УДК 622.276
Ширяев И.М., Индрупский И.М., Закиров Э.С.
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИ СОГЛАСОВАННОЙ АДАПТАЦИИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ. ЧАСТЬ 1. БЕЗГРАДИЕНТНЫЕ МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ
Аннотация
В статье представлены результаты реализации и исследования особенностей работы алгоритма автоматизированной адаптации 3D гидродинамических моделей пластов с применением безградиентных методов. В качестве метода оптимизации выбран широко применяемый метод Нелдера–Мида. В целях сохранения геологической согласованности модели в процессе адаптации, в уточняемые параметры включаются коэффициенты зависимости «пористость–проницаемость» и параметры анизотропной вариограммы, на основе которой строится распределение пористости с учетом скважинных данных. Тестовые исследования проводятся на специально разработанной неоднородной синтетической модели пятиточечного элемента заводнения. В качестве замеряемых параметров в целевой функции выбраны дебиты нефти по добывающим скважинам и расход воды на нагнетательной скважине, а также забойные давления по всем скважинам. Проведена оценка влияния начального приближения и весов в целевой функции на качество восстановления искомого решения и скорость сходимости метода. Показаны проблемы применения безградиентных методов оптимизации и специфические особенности нормировки невязок замеряемых параметров в целевой функции.
Ключевые слова: автоматизированная адаптация, обратная задача, геологическая согласованность, гидродинамическая модель, безградиентные методы оптимизации, метод Нелдера–Мида, кригинг, вариограмма.
Shiryaev I.M., Indrupskiy I.M., Zakirov E.S.
STUDY OF THE FEATURES OF GEOLOGICALLY CONSISTENT HISTORY MATCHING OF FLOW MODELS. PART 1. NON-GRADIENT OPTIMIZATION METHODS
Abstract
The article presents the results of implementation and study of the features of automated history matching of 3D flow models using non-gradient methods. The widely used Nelder–Mead method was chosen for optimization. In order to preserve the geological consistency of the model in the process of history matching, the set of identified parameters includes coefficients of the “porosity–permeability” dependence and parameters of the anisotropic semivariogram, which is used to construct porosity distribution on the basis of well data. Test studies are carried out on a specially developed heterogeneous synthetic model of a five-spot waterflood element. The measured dynamic well data included in the object function are oil production rates at producers and water rate at the injector, as well as bottomhole pressures at all wells. The effect of initial guess of the parameter values and weights in the objective function on the quality of obtained solution of the inverse problem and the rate of convergence of the method are investigated. The issueswith application of non-gradient optimization methods and specific features of normalization of the misfits of the measured dynamic data in the objective function are shown.
Keywords: automated history matching, inverse problem, geological consistency, flow simulation model, non-gradient optimization methods, the Nelder–Mead method, kriging, semivariogram.
DOI 10.29222/ipng.2078-5712.2018-21.art28
Полный текст статьи в формате PDF