透率模型系数即为最优储层渗透率模型系数。经过步骤208的检验 即可确定由目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模型的计算误差是否在预设 范围内，当由目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模型的计算误差在预设范围 内，便可输出该目标储层渗透率模型系数。 阳146] 步骤210、根据输出的目标储层渗透率模型系数确定目标储层渗透率模型。
[0147] 将步骤209输出的目标储层渗透率模型系数代入储层渗透率模型中，即可得到目 标储层渗透率模型。
[0148] 步骤211、根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数值，确定新的渗透率 值。
[0149] 结合待测区域的渗透率模型参数值，示例的，该渗透率模型参数值可W为孔隙度 和束缚水饱和度，确定新的渗透率值。 阳150] W某油田一区域为例对该储层渗透率确定方法进行说明。具体步骤可W包括： 阳151] (1)确定储层渗透率模型和储层渗透率模型的模型系数的取值范围。 阳152] 储层渗透率模型为
其中，F00表示储层渗透率值，Xi表示孔 隙度，X2表示束缚水饱和度，P郝P 2为模型系数。P1的取值范围为（1*104,1〇〇*1〇4)，P2的 取值范围为（1，10)。 阳153] (2)令种群的大小为200,最大进化代数为1000,比例因子F。为0.6,交叉概率因 子 CR。为 0. 1。
[0154] (3)根据模型系数的取值范围，随机生成多组不同的模型系数，每组Pi和P 2记作 差分进化算法中的一个个体，所有个体的集合记作差分进化算法中的初始种群。 阳K5] (4)确定适应度值模型：
> 其中，f表示适应度值，N表示建模 样本数据的个数，A k表示第k个建模样本数据的岩忍分析渗透率值与第k个储层渗透率 模型的计算值的差值。 阳156] (5)获取待测区域的100个砂岩的测井样本数据，包括孔隙度、束缚水饱和度和岩 忍分析渗透率值，同时将该100个样本数据随机分为两部分：60个建模样本数据和40个检 验样本数据。
[0157] (6)根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据确定每个个体的适应度值。
[0158] (7)根据初始种群和每个个体的适应度值，通过自适应差分进化算法确定目标储 层渗透率模型系数。具体过程可W参考上述实施例中的步骤207。 阳159] (8)重复执行步骤（7)，直至执行次数等于最大进化代数1000,将此时的最佳个体 作为目标储层渗透率模型系数。具体过程可W参考上述实施例中的步骤207。
[0160] (9)根据40个检验样本数据对由目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗透 率模型的计算误差进行检验，当由目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模型的 计算误差在预设范围内，输出目标储层渗透率模型系数Pi和？2。否则转向步骤（2)。 阳161] (10)将输出的目标储层渗透率模型系数Pi和P2代入储层渗透率模型
中，再将该区域的孔隙度Xi和束缚水饱和度X 2代入储层渗透率模型中，得 到新的储层渗透率值F狂)。
[0162] 需要说明的是，本发明实施例提供的储层渗透率确定方法步骤的先后顺序可W进 行适当调整，步骤也可W根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发 明掲露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不 再寶述。
[0163] 综上所述，本发明实施例提供的储层渗透率确定方法，将储层渗透率模型的模型 系数记作自适应差分进化算法中的个体，根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据 确定计算每个个体的适应度值，再通过自适应差分进化算法确定目标储层渗透率模型系 数，进而确定目标储层渗透率模型，最后根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数 值即可确定新的渗透率值。相较于现有的储层渗透率确定方法，无需工作人员根据工作经 验对模型系数进行反复调整，因此，提高了储层渗透率的准确度和计算效率。
