CN111832231B - 一种注采井相关性分析方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种注采井相关性分析方法及系统，其特征在于，包括以下内容：1)以待测区域的某一注水井为中心注水井，选取待测区域内的若干注采井组合对；2)确定各注采井组合对的注水指数变化率和产液指数变化率；3)对各注采井组合对的产液指数变化率进行筛选；4)筛选出待测区域内对各注采井组合对中采出井产生影响的所有注水井；5)确定筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果；6)对得到的注采相关性分析结果进行最优化匹配，确定方差最小的注采相关性分析结果所对应的注采井组合对为最优的注采井组合对，本发明可广泛用于石油开发领域中。

Description

一种注采井相关性分析方法及系统

技术领域

本发明是关于一种注采井相关性分析方法及系统，属于石油开发领域。

背景技术

水驱是目前世界上应用最广、技术经济效益最好的油田开发方式，约有60％～70％的油田主要是依靠水驱开发的，水驱年采油量占世界原油产量的60％以上，水驱管理是水驱开发油田稳产或减缓产量递减的重要途径之一，水驱管理的关键除层系划分外，主要是井网部署、射孔优化和注采参数优化调整。在开发过程中，需要根据注采井相关性进行注入井的注水量和采出井的产液量调配，注入井进行调剖，采出井堵水、补孔和打加密井来完善注入井和采出井之间的相关性(简称注采井相关性)。因此，注采井相关性研究是水驱管理的核心内容，注采井相关性认识是否清楚直接影响水驱管理的效率和效果。

现有技术通常根据注水井的注入量与采出井的产液量确定注水井与采出井之间的相关性，将油藏视为一个由连续脉冲响应所表征的系统，将油田生产近似看为由输入信号(即注水量)产生输出信号(即产液量)的过程。可将油藏模型建为一个由权值代表的电阻模型、由表示井间连通性和耗散性参数表征的电容模型或电容-电阻模型，井间连通性可由模型参数多线性回归量化估计。但是，通过上述这种方法获得的相关性分析结果浮动较大且准确度较低，影响注入井调剖、采出井堵水和酸化压裂等油层改造措施的效果。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种分析结果浮动较小且准确度较高的注采井相关性分析方法及系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种注采井相关性分析方法，包括以下内容：1)以待测区域的某一注水井为中心注水井，选取待测区域内的若干注采井组合对，并获取各注采井组合对的实测数据；2)根据获取的实测数据，确定各注采井组合对的注水指数变化率和产液指数变化率；3)对各注采井组合对的产液指数变化率进行筛选，得到各注采井组合对在突变时间内与其注水井某次注水指数变化率对应的采出井产液指数变化率；4)筛选出待测区域内对各注采井组合对中采出井产生影响的所有注水井，并确定与各注采井组合对中采出井的产液指数变化率相关的所有注水指数变化率；5)根据所述步骤4)确定的注水指数变化率和所述步骤3)筛选出的产液指数变化率，确定筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果；6)对得到的注采相关性分析结果进行最优化匹配，确定方差最小的注采相关性分析结果所对应的注采井组合对为最优的注采井组合对。

进一步，所述步骤1)的具体过程为：1.1)以待测区域的某一注水井I为中心注水井，选定距该注水井I两个井距范围内的采出井P，分别形成对应的注采井组合对(I,P)；1.2)获取各注采井组合对(I,P)不同时间的注入井注水量、采出井产液量、射孔数据和压力数据，其中，压力数据包括注入井压力、采出井压力和地层平均压力，注入井压力包括井口注入压力、井筒中液柱静压和井筒压力损失，采出井压力包括井底流动压力，射孔数据包括射孔垂深和射孔长度。

进一步，所述步骤2)的具体过程为：2.1)根据获取的实测数据，计算各注采井组合对的注水指数和产液指数，并进行滤波降噪处理；2.2)根据滤波降噪后的注水指数和产液指数，计算各注采井组合对的注水指数变化率和产液指数变化率。

