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《基于低渗透特性油井效能提升的灰建模研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、万方数据万方数据ADissertationSubmittedtoAcademicDegreesEvaluationCommitteeofWuhanUniversityofTechnologyfortheDoctor’sDegreeinEngineeringResearchongreymodelingbasedonefficiencyimprovementoflowpermeabilityoilwellDoctoralCandidate:GuoJinhaiMajor:GeneralMechanicsa
2、ndMechanicsFundamentSupervisor:Prof.XiaoXinpingWuhanUniversityofTechnologyWuhan,430070,P.R.ChinaSept.2016万方数据万方数据武汉理工大学博士学位论文摘要我国低渗透油气资源丰富,低渗透油气储量在目前已探明油气储量所占比例超过60%,是我国油气储量的主体,提高低渗透油井开采效率并降低开采成本具有重要的意义.低渗透油井的产量和开采效率与地质结构、抽采设备等因素密切相关.与中高渗透油层不同,低渗透油层的渗流
3、规律具有非线性、渗透率非常数且存在启动压力梯度的特点,低渗透油井的产能预测需要考虑这些因素的影响.油层的低渗透特性导致低渗透油井易发生故障,且识别难度大.随着油井的连续开采,抽油泵会出现供液不足,采用间歇式开采方式需要确定合理的间抽周期.为了提高低渗透油井的产能和开采效率,本文将从产能预测、故障识别和间抽周期控制三个方面开展研究.产能预测是提高低渗透油井产量的基础,当产能显著下降时,需要对低渗透油井做故障识别,若识别结果为供液不足,则采用间歇式生产方式,通过优化间抽周期,达到提高产能和节约能源的目的
4、.主要创新点及原理如下:针对低渗透油井产能预测问题,分析低渗透油井渗流的力学机理,考虑启动压力梯度、应力敏感性和压裂增产措施,建立油井产量灰色模型(OPGM(1,1)),推导了模型的参数求解公式和模型的求解算法.对OPGM(1,1)模型实施数乘变换,证明了数乘变换不影响模型的精度,并给出了数乘变换后的模型参数与原模型参数之间的变换公式.研究函数变换对灰色模型光滑度和精度的影响,给出并证明了函数变换提高灰色模型还原精度的充要条件.结合函数变换提高OPGM(1,1)模型的精度,并运用OPGM(1,1)模
5、型预测低渗透油井的产量.针对低渗透油井的故障识别问题,通过油井实测示功图与标准故障示功图的关联度来判定故障类型.首先,从二维不变矩、灰度统计特征和傅里叶描述子三个方面提取示功图的数字特征向量.然后,在2-范数下建立灰色关联度模型和灰色聚类模型,定义遵循一定信息准则的灰数合成运算法则,建立灰关联聚类识别模型.最后,对数字特征向量做预处理,体现向量之间的差异性,运用灰关联聚类识别模型,对待识别示功图给出综合识别结果.针对低渗透油井的间抽周期控制问题,通过开井时间和关井时间的确定来达到控制间抽周期的目的.
6、分析间抽油井的渗流力学特性和灰色特性,开井生产阶段,建立开井渗流灰色模型(OWSGM(1,1)),并给出模型参数的求解公式以及模型I万方数据武汉理工大学博士学位论文的求解步骤.关井阶段,运用向量变换法分析并解决了GM(1,1)幂模型的稳定性问题.对低渗透间抽油井,在关井阶段运用GM(1,1)幂模型预测开井时间,在开井生产阶段运用OWSGM(1,1)模型预测关井时间.关键词:低渗透油井,渗流力学,灰色模型,产能预测,启动压力梯度II万方数据武汉理工大学博士学位论文AbstractThereareabu
7、ndantpermeabilityoilgasinchina.Recently,upto60%provenoilgasreservesislowpermeabilityoilgas.Lowpermeabilityoilgasbecomesthemainbodyofoilgasreserves.Itisofgreatsignificancetoimprovetheminingefficiencyandreducetheminingcostofthelowpermeabilityoil.Theyield
8、andminingefficiencyofthelowpermeabilityoilwelliscloselyrelatedtothegeologicalstructureandpumpingequipment.Differentfrommiddle-highpermeabilityreservoir,thelowpermeabilityoilreservoirshasthecharacteristicsofnonlinearseepagelaw,non-consta