[0164] 本发明实施例提供一种储层渗透率确定设备50,如图6所示，该储层渗透率确定 设备50包括： 阳1化]第一确定单元501，第二确定单元502,第Ξ确定单元503,获取单元504,第四确定 单元505,第五确定单元506,第六确定单元507和渗透率确定单元508。
[0166] 第一确定单元501，用于确定储层渗透率模型和储层渗透率模型的模型系数的取 值范围。 阳167] 第二确定单元502,用于确定模型系数不同的多个储层渗透率模型，每个储层渗透 率模型的模型系数记作自适应差分进化算法中的个体，所有个体的集合记作自适应差分进 化算法中的初始种群。
[0168] 第Ξ确定单元503,用于确定适应度值模型，适应度值模型用于判断不同个体对环 境的适应程度。
[0169] 获取单元504,用于获取样本数据，样本数据包括渗透率模型参数值和岩忍分析渗 透率值。
[0170] 第四确定单元505，用于根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据确定每个 个体的适应度值。 阳171] 第五确定单元506,用于根据初始种群和每个个体的适应度值，通过自适应差分进 化算法确定目标储层渗透率模型系数。 阳172] 第六确定单元507,用于根据目标储层渗透率模型系数确定目标储层渗透率模型。 阳173] 渗透率确定单元508,用于根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数值，确 定新的渗透率值。
[0174] 综上所述，本发明实施例提供的储层渗透率确定设备，将储层渗透率模型的模型 系数记作自适应差分进化算法中的个体，根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据 确定计算每个个体的适应度值，再通过自适应差分进化算法确定目标储层渗透率模型系 数，进而确定目标储层渗透率模型，最后根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数 值即可确定新的渗透率值。相较于现有的储层渗透率确定方法，无需工作人员根据工作经 验对模型系数进行反复调整，因此，提高了储层渗透率的准确度和计算效率。
[0175] 本发明实施例提供一种储层渗透率确定设备50的具体结构，如图7所示，该储层 渗透率确定设备包括： 阳176] 第一确定单元501，第二确定单元502,第Ξ确定单元503,获取单元504,第四确定 单元505,第五确定单元506,第六确定单元507,渗透率确定单元508,初始化参数确定单元 509、检验单元510和输出单元511。
[0177] 第一确定单元501，用于确定储层渗透率模型和储层渗透率模型的模型系数的取 值范围。
[0178] 第二确定单元502,用于确定模型系数不同的多个储层渗透率模型，每个储层渗透 率模型的模型系数记作自适应差分进化算法中的个体，所有个体的集合记作自适应差分进 化算法中的初始种群。
[0179] 第Ξ确定单元503，用于确定适应度值模型，适应度值模型用于判断不同个体对环 境的适应程度。
[0180] 获取单元504,用于获取样本数据，样本数据包括渗透率模型参数值和岩忍分析渗 透率值。 阳181 ] 第四确定单元505，用于根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据确定每个 个体的适应度值。 阳182] 第五确定单元506,用于根据初始种群和每个个体的适应度值，通过差分进化算法 确定目标储层渗透率模型系数。 阳183] 第六确定单元507,用于根据目标储层渗透率模型系数确定目标储层渗透率模型。
[0184] 渗透率确定单元508,用于根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数值，确 定新的渗透率值。 阳1化]初始化参数确定单元509,用于确定初始化参数，该初始化参数包括自适应差分进 化算法中的种群的大小、最大进化代数、比例因子和交叉概率因子。
[0186] 检验单元510,用于根据检验样本数据对由目标储层渗透率模型系数确定的目标 储层渗透率模型的计算误差进行检验。 阳187] 输出单元511，用于当由渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模型的计算误差 在预设范围内，输出目标储层渗透率模型系数。