进一步，所述步骤2.1)的具体过程为：A)根据获取的注入井注水量、射孔数据、注入井压力和地层平均压力，计算各注采井组合对(I,P)的注水指数：

B)根据获取的采出井产液量、射孔数据、采出井压力和地层平均压力，计算各注采井组合对(I,P)的产液指数：

C)对计算得到的注水指数和产液指数进行滤波降噪处理，得到各注采井组合对(I,P)滤波降噪后的注水指数和产液指数。

进一步，所述步骤2.2)的具体过程为：a)记录滤波降噪后的注水指数中突变开始的时间点t₀和结束的时间点t_a，并根据滤波降噪后的注水指数，计算得到各注采井组合对中注水井在该段突变时间内的注水指数变化率ΔJ_I：

其中，表示t_k时刻的注水指数；/>表示t₀时刻的注水指数；n表示时间步长；b)记录滤波降噪后的产液指数/>中突变开始的时间点t₀′和结束的时间点t_b，并根据滤波降噪后的产液指数，计算得到各注采井组合对中采出井在该段突变时间内的产液指数变化率ΔJ_P：

其中，表示t_k时刻的产液指数；/>表示t₀′时刻的产液指数。

进一步，所述步骤3)中产液指数变化率的筛选原则为：①当采出井突变与注水井突变异向时，去掉该产液指数变化率；②当产液指数突变开始时间早于注水指数突变开始时间时，去掉该产液指数变化率；③当产液指数突变是由于增产增效措施或进行关调控制时，去掉该产液指数变化率；④当产液指数突变开始时间晚于注水指数突变开始时间T天以上时，去掉该产液指数变化率，其中，时间T与待测区域的生产井投产时间有关，投产时间越长，则时间T越小。

进一步，所述步骤4)的具体过程为：4.1)筛选出待测区域内注水井的注水指数突变开始时间早于某一注采井组合对中采出井的产液指数突变开始时间T天以内的所有注水井；4.2)获取筛选出的各注水井在[t₀-T,t_n]时间的注入井注水量、射孔数据、注入井压力和地层平均压力，并计算筛选出的各注水井的注水指数，t_n为注水指数变化结束时间；4.3)对筛选出的各注水井的注水指数分别进行滤波降噪处理，得到筛选出的各注水井滤波降噪后的注水指数；4.4)根据各滤波降噪后的注水指数，计算得到筛选出的各注水井在[t₀-T,t_n]时间内开始产生突变的注水指数变化率{ΔJ_I2(1),ΔJ_I3(1),…,ΔJ_In(1)}；4.5)进入所述步骤4.1)，直至筛选出待测区域内对所有注采井组合对的采出井产生影响的所有注水井，并计算得到筛选出的各注水井在[t₀-T,t_n]时间内开始产生突变的注水指数变化率。

进一步，所述步骤5)的具体过程为：5.1)对各注采井组合对的产液指数变化率ΔJ_P进行筛选，得到各注采井组合对在突变时间[t₀,t_n+T]内与其注水井某次注水指数变化率ΔJ_I对应的采出井产液指数变化率ΔJ_p′；根据所述步骤4)得到的注水指数变化率ΔJ_I和筛选出的产液指数变化率ΔJ_p′，建立各注采井组合对的注采相关性IPR_ij：

5.2)根据各注采井组合对的注采相关性IPR_ij，确定筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果：

其中，ΔJ_In(1)表示In注水井在第一次注水指数突变时间段内的注水指数变化率；ΔJ_P1(m)表示与I1注水井注水指数变化率相关的P1采出井的第m次产液指数变化率；IPR_n1(m)表示In注水井与P1采出井的第m次产液指数变化率之间的注采相关性。

进一步，所述步骤6)的具体过程为：6.1)筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果为X_P1：

X_P1＝[IPR₁₁(x₁),IPR₂₁(x₂),…,IPR_n1(x_n)]

其中，x_n表示在某一时间段内的产液指数变化次数，且x_n∈{1,2,…,m}，当n＝m时，根据采出井的产液指数变化率和对应的各注水井的注水井注水指数变化率发生指数变化的时间顺序对参数x_n进行匹配；当n≠m时，设IPR(0)＝0，采用最优化方法对参数x_n进行匹配；6.2)计算注采相关性分析结果X_P1的方差

