基于数据表示的响应面法在试井分析中的应用研究

论文摘要

在油气田勘探开发过程中,试井是了解地层特性而广泛使用的一种技术。该技术可为油气田开发提供可靠的地层资料,为描述油气井或油藏的生产动态提供依据。20世纪70年代以来,在高精度仪器和先进计算机的条件下,试井技术得到了迅速发展,通过试井可获得更实用、更准确的油藏信息。在试井分析中,地层和井筒参数是未知的,而井底压力是已知的,需要通过“试凑”的方法,不断调整参数使得渗流方程计算压力值与实测压力值尽可能地相等。因此,试井分析就是通过给定实测压力数据来寻求最优参数的过程,这是一个典型的反问题。由于实测压力值的样本量大,如果直接构建基于压力值数据的响应面模型,无论是在理论上还是在计算效率上,都很难得到理想的结果,从而失去了实用价值。故常见的策略是构建基于不确定参数的响应面模型,进而进行优化求解。基于该策略,可取得较好的计算效果。但该策略忽略了压力值数据的内在联系,从而使得优化问题的规模变得非常庞大。本文针对试井的压力随时间演化的特性,将试井实测的压力值看成函数型数据。借助于函数型数据分析中有限维逼近的思想,我们对于试井分析中反求地层和井筒参数问题,提出了一种新的参数自动反求方法。即,将所测得压力值看成一个整体,用合适的函数进行拟合,并基于拟合的系数直接构建响应面模型。从而克服了传统方法中样本量大,数据的内在联系信息丢失的缺点。根据这个思想,本文方法的主要步骤有:首先是选定不确定参数及其范围,通过随机抽样法确定试算算例。然后作井底压力值关于B样条基的最小二乘拟合,得到拟合系数。最后构建不确定参数关于拟合系数的响应面模型,再将真实压力值带入所求响应面模型中,得到不确定参数。通过实例表明:该算法能有效地对井底压力以及压力导数进行拟合,且精度较好、复杂度较低。在试井分析中具有一定的应用价值。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 选题背景与研究意义
•   1.2 论文结构安排
• 第二章 预备知识
•   2.1 函数型数据
•   2.2 B样条
•     2.2.1 样条函数定义
•     2.2.2 B样条基函数
•     2.2.3 B样条曲线
•   2.3 最小二乘法
•     2.3.1 一元线性回归
•     2.3.2 多元线性回归
•   2.4 偏最小二乘回归
•   2.5 函数型数据拟合
•     2.5.1 函数型数据的基表示
•     2.5.2 基于B样条基的最小二乘拟合
•   2.6 响应面法
• 第三章 基于数据表示的响应面法
•   3.1 传统的试井分析方法
•   3.2 基于数据表示的响应面法
•     3.2.1 DR-RSM建模过程
•     3.2.2 DR-RSM方法流程
• 第四章 实例研究
•   4.1 模型描述
•   4.2 数值计算
• 第五章 全文总结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈冲

导师: 吴梦,王旭辉

关键词: 试井分析,函数型数据,样条,响应面法

来源: 合肥工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 数学,石油天然气工业

单位: 合肥工业大学

分类号: O241;TE353

DOI: 10.27101/d.cnki.ghfgu.2019.000605

总页数: 45

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