1。介绍gydF4y2Ba
本文钻井(钻井)是一种技术手段的负压钻井条件下的井筒(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba ]。钻井开始在1930年代和在最近几年发展迅速gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba ),因为它的伟大的优势gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba )在提高钻进速度(ROP),发现水库,减少储层损害。当打开储层,地层流体进入井筒负面压力差的作用下,将导致环空压力发生变化,流速,和其他参数gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba ]。由于井筒和地层之间的耦合效应,储层特征,如储层压力和渗透率可能通过使用测量数据获得在钻井作业过程中,如井底压力、流量和注射速率。gydF4y2Ba
估计在井筒附近的水库的特点给钻井和完井过程中的重要信息,帮助技术人员做出更好的决策。具有重要意义的早期识别储层,降低钻井风险,提高钻井时间。在此基础上,Kardolus和KruijsdijkgydF4y2Ba
7gydF4y2Ba ]提出的想法形成特点本文钻井时解释。与传统方法不同,它不需要去测试字符串;井筒附近的渗透率剖面估计虽然钻井基于一个简化的分析模型。实际上,联合水力学模型和估计算法参数解释的基本理论。几个研究解决的基本理论,分别对两相流建模或克服的估计算法。Rommetveit et al。gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba )提出了瞬态钻井模拟器、DynaFloDrill和预测被全面的实验进行验证与寄生虫字符串或钻柱注气。拉赫et al。gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba )提出了一种复合离散方案动态两相流模型,结合一阶Lax-Friedrichs和二阶修正格式,在克服各种描述瞬态行为。Fjelde et al。gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba )建立了一个新的钻井多相流模型,使用了MUSCL格式修改经典逆风格式,并能更好地描述压力波动法在管道连接。Perez-Tellez et al。gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba )提出了一个力学模型预测两相流的压力在一个环和钻杆,漂流通量模型耦合。Khezrian et al。gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba )开发了一个欧拉双流体模型的参照系为气液两相流的模拟钻井操作。在此基础上,Vefring et al。gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba )进行非线性最小二乘方法的性能。Levenberg-Marquardt优化算法被用来估计钻井过程中储层压力和渗透率。唐(gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba )应用阻尼最小二乘法研究储层特征的阐释,本文钻探。然而,这些方法都是nonrecursive,需要使用所有的历史数据,所以它们是最适合postanalysis的数据。gydF4y2Ba
卡尔曼滤波器(KF)评估方法已广泛应用于石油行业近年来,因为他们的更好的性能。Vefring et al。gydF4y2Ba
15gydF4y2Ba )代表储层特征的研究人员解释,而本文钻探。测量被设置为泵压力、井底压力、气体和液体出口流。基于Levenberg-Marquardt和扩展卡尔曼滤波器(EKF),建立了储层压力和渗透率解释模型,卡尔曼滤波器是一个实时递归算法。Nazari et al。gydF4y2Ba
16gydF4y2Ba ]介绍了无味卡尔曼滤波(UKF)估计钻柱的气液混合速度和环。一些压力传感器被安装在环提高准确性和鲁棒性。Lorentzen et al。gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba ]基于两相流模型设计了一个卡尔曼滤波器方法调节漂流通量模型的关键参数钻井操作。Nikoofard et al。gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba ]介绍了一种非线性的水平移动的观察者,用来估计液体质量和液体生产环形空气系数处于underequilibrium状态。尼加德et al。gydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba )建立了井筒压力控制方法基于UKF算法来解决这一问题的压力波动造成的单一连接和流变化当气藏打开并进行了反演储层渗透率的解释。Gravdal et al。gydF4y2Ba
21gydF4y2Ba )建立了一个压力解释模型利用UKF算法,但只有摩擦系数被用作估计参数。gydF4y2Ba
基于前面的研究,大多数的研究卡尔曼滤波克服使用泵压力、井底压力、气体和液体出口流动参数的测量。然而,随着更多的测量参数,计算量和时间将会相应增加。测量参数在模型中需要进一步优化和评估由于其内部关系。此外,目前仍有少使用UKF在钻井过程的研究。gydF4y2Ba
摘要,一个新颖的解释模型,储层特征,本文钻探开发,通过将UKF算法的三相变质量流模型油、气体和液体。测量参数简化的井底压力和液体出口流量,不断更新渗透率和储层压力。基于这个解释,井筒附近的水库系统的未来状态可以预测,帮助管理的井眼钻井和完成后续操作。gydF4y2Ba
论文的大纲如下。首先,石油的三相变质量流模型,气体,液体,包括漂流通量模型和摩擦压力损失模型,。然后,UKF的实时估计方法。最后,模拟的结果与三种情况下,储层渗透率和压力单个参数估计和double-parameter估计,正在进行。UKF的表现也是对渗透率单个参数估计算法进行评估。gydF4y2Ba
2。三相变质量流模型的石油、天然气、和液体gydF4y2Ba
本文钻井技术是实现了注气钻柱。当本文钻井遇到水库、石油和天然气的形成将继续流入井筒。随着时间的推移,储层油气向上上升井筒和储层打开长度延长,导致储层产量逐渐增加。因此,井筒实际上是一个变质量流动系统组成的注入气体,钻井液,产生气体,生产石油,减少多相组件。gydF4y2Ba
石油三相变质量流的数学模型,建立了气体和液体基于井筒多相流理论和动态油藏模型(gydF4y2Ba
22gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
23gydF4y2Ba ]。的基本假设如下:gydF4y2Ba
(1)gydF4y2Ba
井筒流体一维流动,忽略了径向流的变化gydF4y2Ba
(2)gydF4y2Ba
钻井液是水基泥浆(WBM),设置为Herschel-Bulkley模型,没有考虑油之间的传质,气体和液体阶段gydF4y2Ba
(3)gydF4y2Ba
忽略了影响井筒和地层之间的传热,可以计算出井筒的温度由一个线性地温梯度gydF4y2Ba
(4)gydF4y2Ba
岩屑在井筒流动的影响很小,所以不考虑gydF4y2Ba
2.1。多相流方程gydF4y2Ba
注入气体的质量守恒方程gydF4y2Ba
