[发明专利]一种基于元胞自动机推演的井间连通性分析方法与装置

权利要求书

1.一种基于元胞自动机推演的井间连通性分析方法，包括以下步骤：

A、在进行元胞自动机推演之前，需对已经获取的各小层的数值模拟网格数据进行预处理，以此提高推演模块处理数据和执行推演的效率； 预处理的步骤包括：

(1)将每一层的数模网格(79行96列)数据单独形成一个数据文件，每个文件需要包含每个网格节点的相关属性；

(2)对所有节点的每个属性值的单位进行设置，以提高推演的效率； 含水饱和度、孔隙度和净毛比采用百分比的形式，渗透率单位为md，压力单位为kPa深度单位为m；

(3)对数据进行异常值处理、缺失值填充，格式统一；

B、构建元胞自动机模型时，选择油田中的小层作为研究对象，并将其抽象成二维元胞空间，对元胞空间进行矩形划分后，以空间内的每一个网格作为元胞节点，设定其上下左右周围共计8个相邻元胞作为该元胞的邻居，构建该元胞节点的邻域； 以含油饱和度表征元胞的状态，将含油饱和度、孔隙度、渗透率等参数设定为元胞节点的属性，根据生产数据、测井数据、录井数据等对含油饱和度进行分析，并根据含油饱和度变化趋势与实际开发情况设定推演规则，对指定小层的含油饱和度变化趋势进行推演，通过含油饱和度的变化分析井间连通性问题；

C、针对井间连通性问题，根据实际开发情况、生产数据、地质图件等资料反映出来的含油饱和度变化规律设置推演规则，推演含油饱和度的变化情况。推演规则需要符合总体思路并且根据生产时期的不同进行不同的设置与调整；

所述的推演规则的总体思路包括：①驱动力来自压力差或是注水井②状态改变需要满足约束条件，如压力差、孔隙度、渗透率等方面，其严苛程度反映了发生变化的难易③每次迭代发生状态转换的规模是有限的，这个规模的阈值会根据产油量与注水量的记录来设定，且整体的规模可以随着开发程度的提高而增大；

具体规则设置如下：

(1)发生状态变化需要先验证是否满足约束条件；

(2)当邻域中存在邻居元胞为注水井时，设定元胞节点发生含油饱和度的下降，状态变为含油饱和度更低一级的状态；

(3)当周围存在n个邻居元胞的含油饱和度比该元胞节点的含油饱和度高一级或者与其同级时，设定该元胞节点的含油饱和度在下一时刻仍然保持不变，不同的含油饱和度等级以及不同的开发阶段需要对应不同的n；

(4)当周围存在m个邻居元胞的含油饱和度比该元胞节点的含油饱和度低一级时，发生含油饱和度下降，设定该元胞节点的含油饱和度在下一时刻变为更低一级的状态，不同的含油饱和度等级不同的开发阶段需要对应不同的m；

D、基于预处理完毕的数据和建立好的元胞自动机模型，对元胞自动机进行初始化，并按照预先设定好的推演规则以及约束条件进行推演，整个过程中实时可视化含油饱和度的演变，为分析井间连通性提供简洁直观的参考；

所述的约束条件是指两方面的约束：一是推演的每次迭代所对应的现实时间，这将影响推演的每一步结果以及整个推演进程；二是由于生产时期不同，用来驱油的注入物不同，故不同的时期需要对应不同的初始状态以及推演规则；

所述的初始化元胞自动机是指，在油田的指定区块选择二维平面代表油田中的某一小层，将其作为元胞空间，并对其进行矩形划分，元胞节点分布于元胞空间上，每个元胞位于元胞空间的一个网格上，对应实际位置上的一片区域，并用含油饱和度表征元胞节点的状态，附加孔隙度、渗透率、压力、深度等参数作为元胞节点的属性，参与到推演过程中，每个元胞节点的属性设置要与A中数据文件的实际信息相对应；将含油饱和度按0.2的间隔划分为五个区间，元胞状态取值于含油饱和度的区间集合{0-0.2，0.2-0.4，0.4-0.6，0.6-0.8，0.8-1}共计5种状态；将与该元胞相邻的上下左右周围共计8个元胞节点作为该元胞的邻居(即Moore型邻居)；根据实际开发情况、生产数据、数值模拟模型等设定推演规则。按照上述步骤构建一个(元胞节点，元胞空间，元胞状态，推演规则)结构的元胞自动机模型，对含油饱和度的变化趋势进行推演，反映油水分布情况，为分析井间连通性问题提供参考与指导。

2.根据权利要求1所述的一种基于元胞自动机推演的井间连通性分析方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的网格节点相关属性是指：①该节点在网格中的坐标(X,Y)②该节点的含水饱和度③该节点的孔隙度④该节点的渗透率⑤该节点的ntg值⑥该节点的压力。