人工神经网络在CO2驱采收率预测中的应用
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ｌ ２ Βιβλιοθήκη ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ｍ ¨
２ 经络测型建及测 神网预模的立预 ２ 神网 型设 ． 经络 的计 … 模
建立 Ｃ 驱采 收率 Ｂ Ｏ Ｐ神 经 网络 预 测 模 型关
键 在 于确 定该 网络 的 拓 扑结 构 ， 即输 入 参 数 、 出 输 参 数 与层 数 。 根 据 Ｋ ｌ ｏ ｏ ｖ定 理 可 知 ， ｏ ｇｒ ｍ ｏ ３层 Ｂ Ｐ
量 ， Ｃ 非 混 相 驱 替 过 程 进 行 分 析 。这 ５个 无 对 Ｏ 因次参 数 群 是 有 效纵 横 比 Ｒ 无 因 次倾 角 参 数 组
Ⅳ 、 Ｏ 原油流度 比 Ｍ：浮力 Ⅳ 以及初始含油饱 Ｃ ： 、 ：
和度 Ｓ 其表 达式 分别 为 ：
定的复杂关 系 Ｊ致使 常规数值模 拟及 实验方法 ，
果表 明， 工神 经 网络方法具有更好 的 自适应性 ， 人 能较好 地反 映影响 Ｃ 驱 的各 种参数 与采 Ｏ
收率的 内在联 系， 而且预 测精度较 高。应 用 Ｂ Ｐ神 经 网络 方法预 测 Ｃ 驱采 收率是 可行而有 Ｏ
效 的。
关 键 词 ： 工 神 经 网络 ；Ｏ 驱 ； 收 率 预 测 ； 值 模 拟 人 Ｃ２ 采 数
７ ８
特 种 油 气 藏
第 １ ８卷
Ｍ； 角 ，。） 为 初 始原 油 体兰Ｉ ； 专 ２ 习…… 一 的立 油密 Ｐ 为倾 （ ； 水 产 ． … 练本 建 ， ２学 训 样 … ～一 ａ ；． 积 ，１ 为 Ｉ
岩石孑 隙 体积 ，Ｉ。 Ｌ Ｉ Ｔ 用训 练 样本 集训 练 网络 ， 实际 上就 是让 网络 自
Ｍ ８￣ Ｍ４ １ Ｍ 川 砌
。
文 章 编 号 ：１０ ０ ６—６ ３ （ ０ １ ０ ０ ７ ５５ ２ １ ）４— ０ ７—０ ３
人 工 神 经 网络 在 Ｃ ２驱 采 收 率 Ｏ
预 测 中 的 应 用
王 涛
（ 中海油 田服务股份有限公司 ， 北京 ｌ １４ ） Ｏ １９
摘 要 ： Ｏ 驱 是 三 次 采 油 中最 具 潜 力 的 提 高采 收 率 方 法之 一 ， 确 评 价 和 预 测 Ｃ 驱 的采 收 率 Ｃ ， 准 Ｏ 成 为 一 项 非 常重 要 的 工作 。 由 于影 响采 收 率 的 因素 较 多 ， 影 响 因素 与 采 收 率之 间是 一 种 非 且 线性 、 不确 定 的 复 杂 关 系 ， 使 常规 预 测 方 法 效 率 及 精 度 不 高 。 针 对 此 问题 编 写 Ｂ 致 Ｐ神 经 网络 程序 ， 引入 影 响 采 收 率 的 ５个 无 因次 变 量 对 于 这 种 非 线 性 、 确 定 的 多 变 量 系统 进 行 预 测 ， 不 结
非均 质性 、 管力 的影 响 ， 入 ５个 无 因次 影 响 变 毛 引
潜 力 的提高 采 收 率 方 法 之 一 ＩＪ 目前 采 用 比较 ４。 多 的采 收率 预测 方法 有数值 模 拟实 验 、 物理实 验及 曲面拟合 法 （ 也称 多维 回归 分析 法 ） 由于 影 响采 。 收 率 的因素 较多 ， 二 者 之 间 是 一 种非 线 性 、 确 且 不
基金项 目：９ ３ 国家重点基础研究发展计划“ “７ ” 温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存研究” ２ ０ Ｃ ７ ５ ０ ） （０ ６ Ｂ ０ ８ ０ 作者简介 ： 王涛 （ ９３一） 男 ， １８ ， 工程师 ， 硕士 ， ０ ２ ９年毕业 于中国石油大学（ ０ 北京） 油气 田开发专业 ， 现主要从事 油藏工程、 数值模拟方面的研究
