煤层气排采数据的时空分析方法与调度决策

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煤层气排采管理是煤层气开发过程中的一个重要环节,直接影响煤层气井的产气稳定性、连续性。煤层气排采管理主要是确定其排采制度,即确定排采时所采用设备的类型及其生产参数。不同的地质条件和排采阶段,需要制定不同的排采制度。实际生产中,工作人员通过预测煤层气井的最大产水量,并综合考虑煤层气井的地质数据等,进行煤层气排采设备的选型工作;通过人工分析排采曲线(产气、产水、套压、动液面曲线)的变化,通过尝试方法不断调整排采设备工作参数,最终确定合适的排采工作制度。对于大规模地区的煤层气井的开采,这种方法工作效率很低,需要投入大量的人力和物力。基于实际生产状况,本文对煤层气井排采数据进行时间序列的分析,提出了基于相似度模糊推理的排采调度决策模型,并完成了相应系统的开发。影响煤层气排采设备选型和设备工作参数的因素包括地质数据(煤层厚度、煤层顶板、煤层埋深、底板标高)、排采数据(产气数据、产水数据、套压、动液面)。本文通过对煤层气井日产气量进行分析,找出具有典型排采曲线的煤层气井,并将其作为典型案例,把地质信息、排采数据和排采设备信息存储到案例库中;确定影响因素的相似度计算公式;由于排采数据是一个时间序列的数据,本文采用自适应分段线性提取排采曲线的特征值,将特征值代替原来时间序列的数据,实现数据的降维处理,从而更方便地进行相似度的计算;然后采用层次分析法对影响因素进行权重的赋值;最后通过各个影响因素的相似度和权重值,求解待研究井与各个典型案例井的相似度,找出相似度最高的典型煤层气井,然后查看其设备信息,用以指导我们对待研究井的排采进行调度决策。另外,本文还利用轨迹分析法对煤层气产气量的空间分布及气井的轨迹进行了分析,分析结果对煤层气井的后续排采提供了一定的排采建议。
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