模型训练方法、油藏开发指标预测方法及装置与流程

本技术涉及油藏开发，特别是涉及一种模型训练方法、油藏开发指标预测方法及装置。

背景技术：

1、油藏是地下油气资源富集的基本单元，其形成和开发涉及复杂的地质条件与工程技术。在油藏开发后期、或低渗透油藏、或需要兼顾环保减排场景下，使用碳捕获、利用与封存(carbon capture utilization and storage，ccus)技术进行开发，利用二氧化碳驱油能够提高采油率。

2、目前构建的用于预测油藏开发指标(例如油藏产量)的模型，通常是用于预测基于水驱开发油藏的模型。然而，由于水驱开发油藏具有明确的动态规律性、以及历史数据可解释性高等特点，上述基于水驱开发油藏的模型简单，且更注重历史时间序列数据，无法准确地捕捉基于二氧化碳开发油藏过程中的复杂动态变化，导致预测效果差。

技术实现思路

1、本技术实施例提供的一种模型训练方法、油藏开发指标预测方法及装置，能够提高预测基于二氧化碳开发油藏的开发指标的预测效果。

2、为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：

3、第一方面，提供一种模型训练方法，该方法包括：根据第一深度神经网络模型和第二深度神经网络模型，构建预测模型，预测模型用于预测基于二氧化碳开发油藏的开发指标，其中，第一深度神经网络模型是将基于二氧化碳开发油藏中注入的二氧化碳的注入控制参数作为输入特征构建的深度神经网络模型，第二深度神经网络模型是将基于二氧化碳开发油藏中注入的二氧化碳与油藏相互作用的驱油参数作为输入特征构建的深度神经网络模型；获取基于二氧化碳开发油藏的开发数据；根据基于二氧化碳开发油藏的开发数据对预测模型进行训练。

4、由于本技术实施例中，通过将基于二氧化碳开发油藏过程中二氧化碳的相关参数区分为注入控制参数和驱油参数，并基于该两个参数作为输入特征分别构建第一深度神经网络模型和第二深度神经网络模型，进而能够在通过驱油参数考虑二氧化碳对油藏在储层中流动的影响的基础上，还考虑到二氧化碳的注入控制参数对油藏的性质(例如温度、压力场、或者油藏分布等)的影响，可突破传统单一模型仅关注驱油动态或宏观物性变化的局限性，实现油藏开发过程中多物理场耦合效应与微观驱油机制的联合建模，提高油藏的开发指标的预测效果。另外，由于预测模型是分别根据独立构建的第一深度神经网络模型和第二深度神经网络模型构建的，可以避免注入控制参数与驱油参数之间对模型输出的耦合影响，进而可以适配不同参数的作用机制，增强预测精度与鲁棒性。因此，本技术实施例提供的方案，能够提高预测基于二氧化碳开发油藏的开发指标的预测效果。

5、在一种可能的实现方式中，二氧化碳的注入控制参数包括以下至少一项：二氧化碳的注入温度、二氧化碳的注入压力、二氧化碳的注入温度的变化率、以及二氧化碳的注入压力的变化率。也就是说，考虑到二氧化碳的注入温度，或者注入压力，对油藏的性质影响较大，进而可以在多个参数中选择二氧化碳的注入温度、注入压力、注入温度的变化率、以及注入压力的变化率中的一个或几个作为注入控制参数，以作为输入特征构建第一深度神经网络模型，从而可以在保留能够反映对油藏的性质的影响的基础上，减少输入特征，以减少模型训练过程的资源开销。

6、在一种可能的实现方式中，驱油参数包括基于二氧化碳开发油藏过程中注入的二氧化碳的物理参数，和/或，基于二氧化碳开发油藏过程中注入的二氧化碳与油藏储层作用的储层作用参数。也就是说，驱油参数可以包括上述二氧化碳的物理参数，和/或，上述储层作用参数，进而便于在部分参数对应的数据不易获取(或缺失)的情况下，能够灵活地构建第二深度神经网络模型。

7、在一种可能的实现方式中，二氧化碳的物理参数包括：二氧化碳的纯度，和/或，二氧化碳的超临界状态参数。也就是说，考虑到二氧化碳的纯度和超临界状态参数对驱油影响较大，进而可以在多个参数中选择二氧化碳的物理参数中的纯度和/或超临界状态参数作为二氧化碳的物理参数，以作为输入特征构建第二深度神经网络模型，从而可以在保留能够反映对驱油的影响的基础上，减少输入特征，以减少模型训练过程的资源开销。

8、在一种可能的实现方式中，储层作用参数包括二氧化碳在油藏储层中的吸附系数，和/或，二氧化碳在油藏储层中的扩散系数。也就是说，考虑到吸附系数和扩散系数对驱油影响较大，进而可以在多个参数中选择吸附系数和/或扩散系数作为储层作用参数，以作为输入特征构建第二深度神经网络模型，从而可以在保留能够反映对驱油的影响的基础上，减少输入特征，以减少模型训练过程的资源开销。

9、在一种可能的实现方式中，获取基于二氧化碳开发油藏的开发数据，包括：对基于二氧化碳开发油藏的原始数据进行数据增强处理，得到基于二氧化碳开发油藏的开发数据，数据增强处理包括以下至少一项：数据变换处理、数据生成处理、以及数据扩充处理。也就是说，通过对基于二氧化碳开发油藏的原始数据进行数据增强处理，得到开发数据，可以在原始数据的数据量较少的情况下扩充数据，进而保障预测模型的训练样本量，从而保障预测性的预测效果。

