一种试井资料滤波的预处理方法及装置与流程

本发明涉及油气开采，特别涉及一种试井资料滤波的预处理方法及装置。

背景技术：

1、油气藏在开发生产过程中，为了解和掌握油藏内流体渗流动态、采油井和各类注入井的井下储层变化情况，需要系统录取各项资料所采取的措施和手段，是分析油田开发效果，制定调整控制措施的依据，也是油气藏开发的一项基础工作。试井是现代油气藏中获取储层特性参数的重要方法，通过对产量变化引起的压力响应特征进行分析，进而获得有关油气藏的关键信息，包括地层渗透率，水平井段有效长度，表皮系数，边界信息等，从而为油气田合理开发以及增产措施建议和效果评价提供必要依据。

2、在未脱气情况下生产时，常规质量较好的试井在双对数图版上表现为压力及其导数随时间变化的恒为正的单调递增曲线。井筒扰动现象(如水击现象、突然开井等)会对试井压力响应产生明显影响，导致数据质量差甚至无法解释，造成试井解释可靠性差、测试费用浪费等问题。目前主要的方法是使用反卷积算法进行处理，然而，此方法只在扰动幅度较小的情况下有效，扰动幅度较大时，试井曲线处理后噪声无法消除甚至恶化，处理效果差，因此提供一种针对井筒扰动的滤波预处理方法尤为必要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种试井资料滤波的预处理方法，该方法通过对井筒扰动信号进行数学建模，明确井筒扰动信号数学解析解的表达形式及特征，并通过对试井资料进行预处理，确定井筒扰动噪声覆盖范围，再通过滤波算法，消除井筒扰动对试井曲线的影响，从而提高试井数据质量，达到提高解释精度和资料利用率的目的。

2、为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种试井资料滤波的预处理方法，所述方法包括：

4、确定井口压力扰动对试井压力信号的影响；

5、根据所述井口压力扰动对试井压力信号的影响情况，结合实测试井压力信号确定井口压力扰动噪声信号的覆盖区间；

6、建立去除扰动的数值滤波算法，求取所述覆盖区间内滤波后的试井压力数据；

7、对所述试井压力数据进行试井解释，得到修正后的储层参数。

8、作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：

9、对所述修正后的储层参数与同层位邻井测试数据进行对比分析，判断滤波结果的可靠性。

10、作为本发明的进一步改进，所述确定井口压力扰动对试井压力信号的影响包括：

11、建立井口压力扰动随时间沿井筒传播的数学模型；

12、对所述数学模型进行求解，得到井口压力扰动时变条件下对试井压力信号的影响。

13、作为本发明的进一步改进，所述井口压力扰动随时间沿井筒传播的数学模型为：

14、

15、式中，pd为井口干扰压力；z为深度；t为时间；p为大气压；l为拉普拉斯变换函数。

16、作为本发明的进一步改进，所述井口压力扰动对试井压力信号的影响为：

17、

18、式中，其中，pd为井口干扰压力；a为导压系数；z为深度；t为时间；p为大气压；zg为压力计下入深度；l为拉普拉斯变换函数；l-1为拉普拉斯逆变换函数；s为拉普拉斯变换在时间t对应的复变量。

19、作为本发明的进一步改进，所述根据所述井口压力扰动对试井压力信号的影响情况，结合实测试井压力信号确定井口压力扰动噪声信号的覆盖区间包括：

20、对井下压力计测得的数据进行拉普拉斯算子计算；

21、对计算出的压力的二阶拉普拉斯算子序列按时间由小到大进行排序，筛选出异常点序列，从而确定噪声区间。

22、作为本发明的进一步改进，所述筛选出异常点序列的筛选公式为：

23、

24、式中，δpi为压力的二阶拉普拉斯算子序列；为二阶拉普拉斯算子序列的平均值；σ为二阶拉普拉斯算子序列的标准差。

25、作为本发明的进一步改进，所述井口压力扰动噪声信号的覆盖区间为：

26、tstart＝min(tδpab)

27、tend＝max(tδpab)

