CN104500029A - 一种判识油井示功图相似性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于油田数字化技术领域，具体涉及一种判识油井示功图相似性的方法，包括以下步骤1)对每天第一张油井示功图进行分析，如第二张油井示功图与第一张相似度C≥99％，则不分析，采用第一张油井示功图的分析结果表示，否则进行分析处理；2)第三张油井示功图与前两张进行相似度比较，如与其中一张相似度C≥99％，则不分析，采用前述相似的油井示功图的分析结果表示，否则进行分析处理；3)按照上述过程依次类推，完成第N张油井示功图的分析。该方法通过判识采集示功图相似性来优化数据分析，减少了不必要的计算和存储，从而节约了分析时间，降低了计算机运行负荷，有利于提高数据分析处理速度和增强数据库存储、查询效率。

Description

一种判识油井示功图相似性的方法

技术领域

本发明属于油田数字化技术领域，具体涉及一种判识油井示功图相似性的方法，用于油井示功图分析处理。

背景技术

利用油井示功图监控油井生产运行动态是当今油田生产现场管理油井的一项重要技术手段。对于低渗透油田，由于地层渗透率低，地层出液不规律，油井的低产液和间歇出液现象普遍。为了提高利用示功图诊断油井工况和计量油井产液量精度，需要每天获取大量的采集数据，日积月累，海量采集数据及分析结果就会造成分析服务器负担过重，进而影响整个功图系统的正常运行。

在油田实际生产过程中，事实上有相当一部分油井其工作状况变化非常小，全天采集的油井示功图甚至数天采集的油井示功图在叠加后能够完全重合或基本重合，也即示功图间相似度很高。如果对此类油井功图不加区分全部进行分析和存储，就会影响示功图分析和数据库存储查询效率。针对上述问题，本发明提出了一种判识油井示功图相似性的方法。利用该方法可以减少相似示功图分析数量，减轻计算机处理、存储负担，从而提高效率，增强系统运行鲁棒性。

发明内容

本发明的目的是克服相似油井示功图重复分析，影响示功图分析和数据库存储查询效率的问题。

为此，本发明提供了一种判识油井示功图相似性的方法，包括以下步骤：

步骤1)，以每天第一张采集的油井示功图为初始对比示功图，如果采集的第二张油井示功图与第一张相似度C≥99％，则第二张油井示功图不分析，其结果直接应用第一张油井示功图分析结果表示，否则对该张油井示功图按不相似分析处理；

步骤2)，第三张采集的油井示功图与第一张、第二张油井示功图进行相似性对比，如有一张油井示功图与第三张油井示功图满足相似度C≥99％，则第三张油井示功图不分析，其结果就应用前述已分析且与其相似的示功图的分析结果来表示；

步骤3)，依次类推，第N张采集油井示功图依次与该张之前采集的第N-1张、N-2张……第1张油井示功图进行相似性对比，如第N-i张油井示功图与第N张满足满足相似度C≥99％，则对比结束，第N张示功图结果就应用N-i示功图的分析结果来表示；

步骤2)所述油井示功图相似度C由以下方法计算：

$C=\frac{A_{\mathrm{inter}\sec t}}{A_{\max }}\×100\%$

式中：A_intersect表示两个油井示功图重叠部分的面积，A_max表示两个油井示功图中的最大面积。

所述油井示功图面积由以下方法计算：

$A_{\mathrm{PRN}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}(F_{\mathrm{PRi}}+F_{\mathrm{PR}(i-1)})(s_{\mathrm{PRi}}-s_{\mathrm{PR}(i-1)})=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}(F_{\mathrm{PR}(i-1)}{s}_{\mathrm{PRi}}-F_{\mathrm{PRi}}{s}_{\mathrm{PR}(i-1)})$

已知油井示功图的一系列离散的位移-载荷数据点对 $\left\{\begin{array}{c}{s}_{\mathrm{PRi}}\\ F_{\mathrm{PRi}}\end{array}\right\},i=\mathrm{1,2},...,n$ 后按上式计算，式中，A_PRN是第N张示功图面积，F_PRi是第N张示功图第j点对应的悬点载荷，s_PRi是第i点对应的悬点位移。

所述两个油井示功图重叠部分面积A_intersect由以下方法计算：

设第N张、N-1张功图有重叠部分，重叠部分任取一小区间位移▽S_i＝S_i-S_i-1，S_i＝(S_Ni＞S_(N-1)i)？S_Ni:S_(N-1)i其对应载荷▽F_i＝F_i-F_i-1，F_i＝(F_Ni＞F_(N-1)i)？F_Ni:F_(N-1)i，则该位移段重叠部分面积可表示为A_areai＝▽S_i·▽F_i，总重叠面积式中：S_i是重叠部分第i点位移，S_Ni是第N张功图第i点位移，是第N-1张功图第i点位移，F_i是重叠部分第i点荷载,F_Ni是第N张功图第i点荷载。