10、在一种可能的实现方式中，第一方面提供的方法，还包括：根据基于二氧化碳开发油藏的开发数据，从候选特征集合中确定输入参数集合，输入参数集合包括第一输入参数集合，第一输入参数集合包括基于二氧化碳开发油藏中除了二氧化碳的注入控制参数和驱油参数之外随时间变化的参数；将第一输入参数集合和二氧化碳的物性参数作为输入特征，构建第二深度神经网络模型。可以理解，基于二氧化碳开发油藏中除了二氧化碳的注入控制参数和驱油参数之外随时间变化的参数，例如包括：生产天数、泵深、泵效、排量、冲程、冲次、或者动液面等，本技术实施例对此不做具体限定。也就是说，在驱油参数的基础上，还可以选择其他随时间变化的参数，例如生产天数、泵深、泵效、排量、冲程、冲次、或者动液面等，作为第二深度神经模型的输入特征，进而提高预测模型的预测效果。

11、在一种可能的实现方式中，输入参数集合还包括第二输入参数集合，第二输入参数集合包括基于二氧化碳开发油藏中不随时间变化的参数；第一方面提供的方法，还包括：将第二输入特征集合作为输入特征，构建反向传播神经网络模型；根据第一深度神经网络模型和第二深度神经网络模型，构建预测模型，包括：根据第一深度神经网络性、第二深度神经网络模型、以及反向传播神经网络模型，构建预测模型。可以理解，上述不随时间变化的参数可以是指油藏储层的固有参数(或称为静态地质参数)，例如，渗透率、折算中部深度、原始地层压力、原始地层温度、地质储量、或者有效厚度等，本技术实施例对此不做具体限定。也就是说，通过将油藏储层的静态地质参数作为输入特征构建反向传播神经网络模型，并根据第一深度神经网络模型、第二深度神经网络模型、以及反向传播神经网络模型，构建预测，模型，进而可以在考虑油藏的性质变化和驱油的变化的基础上，进一步地考虑油藏储层的静态地质参数对油藏开发的影响，从而增加预测模型的预测效果。

12、在一种可能的实现方式中，第一方面提供的方法，还包括：根据评估指标，对训练后的预测模型进行评估，评估指标包括以下至少一项：基于二氧化碳开发油藏的产量的预测误差、基于二氧化碳开发油藏中二氧化碳的利用率、以及基于二氧化碳开发油藏的换油率。也就是说，通过基于二氧化碳开发油藏的产量的预测误差、基于二氧化碳开发油藏中二氧化碳的利用率、以及基于二氧化碳开发油藏的换油率中的一个或几个，对训练后的预测模型进行评估，可以提高评估预测模型的灵活性。

13、在一种可能的实现方式中，基于二氧化碳开发油藏的开发指标包括以下至少一项：基于二氧化碳开发油藏的产量，基于二氧化碳开发油藏中二氧化碳的利用率，以及基于二氧化碳开发油藏的换油率。也就是说，本技术实施例中的预测模型预测的开发指标，可以预测基于二氧化碳开发油藏的产量，基于二氧化碳开发油藏中二氧化碳的利用率，以及基于二氧化碳开发油藏的换油率中的一个或几个，以便于分析油藏开发方案的适应性、调整油藏开发策略、或者挖掘油藏开发潜力等。

14、第二方面，提供一种油藏开发指标预测方法，该方法包括：获取待预测的开发数据，待预测的开发数据是基于二氧化碳开发油藏的开发数据；将待预测的开发数据输入预测模型，得到预测的油藏开发指标，预测模型是根据权利要求1-10中任一项的模型训练方法训练得到的预测模型。

15、可以理解，由于第二方面使用的预测模型是根据第一方面的模型训练方法得到的，进而可以使用该预测模型可以提高预测基于二氧化碳开发油藏的开发指标的预测效果。

16、第三方面，提供了一种装置用于实现上述各种方法。该装置可以用于实现任一方面或其任一实现方式。该装置包括实现上述方法相应的模块、单元、或手段(means)，该模块、单元、或means可以通过硬件实现，软件实现，或者通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。

17、在一些可能的设计中，该装置可以包括处理模块。该处理模块，可以用于实现上述任一方面及其任意可能的实现方式中的处理功能。

18、第四方面，提供了一种装置，包括：至少一个处理器；处理器用于执行计算机程序或指令，以使该控制装置执行上述任一方面的方法。

19、一种可能的实现中，该装置还包括该存储器。可选地，存储器与处理器耦合，存储器可以与处理器集成在一起，或者，存储器可以独立于该处理器。可选的，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序或指令。

20、一种可能的实现中，该存储器独立于该装置。

21、一种可能的实现中，该装置还包括通信接口，该通信接口用于与该装置之外的模块(例如电机)通信。

22、该装置可以为上述任一方面或其任一实现方式中的控制装置，或者包含上述装置的设备，或者上述控制装置中包含的模块，比如芯片。

23、第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当其在装置上运行时，使得装置可以执行上述任一方面或其任一实现方式的方法。

24、第六方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在装置上运行时，使得该装置可以执行上述任一方面或其任一实现方式的方法。

25、第七方面，提供了一种装置(例如，该装置可以是芯片或芯片系统)，该装置包括处理器，用于实现上述任一方面或其任一实现方式中所涉及的功能。

26、在一些可能的设计中，该装置包括存储器，该存储器，用于保存必要的程序指令和数据。

27、在一些可能的设计中，该装置是芯片系统时，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

28、其中，第三方面至第七方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见上述第一方面中不同设计方式所带来的技术效果，在此不再赘述。