28、其中，tstart为扰动开始时间；tend为扰动结束时间；min(tδpab)为异常点序列对应的最小时间；max(tδpab)为异常点序列对应的最大时间。

29、作为本发明的进一步改进，所述建立去除扰动的数值滤波算法，求取所述覆盖区间内滤波后的试井压力数据包括：

30、建立在所述覆盖区间内求解井口干扰压力的最优化模型；

31、采用随机梯度下降算法对所述最优化模型进行求解，得到井口干扰压力；

32、将压力计实测数据与所述井口干扰压力相减，得到滤波后的试井压力数据。

33、作为本发明的进一步改进，所述最优化模型为：

34、满足约束条件下，使得函数f取得最小值时，对应的井口干扰压力；其中，

35、所述函数f如下：

36、

37、所述满足约束条件为：

38、

39、式中，ti为滤波区间的第i个时间步对应的时间；g'(t)为压力响应函数对时间的导数；pd为井口干扰压力；pg为压力计实测压力；pi为第i时间步的压力数据；为第i时间步的井口干扰压力；为第i时间步的压力计实测压力；a为导压系数。

40、本发明还提供了一种试井资料滤波的预处理装置，所述装置包括：

41、第一确定单元，用于确定井口压力扰动对试井压力信号的影响；

42、第二确定单元，用于根据所述井口压力扰动对试井压力信号的影响情况，结合实测试井压力信号确定井口压力扰动噪声信号的覆盖区间；

43、求取单元，用于建立去除扰动的数值滤波算法，求取所述覆盖区间内滤波后的试井压力数据；

44、解释单元，用于对所述试井压力数据进行试井解释，得到修正后的储层参数。

45、作为本发明的进一步改进，所述装置还包括：

46、验证单元，对所述修正后的储层参数与同层位邻井测试数据进行对比分析，判断滤波结果的可靠性。

47、本发明的有益效果是：

48、本发明提供的试井资料滤波的预处理方法及装置，通过确定井口压力扰动对试井压力信号的影响；根据井口压力扰动对试井压力信号的影响情况，结合实测试井压力信号确定井口压力扰动噪声信号的覆盖区间；建立去除扰动的数值滤波算法，求取所述覆盖区间内滤波后的试井压力数据；对试井压力数据进行试井解释，得到修正后的储层参数。通过以上方式，本发明提高了测得的试井数据的质量和资料利用率，使整体试井解释精度得到了显著提升；同时该方法操作灵活，受主观因素影响较小，可用于不同类型井型、不同油藏类型的试井数据处理。

49、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种试井资料滤波的预处理方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的试井资料滤波的预处理方法，其中，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的试井资料滤波的预处理方法，其中，所述确定井口压力扰动对试井压力信号的影响包括：

4.根据权利要求3所述的试井资料滤波的预处理方法，其中，所述井口压力扰动随时间沿井筒传播的数学模型为：

5.根据权利要求1～4任一项所述的试井资料滤波的预处理方法，其中，

6.根据权利要求1所述的试井资料滤波的预处理方法，其中，所述根据所述井口压力扰动对试井压力信号的影响情况，结合实测试井压力信号确定井口压力扰动噪声信号的覆盖区间包括：

7.根据权利要求6所述的试井资料滤波的预处理方法，其中，所述筛选出异常点序列的筛选公式为：

8.根据权利要求1或6所述的试井资料滤波的预处理方法，其中，所述井口压力扰动噪声信号的覆盖区间为：

9.根据权利要求1所述的试井资料滤波的预处理方法，其中，所述建立去除扰动的数值滤波算法，求取所述覆盖区间内滤波后的试井压力数据包括：

10.根据权利要求9所述的试井资料滤波的预处理方法，其中，所述最优化模型为：

11.一种试井资料滤波的预处理装置，所述装置包括：

12.根据权利要求11所述的试井资料滤波的预处理装置，其中，所述装置还包括：

技术总结
本发明公开一种试井资料滤波的预处理方法及装置。通过确定井口压力扰动对试井压力信号的影响；根据井口压力扰动对试井压力信号的影响情况，结合实测试井压力信号确定井口压力扰动噪声信号的覆盖区间；建立去除扰动的数值滤波算法，求取所述覆盖区间内滤波后的试井压力数据；对试井压力数据进行试井解释，得到修正后的储层参数。通过以上方式，本发明提高了测得的试井数据的质量和资料利用率，使整体试井解释精度得到了显著提升；同时该方法操作灵活，受主观因素影响较小，可用于不同类型井型、不同油藏类型的试井数据处理。

技术研发人员：马瑞程,李勇,张文旗,胡丹丹,田中元,邓亚,聂昌谋,赵丽敏,李茜瑶,王舒,陈一航,米林林,顾斐,郝思莹,赵泽麒,陈亚京
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/16