6.3)设定目标函数为：

其中，x₁,x₂,…,x_n为决策变量；6.4)根据设定的目标函数和计算的方差，确定函数f(x)取到最小值的注采井组合对为最优的注采井组合对。

一种注采井相关性分析系统，包括：数据采集模块，用于以待测区域的某一注水井为中心注水井，选取待测区域的若干注采井组合对，并获取各注采井组合对的实测数据；变化率确定模块，用于根据获取的实测数据，确定各注采井组合对的注水指数变化率和产液指数变化率；产液指数变化率筛选模块，用于对各注采井组合对的产液指数变化率进行筛选，得到各注采井组合对在突变时间内与其注水井某次注水指数变化率对应的采出井产液指数变化率；注水井筛选模块，用于筛选出待测区域内对各注采井组合对中采出井产生影响的所有注水井，并确定与各注采井组合对中采出井的产液指数变化率相关的所有注水指数变化率；注采相关性分析结果确定模块，用于根据确定的注水指数变化率和筛选出的产液指数变化率，确定筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果；最优化匹配模块，用于对得到的注采相关性分析结果进行最优化匹配，确定方差最小的注采相关性分析结果所对应的注采井组合对为最优的注采井组合对。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明考虑油藏开发特征和地层平均压力变化情况，利用注采指数变化率的概念，通过计算得到的注采相关性分析结果进行交叉与反演运算，得到最优的注采井组合对，能够克服相关性分析结果浮动大、准确度低的问题，为提高注入井调剖、采出井堵水及酸化压裂等油层改造措施效果，提高油田生产效率以及减少无效作业成本奠定基础。

2、相对于现有技术中根据注水井的注入量与采出井的产液量来确定注水井与采出井之间相关性的方案，本发明考虑压力变化对注入井的注水量和采出井的产液量的影响，引入注水指数和产液指数的概念，消除由压力变化引起的误差，可以广泛应用于石油开发领域中。

附图说明

图1是本发明方法的流程图；

图2是本发明实施例中待测区域的主力开发层系井位和渗透率分布示意图；

图3是本发明实施例中注水井I₁、I₂、I₃、I₄的注水指数计算结果示意图；

图4是本发明实施例中采出井P₁₀、P₁₁、P₁₂的产液指数计算结果示意图；

图5是本发明实施例中注水井I₁、I₂、I₃、I₄的注水指数降噪结果示意图；

图6是本发明实施例中采出井P₁₀、P₁₁、P₁₂的产液指数降噪结果示意图；

图7是本发明实施例中注采相关性分析结果的示意图。

具体实施方式

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

实施例一

如图1所示，本发明提供的注采井相关性分析方法，包括以下步骤：

1)以待测区域内的某一注水井为中心注水井，选取待测区域内的若干注采井组合对，并获取各注采井组合对不同时刻的注入井注水量、采出井产液量、射孔数据和压力数据等实测数据，具体为：

1.1)以待测区域的某一注水井I为中心注水井，选定距该注水井I两个井距范围内的采出井P，分别形成对应的注采井组合对(I,P)，其对应的注采井相关性估值表示为IPR_ij，其中，i表示注水井，j表示采出井。

如果注水井I与采出井P之间的井距大于两个井距距离或注采井之间存在有效封闭断层，则直接将注采井的相关性估值为IPR_ij＝0。

1.2)获取各注采井组合对(I,P)不同时间的注入井注水量、采出井产液量、射孔数据和压力数据，其中，压力数据包括注入井压力、采出井压力和地层平均压力，注入井压力包括井口注入压力、井筒中液柱静压(由于井筒中液体重力对地层产生的静态压力)和井筒压力损失(采用现有技术公开的方法，根据注入井管柱参数获得)，采出井压力包括井底流动压力(即石油井生产时的井底压力，表示油从地层流到井底后剩余的压力)，射孔数据包括射孔垂深和射孔长度。