费 时费力 ， 且 多 维 回归 方 法 也 存 在 模 型 建 立 困 而 难、 计算 量大 、 度 较 低 的 缺点 。神 经 网络 法 具 精 有较 强 的 自学 习 、 自适 应 及 自调 整 能 力 ， 强 大 的 其 非线 性逼 近能 力使 其 能 够 很 好地 逼 近被 测 对 象 的
中 图 分 类 号 ：Ｅ １ Ｔ ３９ 文献标识码 ： Ａ
引 言
国外很 多油 田已成 功 地进 行 大 规模 Ｃ ， 并 Ｏ驱
取 得较 好 的效 果 ， 明 Ｃ 驱 是 三 次 采 油 中最 具 证 Ｏ
方 案设计 更 加 复杂 。采 用无 因次 参 数 群 的方 法 能 够将 以上 参数 进行 归并 ， 减少 分 析过程 中影 响变 量 的个数 ， 提高 工 作 效率 。考 虑重 力 稳 定驱 替 ， 略 忽
为气 体相 对 渗 透 率 ； 原 油 相 对 渗 透 率 ；ｐ为 Ｋｏ 。 为 △
济因素的影响 。要对如此大量 的参数体系进行 ｊ
系统 地分 析难 度 很 大 ， 要 大 量 的 时 间 和工 作 量 ， 需
收 稿 日期 ：０ ０ ８ ７ 改 回 日期 ：０１００１ ２ １０ ０ ： ２ １４
（） ５
１ Ｃ Ｏ 驱主 要影响参数的选取及无 因次化
Ｃ 驱 开 发效 果 受 大 量 地 质 、 藏 、 艺 及 经 Ｏ 油 工
式 中 ： 为 油藏 厚 度 ，ｌＬ为 油 藏 长 度 ， 为 平 ｒ； ｒ ｍ；
面渗透率 ， ～ 为垂 向渗透率 ， 一 ｍ ；。 １ ｍ ； ０ １ ０ 为原油黏度 ， Ｐ ｓ 为气体黏度 ， Ｐ ｓｇ ｍ ａ’ ； ｍ ａ‘ ； ｏ
实 际值 。文 中尝 试 采 用 Ｂ Ｐ神 经 网 络对 Ｃ 驱 Ｏ 采收 率进 行预 测 ， 现人 工神 经 网络方 法 预测精 度 发
耻寺 √
Ⅳ 蚩ａ ａ ｎ
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（ ２ ）
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Ｔ ，
较高 ， 有一 定 的应用 价值 。
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神 经 网络 的学 习样 本 集 （ ２ 。用 误 差 反传 播 算 表 ）
法 自动 找 出 ５个 无 因 次 变量 和采 收 率 之 间 的 内 部 表 达形 式 ， 据此 可 以预测 Ｃ 采 收率 。 Ｏ驱
２ 经络测型建及测 神网预模的立预 ２ 神网 型设 ． 经络 的计 … 模
建立 Ｃ 驱采 收率 Ｂ Ｏ Ｐ神 经 网络 预 测 模 型关
键 在 于确 定该 网络 的 拓 扑结 构 ， 即输 入 参 数 、 出 输 参 数 与层 数 。 根 据 Ｋ ｌ ｏ ｏ ｖ定 理 可 知 ， ｏ ｇｒ ｍ ｏ ３层 Ｂ Ｐ
量 ， Ｃ 非 混 相 驱 替 过 程 进 行 分 析 。这 ５个 无 对 Ｏ 因次参 数 群 是 有 效纵 横 比 Ｒ 无 因 次倾 角 参 数 组
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收率的 内在联 系， 而且预 测精度较 高。应 用 Ｂ Ｐ神 经 网络 方法预 测 Ｃ 驱采 收率是 可行而有 Ｏ
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关 键 词 ： 工 神 经 网络 ；Ｏ 驱 ； 收 率 预 测 ； 值 模 拟 人 Ｃ２ 采 数
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人 工 神 经 网络 在 Ｃ ２驱 采 收 率 Ｏ
预 测 中 的 应 用
王 涛
（ 中海油 田服务股份有限公司 ， 北京 ｌ １４ ） Ｏ １９