(1)gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
钻井液的质量守恒方程gydF4y2Ba
(2)gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
产生的气体的质量守恒方程gydF4y2Ba
(3)gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
成品gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
成品gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
成品gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
生产石油的质量守恒方程gydF4y2Ba
(4)gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
三相动量守恒方程的石油、天然气、和水gydF4y2Ba
(5)gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
罪gydF4y2Ba
θgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
成品ydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
的gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
VgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
方程是gydF4y2Ba
(6)gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
ZgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
气液漂流通量模型计算gydF4y2Ba
(7)gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
grgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
模型的摩擦压力损失计算好gydF4y2Ba
(8)gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
成品ydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
成品ydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
DgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
交流gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
是环形区。gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
气体的密度、钻井液、分别和石油。gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
气体的体积分数、钻井液、分别和石油。gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
气体的实际流速,钻井液,分别和石油。gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
成品gydF4y2Ba
注入气体的质量分数,产生气体,分别。gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
成品gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
ogydF4y2Ba
是天然气和石油的涌入速度阶段。gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
重力加速度。gydF4y2Ba
θgydF4y2Ba
井筒与水平方向的夹角。gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
成品ydF4y2Ba
压降。gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
交流gydF4y2Ba
是加速度压降。gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
气体的摩尔质量。gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
井筒压力。gydF4y2Ba
ZgydF4y2Ba
偏差系数,解决了PR-EOS模型(gydF4y2Ba
24gydF4y2Ba ]。gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
是一个通用气体常数。gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
是气相分布系数。gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
grgydF4y2Ba
是气体滑移速度。gydF4y2Ba
成品ydF4y2Ba
范宁摩擦系数。gydF4y2Ba
ρgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
气液混合物的密度。gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
的速度是气液混合物。gydF4y2Ba
DgydF4y2Ba
当量直径。gydF4y2Ba
分配系数、滑移速度参数和压降模型会改变与气液两相流模式的变化。因此,准确的流型识别是一个重要的先决条件建立一个全面的多相流数学模型。气液两相流的流型转变是一个复杂的物理过程。与体积分数的变化,速度,压力,和两相介质的相对位置,接口的形状变化,导致流型的变化。目前,没有成熟的理论支持流型转变的物理机制。为不同的流型变化,相关参数的经验公式通常是通过实验,然后,确定流型过渡的关键条件。根据先前的研究结果(gydF4y2Ba
25gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba
27gydF4y2Ba ),在垂直井筒两相流模式分为五类:泡沫流,分散泡状流、弹状流、搅拌流和环状流。对于不同的流动模式,分布系数,滑移速度和压降沿决心。多相流模型是解决一个简单的跟踪技术和有限差分数值方法。此处没有描述具体的算法和公式。他之前的论文等。gydF4y2Ba
28gydF4y2Ba ]介绍了详细的算法和公式。gydF4y2Ba
2.2。动态储层模型gydF4y2Ba
储层油气流入发生时在钻井过程中,负压涌入流入模式,可视为各向同性均匀弹性多孔介质中平面径向流。德克模型(gydF4y2Ba
29日gydF4y2Ba )的解析解是用来描述流动的过程。本文钻探过程中,打开区域储层都参与了与井筒耦合流动,形成整个变质量流动过程。打开储层分为gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