2)根据获取的注入井注水量、采出井产液量、射孔数据和压力数据等实测数据，计算各注采井组合对的注水指数和产液指数，并对计算得到的注水指数和产液指数进行滤波降噪处理，具体为：

2.1)根据获取的注入井注水量、射孔数据、注入井压力和地层平均压力，计算各注采井组合对(I,P)的注水指数：

2.2)根据获取的采出井产液量、射孔数据、采出井压力和地层平均压力，计算各注采井组合对(I,P)的产液指数：

2.3)对计算得到的注水指数和产液指数进行滤波降噪处理，得到各注采井组合对(I,P)滤波降噪后的注水指数和产液指数：

进一步地，滤波降噪处理基于随机控制理论的Wiener-Hopf(维纳一霍普夫)方法，采用滤波器h(t)＝e^-at与注水指数和产液指数分别进行卷积运算降噪，其计算公式为：

其中，表示滤波降噪后注水指数或产液指数；y(t)表示被降噪的目标函数(即注水指数或产液指数)；t表示时间步长；τ为积分变量；a表示降噪程度，且a∈(0,2]；若地质条件好，则a的数值选取偏大；若地质条件较差，则a的数值选取偏小；若地质条件未知，则a的数值选取适中。

3)基于数据采样方法，根据滤波降噪后的注水指数和产液指数，计算各注采井组合对的注水指数变化率和产液指数变化率，具体为：

3.1)记录各注采井组合对滤波降噪后的注水指数中突变开始的时间点t₀和结束的时间点t_a，并根据滤波降噪后的注水指数，计算得到各注采井组合对(I,P)中注水井在该段突变时间内的注水指数变化率ΔJ_I：

其中，表示t_k时刻的注水指数；/>表示t₀时刻的注水指数；n表示时间步长。

3.2)记录各注采井组合对滤波降噪后的产液指数中突变开始的时间点t₀′和结束的时间点t_b，并根据滤波降噪后的产液指数，计算得到各注采井组合对(I,P)中采出井在该段突变时间内的产液指数变化率ΔJ_P：

其中，表示t_k时刻的产液指数；/>表示t₀′时刻的产液指数。

4)注采井生产历史上会出现多次突变，由于采出井受多口注水井共同影响，产液指数突变次数会大于单口注水井的注水指数突变次数，需要对步骤3)中得到的产液指数变化率ΔJ_P进行筛选和匹配。因此：对各注采井组合对的产液指数变化率ΔJ_P进行筛选，得到各注采井组合对在突变时间[t₀,t_n+T]内与其注水井某次注水指数变化率ΔJ_I对应的采出井产液指数变化率ΔJ_p′，其中，时间T与待测区域的生产井投产时间有关，投产时间越长，则时间T越小；t_n为注水指数变化结束时间。

产液指数变化率的筛选原则为：

①当采出井突变与注水井突变异向时，产液指数突变无效，去掉该产液指数变化率。

②当产液指数突变开始时间早于注水指数突变开始时间时，产液指数突变无效，去掉该产液指数变化率。

③当产液指数突变是由于增产增效措施或进行关调控制等原因造成时，产液指数突变无效，去掉该产液指数变化率。

④当产液指数突变开始时间晚于注水指数突变开始时间T天以上时，产液指数突变无效，去掉该产液指数变化率。

例如：经筛选后，去掉无效的注水指数变化率和产液指数变化率，[t₀,t_n+T]时间内与注水井I1的某次注水指数变化率ΔJ_I1(1)对应的采出井P1的产液指数变化率为{ΔJ_P1(1),ΔJ_P1(2),…,ΔJ_P1(m)}。

