[发明专利]一种确定采油井受效聚合物用量的方法

权利要求书

1.一种确定采油井受效聚合物用量的方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、建立注聚井静态垂向劈分系数和静态平面劈分系数公式；

设共有注聚井total个，对于任意注聚井i，按照如下方式确定注聚井静态垂向劈分系数α_ij和注聚井静态平面劈分系数

若注聚井存在注入剖面数据，则注聚井静态垂向劈分系数α_ij按照每个小层的剖面比例进行赋值，否则按照公式(1)计算：

其中：L为注聚井的小层数，k_j和h_j为注聚井第j小层渗透率和有效厚度，K_jl和H_jl为与注聚井i第j小层连通的采油井l的渗透率和有效厚度，N_j为注聚井第j小层连通的采油井数，M_j为注聚井第j小层的措施改造系数；

注聚井静态平面劈分系数按照公式(2)计算，即注聚井i第j小层连通的采油井l的静态平面劈分系数β_ij^l

其中，K_jl、H_jl和M_jl为与注聚井i第j个小层连通的采油井l对应小层的渗透率、有效厚度和措施改造系数，N_j为注聚井i第j小层连通的采油井数，D_jl为注聚井i第j小层与采油井l的井距；

步骤二、计算与采油井l连通的所有注聚井劈分的总注入溶液量，具体实现路径依次按照2.1和2.2步骤完成；

2.1，按照公式(3)计算注聚井i劈分到采油井l的总劈分系数P_i^l；

其中，Water_liquid_i(1≤i≤total)为注聚井i月注入溶液量，L为注聚井i的小层数；α_ij、为步骤一中所获得的注聚井静态垂向劈分系数和注聚井静态平面劈分系数；

2.2按公式(4)计算与采油井l连通的所有注聚井劈分的总注入溶液量Sum_liquid_l；

其中，Sum为与采油井l连通的注聚井数；为本步骤2.1中所获得的注聚井i劈分到采油井l的总劈分系数值；

步骤三、依据采油井采液量动态调整总劈分系数，具体实现路径依次按照3.1至3.4共4个步骤完成；

3.1按照油藏专家经验设定允许误差δ；按照公式(5)计算每口采油井l的月采液量Oil_Month_liquid_l与通过步骤二所获的注聚井劈分的总注入溶液量Sum_liquid_l的差值Δ，

Δ＝Oil_Month_liquid_l-Sum_liquid_l (5)

如果Δ的绝对值小于等于δ，则注聚井i与采油井l连通的总劈分系数P_i^l在以后的调整过程中保持固定不变；如果Δ的绝对值大于δ，则按照3.2处理，以实现所有小于或等于设定的允许误差的系数先被固定，然后再修正其他的系数；

3.2与注聚井i连通的采油井l,1≤l≤4，若存在任意l-1个采油井的P_i^l已固定，则剩下采油井的P_i^l也固定不变；

3.3按Δ的绝对值大于设定允许误差δ的采油井从小到大依次查询，若存在与采油井l连通的注聚井i,1≤i≤4中任意i-1个P_i^l已固定不变，则根据公式(6)修正未固定的P_i^l，修正后执行3.1，若不存在未固定数为1的P_i^l,则执行3.4；

公式(6)中各个参数的意义与公式(5)相同；本步骤的作用在于修正系数，以实现让计算的溶液量与实际的溶液量相等；

3.4继续重复3.3，直到没有可以修正的总劈分系数P_i^l，则转入步骤四，即利用量子蛙跳算法优化未固定的总劈分系数P_i^l，使区块劈分后的注入溶液量与采出液量相差最小；

步骤四、基于量子蛙跳算法优化未固定总劈分系数，具体实现路径依次按照4.1至4.6共6个步骤完成；

4.1劈分系数编码

(1)将未固定的劈分系数作为优化个体按公式(7)进行编码：

其中，m是优化个体个数，n为待优化的劈分系数个数，θ_ji,φ_ji为量子位的Bloch球面坐标幅角；

(2)利用步骤三求得的注聚井i连通的采油井l对应的总劈分系数P_i^l按照公式(8)初始化θ_ji^l,φ_ji^l；

其中，rand()为0到1之间的随机数，θ_ji,φ_ji为量子位幅角，注聚井i连通的采油井l对应的总劈分系数P_i^l；

4.2计算个体适应度；

(1)按照公式(9)进行解空间变换；

(X_ji^l,Y_ji^l,Z_ji^l)是第j个优化个体，该个体代表注聚井i与连通的采油井l的劈分系数；

(2)按照公式(10)计算第j个幅角θ_ji,φ_ji对应三组解(X_ji^l,Y_ji^l,Z_ji^l)的适应度；

其中，Oil_Month_liquid为采油井月采液量，Water_liquid为注聚井月注溶液量，total_oil为总的采油井数；

4.3优化个体分组；

按照公式(11)计算的Priority_i对优化个体进行降序排序，将m＝g×h个体分成g组，每组包含h个个体；前g个个体依次分到g个组里，则第g+1个个体进入第1个分组；

4.4个体更新策略；

分组内每个个体进行iter_num次迭代，完成iter_num次迭代后T＝T+1，设算法每次迭代的最优适应度gglobal_best，对应的幅角为θ_g和φ_g，每个分组内的最优个体为gp_best对应的幅角为θ_b和φ_b，组内最差个体为gp_worst对应的幅角为θ_w和φ_w，按照公式(12)更新gp_worst的幅角θ,φ产生新个体：

计算新个体的适应度，如果比gp_worst更优则用其代替θ_w和φ_w，否则用gglobal_best替换gp_best的幅角继续按公式(12)产生新个体；若该新个体的适应度优于gp_worst则替换，否则随机生成θ_w和φ_w代替gp_worst的幅角；

4.5个体变异策略；

按锦标赛方法选择num个变异个体，按照式(14)对(X_ji^l,Y_ji^l,Z_ji^l)进行变异操作；

其中，分组个数为m，算法当前迭代次数为t，总的迭代次数为T；

若新个体优于当前最优个体则按照式(15)计算θ和φ并替换θ_g和φ_g；

4.6算法结束判断；

若满足寻优条件或总迭代次数等于T则退出，否则t＝t+1跳到4.2继续寻优；

步骤五、依据总劈分系数计算采油井的受效聚合物用量；

根据步骤一到四计算的总劈分系数P_i^l、注聚井i月注入溶液量Water_liquid_i和聚合物浓度c，按公式(16)计算采油井l的受效聚合物用量Poymer_l；