基于蚂蚁追踪的致密气藏水侵预警的方法及系统

本申请涉及气藏开发和水侵预警，具体地涉及一种基于蚂蚁追踪的致密气藏水侵预警的方法及系统。

背景技术：

1、致密气藏是一类超低渗透、高吸附的深埋气藏。具有储层物性差、埋藏深度大、气体吸附量高和成藏机制复杂等特征。在实际勘探过程中，由于致密气藏成藏机制复杂，规律难掌握，导致勘探难度大。其中，致密气藏动态预测与气井见水预警是天然气勘探开发过程中的关键难题。传统的评判气藏水侵程度与出水类型的方法是通过井口日产水量，但此方法的定量意义薄弱且滞后性显著，无法准确提前判断水侵状态和出水分类。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种基于蚂蚁追踪的致密气藏水侵预警的方法及系统，用以解决现有技术中对于致密气藏动态预测和预警的准确性较低的问题。

2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种基于蚂蚁追踪的致密气藏水侵预警的方法，该方法包括：

3、构建目标连通体渗流能力模型；

4、通过蚂蚁仿生连通算法确定目标连通体渗流能力模型中目标区域至目标井的优势渗流通道；

5、确定目标区域至目标井的优势渗流通道的水侵预警指数。

6、在本申请实施例中，构建目标连通体渗流能力模型包括：

7、获取储层基质模型、裂缝网络等效模型、断层等效模型和初始阈值；

8、根据储层基质模型、裂缝网络等效模型、断层等效模型和初始阈值建立初始连通体渗流能力模型；

9、对初始连通体渗流能力模型进行连通区域分类标记；

10、基于约束条件确定目标区域的目标函数；

11、基于无梯度优化算法，根据目标函数对初始连通体渗流能力模型进行阈值更新，以得到目标连通体渗流能力模型。

12、在本申请实施例中，对初始连通体渗流能力模型进行连通区域分类标记包括：

13、判断待分类区域的密度是否大于预设密度；

14、在待分类区域的密度大于预设密度的情况下，将待分类区域确定为连通区域；

15、在待分类区域的密度不大于预设密度的情况下，将待分类区域确定为不连通区域。

16、在本申请实施例中，约束条件包括试井连通性、单井生产见水情况和射孔段信息，基于约束条件确定目标区域的目标函数包括：

17、根据射孔段信息判断目标区域的任意两口井之间的试井连通性和任意单井的生产见水情况；

18、根据任意两口井之间的试井连通性和任意单井的生产见水情况确定候选函数值；

19、将候选函数值最小的候选函数确定为目标函数。

20、在本申请实施例中，根据射孔段信息判断目标区域的任意两口井之间的试井连通性和任意单井的生产见水情况包括：

21、根据射孔段信息判断目标区域的任意两口井之间的试井连通性是否满足第一预设约束条件，以及任意单井的生产见水情况是否满足第二预设约束条件；

22、根据任意两口井之间的试井连通性和任意单井的生产见水情况确定候选函数值包括：

23、将目标区域内试井连通性不满足第一预设约束条件的井对个数以及生产见水情况不满足第二预设约束条件的单井个数之和确定为候选函数值。

24、在本申请实施例中，根据射孔段信息判断目标区域的任意两口井之间的试井连通性是否满足第一预设约束条件，以及任意单井的生产见水情况是否满足第二预设约束条件包括：

25、判断任意两口井的射孔段是否连通；

26、在任意两口井的射孔段连通的情况下，判定任意两口井的试井连通性满足第一预设约束条件；

27、判断任意单井的射孔段是否见水；

28、在任意单井的射孔段见水的情况下，判定任意单井的生产见水情况满足第二预设约束条件。

29、在本申请实施例中，通过蚂蚁仿生连通算法确定目标连通体渗流能力模型中目标区域至目标井的优势渗流通道包括：

30、将目标连通体渗流能力模型的有效连通体简化为属性网格体；

31、将仿生蚂蚁采取随机游走的方式在属性网格体中前进；

32、通过累计概率的方式确定仿生蚂蚁选择每条路径的概率；

33、将概率最大的路径作为目标区域至目标井的优势渗流通道。

34、在本申请实施例中，每条路径的概率满足公式(1)和公式(2)：

35、

36、

37、其中，i、j为任意路径节点，pij为仿生蚂蚁选择路径ij的概率，p为仿生蚂蚁选择路径ij的累计概率，|xij|为第i个和第j个节点之间的距离，fij为路径节点i和路径节点路径j之间的连通体密度属性和，ηij为路径ij的信息素的浓度含量。

38、在本申请实施例中，水侵预警指数满足公式(3)：

39、

40、其中，y为水侵预警指数；a为水体倍数；k为任意网格；fk为对应网格的属性值；n为路径总网格数；norm(·)为标准化函数。

41、本申请第二方面提供一种基于蚂蚁追踪的致密气藏水侵预警的系统，包括：

42、存储器，被配置成存储指令；以及

43、处理器，被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现上述的基于蚂蚁追踪的致密气藏水侵预警的方法。

44、本申请通过先构建目标连通体渗流能力模型，再通过蚂蚁仿生连通算法确定目标区域至目标井的优势渗流通道，最后确定目标区域至目标井的优势渗流通道的水侵预警指数，能更加高效简便地寻找致密气藏的优势渗流通道，以提供更加精准地水侵预警信息，从而提高气藏开发的效率和成功率。

45、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种基于蚂蚁追踪的致密气藏水侵预警的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建目标连通体渗流能力模型包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述初始连通体渗流能力模型进行连通区域分类标记包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述约束条件包括试井连通性、单井生产见水情况和射孔段信息，所述基于约束条件确定所述目标区域的目标函数包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述射孔段信息判断所述目标区域的任意两口井之间的试井连通性和任意单井的生产见水情况包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述射孔段信息判断所述目标区域的任意两口井之间的试井连通性是否满足第一预设约束条件，以及任意单井的生产见水情况是否满足第二预设约束条件包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过蚂蚁仿生连通算法确定所述目标连通体渗流能力模型中目标区域至目标井的优势渗流通道包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述每条路径的概率满足公式(1)和公式(2)：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水侵预警指数满足公式(3)：

10.一种基于蚂蚁追踪的致密气藏水侵预警的系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请公开了一种基于蚂蚁追踪的致密气藏水侵预警的方法及系统。该方法包括：构建目标连通体渗流能力模型；通过蚂蚁仿生连通算法确定目标连通体渗流能力模型中目标区域至目标井的优势渗流通道；确定目标区域至目标井的优势渗流通道的水侵预警指数。本申请能更加高效简便地寻找致密气藏的优势渗流通道，以提供更加精准地水侵预警信息，从而提高气藏开发的效率和成功率。

技术研发人员：董少群,杨旭,冀春秋,许韬,曾联波,郝静茹,王乐婷
受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15