(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211326213.4 (22)申请日 2022.10.27 (71)申请人 中国石油大 学 （华东） 地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西 路66号 (72)发明人 孙致学　张灏　宋文铜　尹逸凡　 王许强　李雪源　李昕睿　 (74)专利代理 机构 重庆晟轩知识产权代理事务 所(普通合伙) 50238 专利代理师 王海凤 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/12(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于代理模型的碳酸盐岩油藏水驱突 破时间预测方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于代理模型的碳酸盐岩 油藏水驱突破时间预测方法， 包括如下步骤： S1： 选用公开某油藏实际生产历史数据集； S2： 根据 油藏生产动态将油藏天然水驱分为四种水驱类 型； S3： 使用有限元概念模型对油藏相关参数进 行模拟计算， 得到 数值模拟样本 数据集； S4： 构建 四种水驱突破时间预测分模型； S5： 构建四种水 驱突破时间预测分模型的训练集； S6： 对每种水 驱突破时间预测分模型进行训练， 最后得到训练 好的预测模型； S7： 对训练好的预测模型进行修 正处理， 得到最终的碳酸盐岩油藏水驱突破时间 预测模型。 使用本技术方案可以解决现有油藏水 驱突破时间预测方法耗时长、 适应性和针对性不 强的缺点， 可以有效指导实际油井具体的开发工 作。 权利要求书4页 说明书8页 附图3页 CN 115526086 A 2022.12.27 CN 115526086 A 1.一种基于代理模型的碳酸盐岩油藏水驱突破时间预测方法， 其特征在于： 包括如下 步骤： S100： 选用公开某油 藏实际生产历史数据集， 所述实际生产历史数据集包括油藏生产 动态、 油藏采收率、 油藏储层参数和油藏 流体参数； S200： 根据油 藏生产动态将油 藏天然水驱分为四种水驱类型， 根据油藏生产动态将实 际生产历史数据集中的所有数据分为与四种水驱类型一一对应的四类原始数据， 所述四种 水驱类型包括： 类型I、 类型I I、 类型III和类型IV； S300： 使用裂缝 ‑孔隙型碳酸盐岩油藏油水两相流有限元概念模型对油藏储层参数和 油藏流体参数进行 数据模拟计算， 得到数值模拟 样本数据集； S400： 构建碳酸盐岩油 藏水驱突破时间预测模型， 所述碳酸盐岩油藏水驱突破时间预 测模型包括四种水驱突破时间预测分模型， 所述四种水驱突破时间预测分模型与四种水驱 类型一一对应， 每种水驱突破时间预测分模型均为多层感知器神经网络； S500： 分别构建四种水驱突破时间预测分模型的训练集， 一类原始数据和数值模拟样 本数据集组合得到该类原 始数据对应的水驱突破时间预测分模型的训练集； S600： 设置训练最大迭代次数， 将每种水驱突破时间预测分模型对应的训练集作为输 入， 使用MATLAB中的训练模块对每种水驱突破时间预测分模型进行训练， 当训练达到最大 迭代次数时停止训练， 得到训练好的四个水驱突破时间预测分模型， 即得到训练好的碳酸 盐岩油藏水驱突破时间预测模型； S700： 利用油藏采收率对训练好的碳酸盐岩油藏水驱突破时间预测模型进行修正处 理， 得到最终的碳 酸盐岩油藏水驱突破时间预测模型； S800： 选取待预测裂缝 ‑孔隙型碳酸盐岩油 藏， 利用该待预测裂缝 ‑孔隙型碳酸盐岩油 藏的油藏 生产动态判断该油藏的水驱类型； S900： 将待预测裂缝 ‑孔隙型碳酸盐岩油藏的油 藏储层参数和油 藏流体参数作为最终 的碳酸盐岩油藏水驱突破时间预测模型 的输入， 输出得到待预测裂缝 ‑孔隙型碳酸盐岩油 藏的水驱突破时间预测结果。 2.如权利要求1所述的一种基于代理模型的碳酸盐岩油藏水驱突破时间预测方法， 其 特征在于： 所述S10 0中油藏生产动态包括油井压力、 含水率、 油水 前沿、 油藏采收率。 3.如权利要求2所述的一种基于代理模型的碳酸盐岩油藏水驱突破时间预测方法， 其 特征在于： 所述S100中油藏储层参数包括裂缝 ‑基质层位分布关系特征参数、 储层特征参数 和裂缝属性 参数。 4.如权利要求3所述的一种基于代理模型的碳酸盐岩油藏水驱突破时间预测方法， 其 特征在于： 所述裂缝 ‑基质层位分布关系特征参数包括裂缝基质层数， 基岩层数， 层厚； 所述 储层特征参数包括 孔隙度， 渗透率； 所述裂缝属性 参数包括裂缝开度， 裂缝密度。 5.如权利要求4所述的一种基于代理模型的碳酸盐岩油藏水驱突破时间预测方法， 其 特征在于： 所述S10 0中油藏流体参数包括油水粘度、 密度和相渗数据。 6.如权利要求5所述的一种基于代理模型的碳酸盐岩油藏水驱突破时间预测方法， 其 特征在于： 所述S3 00中得到数值模拟 样本数据集的具体方法如下： S310： 利用COMSOL软件建立裂缝 ‑孔隙型碳 酸盐岩油藏油水两相流有限元概念 模型； S320： 计算裂缝 ‑孔隙型碳酸盐岩油藏中基质内油水两相质量守恒方程， 计算表达式如权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115526086 A 2下： 其中， φm为基质孔隙度； Smo为基质含油饱和度； Smw为基质含水饱和度； t为时间； vmo为基 质油相速度矢量， 单位m ·s‑1； vmw为基质水相速度矢量， 单位m ·s‑1； qmo为基质油相源汇项； qmw为基质水相源汇项； 其中， vmo、 vmw表示基质内的油水两相运动方程， 表达式如下： 其中， K为渗透率张量； kro为油相相对渗透率； krw为水相相对渗透率； μo为油相粘度； μw 为水相粘度； pmo为基质内油相流体压力； pmw为基质内水相流体压力； S330： 将公式(2)代入公式(1)中得到裂缝 ‑孔隙型碳酸盐岩油藏中基质内油水两相控 制方程， 计算表达式如下： S340： 计算裂缝内油水两相质量守恒方程和油水两相运动方程， 计算表达式如下： 式中， φf为裂缝孔隙度； pfo为裂缝内油 相流体压力； pfw为裂缝内水相流体压力； Sfo为裂 缝含油饱和度； Sfw为裂缝含水饱和度； t为时间； vfo为裂缝油相速度矢量， m ·s‑1； vfw为裂缝 水相速度矢量， m ·s‑1； qfo为裂缝油相源汇项； qfw为裂缝水相源汇项； pfo为裂缝内油相流体 压力； pfw为裂缝内水相流体压力； S350： 将公式(5)代入公式(4)得到裂缝 ‑孔隙型碳酸盐岩油藏中裂缝内油水两相的控 制方程， 计算表达式如下：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115526086 A 3