[0188] 进一步的，样本数据包括建模样本数据，如图8所示，第四确定单元505,包括：
[0189] 代入模块5051和确定模块5052。
[0190] 代入模块5051，用于将建模样本数据中的渗透率模型参数值代入储层渗透率模型 中，得到储层渗透率模型的计算值。 阳191] 确定模块5052,用于根据建模样本数据的岩忍分析渗透率值和储层渗透率模型的 计算值，通过适应度值模型确定每个个体的适应度值。
[0192] 如图9所示，第五确定单元506,包括：
[0193] 进化模块5061，用于将初始种群中任意一个个体作为目标个体，根据自适应差分 进化算法执行进化过程，该进化过程包括：
[0194] 根据比例因子对目标个体执行变异操作得到变异个体，根据变异个体和交叉概率 因子对目标个体执行交叉操作得到新个体，根据新个体对目标个体执行选择操作得到优胜 个体。
[01巧]进化模块5061还用于将优胜个体作为目标个体，重复执行P次进化过程，P =最 大进化代数-1 ;将P次进化过程后的优胜个体所对应的储层渗透率模型的模型系数作为目 标储层渗透率模型系数。
[0196] 需要说明的是，渗透率模型参数为储层渗透率模型的自变量，示例的，渗透率模型 参数可W包括孔隙度和束缚水饱和度。
[0197] 综上所述，本发明实施例提供的储层渗透率确定设备，将储层渗透率模型的模型 系数记作自适应差分进化算法中的个体，根据储层渗透率模型、适应度值模型和样本数据 确定计算每个个体的适应度值，再通过自适应差分进化算法确定目标储层渗透率模型系 数，进而确定目标储层渗透率模型，最后根据目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数 值即可确定新的渗透率值。相较于现有的储层渗透率确定方法，无需工作人员根据工作经 验对模型系数进行反复调整，因此，提高了储层渗透率的准确度和计算效率。
[0198] 所属领域的技术人员可W清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的单元 的具体工作实施例，可w参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再寶述。
[0199] W上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用W限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种储层渗透率确定方法，其特征在于，所述方法包括： 确定储层渗透率模型和所述储层渗透率模型的模型系数的取值范围； 确定模型系数不同的多个储层渗透率模型，每个所述储层渗透率模型的模型系数记作 自适应差分进化算法中的个体，所有所述个体的集合记作所述自适应差分进化算法中的初 始种群； 确定适应度值模型，所述适应度值模型用于判断不同个体对环境的适应程度； 获取样本数据，所述样本数据包括渗透率模型参数值和岩芯分析渗透率值； 根据所述储层渗透率模型、所述适应度值模型和所述样本数据确定每个所述个体的适 应度值； 根据所述初始种群和每个所述个体的适应度值，通过所述自适应差分进化算法确定目 标储层渗透率模型系数； 根据所述目标储层渗透率模型系数确定目标储层渗透率模型； 根据所述目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数值，确定新的渗透率值。2. 根据权利要求1所述的储层渗透率确定方法，其特征在于，在所述确定模型系数不 同的多个储层渗透率模型之前，所述方法还包括： 确定初始化参数，所述初始化参数包括所述自适应差分进化算法中的种群的大小、最 大进化代数、比例因子和交叉概率因子。3. 根据权利要求1所述的储层渗透率确定方法，其特征在于，所述样本数据包括建模 样本数据，所述根据所述储层渗透率模型、所述适应度值模型和所述样本数据确定每个所 述个体的适应度值，包括： 将所述建模样本数据中的渗透率模型参数值代入所述储层渗透率模型中，得到所述储 层渗透率模型的计算值； 根据所述建模样本数据的岩芯分析渗透率值和所述储层渗透率模型的计算值，通过所 述适应度值模型确定每个所述个体的适应度值。4. 