8月28日,从西南油气田公司获悉,公司创新研发的页岩气全区高效数值模拟技术,在长宁页岩气田顺利通过运算测试。本次测试构建了面积近500平方公里、总网格数超6000万、总井数超500口的大型数值模型,模型单次模拟运算时间仅需2小时,运算速度和效率较传统数值模拟技术提升超100倍。标志着公司在全区域、大井群、多段数、长井史的数值模拟技术上实现重要突破,将有力支撑长宁“压舱石”工程顺利推进。
数值模拟技术是油气藏动态分析和预测的重要工具之一,长期以来,由于页岩气田地质工程特征非均质性强、平台井组数量大、改造段数多、人工缝网形态复杂、开发机理和生产动态规律特殊等原因,传统数值模拟技术在自动化、智能化、计算速度和效率等方面难以满足页岩气田全区数值模拟的技术需要,严重制约了该技术在页岩气藏开发中的有效运用。
针对这一技术难题,西南油气田公司强化跨学科联合研究,引入GPU超算、机器学习、人工智能等多项前沿科技成果,集中攻关页岩气全区数值模拟技术,突破缝控体积精细反演刻画与页岩气千万级网格高效模拟两大技术瓶颈,形成了基于GPU超算的EDFM数值模拟、人工缝网高效反演及智能布缝、全区数值模拟自动历史拟合等多项技术创新,实现页岩气数值模拟技术重大跃升。
页岩气田建产区面积可达数百平方千米,为精细刻画井间、缝间储量动用规律,井间、缝间的网格精度在平面上需要控制到几米级,在纵向上需控制到分米级,模型总网格数量可达千万甚至上亿级,常规数值模拟软件难以进行运算求解。在嵌入式离散裂缝模型基础上,西南油气田公司引入GPU并行加速计算技术,重构模拟器求解算法,较传统数值模拟技术,基于GPU超算的EDFM数值模拟计算速度和效率提升100倍以上,显著提升了页岩气“全区+井群+缝网”模拟效率和精度,解决全区域模拟“算不动”的难题。
页岩气田生产井数可达数百口、改造段数超数千段,人工手动刻画每口井各段压后缝网形态面临工作量大、效率低、可靠性差的难题。西南油气田公司创新运用机器学习、人工智能算法等技术手段,建立综合考虑地质特征、改造工艺、施工参数等多因素的人工缝网自动、智能生成技术,实现了数百口井、数千段人工缝网形态的自动化、精细化、定量化表征,大大提高了“井网+缝网”模型可靠性,解决大井群模拟“算不准”的难题。
同时,针对长宁页岩气田投产井数多、生产时间长,开展全区数值模拟历史耗时久、调参工作量巨大、计算效率低的难题。充分发挥公司先进高性能计算平台的算力优势,创新形成多GPU协同的数值模拟超算技术和基于GPU驱动的人工智能机器学习算法,实现了全区数值模拟模型的智能迭代与生产数据的自动拟合,大幅提升全区模拟计算和校正效率,解决长井史拟合“算不快”的难题。