异常高压气藏合理采气速度评价方法与流程

1.本发明涉及气田开发技术领域，特别涉及一种异常高压气藏合理采气速度精准评价方 法。


背景技术：

2.气藏采气速度定义为气藏年产量与其原始探明储量的比值，它是气田开发的一项重要指 标。储量是气田开发的基础，效益是企业经营的目的，气田开发是以效益为中心而开展的各 项经营管理活动。把储量转变为效益的过程是由气田开发来完成的，而气田开发最终体现在 产量上，衡量产量的指标是气藏采气速度。一个合理的采气速度既能充分利用储量，又尽可 能满足国家和社会对天然气的需求，使气藏开采具有一定的规模和稳产期，有较高的采收率， 能获得最佳的经济效益和社会效益，所以采气速度在气藏开发中占有重要的地位。
3.传统评价气藏合理采气速度方法主要是依据行业标准或者国内外类似气田开发经验，利 用大数据给出同类气藏合理采气速度的区间值，例如，针对于异常高压裂缝-孔隙型有水气 藏，利用行业标准法和类比法确定气田合理采气速度区间值为2％～7％，该区间值较大，利 用该范围确定气田的开采规模具有一定的不确定性和局限性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种异常高压气藏合理采气速度 评价方法。本发明引用表征气藏采气速度的开发技术指标和经济指标作为目标参数，结合自 权重与间权重构建单参数目标函数，最终对所述单参数目标函数进行最优化求解，获得最合 理的采气速度。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.一种异常高压气藏合理采气速度评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.a、利用行业标准法和类比法确定气藏合理采气速度区间；
8.b、选取影响气藏采气速度的开发技术指标与经济指标作为目标参数，通过油气藏数值 模拟技术，获得合理采气速度区间内不同采气速度值对应的目标参数，并对目标参数进行归 一化处理；
9.c、根据目标参数对采气速度的敏感程度，赋予各个目标参数相应的权重系数；
10.d、以采气速度为变量，结合目标参数与权重系数，构建表征气藏采气速度的单参数目 标函数；
11.e、对离散样本连续化处理，对单参数目标函数进行最优化求解，得到合理采气速度。
12.所述步骤a中，异常高压气藏的合理采气速度区间为2％～7％。
13.所述步骤b中，开发技术指标包括气藏稳产期末采出程度、最终采收率、以及见水时间。
14.所述步骤b中，经济指标包括财务净现值和投资回收期。
15.所述步骤b中，目标参数互为不同量纲，利用公式(1)对其进行归一化处理：
[0016][0017]
式中：xi为目标参数。
[0018]
所述步骤c中，权重系数包括自权重系数与间权重系数，自权重系数用于评价目标参数 自身对优化问题的影响，间权重系数用于评价目标参数与单位企业需求或不同合同管理模式 之间的相互作用。
[0019]
所述自权重系数与间权重系数相互制约，满足以下条件：
[0020][0021]
式中：wi、mi、ni、xi'分别为权重系数、自权重系数、间权重系数、目标参数归一化值。
[0022]
计算投资回收期的自权重系数时，其目标参数归一化值为投资回收期倒数的归一化值。
[0023]
所述步骤d中，单参数目标函数具体为：
[0024]
f(v)＝r'
·
w1 eor'
·
w2 tw'
·
w3 npv'
·
w4 p
t
'
·
w5ꢀꢀ
(3)
[0025]
式中：
[0026]
f(v)为以采气速度v为变量的单参数目标函数；
[0027]
r’、w1分别为气藏稳产期末采出程度归一化数值及其权重系数；
[0028]
eor’、w2分别为最终采收率归一化数值及其权重系数；
[0029]
tw’、w3分别为见水时间归一化数值及其权重系数；
[0030]
npv’、w4分别为财务净现值归一化数值及其权重系数；
[0031]
p
t’、w5分别为投资回收期归一化数值及其权重系数。
[0032]
所述步骤e中，离散的目标函数进行连续化处理，各个点相连形成曲线，通过求导得到 f(v)极值，获得相应的v，最终得到合理采气速度。
[0033]
采用本发明的优点在于：
[0034]
1、本发明通过以采气速度为变量，结合目标参数与权重系数，构建表征气藏采气速度 的单参数目标函数，对单参数目标函数进行最优化求解，获得精准的合理采气速度，计算结 果精确，能够解决使用行业标准法和类比法的不确定性和局限性的问题，为气藏开采提供重 要的技术支撑。
[0035]
2、本发明适用于异常高压气藏合理采气速度的精准确定，目前已全面应用于土库曼斯 坦阿姆河右岸，确定了右岸各异常高压气藏的合理采气速度，有效延长了无水采气期，提高 了异常高压气藏地层能量利用率及开发效果。在阿姆河右岸异常高压气藏的成功应用表明本 发明在精准确定异常高压气藏的合理采气速度上具有较强的适用性，具有广泛的推广应用前 景。
附图说明
[0036]
图1为本发明异常高压气藏合理采气速度精准评价方法流程示意图；
[0037]
图2为开发技术指标敏感因子雷达图；
[0038]
图3为经济指标敏感因子雷达图；
[0039]
图4为实例最优化结果示意图。
具体实施方式
[0040]
实施例1
[0041]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术 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性的前提下，还可以根据这 些附图获得其他的附图。