单位沿井筒的轴,如图gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba 。动态油藏模型可以表示如下:gydF4y2Ba
(9)gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
πgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
hgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
lngydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
ϕgydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
是环形压力。gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
储层压力。gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
是流入率。gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
储层渗透率。gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
是皮肤的因素。gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
hgydF4y2Ba
的长度是开放的储层单位时间间隔。gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
打开储层间隔的持续时间。gydF4y2Ba
φgydF4y2Ba
储层孔隙度。gydF4y2Ba
μgydF4y2Ba
是储层流体的粘度。gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
是储层流体的压缩系数。gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
井眼半径。gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
是欧拉常数。gydF4y2Ba
图1gydF4y2Ba
图wellbore-reservoir耦合变质量流。gydF4y2Ba
3所示。解释模型基于UKF的储层特征gydF4y2Ba
3.1。解释模型参数的确定gydF4y2Ba
注气的描述钻柱的本文钻探技术如下:气体通过注气管线,混合与钻井液泥浆泵泵,并共同注入到钻柱。开放的储层段在钻井期间,石油和天然气储层流体逐渐涌入一起进入井筒并返回到井口注入的气体和钻井液。后经过气液分离器在地上,气相和液相终于分开。原理图如图gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba
图2gydF4y2Ba
本文图注气的钻井钻柱。gydF4y2Ba
在前面的文献,泵压力、井底压力,气体和液体出口流量通常是监管作为测量参数。井底的压力由压力随钻测量仪器(PWD)。然而,根据u形管的原理,压力转移之间的关系可以在钻柱构造井底压力和泵的压力。此外,还有气液出口流率之间的数学关系和wellbore-reservoir耦合流系统。因为气体和液体的质量传递并不认为,根据叠加原理,气液出口流量的总和等于输入流的总和,油藏流入速度,和天然气膨胀率。公式如下:gydF4y2Ba
(10)gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
hgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
在gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
在gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
正gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
经验值gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
因此,测量参数可简化为两类:井底流动压力和液体出口。表达式如下:gydF4y2Ba
(11)gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
井底压力。gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
泵的压力。gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
hgydF4y2Ba
钻柱的静液压力。gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
钻柱的循环压力损失。gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
是钻头的压力损失。gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
分别代表了液体和气体出口流速。gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
在gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
在gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
分别表示液体和气体入口流量。gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
正gydF4y2Ba
是油藏流入流量。gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
经验值gydF4y2Ba
是气体膨胀率。gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
是gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
的时间点对应的测量数据。gydF4y2Ba
一般来说,储层岩性复杂,内部孔隙和裂缝分布是随机的和不均匀。因此,水库是钻可以细分为几个单位。储层渗透率gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
和储层压力gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
每个单元的可能不同,如图gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 。储层渗透率和压力确定的解释参数模型,表达式如下:gydF4y2Ba
(12)gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
3.2。UKF算法gydF4y2Ba
最初的卡尔曼滤波技术只适用于线性系统(gydF4y2Ba
30.gydF4y2Ba ),但大多数实际问题本质上是非线性的。然后,扩展卡尔曼滤波和无味卡尔曼滤波先后为非线性系统开发(gydF4y2Ba