本发明的有益效果是：该方法在实际生产中应用中，通过判识采集示功图相似性来优化数据分析，减少不必要的计算和存储，从而节约分析时间，降低计算机运行负荷，有利于提高数据分析处理速度和增强数据库存储、查询效率。

附图说明

图1是相似示功图分析流程；

图2同井两张不同时刻采集示功图位置关系示意图；

图3是两个示功图上、下冲程曲线的位置关系。

具体实施方式

实施例1：

为了解决相似油井示功图重复分析，影响示功图分析和数据库存储查询效率的问题。本发明提供了一种如图1所示的判识油井示功图相似性的方法，包括以下步骤：

步骤1)，以每天第一张采集的油井示功图为初始对比示功图，如果采集的第二张油井示功图与第一张相似度C≥99％，则第二张油井示功图不分析，其结果直接应用第一张油井示功图分析结果表示，否则对该张油井示功图按不相似分析处理；

步骤2)，第三张采集的油井示功图与第一张、第二张油井示功图进行相似性对比，如有一张油井示功图与第三张油井示功图满足相似度C≥99％，则第三张油井示功图不分析，其结果就应用前述已分析且与其相似的示功图的分析结果来表示；

步骤3)，依次类推，第N张采集油井示功图依次与该张之前采集的第N-1张、N-2张……第1张油井示功图进行相似性对比，如第N-i张油井示功图与第N张满足满足相似度C≥99％，则对比结束，第N张示功图结果就应用N-i示功图的分析结果来表示。

油井示功图相似度C由以下方法计算：

$C=\frac{A_{\mathrm{inter}\sec t}}{A_{\max }}\×100\%$

式中：A_intersect表示两个油井示功图重叠部分的面积，A_max表示两个油井示功图中的最大面积。

所述油井示功图面积由以下方法计算：

$A_{\mathrm{PRN}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}(F_{\mathrm{PRi}}+F_{\mathrm{PR}(i-1)})(s_{\mathrm{PRi}}-s_{\mathrm{PR}(i-1)})=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}(F_{\mathrm{PR}(i-1)}{s}_{\mathrm{PRi}}-F_{\mathrm{PRi}}{s}_{\mathrm{PR}(i-1)})$

已知油井示功图的一系列离散的位移-载荷数据点对 $\left\{\begin{array}{c}{s}_{\mathrm{PRi}}\\ F_{\mathrm{PRi}}\end{array}\right\},i=\mathrm{1,2},...,n$ 后按上式计算，式中，A_PRN是第N张示功图面积，F_PRi是第N张示功图第j点对应的悬点载荷，s_PRi是第i点对应的悬点位移。

所述两个油井示功图重叠部分面积A_intersect由以下方法计算：

设第N张、N-1张功图有重叠部分，重叠部分任取一小区间位移▽S_i＝S_i-S_i-1，S_i＝(S_Ni＞S_(N-1)i)？S_Ni:S_(N-1)i其对应载荷▽F_i＝F_i-F_i-1，F_i＝(F_Ni＞F_(N-1)i)？F_Ni:F_(N-1)i，则该位移段重叠部分面积可表示为A_areai＝▽S_i·▽F_i，总重叠面积式中：S_i是重叠部分第i点位移，S_Ni是第N张功图第i点位移，是第N-1张功图第i点位移，F_i是重叠部分第i点荷载,F_Ni是第N张功图第i点荷载。

该方法在实际生产中应用中，通过判识采集示功图相似性来优化数据分析，减少不必要的计算和存储，从而节约分析时间，降低计算机运行负荷，有利于提高数据分析处理速度和增强数据库存储、查询效率。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上，对本发明做进一步说明。

示功图重叠部分面积A_intersect的计算：

如图2所示，设有A、B两个示功图，其代表上、下冲程的曲线分别标记为AU(A示功图上冲程曲线)、AD(A示功图下冲程曲线)、BU(B示功图上冲程曲线)、BD(B示功图下冲程曲线)，阴影部分为两示功图重叠部分面积A_intersect。

如图3所示，在任意一无限小的位移变化区间内，AU、AD、BU、BD四条线按载荷大小从低到高的位置关系有以下几种关系，其中①表示在选取小区间内只有A示功图数据；②表示在选取小区间内A、B示功图无重叠；③表示在选取小区间内A、B示功图重叠交叉，且A示功图在上方；④表示在选取小区间内B示功图被A示功图包含；⑤表示在选取小区间内A示功图被B示功图包含；⑥表示在选取小区间内A、B示功图重叠交叉，且B示功图在上方；⑦表示在选取小区间内A、B示功图无重叠；⑧表示在选取小区间内只有B示功图。

