一种储气库注气方案评估方法与流程

本发明属于储气库注气能力预测领域，具体涉及一种储气库注气方案评估方法。

背景技术：

1、储气库的注气能力是衡量储气库有效储存和释放天然气能力的关键指标，对保障能源安全和供应稳定具有重要意义。为确保油气田开发的高效与合理，必须精密开展注气能力评价工作。准确评估储气库注气能力的重要性不言而喻，这项工作不仅关乎到油田整体开采效率的提升，也直接影响着企业的经济效益及资源利用效率。因此，如何运用科学的方法论体系，结合先进的技术手段，实现注气能力的精准评估与有效控制，是当前面临的一项重大课题与挑战。

2、由于在进行储气库注气方案的设计时，通常是结合目标注气量和压缩机的工作能力，对压缩机工作时长(即压缩机运行时间)进行设计；然而，在实际注气工况下，还需要考虑地层压力的影响，即对于压缩机来说，在整个注气周期结束时，压缩机的汇管压力不能超过一定的压力上限，否则可能产生安全隐患；因此，对储气库注气方案是否能够满足压缩机汇管压力上限的约束的评估是非常重要的。

3、目前主要的与储气库注气方案的评估相关的方法包括地质建模法和动态模拟法。地质建模法通过建立储层地质力学模型，分析储气层的孔隙结构、渗透率、应力状态等因素，评估储气库注气方案在注采过程中地层的稳定性以及储层的可压缩性和气体运移效率。这种方法可以利用现场实测数据，但需要高质量的试井数据和合理的反演算法，且计算较为复杂。动态模拟法运用数值模拟软件，模拟不同工况下的注气、采气过程，预测储气库在储气库注气方案下的压力变化、气体注入速率、采气速率以及长期注采循环后的气井产能衰减情况；这种方法可考虑多种实际影响因素，但同样需要大量的参数和计算量，且对初始条件和边界条件的选择敏感。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种储气库注气方案评估方法，用于解决现有技术中的储气库注气方案的评估方法对计算参数数据量的要求较高且计算量较大、计算复杂的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供了储气库注气方案评估方法根据选定的某时间段的各运行参数的值，分别利用注气量预测模型和汇管压力预测模型，得到之后第一个时间段的注气量和汇管压力的预测值；运行参数包括储气库下一时间段的压缩机计划运行时间以及当前时间段的注气量、根据待评价的注气方案确定的压缩机运行时间、汇管压力和储气库库存量；

3、根据之后第一个时间段的注气量和汇管压力的预测值及该时间段的其他所述运行参数的值，分别利用两个所述预测模型，得到之后第二个时间段的注气量和汇管压力的预测值；依次迭代直至汇管压力的预测值大于设定压力上限，若该时间段前的注气量的预测值之和小于注气目标，则判定该注气方案不符合要求，否则判定符合要求。

4、进一步地，所述注气量预测模型为各储气库运行参数之间的拟合方程。

5、进一步地，所述注气量预测模型通过对各储气库运行参数的历史数据进行多元线性回归拟合得到。

6、进一步地，所述汇管压力预测模型为各储气库运行参数之间的拟合方程。

7、进一步地，所述汇管压力预测模型通过对各储气库运行参数的历史数据进行多元线性回归拟合得到。

8、进一步地，各储气库运行参数的历史数据对应的数据集按照设定时间周期进行更新；在所述数据集更新后，根据新的数据集中的历史数据进行多元线性回归拟合，对所述注气量预测模型和汇管压力预测模型进行更新。

9、进一步地，其特征在于，所述设定压力上限根据储气库本身的设计压力上限确定。

10、进一步地，各储气库运行参数的历史数据对应的数据集按照设定时间周期进行更新的方式包括：

11、每过一个设定时间周期，就在保留所述数据集中原有的历史数据的基础上，将储气库在当前设定时间周期内运行产生的新的数据加入该数据集中，实现对所述数据集的更新。

12、进一步地，所述分别利用两个所述预测模型，得到之后第二个时间段的注气量和汇管压力的预测值的方式包括：

13、将选定的某时间段之后第一个时间段的注气量和汇管压力的预测值分别作为所述运行参数中的当前时间段的注气量和汇管压力的值，与选定的某时间段之后第一个时间段的其他所述运行参数的值一起，分别代入注气量预测模型和汇管压力预测模型中，得到选定的某时间段之后第二个时间段的注气量和汇管压力的预测值。