31日gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba
33gydF4y2Ba ]。EKF与UKF之间的主要区别是高斯随机变量表示的方式通过系统动力学进行传播。UKF采用确定性抽样法与精心挑选的样本点的最小设置,而不是当地的卡尔曼滤波器的线性化。这些采样点传播通过非线性系统和捕获后准确的均值和协方差的三阶非线性。与EKF、UKF出现后,不需要复杂的雅可比矩阵和计算是一个更先进的非线性滤波技术。gydF4y2Ba
使用UKF,可以结合测量获得的信息与模型的一种改进的实时估计系统的状态向量。状态向量是解释参数。结合讨论部分gydF4y2Ba
3.1gydF4y2Ba ,状态向量gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
和测量gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
在模型中确定如下,下标gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
表示时间gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
(13)gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
出gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
的状态空间形式非线性系统基于状态估计如下:gydF4y2Ba
(14)gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
成品ydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
hgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
是一个状态向量。gydF4y2Ba
成品ydF4y2Ba
⋅gydF4y2Ba
是一个非线性系统状态函数。gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
是一个测量向量。gydF4y2Ba
hgydF4y2Ba
⋅gydF4y2Ba
测量是一个非线性函数,它代表了变质量流模型在这工作。gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
分别是系统的过程噪声和测量噪声,满足零均值白噪声分布,gydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
~gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
~gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,他们彼此并不相关。gydF4y2Ba
UKF的结构基本上是一样的卡尔曼滤波器,主要分为两个过程:状态更新和测量更新。状态更新的过程意味着,在之前的时间估计价值,当前状态变量和估计误差协方差矩阵预计使用状态模型,构造和先验估计在接下来的时间状态。测量更新过程负责反馈,当前状态的后验估计是纠正了之前估计结合新的测量数据。因此,该算法也可以称为预估算法。gydF4y2Ba
首先,之前估计的均值在初始时间设置为状态向量gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,估计误差协方差矩阵gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
是集。gydF4y2Ba
根据状态向量的步伐gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
估计的步伐gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
可以获得。gydF4y2Ba
(15)gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
σ点gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
构造,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
状态向量的维数,可以表示为σ的分gydF4y2Ba
(16)gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
是gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
th列矩阵的平方根,柯列斯基分解的计算。gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
代表了σ的传播在当前状态向量和点通常设置为一个小的积极价值,从gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
κgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
是一个尺度参数。gydF4y2Ba
κgydF4y2Ba
是一个次要尺度参数。如果gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
≤gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
κgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
量gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
;如果gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
>gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
κgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
为每一个σ点,转换后的结果是通过非线性变换gydF4y2Ba
成品ydF4y2Ba
⋅gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
(17)gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
成品ydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
加权预测之前估计的意思吗gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
和协方差矩阵gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
(18)gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
WgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
WgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∧gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