把A、B两个示功图在位移(横坐标)方向分成很多小段，在每一段根据两个示功图四条线的位置关系，可以求出该无限小位移区间两个示功图重叠部分面积，最后整个位移段积分即可求出整个重叠部分面积。

设第N张、N-1张功图有重叠部分，重叠部分任取一小区间位移▽S_i＝S_i-S_i-1,S_i＝(S_Ni＞S_(N-1)i)？S_Ni:S_(N-1)i其对应载荷▽F_i＝F_i-F_i-1，F_i＝(F_Ni＞F_(N-1)i)？F_Ni:F_(N-1)i，则该位移段重叠部分面积可表示为A_areai＝▽S_i·▽F_i，总重叠面积 $A_{\mathrm{inter}\sec t}=\underset{i}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{A}_{\mathrm{areai}}(i=\mathrm{1,2},...,n).$

同一口油井两个不同时刻采集示功图数据如下：

由公式

$A_{\mathrm{PRN}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}(F_{\mathrm{PRi}}+F_{\mathrm{PR}(i-1)})(s_{\mathrm{PRi}}-s_{\mathrm{PR}(i-1)})=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{2}(F_{\mathrm{PR}(i-1)}{s}_{\mathrm{PRi}}-F_{\mathrm{PRi}}{s}_{\mathrm{PR}(i-1)})$

$A_{\mathrm{inter}\sec t}=\underset{i}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{A}_{\mathrm{areai}}(i=\mathrm{1,2},...,n)$

计算可得A示功图面积S_A＝18.89kN·m，

B示功图面积S_B＝25.19kN·m，

重叠部分面积A_intersect＝21.73kN·m

相似度 $C=\frac{A_{\mathrm{inter}\sec t}}{\max (S_A,S_B)}=\frac{21.73}{\max \left(\mathrm{25.19,18.89}\right)}\&times;100\%=86.26\%<99\%$

故认为上述该井两个不同时刻示功图不相似。

上述实施例仅用于说明本发明，其中方法的参数、实施步骤等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (3)

1.一种判识油井示功图相似性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)，以每天第一张采集的油井示功图为初始对比示功图，如果采集的第二张油井示功图与第一张相似度C≥99％，则第二张油井示功图不分析，其结果直接应用第一张油井示功图分析结果表示，否则对该张油井示功图按不相似分析处理；

步骤2)，第三张采集的油井示功图与第一张、第二张油井示功图进行相似性对比，如有一张油井示功图与第三张油井示功图满足相似度C≥99％，则第三张油井示功图不分析，其结果就应用前述已分析且与其相似的示功图的分析结果来表示；

其中，油井示功图相似度C由以下方法计算：

$C=\frac{A_{\mathrm{inter}\sec t}}{A_{\max }}\&times;100\%$

式中：A_intersect表示两个油井示功图重叠部分的面积，A_max表示两个油井示功图中的最大面积；

步骤3)，依次类推，第N张采集油井示功图依次与该张之前采集的第N-1张、N-2张……第1张油井示功图进行相似性对比，如第N-i张油井示功图与第N张满足相似度C≥99％，则对比结束，第N张示功图结果就应用N-i示功图的分析结果来表示。

2.根据权利要求1所述的一种判识油井示功图相似性的方法，其特征在于：所述油井示功图面积由以下方法计算：

$A_{\mathrm{PRN}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{1}{2}(F_{\mathrm{PRi}}+F_{\mathrm{PR}(i-1)})(s_{\mathrm{PRi}}-s_{\mathrm{PR}(i-1)})=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{1}{2}(F_{\mathrm{PR}(i-1)}{s}_{\mathrm{PRi}}-F_{\mathrm{PRi}}{s}_{\mathrm{PR}(i-1)})$

已知油井示功图的一系列离散的位移-载荷数据点对 $\left\{\begin{array}{c}{s}_{\mathrm{PRi}}\\ F_{\mathrm{PRi}}\end{array}\right\},i=\mathrm{1,2},\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,n$ 后按上式计算，式中，A_PRN是第N张示功图面积，F_PRi是第N张示功图第j点对应的悬点载荷，s_PRi是第i点对应的悬点位移。

3.根据权利要求1所述的一种判识油井示功图相似性的方法，其特征在于：所述两个油井示功图重叠部分面积A_intersect由以下方法计算：

设第N张、N-1张功图有重叠部分，重叠部分任取一小区间位移S_i＝(S_Ni＞S_(N-1)i)？S_Ni:S_(N-1)i其对应载荷F_i＝(F_Ni＞F_(N-1)i)？F_Ni:F_(N-1)i，则该位移段重叠部分面积可表示为总重叠面积式中：S_i是重叠部分第i点位移，S_Ni是第N张功图第i点位移，是第N-1张功图第i点位移，F_i是重叠部分第i点荷载，F_Ni是第N张功图第i点荷载。