有效
一种二氧化碳地质封存量预测方法、设备及介质
王森、徐海滨、冯其红、张玉龙、刘文凯、李帅、解锦琦、王涵纬、张超、张纪远
中国石油大学(华东)
王
王森 专利 98
中国石油大学(华东)CAD技术细节计算机辅助设计分析优化类型
徐
徐海滨 专利 9
中国石油大学(华东)物理仪器化学信息学计算技术
冯
冯其红 专利 113
中国石油大学(华东)CAD技术细节井中开采申请详情
张
张玉龙 专利 10
中国石油大学(华东)CAD技术细节化学信息学计算化学材料科学
刘
刘文凯 专利 4
中国石油大学(华东)计算技术计算机辅助设计物理仪器
李
李帅 专利 7
中国石油大学(华东)物理量控制物理仪器控制调节
解
解锦琦 专利 1
中国石油大学(华东)化学信息学计算化学材料科学专用信息通信技术
王
王涵纬 专利 2
中国石油大学(华东)生物模型计算计算模型系统计算技术
张
张超 专利 102
中国石油大学(华东)井中开采特殊材料应用地层钻井开采
张
张纪远 专利 71
中国石油大学(华东)CAD技术细节计算机辅助设计物理仪器
摘要
本申请公开了一种二氧化碳地质封存量预测方法、设备及介质,涉及二氧化碳捕集、利用与埋存技术领域,该方法包括:判断待预测油气藏与对照油气藏是否为同一区块;若是,则将待预测油气藏的地质资料、生产动态资料和注入参数组合方案输入到最优对照油气藏二氧化碳地质封存量预测模型确定待预测油气藏全区累计二氧化碳地质封存量;若否,则获取待预测油气藏的地质资料、生产资料和注入参数取值范围,对最优对照油气藏二氧化碳地质封存量预测模型进行迁移训练,得到待预测油气藏二氧化碳地质封存量预测模型,进而确定待预测油气藏全区累计二氧化碳地质封存量。本申请提高二氧化碳地质封存量预测的精度和效率。
1.一种二氧化碳地质封存量预测方法,其特征在于,包括:判断待预测油气藏与对照油气藏是否为同一区块;若是,则将待预测油气藏的地质资料、生产动态资料和注入参数组合方案输入到最优对照油气藏二氧化碳地质封存量预测模型中,得到待预测油气藏全区累计二氧化碳地质封存量;所述最优对照油气藏二氧化碳地质封存量预测模型是以对照油气藏的地质资料、生产动态资料和注入参数组合方案为输入,以对照油气藏的全区累计二氧化碳地质封存量为输出,利用优化算法优化多特征嵌入的二氧化碳地质封存量预测模型中的超参数,对多特征嵌入的二氧化碳地质封存量预测模型进行多次训练后得到的;若否,则获取待预测油气藏的地质资料、生产动态资料和注入参数取值范围;基于待预测油气藏的地质资料和生产动态资料,构建待预测油气藏二氧化碳封存数值模拟模型;基于待预测油气藏的地质资料和生产动态资料,构建待预测油气藏二氧化碳封存数值模拟模型,包括:根据待预测油气藏的地质资料,利用地质建模软件构建待预测油气藏地质模型;将待预测油气藏地质模型导入至油藏数值模拟软件中,利用生产动态资料对待预测油气藏生产动态进行历史拟合,得到待预测油气藏开发数值模拟模型;基于待预测油气藏开发数值模拟模型进行待预测油气藏二氧化碳封存数值模拟,得到待预测油气藏二氧化碳封存数值模拟模型;在待预测油气藏二氧化碳注入参数取值范围内进行一次抽样,得到多组待预测油气藏的二氧化碳注入参数组合方案;所述二氧化碳注入参数包括但不限于:二氧化碳注入量、二氧化碳注入速率、二氧化碳注入时间、二氧化碳注入压力、注入二氧化碳段塞大小、注水/注气比和焖井时间;将多组待预测油气藏注入参数组合方案,分别输入到待预测油气藏二氧化碳封存数值模拟模型中,得到不同待预测油气藏注入参数组合方案对应的全区累计二氧化碳地质封存量;以待预测油气藏的地质资料和生产动态资料,以及待预测油气藏注入参数组合方案为输入,以待预测油气藏注入参数组合方案对应的全区累计二氧化碳地质封存量为输出,对最优对照油气藏二氧化碳地质封存量预测模型进行迁移训练,得到待预测油气藏二氧化碳地质封存量预测模型;将待预测油气藏的地质资料、生产动态资料以及注入参数组合方案输入到待预测油气藏二氧化碳地质封存量预测模型中,得到待预测油气藏全区累计二氧化碳地质封存量。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳地质封存量预测方法,其特征在于,所述多特征嵌入的二氧化碳地质封存量预测模型包括依次连接的物理特征层和多特征嵌入预测层。
3.根据权利要求2所述的二氧化碳地质封存量预测方法,其特征在于,所述物理特征层包括:地质资料特征序列提取分支、生产动态资料特征序列提取分支、参数特征序列提取分支、趋势特征序列提取分支和拼接层;所述生产动态资料特征序列提取分支的输出端、所述地质资料特征序列提取分支的输出端、所述参数特征序列提取分支的输出端和所述趋势特征序列提取分支的输出端均与所述拼接层的输入端连接;所述地质资料特征序列提取分支包括地质编码器;所述地质资料特征序列提取分支的输入为待预测油气藏的地质资料;所述生产动态资料特征序列提取分支包括生产编码器;所述生产动态资料特征序列提取分支的输入为待预测油气藏的生产动态资料;所述参数特征序列提取分支包括并联的值编码器和位置编码器;所述参数特征序列提取分支的输入为待预测油气藏的地质资料和生产动态资料;所述趋势特征序列提取分支包括趋势编码器;所述趋势特征序列提取分支的输入为待预测油气藏的地质资料和生产动态资料;所述生产动态资料特征序列提取分支和地质资料特征序列提取分支分别提取生产动态资料和地质资料中所有参数的总体特征,参数特征序列提取分支提取生产动态资料和地质资料中任意参数的个体特征,趋势特征序列提取分支提取生产动态资料和地质资料中任意参数的趋势特征;所述拼接层由生产动态资料特征序列提取分支、地质资料特征序列提取分支、参数特征序列提取分支和趋势特征序列提取分支按照横向拼接方式进行拼接,所述拼接层的输出端与多特征嵌入预测层连接;所述横向拼接方式将生产动态资料特征序列提取分支、地质资料特征序列提取分支、参数特征序列提取分支和趋势特征序列提取分支的头部对齐,将对齐后的各提取分支按照从左往右的顺序依次拼接得到拼接层。