≠gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
λgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
≠gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
分别由均值和协方差加权。gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
是一个尺度参数,用于包括分布的信息。高斯分布,gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
是最优的。gydF4y2Ba
同样,非线性测量功能gydF4y2Ba
hgydF4y2Ba
⋅gydF4y2Ba
用于转移σgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
和预测测量值gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,自协方差矩阵gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,crosscovariance矩阵gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
(19)gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
hgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
⋯gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
WgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
WgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∧gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
WgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
搞笑ydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∧gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
最后,计算增益矩阵gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
,并更新状态的意思gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
和协方差矩阵gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
在步伐gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
基于一种新的测量值gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
(20)gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
^gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
KgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
4所示。数值模拟分析gydF4y2Ba
基于上面建立的解释模型,本文钻井储层特征的实时估计。因为模型的参数解释储层压力和渗透率,他们难以在当前的实验室和现场试验条件下获得的。因此,本文使用合成数据而不是实验数据的测量。计算步骤如下:首先,一组储层特征参数(压力、渗透率)预设的解释参数的估计在初始时间打开储层部分。然后,井底压力和出口流量使用建立水力学模型模拟测量。最后,解释参数在线估计利用UKF算法。gydF4y2Ba
X是钻在本文注气条件下的钻柱。注入的气体是氮气。储层钻在3000,这是一个纯粹的油藏。水库是一个典型的中等渗透率砂岩储层渗透率从50 mD - 500。页岩气是上盖层,低渗透性泥岩夹层。垂直分布的泥沙是互动的。以及计算所需的基本数据如表所示gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba
表1gydF4y2Ba
基本参数X。gydF4y2Ba
参数gydF4y2Ba
价值gydF4y2Ba
参数gydF4y2Ba
价值gydF4y2Ba
深度(米)gydF4y2Ba
3000年gydF4y2Ba
屈服点(Pa)gydF4y2Ba
3.84gydF4y2Ba
套管鞋深度(米)gydF4y2Ba
2200年gydF4y2Ba
表面温度(°C)gydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba
套管ID(毫米)gydF4y2Ba
228.47gydF4y2Ba
地温梯度(°C / m)gydF4y2Ba
0.0266gydF4y2Ba
钻头直径(毫米)gydF4y2Ba
215.9gydF4y2Ba
套管压力(MPa)gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
钻杆OD(毫米)gydF4y2Ba
127年gydF4y2Ba
注气速率(NmgydF4y2Ba3gydF4y2Ba /秒)gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
钻杆ID(毫米)gydF4y2Ba
108.6gydF4y2Ba
罗普(m / h)gydF4y2Ba
16gydF4y2Ba
钻头喷嘴面积(毫米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba )gydF4y2Ba
660年gydF4y2Ba
石油密度(公斤/米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba )gydF4y2Ba
850年gydF4y2Ba
泵率(L / s)gydF4y2Ba
30.gydF4y2Ba
油粘度(mPa·s)gydF4y2Ba
30.gydF4y2Ba
泥浆密度(公斤/米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba )gydF4y2Ba
1180年gydF4y2Ba
压缩的液体(PagydF4y2Ba1gydF4y2Ba )gydF4y2Ba
1.0gydF4y2Ba
×gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba
一致性指数(Pa·sgydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
0.37gydF4y2Ba
储层孔隙度gydF4y2Ba
0.15gydF4y2Ba
流动行为指数gydF4y2Ba
0.68gydF4y2Ba
皮肤的因素gydF4y2Ba
0.013gydF4y2Ba