5)筛选出待测区域内对各注采井组合对中采出井产生影响的所有注水井，并确定与各注采井组合对中采出井的产液指数变化率相关的所有注水指数变化率，具体为：

5.1)筛选出待测区域内注水井的注水指数突变开始时间早于某一注采井组合对中采出井的产液指数突变开始时间T天以内的所有注水井。

5.2)获取筛选出的各注水井在[t₀-T,t_n]时间的注入井注水量、射孔数据、注入井压力和地层平均压力，采用上述公式(1)，计算筛选出的各注水井的注水指数。

5.3)对筛选出的各注水井的注水指数分别进行滤波降噪处理，得到筛选出的各注水井滤波降噪后的注水指数。

5.4)根据各滤波降噪后的注水指数，采用上述公式(4)，计算得到筛选出的各注水井在[t₀-T,t_n]时间内开始产生突变的注水指数变化率，记录为{ΔJ_I2(1),ΔJ_I3(1),…,ΔJ_In(1)}。

5.5)进入步骤5.1)，直至筛选出待测区域内对所有注采井组合对的采出井产生影响的所有注水井，并计算得到筛选出的各注水井在[t₀-T,t_n]时间内开始产生突变的注水指数变化率。

6)根据步骤5)中确定的注水指数变化率和步骤4)中筛选出的产液指数变化率，确定筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果，具体为：

6.1)根据步骤5)中得到的注水指数变化率ΔJ_I和步骤4)中筛选出的产液指数变化率ΔJ_p′，建立各注采井组合对的注采相关性IPR_ij：

6.2)根据各注采井组合对的注采相关性IPR_ij，确定筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果：

其中，ΔJ_In(1)表示In注水井在第一次注水指数突变时间段内的注水指数变化率；ΔJ_P1(m)表示与I1注水井注水指数变化率相关的P1采出井的第m次产液指数变化率；IPR_n1(m)表示In注水井与P1采出井的第m次产液指数变化率之间的注采相关性。

7)采用最小方差的最优化方法，对步骤6)中确定的注采相关性分析结果进行最优化匹配，确定方差最小的注采相关性分析结果所对应的注采井组合对为最优解，具体为：

7.1)对步骤6)中得到的注采相关性分析结果进行最优化匹配。

筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果可以表示为X_P1：

X_P1＝[IPR₁₁(x₁),IPR₂₁(x₂),…,IPR_n1(x_n)] (8)

其中，x_n表示在某一时间段内的产液指数变化次数，且x_n∈{1,2,…,m}，当时间步长n不同时，x_n取值不同，最优解不同，其中：

I)当n＝m时，根据采出井的产液指数变化率和对应的各注水井的注水井注水指数变化率发生指数变化的时间顺序对参数x_n进行匹配。

II)当n≠m时，设IPR(0)＝0，使得采出井的产液指数变化率数量与对应的各注水井的注水指数变化率数量相等，采用最优化方法对参数x_n进行匹配，其中，最优化方法可以采用现有技术公开的方法，具体过程在此不多做赘述。

7.2)计算注采相关性分析结果X_P1的方差

7.3)设定目标函数为：

其中，x₁,x₂,…,x_n为决策变量。

7.4)根据设定的目标函数和计算的方差，确定最优的注采井组合对，即计算函数f(x₁,x₂,…,x_n)的最优化问题，使得函数f(x)取到最小值的注采井组合对为最优的注采井组合对。

具体实施中，计算生产历史上各注水井和采出井在不同时间段的注采相关性，即可表示出各注水井与采出井的相关性强弱，可用于划分注水井与周边采油井的相关性级别，判定不同时期与采出井相关性较大的注水井，进行后期的注采井网调控或油层改造措施等。

因此，下面结合油藏地质资料，例如测井解释资料、地质模型和连井剖面图等资料以某一理想模型为具体实施例详细说明本发明的注采井相关性分析方法：

1)待测区域的主力开发层系井位和渗透率的分布如图2所示，以注水井I₁为中心注水井，选定距该注水井I₁两个井距范围内的采出井P，分别形成对应的注采井组合对，共选取10对注采井组合对，分别为(I₁,P₁)、(I₁,P₂)、(I₁,P₃)、(I₁,P₄)、(I₁,P₆)、(I₁,P₇)、(I₁,P₉)、(I₁,P₁₀)、(I₁,P₁₁)和(I₁,P₁₂)，同样，当以注水井I₂、I₃、I₄为中心注水井时，也各有10对注采井组合对。获取各注采井组合对的实测数据，包括各注采井组合对不同时间的注入井注水量、采出井产液量、射孔数据和压力数据。

