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神经网络方法及储层动态模型的研究

作　者: 刘建
导　师: 徐守余
学　校: 中国石油大学
专　业: 地质工程
关键词: 三维地质模型四维地质模型遗传算法 BP神经网络算法
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 74次
引　用: 1次
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内容摘要

长期注水开发过程中,地下储层参数在开发流体的作用下都发生了演变,建立能够反映储层参数在空间和时间上变化规律的储层动态模型,对于提高油气采收率、延长油田的寿命有着非常重要的意义。本文通过综合应用多学科的理论、方法和技术,并借助于计算机的手段,将数学和储层地质紧密结合,提出了一套新的建立储层四维模型的方法。主要取得了以下成果和认识:①分析了神经网络的算法原理和基本结构,并对常用于储层建模中的BP神经网络进行了研究,总结了传统的BP算法的推导。②针对BP算法在储层建模中困难和问题,提出了新的改进措施,即利用遗传算法来优化BP神经网络的权值和阈值,从而能够有效避免网络训练的局部最优化问题,节省网络的训练时间,使得所建模型能更好的的符合精度的要求。③充分利用计算机的手段,通过编程语言来实现遗传算法优化的BP算法,并利用新的算法来进行网络训练,建立起GA-BP神经网络的储层建模系统。④提出了一种新的建立储层四维模型的方法,即首先利用人工神经网络建立起储层参数的预测模型,得到储层参数的四维数据体,然后利用建模软件建立各个开发阶段的三维地质模型,从而实现了储层地质的四维建模。⑤以胜坨油田二区沙二段8砂层组3小层的三角洲前缘相储层为例,建立了储层宏观参数的四维模型,并对所建模型进行验证,能够得到较满意的效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 选题的目的和意义  8
  1.2 国内外的研究现状  8-11
    1.2.1 储层动态模型的研究现状  8-9
    1.2.2 神经网络方法的研究现状  9-11
  1.3 主要研究内容  11-12
  1.4 技术路线和技术难点  12
    1.4.1 技术路线  12
    1.4.2 技术难点  12
  1.5 主要研究成果  12-14
第二章神经网络储层建模方法的理论基础  14-26
  2.1 神经网络的生物学启示  14-15
  2.2 神经网络的基本原理  15-18
    2.2.1 神经网络的结构  15-17
    2.2.2 神经网络的学习  17-18
  2.3 神经网络应用于储层建模中的优势  18-20
  2.4 适于储层建模的神经网络模型  20-24
    2.4.1 径向基神经网络  20-21
    2.4.2 BP 神经网络  21-23
    2.4.3 RBF 与BP 用于储层建模的对比分析  23-24
  2.5 神经网络法储层动态建模的总体思想  24
  2.6 本章小结  24-26
第三章基于遗传BP 神经网络的储层建模研究  26-38
  3.1 BP 算法的基本原理  26-28
  3.2 BP 算法用于储层建模存在的问题  28
  3.3 遗传算法的基本原理  28-30
  3.4 遗传算法的特点  30-31
  3.5 遗传 BP 算法  31-33
  3.6 基于遗传BP 神经网络的储层建模  33-37
    3.6.1 网络结构的确定  34-36
    3.6.2 遗传算法的确定  36-37
    3.6.3 神经网络储层建模的程序实现  37
  3.7 本章小结  37-38
第四章神经网络法储层建模实例研究  38-55
  4.1 研究区地质概况  38-39
    4.1.1 研究区位置  38
    4.1.2 地层格架  38-39
    4.1.3 研究区开发历程  39
  4.2 油藏宏观动态模型参数求取及优选  39-40
  4.3 储层宏观参数的变化规律  40-41
  4.4 储层宏观参数的动态预测  41-48
    4.4.1 网络结构的确定  41-42
    4.4.2 时间变量的确定  42-43
    4.4.3 输入样本和训练样本的选取  43-44
    4.4.4 数据的归一化处理  44-46
    4.4.5 储层宏观参数预测模型的建立  46
    4.4.6 GA-BP 神经网络的测试  46-48
  4.5 储层宏观四维模型的建立  48-54
    4.5.1 数据准备  48
    4.5.2 网格设计  48-49
    4.5.3 地层格架模型的建立  49
    4.5.4 储层四维地质模型的实现  49-52
    4.5.5 储层四维模型的检验  52-54
  4.6 本章小结  54-55
结论及认识  55-56
参考文献  56-60
攻读硕士期间取得的学术成果  60-61
致谢  61

神经网络方法及储层动态模型的研究

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