3000 - 3100米的钻井过程储层模拟部分。通过将储层划分为五个单元,每个单元是20米长。每个单元的储层压力和渗透率是常数。为了分析解释参数的影响维度模型估计的结果,我们已经进行了三个案例,每一个都有不同的解释参数。情况下gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba 和案例gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 单个参数估计。储层渗透率和地层压力的单参数估计作为解释参数,分别。情况下gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba double-parameter估计,储层渗透率和压力都是估计作为解释参数。储层渗透率和压力的真正价值的五个单位在每种情况下给出:案例1:储层渗透率(250、500、350、150、50]mD和储层压力定值(38 MPa);案例2:储层压力[38,44岁,40岁,36岁,42]MPa和储层渗透率固定值(400 mD);和案例3:储层渗透率(250、500、350、150、50]mD和储层压力[38,44岁,40岁,36岁,42]MPa。gydF4y2Ba
注意,适当的规范的建模误差的协方差矩阵滤波器的获得更好的性能是至关重要的。状态参数误差的协方差矩阵gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
和测量误差gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
几乎是对角线,这取决于具体的研究对象,而不确定性参数可能与对方。虽然这些参数之间的关系和对解释性能的影响不是本文的重点,它们可以进一步研究的主题。我们假设测量中的错误和状态参数是统计独立的,与个人经验设置为一个合适的值。储层压力和渗透率过程噪声的标准差是0.15 MPa和0.5医学博士分别在井底压力和出口流量测量的准确性为0.05%和0.1%,分别;即。,the年代t和一个rd deviations of measurement noise are 0.02 MPa and 0.00003 m3gydF4y2Ba 分别/ s。因此,参数和测量误差协方差矩阵的三种情况如下:gydF4y2Ba
案例1。gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
诊断接头gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
诊断接头gydF4y2Ba
0.02gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,0.00003gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
例2。gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
诊断接头gydF4y2Ba
0.15gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
诊断接头gydF4y2Ba
0.02gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,0.00003gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
例3。gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
诊断接头gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,0.15gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
诊断接头gydF4y2Ba
0.02gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,0.00003gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
情况下gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba 表明,气体从钻柱注入,然后返回的环井口,达到一个稳定状态(0 - 75分钟)。注气过程常见的三个案例的一部分,详细描述在这里。0 - 15.5分钟的过程注入气体钻柱和钻头。在这个阶段,井底的压力略有增加,基本上保持不变,和出口流随注气的初始时间,然后逐渐减少。15.5 - -51.1分钟是天然气运移的过程从井底到井口环。在这个阶段,井底压力继续下降,而出口流量逐渐增加由于气体迁移。51.1 -75分钟的过程气体前到达井口环空井筒稳态流动。井底压力继续下降,然后往往是常数,和出口流迅速回落到进口泵的速度0.03米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba / s。gydF4y2Ba
为例gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba 、储层压力是38 MPa和储层渗透率估计。计算结果如图gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba 。数据gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba 显示估计之间的比较数据和测量井底压力和出口流量,分别。可以看出,75分钟的初始点是在水库部分钻探和实时解释开始同步。450分钟是终点,当水库是打开100年的长度。井底压力和出口流量的估算值与测量值基本一致。由于测量噪声的影响,测量值有点毛刺,而过滤曲线(即。,蓝线)是平滑的。然而,井底压力和出口流量的计算值(即没有过滤处理。绿线)偏离测量。的设置条件nonfilter是储层渗透率是一个恒定值。gydF4y2Ba
图3gydF4y2Ba
井底压力变化(案例gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
图4gydF4y2Ba
液体出口速度变化(案例gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
图5gydF4y2Ba
真的,估计储层渗透率(案例gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
图gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba 显示了比较真实的和估算渗透率值。仿真结果表明,渗透率的真实值的每个储层单元(250、500、350、150、50]mD和初始值设置为100。75 - 150分钟的时间打开储层单元1。随着时间的推移,储层渗透率的估计价值逐渐从100 mD上升到其真正价值近150 mD然后在真实价值略有波动。当单位2(150 - 225分钟),打开储层渗透率逐渐接近其真实价值500 mD 150 mD,然后,类比,直到整个100水库部分打开。因此,储层渗透率的估计价值是在良好的协议与真实价值。当一个新的水库的部分打开,估计价值总是可以准确和迅速回到它真正的价值。gydF4y2Ba