现以注水井I₁、I₂、I₃、I₄与公共采出井P₁₀、P₁₁、P₁₂之间的相关性分析为例，采用本发明方法进行相关性分析。

2)根据获取的实测数据，分别计算注水井I₁、I₂、I₃、I₄的注水指数和采出井P₁₀、P₁₁、P₁₂的产液指数，如图3和图4所示。采用滤波器h(t)＝e^-at与注水指数和产液指数分别进行卷积运算降噪，由于地质条件未知，取降噪程度参数a＝1，对各注水指数和产液指数进行滤波降噪。注水井I₁、I₂、I₃、I₄的注水指数降噪结果如图5所示，采出井P₁₀、P₁₁、P₁₂的产液指数降噪结果如图6所示。

3)记录注水井I₁、I₂、I₃、I₄滤波降噪后的注水指数中突变开始的时间点t₀和结束的时间点t_a，并分别计算得到注水井I₁、I₂、I₃、I₄在突变时间内的注水指数变化率ΔJ_I，根据突变开始的时间排序，注水指数变化率的计算结果为：

记录采出井P₁₀、P₁₁、P₁₂滤波降噪后的产液指数中突变开始的时间点t₀′和结束的时间点t_b，并分别计算得到采出井P₁₀、P₁₁、P₁₂在突变时间内的产液指数变化率ΔJ_P，计算结果为：

4)对计算得到的产液指数变化率和相关的注水指数变化率进行筛选，筛选结果为只与/>相关，/>可能与/>相关，/>可能与/>相关。

5)建立各注采井组合对的注采相关性IPR_ij：

以采出井P₁₀为例，对采出井P₁₀产生影响的注水井分别为I₁和I₃，计算各注水井的注水指数变化率和采出井的产液指数变化率对应的注采相关性分析结果：

6)上述注采相关性分析结果可以表示为：

X_P10＝{IPR_1,10(x₁),IPR_2,1(x₂),IPR_3,1(x₃)}

其中，x_n∈{1,2,3}，n＝m，因此，根据产液指数变化率和各注水井注水指数变化率时间顺序进行匹配即可，即采出井P₁₀与注水井I₁、I₂和I₃的注采相关性X_P10为：

X_P10＝{IPR_1,10(2),IPR_2,10(1),IPR_3,10(3)}＝{0.45,0.08,0.44}

同样，可得到采出井P₁₁与注水井I₁、I₂和I₃的注采相关性分析结果X_P11为：

X_P11＝{IPR_1,11(2),IPR_2,11(1),IPR_3,11(3)}＝{0.15,0.18,0.16}

采出井P₁₂与注水井I₁、I₂和I₃的注采相关性分析结果X_P12为：

X_P12＝{IPR_1,12(2),IPR_2,12(1),IPR_3,12(3)}＝{0.04,0.50,0.05}

7)结合注采井相关性计算结果可知，与采出井P₁₀相关性强的采出井为I₁和I₃，与采出井P₁₁相关性强的采出井为I₁、I₂和I₃，与采出井P₁₂相关性强的采出井为I₂，该计算结果与模型设置一致，具有较高的准确性，如图7所示。

实施例二

本实施例提供一种注采井相关性分析系统，包括：

数据采集模块，用于以待测区域的某一注水井为中心注水井，选取待测区域的若干注采井组合对，并获取各注采井组合对的实测数据；

变化率确定模块，用于根据获取的实测数据，确定各注采井组合对的注水指数变化率和产液指数变化率；

产液指数变化率筛选模块，用于对各注采井组合对的产液指数变化率进行筛选，得到各注采井组合对在突变时间内与其注水井某次注水指数变化率对应的采出井产液指数变化率；

注水井筛选模块，用于筛选出待测区域内对各注采井组合对中采出井产生影响的所有注水井，并确定与各注采井组合对中采出井的产液指数变化率相关的所有注水指数变化率；

注采相关性分析结果确定模块，用于根据确定的注水指数变化率和筛选出的产液指数变化率，确定筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果；