根据权利要求3所述的储层渗透率确定方法，其特征在于，所述根据所述初始种群 和每个所述个体的适应度值，通过自适应差分进化算法确定目标储层渗透率模型系数，包 括： 将所述初始种群中任意一个个体作为目标个体，根据所述自适应差分进化算法执行进 化过程，所述进化过程包括： 根据所述比例因子对目标个体执行变异操作得到变异个体， 根据所述变异个体和所述交叉概率因子对所述目标个体执行交叉操作得到新个体， 根据所述新个体对所述目标个体执行选择操作得到优胜个体； 将所述优胜个体作为目标个体，重复执行P次所述进化过程，P =最大进化代数-1 ; 将P次所述进化过程后的优胜个体所对应的模型系数作为所述目标储层渗透率模型 系数。5. 根据权利要求3所述的储层渗透率确定方法，其特征在于，所述样本数据还包括检 验样本数据，在所述根据所述初始种群和每个所述个体的适应度值，通过所述自适应差分 进化算法确定目标储层渗透率模型系数之后，所述方法还包括： 根据所述检验样本数据对由所述目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模 型的计算误差进行检验； 当由所述目标储层渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模型的计算误差在预设范 围内，输出所述目标储层渗透率模型系数。6. 根据权利要求1至5任意一项权利要求所述的储层渗透率确定方法，其特征在于， 所述渗透率模型参数包括孔隙度和束缚水饱和度。7. -种储层渗透率确定设备，其特征在于，所述储层渗透率确定设备包括： 第一确定单元，用于确定储层渗透率模型和所述储层渗透率模型的模型系数的取值范 围； 第二确定单元，用于确定模型系数不同的多个储层渗透率模型，每个所述储层渗透率 模型的模型系数记作自适应差分进化算法中的个体，所有所述个体的集合记作所述自适应 差分进化算法中的初始种群； 第三确定单元，用于确定适应度值模型，所述适应度值模型用于判断不同个体对环境 的适应程度； 获取单元，用于获取样本数据，所述样本数据包括渗透率模型参数值和岩芯分析渗透 率值； 第四确定单元，用于根据所述储层渗透率模型、所述适应度值模型和所述样本数据确 定每个所述个体的适应度值； 第五确定单元，用于根据所述初始种群和每个所述个体的适应度值，通过自适应差分 进化算法确定目标储层渗透率模型系数； 第六确定单元，用于根据所述目标储层渗透率模型系数确定目标储层渗透率模型； 渗透率确定单元，用于根据所述目标储层渗透率模型和新的渗透率模型参数值，确定 新的渗透率值。8. 根据权利要求7所述的储层渗透率确定设备，其特征在于，所述储层渗透率确定设 备还包括： 初始化参数确定单元，用于确定初始化参数，所述初始化参数包括所述自适应差分进 化算法中的种群的大小、最大进化代数、比例因子和交叉概率因子。9. 根据权利要求7所述的储层渗透率确定设备，其特征在于，所述样本数据包括建模 样本数据，所述第四确定单元，包括： 代入模块，用于将所述建模样本数据中的渗透率模型参数值代入所述储层渗透率模型 中，得到所述储层渗透率模型的计算值； 确定模块，用于根据所述建模样本数据的岩芯分析渗透率值和所述储层渗透率模型的 计算值，通过所述适应度值模型确定每个所述个体的适应度值。10. 根据权利要求9所述的储层渗透率确定设备，其特征在于，所述第五确定单元，包 括： 进化模块，用于将所述初始种群中任意一个个体作为目标个体，根据所述自适应差分 进化算法执行进化过程，所述进化过程包括： 根据所述比例因子对目标个体执行变异操作得到变异个体， 根据所述变异个体和所述交叉概率因子对所述目标个体执行交叉操作得到新个体， 根据所述新个体对所述目标个体执行选择操作得到优胜个体； 将所述优胜个体作为目标个体，重复执行P次所述进化过程，P =最大进化代数-1 ; 将P次所述进化过程后的优胜个体所对应的模型系数作为所述目标储层渗透率模型 系数。11. 根据权利要求9所述的储层渗透率确定设备，其特征在于，所述样本数据还包括检 验样本数据，所述储层渗透率确定设备还包括： 检验单元，用于根据所述检验样本数据对由所述目标储层渗透率模型系数确定的目标 储层渗透率模型的计算误差进行检验； 输出单元，用于当由所述渗透率模型系数确定的目标储层渗透率模型的计算误差在预 设范围内，输出所述目标储层渗透率模型系数。12. 根据权利要求7至11任意一项权利要求所述的储层渗透率确定设备，其特征在于， 所述渗透率模型参数包括孔隙度和束缚水饱和度。
【文档编号】G06F19/00GK105989229SQ201510080559
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月14日
【发明人】韩学锋, 刘建敏, 徐欢
【申请人】中国石油天然气股份有限公司