为例gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 储层渗透率是预设400 mD和储层压力估计。计算结果如图gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba 。数据gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba 显示估计之间的比较数据和测量井底压力和出口流量,分别。井底压力和出口流量的估算值与测量,基本上是在协议而nonfiltered从测量数据偏离很大。图gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba 显示了比较真实的和估计储层压力值。可以看出,储层压力的真实值在每个单元(38,44岁,40岁,36岁,42]MPa和初始值设置为34 MPa。储层压力的估计是在良好的协议与实际价值。当一个新的水库的部分打开,油层压力可以快速方法的估计它的真正价值。与例1相比,它需要更短的时间和收敛速度更快。gydF4y2Ba
图6gydF4y2Ba
井底压力变化(案例gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
图7gydF4y2Ba
液体出口速度变化(案例gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
图8gydF4y2Ba
真的,估计储层压力(案例gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
储层渗透率和压力的双参数同时估计gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba 。仿真结果如图gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba 。数据gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba 分别显示估计之间的比较数据和测量井底压力和出口流量。同样,井底压力和出口流量的估算值与测量值是高度一致的。井底压力逐渐降低,增加原油产量在150 - 225分钟。在225 - 300分钟,增加原油产量的影响和水库的延长部分井底压力相互抵消,因此基本上保持不变。在300 - 450分钟,延长水库的部分变成了主要的控制因素,导致井底压力的逐渐增加。很明显,有五个不同的斜率变化阶段出口流量、匹配与五种不同的储层单位钻。gydF4y2Ba
图9gydF4y2Ba
井底压力变化(案例gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
图10gydF4y2Ba
液体出口速度变化(案例gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
图11gydF4y2Ba
真的,估计储层渗透率(案例gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
图12gydF4y2Ba
真的,估计储层压力(案例gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
数据gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba 显示真实的对比结果,估计储层渗透率和压力,分别。可以看出,储层渗透率和压力的真正价值的每个单元(250、500、350、150、50]mD和[38,44岁,40岁,36岁,42]MPa,分别和初始值设置为100 mD和34 MPa,分别。储层渗透率和压力的估算值与真实值有很大不同,基本上不互相配合。当渗透率估计低于真实值,储层压力估计更高,反之亦然。gydF4y2Ba
总之,储层渗透率的单个参数估计或压力gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba 和案例gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 可以实现实时、准确的解释。然而,double-parameter估算储层渗透率和压力gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba 不能意识到解释精度低。的原因是,两个参数估计,只有相关的储层渗透率和压力原油产出根据动态油藏模型。两个测量在这个模型中几乎没有获得足够的有效信息。然而,它也很难获得有效信息的四个测量先前的研究。这不是可行的简单地增加测量参数的数量,这都是与压力或流量有关。因此,通过增加测量维度(如介电常数或电阻率)和挖掘有用的测量深度,同步两个甚至多个储层特征参数估计可能会实现。gydF4y2Ba
储层渗透率的单个参数估计gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba 作为一个例子,UKF算法和卡尔曼滤波器算法进行比较和分析,如图gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba 。仿真结果如表所示gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 。平均储层渗透率随钻通过每个水库单元用作估计价值。与卡尔曼滤波器相比,UKF的估计价值单位1 - 5都接近真实价值。此外,它花费更少的时间对UKF估计误差收敛到10%比EKF。只有当储层单元5,收敛时间高于10%卡尔曼滤波器,这可能与模型噪声的随机性。数值结果表明UKF优于EKF估计精度和收敛速度,这进一步表明了该模型的优越性和准确性。gydF4y2Ba
图13gydF4y2Ba
对比EKF与UKF的真实和估计价值(案例gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba
表2gydF4y2Ba
EKF与UKF估计结果的比较分析。gydF4y2Ba
储层单元gydF4y2Ba
储层渗透率(mD)gydF4y2Ba
收敛时间的10%(最低)gydF4y2Ba
真正价值gydF4y2Ba
UKFgydF4y2Ba
卡尔曼滤波器gydF4y2Ba
UKFgydF4y2Ba
卡尔曼滤波器gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
250年gydF4y2Ba
218年gydF4y2Ba
213年gydF4y2Ba
21gydF4y2Ba
26gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
500年gydF4y2Ba
450年gydF4y2Ba
439年gydF4y2Ba
21gydF4y2Ba
26gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
350年gydF4y2Ba
379年gydF4y2Ba
386年gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba
25gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
150年gydF4y2Ba
189年gydF4y2Ba
198年gydF4y2Ba
25gydF4y2Ba
29日gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba
50gydF4y2Ba
69年gydF4y2Ba
71年gydF4y2Ba
27gydF4y2Ba
25gydF4y2Ba