最优化匹配模块，用于对得到的注采相关性分析结果进行最优化匹配，确定方差最小的注采相关性分析结果所对应的注采井组合对为最优的注采井组合对。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种注采井相关性分析方法，其特征在于，包括以下内容：

1)以待测区域的某一注水井为中心注水井，选取待测区域内的若干注采井组合对，并获取各注采井组合对的实测数据；

2)根据获取的实测数据，确定各注采井组合对的注水指数变化率和产液指数变化率；

3)对各注采井组合对的产液指数变化率进行筛选，得到各注采井组合对在突变时间内与其注水井某次注水指数变化率对应的采出井产液指数变化率；

4)筛选出待测区域内对各注采井组合对中采出井产生影响的所有注水井，并确定与各注采井组合对中采出井的产液指数变化率相关的所有注水指数变化率；

5)根据所述步骤4)确定的注水指数变化率和所述步骤3)筛选出的产液指数变化率，确定筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果；

6)对得到的注采相关性分析结果进行最优化匹配，确定方差最小的注采相关性分析结果所对应的注采井组合对为最优的注采井组合对。

2.如权利要求1所述的一种注采井相关性分析方法，其特征在于，所述步骤1)的具体过程为：

1.1)以待测区域的某一注水井I为中心注水井，选定距该注水井I两个井距范围内的采出井P，分别形成对应的注采井组合对(I,P)；

1.2)获取各注采井组合对(I,P)不同时间的注入井注水量、采出井产液量、射孔数据和压力数据，其中，压力数据包括注入井压力、采出井压力和地层平均压力，注入井压力包括井口注入压力、井筒中液柱静压和井筒压力损失，采出井压力包括井底流动压力，射孔数据包括射孔垂深和射孔长度。

3.如权利要求2所述的一种注采井相关性分析方法，其特征在于，所述步骤2)的具体过程为：

2.1)根据获取的实测数据，计算各注采井组合对的注水指数和产液指数，并进行滤波降噪处理；

2.2)根据滤波降噪后的注水指数和产液指数，计算各注采井组合对的注水指数变化率和产液指数变化率。

4.如权利要求3所述的一种注采井相关性分析方法，其特征在于，所述步骤2.1)的具体过程为：

A)根据获取的注入井注水量、射孔数据、注入井压力和地层平均压力，计算各注采井组合对(I,P)的注水指数：

B)根据获取的采出井产液量、射孔数据、采出井压力和地层平均压力，计算各注采井组合对(I,P)的产液指数：

C)对计算得到的注水指数和产液指数进行滤波降噪处理，得到各注采井组合对(I,P)滤波降噪后的注水指数和产液指数。

5.如权利要求3所述的一种注采井相关性分析方法，其特征在于，所述步骤2.2)的具体过程为：

a)记录滤波降噪后的注水指数中突变开始的时间点t₀和结束的时间点t_a，并根据滤波降噪后的注水指数，计算得到各注采井组合对中注水井在该段突变时间内的注水指数变化率ΔJ_I：

其中，表示t_k时刻的注水指数；/>表示t₀时刻的注水指数；n表示时间步长；

b)记录滤波降噪后的产液指数中突变开始的时间点t₀′和结束的时间点t_b，并根据滤波降噪后的产液指数，计算得到各注采井组合对中采出井在该段突变时间内的产液指数变化率ΔJ_P：

其中，表示t_k时刻的产液指数；/>表示t₀′时刻的产液指数。

6.如权利要求5所述的一种注采井相关性分析方法，其特征在于，所述步骤3)中产液指数变化率的筛选原则为：

①当采出井突变与注水井突变异向时，去掉该产液指数变化率；

②当产液指数突变开始时间早于注水指数突变开始时间时，去掉该产液指数变化率；

③当产液指数突变是由于增产增效措施或进行关调控制时，去掉该产液指数变化率；

④当产液指数突变开始时间晚于注水指数突变开始时间T天以上时，去掉该产液指数变化率，其中，时间T与待测区域的生产井投产时间有关，投产时间越长，则时间T越小。

7.如权利要求6所述的一种注采井相关性分析方法，其特征在于，所述步骤4)的具体过程为：

4.1)筛选出待测区域内注水井的注水指数突变开始时间早于某一注采井组合对中采出井的产液指数突变开始时间T天以内的所有注水井；

4.2)获取筛选出的各注水井在[t₀-T,t_n]时间的注入井注水量、射孔数据、注入井压力和地层平均压力，并计算筛选出的各注水井的注水指数，t_n为注水指数变化结束时间；

