水平井油水两相流相含率测井资料解释方法研究

摘要

针对水平井油水两相流流量剖面测井问题，本文采用大庆油田伞集流油水两相流生产测井组合仪器，在大庆油田多相流模拟井开展了水平油水两相流动态测量实验，测取了伞集流条件下水平油水两相流电容及电导波动信号。在此基础上，着重对水平井油水两相流含水率测井解释方法进行了研究，取得的研究结论如下：
　　 采用支持向量机回归(Support Vector Regression,SVR)方法建立了水平油水两相流含水率软测量模型。分别对电容及电导波动信号进行特征提取，得到了时域、频域内10组能够反映水平油水两相流流动特性的波动信号特征值，并作为软测量模型的输入值。模型试验结果证实了所选特征量的有效性。
　　 针对SVR模型中参数估计缺乏理论及经验基础问题，提出了结合粒子群等复杂人工生命优化算法的参数估计方法，并加入免疫算法解决了粒子群算法本身所存在的早熟收敛、局部最优化问题。分别利用球面函数、Rosen Brock函数、Griewank函数及采样函数对粒子群(PSO)和免疫粒子群算法(PSOIM)进行了优化性能的比较，证实了免疫粒子群优化算法的优越性。
　　 针对基于电容及电导信号的含水率软测量模型，选取了多个总流量下含水率由0％～100％的电容波动信号作为模型的数据集，运用特征提取方法，得到能够反映流动工况的特征向量集作为模型输入。以SVR为核心，辅以PSO或PSOIM构建参数寻优的软测量模型，对近三百余组电容信号进行了含水率软测量估计，模型预测效果表明：稳态模型及瞬态模型预测含水率的误差小于5％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章综述

1.1水平井生产测井技术现状及本课题研究意义

1.2水平油水两相流流量参数测量方法研究现状

1.2.1流型测量方法

1.2.2流量测量方法

1.3软测量方法研究现状

1.4本课题研究主要内容及章节安排

第二章水平井生产测井组合仪动态试验及数据采集

2.1集流型涡轮流量计、电导及电容传感器测量原理

2.1.1涡轮流量计原理

2.1.2电导传感器原理

2.1.3电容传感器原理

2.2集流后过流通道内水平油水两相流流型特征

2.3集流后过流通道内电导及电容传感器测量响应特征

第三章水平油水两相流电导及电容传感器特征提取

3.1时域内特征提取

3.2频域内特征提取

第四章基于SVM模型的两相流流量剖面软测量方法

4.1 SVM基本数学原理

4.1.1支持向量机分类

4.1.2核函数

4.1.3支持向量机算法—最小二乘支持向量机

4.1.4支持向量回归(Support Vector Regression，SVR)

4.2粒子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)

4.3免疫粒子群算法(PSO-Immune，PSOIM)

4.4测试函数与结果

第五章水平油水两相流流量剖面测井资料解释方法

5.1水平及近水平油水两相流流量剖面SVM软测量模型的建立

5.1.1特征提取及数据集的建立

5.1.2模型训练精度考察

5.2现场实际测井资料解释与应用

第六章总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