基于机理模型与数据挖掘方法的柱塞气举参数优化设计

发布时间：2020-06-02 16:51

【摘要】：随着气田的开发利用,气井的地层能量逐年下降,严重制约了气井产能,影响了气田的正常生产。针对气井产能低、积液严重、携液能力弱等问题,本文综合利用气井静态数据、动态数据及措施数据,结合柱塞气举动力学分析及数据挖掘相关算法,对新井参数设计方法和已投产井生产制度优化进行研究,建立了柱塞气举机理模型和基于最近邻算法的模式匹配模型。并结合柱塞气举机理模型和模式匹配编制了应用软件,可以同时进行新井的参数设计和已投产井的参数优化。柱塞气举机理模型可以模拟柱塞举升过程任一时刻柱塞位移、速度、加速度等参数的变化规律。同时对柱塞气举各关键参数进行敏感性分析,从而找到各关键参数之间的内在联系,为柱塞气举新井的开井时间、关井时间、开井套压、关井套压等参数的优化设计提供了理论依据。模式匹配模型主要运用多元时间序列模式匹配技术,综合考虑属性权重、时间权重及相似度权重,在历史数据中优选出与模式矩阵相似的矩阵,通过对相似矩阵的分析,寻找柱塞气举已投产井参数优化的具体方案。研究表明,该模式匹配模型可以快速、高效地定位与当前生产状态相似的历史数据,这对柱塞气举参数优化设计具有重要意义。
【图文】：

Chave 等人针对人为假定条件及现场经验等主观因素对多数柱塞举确性的影响，提出了新的柱塞举升模型。该模型能够更准确地预测柱塞程，为柱塞举升周期优化奠定基础[9]。除了对常规天然气井柱塞气举工艺的研究外，还有很多国外的学者对柱艺在非常规天然气井中的应用进行了相关研究[10]。2000 年，Maggard 等致密气井的柱塞举升模型[11]。2009 年，Tang 针对 Piceance 盆地致密气问题，开展了柱塞气举动态特征研究[12]。2011 年，Kravits 等学者又对工艺在页岩气井中的应用进行了研究[13]。（2）国内研究现状国内对柱塞气举工艺的研究起步晚且理论及实验研究相对较少，国内的始于 1986 年，且最初几年文献数很少，2005 年文献数处于峰值，说明气举排水采气工艺发展较快，2000 年后至今文献数呈现上升趋势，说明气举排水采气在国内是一个研究热点，国内文献调研统计结果统计如图。

第1 章 绪 论柱塞气举已投产井参数优化的具体方案。1.4 技术路线针对柱塞气举井的新井设计及老井优化，围绕本文的研究的主要内容，确定技术路线，如图 1.2 所示：该技术路线分两条主线，分别是新井设计和老井优化。（1）新井设计主要是通过对柱塞气举机理模型的研究，编制应用软件，，进行柱塞气举动态特征的分析以及参数的敏感性分析，为柱塞气举工艺新井设计提供有效的理论依据。（2）老井优化是运用多元时间序列模式匹配技术，综合考虑属性权重、时间权重及相似度权重，来寻找柱塞气举已投产井参数优化的具体方案，该过程需要借助编程来实现。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE377

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本文编号：2693475