[0042]
在一个具体的实施例中，以某异常高压气藏的气田为例，采用本发明计算合理采气速度：
[0043]
首先，根据行业标准法和类比法可知，异常高压气藏的合理采气速度区间为2％～7％。
[0044]
其次，利用油气藏数值模拟技术预测不同采气速度条件下的五个目标参数，预测结果如 表1所示：
[0045]
表1不同采气速度条件下目标参数预测结果
[0046][0047][0048]
从表1可以看出，随着气藏采气速度的提高，稳产期末采出程度和最终采收率降低，气 藏见水时间提前，财务净现值提高，投资回收期缩短。
[0049]
利用技术方案中的式(1)对表1的目标参数进行归一化处理，结果如表2所示：
[0050]
表2不同采气速度条件下目标参数归一化结果
[0051][0052]
根据表2的目标参数归一化结果，利用式(1)中的第二个公式获得每个目标参数对应 的自权重系数，结果如表3所示。其中计算投资回收期的自权重系数时，其目标参数归一化 值为投资回收期倒数的归一化值，当然，本实施例也可直接采用投资回收期的归一化值计算 投资回收期的自权重系数，只是根据投资回收期与采气速度负相关的特性，采用投资回收期 倒数的归一化值会使目标函数的计算结果更加精确。
[0053]
根据本实施例的合同管理模式，考虑气藏开发技术指标占比60％、经济指标占比40％ 权重，因开发技术指标有三个指标，在本实施例中人为定义这三个指标的间权重系数相同， 则每个开发技术指标的间权重系数为0.6/3＝0.2；因经济指标有两个指标，在本实施例中人为 定义这三个指标的间权重系数相同，则每个经济指标的间权重系数为0.4/2＝0.2。间权重系数 为人为定义系数，只要满足各目标参数的间权重系数之和等于1，然后可根据用户需要进行 调整，例如提高财务净现值与缩短投资回收期周期之间，用户更想缩短投资回收期周期，那 么投资回收期的间权重系数则设定为比财务净现值的间权重系数大。
[0054]
根据上述的目标参数、自权重系数、间权重系数，利用式(2)获得单参数目标函数的 计算结果，如表3所示：
[0055]
表3不同采气速度条件下单参数目标函数结果
[0056][0057][0058]
对表3中离散的目标函数进行连续化处理，各个点相连形成曲线，然后对目标函数进行 最优化求解，得到如图4所示的优化结果。从图4可知，本发明的合理采气速度为5.36％。
[0059]
本发明能够解决使用行业标准法和类比法的不确定性和局限性的问题，使异常高
压气藏 的合理采气速度由采气速度区间变为具体的精确的合理采气速度值，能够更好的为气藏开采 提供重要的技术支撑。本发明利用的自权重系数和间权重系数使计算结果更加符合用户的开 采需求，结果更加精确。
[0060]
实施例2
[0061]
一种异常高压气藏合理采气速度评价方法，包括以下步骤：
[0062]
a、利用行业标准法和类比法确定气藏合理采气速度区间；
[0063]
b、选取影响气藏采气速度的开发技术指标与经济指标作为目标参数，通过油气藏数值 模拟技术，获得合理采气速度区间内不同采气速度值对应的目标参数，并对目标参数进行归 一化处理；
[0064]
c、根据目标参数对采气速度的敏感程度，赋予各个目标参数相应的权重系数；
[0065]
d、以采气速度为变量，结合目标参数与权重系数，构建表征气藏采气速度的单参数目 标函数；
[0066]
e、对离散样本连续化处理，对单参数目标函数进行最优化求解，得到合理采气速度。
[0067]
所述步骤a中，异常高压气藏的合理采气速度区间为2％～7％。
[0068]
所述步骤b中，开发技术指标包括气藏稳产期末采出程度、最终采收率、以及见水时间。
[0069]
所述步骤b中，经济指标包括财务净现值和投资回收期。
[0070]
所述步骤b中，目标参数互为不同量纲，利用公式(1)对其进行归一化处理：
[0071][0072]
式中：xi为目标参数。
[0073]
所述步骤c中，权重系数包括自权重系数与间权重系数，自权重系数用于评价目标参数 自身对优化问题的影响，间权重系数用于评价目标参数与单位企业需求或不同合同管理模式 之间的相互作用。
[0074]
所述自权重系数与间权重系数相互制约，满足以下条件：
[0075][0076]
式中：wi、mi、ni、xi'分别为权重系数、自权重系数、间权重系数、目标参数归一化值。
[0077]
计算投资回收期的自权重系数时，其目标参数归一化值为投资回收期倒数的归一化值。
[0078]
所述步骤d中，单参数目标函数具体为：
[0079]
f(v)＝r'
·
w1 eor'
·
w2 tw'
·
w3 npv'
·
w4 p
t
'
·
w5ꢀꢀ
(3)
[0080]
式中：
[0081]
f(v)为以采气速度v为变量的单参数目标函数；
[0082]
r’、w1分别为气藏稳产期末采出程度归一化数值及其权重系数；
[0083]
eor’、w2分别为最终采收率归一化数值及其权重系数；
[0084]
tw’、w3分别为见水时间归一化数值及其权重系数；
[0085]
npv’、w4分别为财务净现值归一化数值及其权重系数；
[0086]
p
t’、w5分别为投资回收期归一化数值及其权重系数。
[0087]
所述步骤e中，离散的目标函数进行连续化处理，各个点相连形成曲线，通过求导得到 f(v)极值，获得相应的v，最终得到合理采气速度。