4.3)对筛选出的各注水井的注水指数分别进行滤波降噪处理，得到筛选出的各注水井滤波降噪后的注水指数；

4.4)根据各滤波降噪后的注水指数，计算得到筛选出的各注水井在[t₀-T,t_n]时间内开始产生突变的注水指数变化率{ΔJ_I2(1),ΔJ_I3(1),…,ΔJ_In(1)}；

4.5)进入所述步骤4.1)，直至筛选出待测区域内对所有注采井组合对的采出井产生影响的所有注水井，并计算得到筛选出的各注水井在[t₀-T,t_n]时间内开始产生突变的注水指数变化率。

8.如权利要求7所述的一种注采井相关性分析方法，其特征在于，所述步骤5)的具体过程为：

5.1)对各注采井组合对的产液指数变化率ΔJ_P进行筛选，得到各注采井组合对在突变时间[t₀,t_n+T]内与其注水井某次注水指数变化率ΔJ_I对应的采出井产液指数变化率ΔJ_p′；根据所述步骤4)得到的注水指数变化率ΔJ_I和筛选出的产液指数变化率ΔJ_p′，建立各注采井组合对的注采相关性IPR_ij：

5.2)根据各注采井组合对的注采相关性IPR_ij，确定筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果：

其中，ΔJ_In(1)表示In注水井在第一次注水指数突变时间段内的注水指数变化率；ΔJ_P1(m)表示与I1注水井注水指数变化率相关的P1采出井的第m次产液指数变化率；IPR_n1(m)表示In注水井与P1采出井的第m次产液指数变化率之间的注采相关性。

9.如权利要求8所述的一种注采井相关性分析方法，其特征在于，所述步骤6)的具体过程为：

6.1)筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果为X_P1：

X_P1＝[IPR₁₁(x₁),IPR₂₁(x₂),…,IPR_n1(x_n)]

其中，x_n表示在某一时间段内的产液指数变化次数，且x_n∈{1,2,…,m}，当n＝m时，根据采出井的产液指数变化率和对应的各注水井的注水井注水指数变化率发生指数变化的时间顺序对参数x_n进行匹配；当n≠m时，设IPR(0)＝0，采用最优化方法对参数x_n进行匹配；

6.2)计算注采相关性分析结果X_P1的方差

6.3)设定目标函数为：

其中，x₁,x₂,…,x_n为决策变量；

6.4)根据设定的目标函数和计算的方差，确定函数f(x)取到最小值的注采井组合对为最优的注采井组合对。

10.一种注采井相关性分析系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于以待测区域的某一注水井为中心注水井，选取待测区域的若干注采井组合对，并获取各注采井组合对的实测数据；

变化率确定模块，用于根据获取的实测数据，确定各注采井组合对的注水指数变化率和产液指数变化率；

产液指数变化率筛选模块，用于对各注采井组合对的产液指数变化率进行筛选，得到各注采井组合对在突变时间内与其注水井某次注水指数变化率对应的采出井产液指数变化率；

注水井筛选模块，用于筛选出待测区域内对各注采井组合对中采出井产生影响的所有注水井，并确定与各注采井组合对中采出井的产液指数变化率相关的所有注水指数变化率；

注采相关性分析结果确定模块，用于根据确定的注水指数变化率和筛选出的产液指数变化率，确定筛选出的所有注水井与对应注采井组合对中采出井的注采相关性分析结果；

最优化匹配模块，用于对得到的注采相关性分析结果进行最优化匹配，确定方差最小的注采相关性分析结果所对应的注采井组合对为最优的注采井组合对。