14、进一步地，之后第一个时间段的储气库库存量根据选定的某时间段的注气量和储气库库存量之和确定；选定的某时间段之后第m个时间段的储气库库存量根据第m-1个时间段的储气库库存量以及第m-1个时间段的注气量的预测值之和确定；m为大于1的整数。

15、本发明上述的技术方案提供了一种全新的储气库注气方案评估方法，其有益效果包括：

16、通过既包括了储气库库存量以及当前时间段的注气量和汇管压力这些与注气工况相关的物理因素又包括了当前时间段和下一时间段的压缩机计划运行时间的运行参数的可变因素(即实际工况下可通过人为设置变化的因素)的各储气库运行参数以及注气量预测模型、汇管压力预测模型，对选定的某时间段之后的各个时间段的注气量和汇管压力进行迭代预测，能够充分考虑储气库注气过程中压缩机实际运行工况对汇管压力和注气量的影响和限制，实现对注气方案能否满足实际生产需求(即是否符合要求)的评估；同时，计算方式简单，计算量较小且对计算参数数据量的要求不高，使得采用该注气方案评估方法评估注气量方案的计算成本更低。

技术特征：

1.一种储气库注气方案评估方法，其特征在于，根据选定的某时间段的各运行参数的值，分别利用注气量预测模型和汇管压力预测模型，得到之后第一个时间段的注气量和汇管压力的预测值；运行参数包括储气库下一时间段的压缩机计划运行时间以及当前时间段的注气量、根据待评价的注气方案确定的压缩机运行时间、汇管压力和储气库库存量；

2.根据权利要求1所述的储气库注气方案评估方法，其特征在于，所述注气量预测模型为各储气库运行参数之间的拟合方程。

3.根据权利要求2述的储气库注气方案评估方法，其特征在于，所述注气量预测模型通过对各储气库运行参数的历史数据进行多元线性回归拟合得到。

4.根据权利要求1所述的储气库注气方案评估方法，其特征在于，所述汇管压力预测模型为各储气库运行参数之间的拟合方程。

5.根据权利要求4所述的储气库注气方案评估方法，其特征在于，所述汇管压力预测模型通过对各储气库运行参数的历史数据进行多元线性回归拟合得到。

6.根据权利要求1-5任一项所述的储气库注气方案评估方法，其特征在于，各储气库运行参数的历史数据对应的数据集按照设定时间周期进行更新；在所述数据集更新后，根据新的数据集中的历史数据进行多元线性回归拟合，对所述注气量预测模型和汇管压力预测模型进行更新。

7.根据权利要求1-5任一项所述的储气库注气方案评估方法，其特征在于，所述设定压力上限根据储气库本身的设计压力上限确定。

8.根据权利要求6所述的储气库注气方案评估方法，其特征在于，各储气库运行参数的历史数据对应的数据集按照设定时间周期进行更新的方式包括：

9.根据权利要求1-5任一项所述的储气库注气方案评估方法，其特征在于，所述分别利用两个所述预测模型，得到之后第二个时间段的注气量和汇管压力的预测值的方式包括：

10.根据权利要求1-5任一项所述的储气库注气方案评估方法，其特征在于，之后第一个时间段的储气库库存量根据选定的某时间段的注气量和储气库库存量之和确定；选定的某时间段之后第m个时间段的储气库库存量根据第m-1个时间段的储气库库存量以及第m-1个时间段的注气量的预测值之和确定；m为大于1的整数。

技术总结本发明属于储气库注气能力预测领域，具体涉及一种储气库注气方案评估方法。本发明根据选定的某时间段的各运行参数的值，分别利用注气量预测模型和汇管压力预测模型得到之后第一个时间段的注气量和汇管压力的预测值；运行参数包括储气库下一时间段的压缩机计划运行时间以及当前时间段的注气量、压缩机运行时间、汇管压力和储气库库存量；根据之后第一个时间段的注气量和汇管压力的预测值及该时间段的其他所述运行参数的值，分别利用注气量预测模型和汇管压力预测模型得到之后第二个时间段的注气量和汇管压力的预测值；依次迭代直至汇管压力的预测值大于设定压力上限，若该时间段前的注气量的预测值之和小于注气目标，则判定该注气方案不符合要求。技术研发人员：刘伟,李杨,朱庚雪,郝宁,刘平,王波受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4