4.根据权利要求2所述的二氧化碳地质封存量预测方法,其特征在于,所述多特征嵌入预测层包括:依次连接的t时刻分支、t+1时刻分支、第一全连接层和激活函数;所述t时刻分支的输入端和所述t+1时刻分支的输入端均与所述物理特征层的输出端连接;所述t时刻分支的输入端和所述t+1时刻分支的输入端还用于输入待预测油气藏注入参数组合方案。
5.根据权利要求4所述的二氧化碳地质封存量预测方法,其特征在于,所述t时刻分支包括:依次连接的第一多头注意力层、第一残差层、第一正则化层、第二全连接层、第二残差层和第二正则化层;所述t+1时刻分支包括:依次连接的第二多头注意力层、第三残差层、第三正则化层、第三全连接层、第四残差层和第四正则化层;所述第一多头注意力层的输入端和所述第一正则化层的输入端用于输入待预测油气藏注入参数组合方案和物理特征序列中t时刻的数据;所述物理特征序列是由生产动态资料特征序列、地质资料特征序列、参数特征序列和趋势特征序列进行拼接得到的;所述第一正则化层的输出端还与所述第二正则化层的输入端连接;所述第二正则化层的输出端还与所述第三正则化层的输入端连接;所述第二多头注意力层的输入端用于输入待预测油气藏注入参数组合方案和物理特征序列中t+1时刻的数据;所述第三正则化层的输出端还与所述第四正则化层的输入端连接;所述第四正则化层的输出端还与所述第一全连接层的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的二氧化碳地质封存量预测方法,其特征在于,在判断待预测油气藏与对照油气藏是否为同一区块之前,还包括:获取对照油气藏的地质资料、生产动态资料和注入参数取值范围;基于对照油气藏的地质资料和生产动态资料,构建对照油气藏二氧化碳封存数值模拟模型;在二氧化碳注入参数取值范围内进行二次抽样,得到多组对照油气藏的二氧化碳注入参数组合方案;将多组所述对照油气藏注入参数组合方案分别输入到对照油气藏二氧化碳封存数值模拟模型中,得到不同对照油气藏注入参数组合方案对应的全区累计二氧化碳地质封存量;以对照油气藏注入参数组合方案为输入量,以不同对照油气藏注入参数组合方案对应的全区累计二氧化碳地质封存量为输出量,构建小样本数据集;利用微小扰动数据对小样本数据集进行扩充处理,得到扩充样本数据集;扩充处理包括但不限于符合高斯分布、均匀分布、拉普拉斯分布的微小扰动数据;将所述小样本数据集和扩充样本数据集按照竖向拼接方式进行拼接,得到训练数据集;所述竖向拼接方式将扩充样本数据集和小样本数据集的左侧对齐,将对齐后的各数据集按照从上往下的顺序依次堆叠得到训练数据集;以对照油气藏的地质资料和生产动态资料,以及训练数据集中的对照油气藏注入参数组合方案为输入,以训练数据集中的全区累计二氧化碳地质封存量为输出,对多特征嵌入的二氧化碳地质封存量预测模型进行多次训练并利用优化算法优化多特征嵌入的二氧化碳地质封存量预测模型中的超参数,确定每次训练得到的对照油气藏二氧化碳地质封存量预测模型的评价指标,基于评价指标得到最优对照油气藏二氧化碳地质封存量预测模型;评价指标包括但不限于扰动拟合优度、微小扰动下封存过程误差和微小扰动下地质封存量平均绝对误差;扰动拟合优度为: 微小扰动下封存过程误差为:微小扰动下地质封存量平均绝对误差为:式中,CCSR为扰动拟合优度,CCSME为微小扰动下封存过程误差,CCSMA为微小扰动下地质封存量平均绝对误差,N为训练数据集中样本集数量,i为样本集编号,j为某样本集下样本序号,N j 为第i个样本集下样本总数, 为第i个样本集第j个样本t时刻二氧化碳地质封存量预测结果, 为第i个样本集第j个样本t时刻二氧化碳地质封存量数值模拟结果, 为第i个样本集第j个样本二氧化碳地质封存量数值模拟结果二氧化碳注入时间内算数平均数,num为总样本数,Total为二氧化碳注入时间,t为二氧化碳注入时间的单个时间步长,f(ξ i )为第i个样本集微小扰动数据对应分布函数, 为第i个样本集第j个样本Total时刻二氧化碳地质封存量数值模拟结果, 为第i个样本集第j个样本Total时刻二氧化碳地质封存量预测结果。
7.根据权利要求6所述的二氧化碳地质封存量预测方法,其特征在于,一次抽样的抽样次数为二次抽样的抽样次数的5~10%。
8.一种计算机设备,包括:存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述的二氧化碳地质封存量预测方法。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的二氧化碳地质封存量预测方法。