摘 要 ： Ｏ 驱 是 三 次 采 油 中最 具 潜 力 的 提 高采 收 率 方 法之 一 ， 确 评 价 和 预 测 Ｃ 驱 的采 收 率 Ｃ ， 准 Ｏ 成 为 一 项 非 常重 要 的 工作 。 由 于影 响采 收 率 的 因素 较 多 ， 影 响 因素 与 采 收 率之 间是 一 种 非 且 线性 、 不确 定 的 复 杂 关 系 ， 使 常规 预 测 方 法 效 率 及 精 度 不 高 。 针 对 此 问题 编 写 Ｂ 致 Ｐ神 经 网络 程序 ， 引入 影 响 采 收 率 的 ５个 无 因次 变 量 对 于 这 种 非 线 性 、 确 定 的 多 变 量 系统 进 行 预 测 ， 不 结
非均 质性 、 管力 的影 响 ， 入 ５个 无 因次 影 响 变 毛 引
潜 力 的提高 采 收 率 方 法 之 一 ＩＪ 目前 采 用 比较 ４。 多 的采 收率 预测 方法 有数值 模 拟实 验 、 物理实 验及 曲面拟合 法 （ 也称 多维 回归 分析 法 ） 由于 影 响采 。 收 率 的因素 较多 ， 二 者 之 间 是 一 种非 线 性 、 确 且 不
基金项 目：９ ３ 国家重点基础研究发展计划“ “７ ” 温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存研究” ２ ０ Ｃ ７ ５ ０ ） （０ ６ Ｂ ０ ８ ０ 作者简介 ： 王涛 （ ９３一） 男 ， １８ ， 工程师 ， 硕士 ， ０ ２ ９年毕业 于中国石油大学（ ０ 北京） 油气 田开发专业 ， 现主要从事 油藏工程、 数值模拟方面的研究
费 时费力 ， 且 多 维 回归 方 法 也 存 在 模 型 建 立 困 而 难、 计算 量大 、 度 较 低 的 缺点 。神 经 网络 法 具 精 有较 强 的 自学 习 、 自适 应 及 自调 整 能 力 ， 强 大 的 其 非线 性逼 近能 力使 其 能 够 很 好地 逼 近被 测 对 象 的
中 图 分 类 号 ：Ｅ １ Ｔ ３９ 文献标识码 ： Ａ
引 言
国外很 多油 田已成 功 地进 行 大 规模 Ｃ ， 并 Ｏ驱
取 得较 好 的效 果 ， 明 Ｃ 驱 是 三 次 采 油 中最 具 证 Ｏ
方 案设计 更 加 复杂 。采 用无 因次 参 数 群 的方 法 能 够将 以上 参数 进行 归并 ， 减少 分 析过程 中影 响变 量 的个数 ， 提高 工 作 效率 。考 虑重 力 稳 定驱 替 ， 略 忽
为气 体相 对 渗 透 率 ； 原 油 相 对 渗 透 率 ；ｐ为 Ｋｏ 。 为 △
济因素的影响 。要对如此大量 的参数体系进行 ｊ
系统 地分 析难 度 很 大 ， 要 大 量 的 时 间 和工 作 量 ， 需
收 稿 日期 ：０ ０ ８ ７ 改 回 日期 ：０１００１ ２ １０ ０ ： ２ １４
（） ５
１ Ｃ Ｏ 驱主 要影响参数的选取及无 因次化
Ｃ 驱 开 发效 果 受 大 量 地 质 、 藏 、 艺 及 经 Ｏ 油 工
式 中 ： 为 油藏 厚 度 ，ｌＬ为 油 藏 长 度 ， 为 平 ｒ； ｒ ｍ；
面渗透率 ， ～ 为垂 向渗透率 ， 一 ｍ ；。 １ ｍ ； ０ １ ０ 为原油黏度 ， Ｐ ｓ 为气体黏度 ， Ｐ ｓｇ ｍ ａ’ ； ｍ ａ‘ ； ｏ
实 际值 。文 中尝 试 采 用 Ｂ Ｐ神 经 网 络对 Ｃ 驱 Ｏ 采收 率进 行预 测 ， 现人 工神 经 网络方 法 预测精 度 发
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（ ２ ）
（） ３
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较高 ， 有一 定 的应用 价值 。
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神 经 网络 的学 习样 本 集 （ ２ 。用 误 差 反传 播 算 表 ）
法 自动 找 出 ５个 无 因 次 变量 和采 收 率 之 间 的 内 部 表 达形 式 ， 据此 可 以预测 Ｃ 采 收率 。 Ｏ驱