中國石油大學(華東)張凱獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中國石油大學(華東)申請的專利一種基于自適應混合梯度的集合平滑自動歷史擬合方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120125373B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510609373.7,技術領域涉及:G06Q50/02;該發明授權一種基于自適應混合梯度的集合平滑自動歷史擬合方法是由張凱;晉興佳;劉丕養;張金鼎;嚴俠;張黎明;張文娟;王陽設計研發完成,并于2025-05-13向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于自適應混合梯度的集合平滑自動歷史擬合方法在說明書摘要公布了:本發明提供了一種基于自適應混合梯度的集合平滑自動歷史擬合方法,涉及油藏開發技術領域,獲取初始化先驗油藏模型參數集合與生產歷史動態數據;對預處理梯度更新方向進行自適應步長動態調整;對油藏自動歷史擬合目標函數梯度進行協方差預處理,構建預處理梯度更新方向;計算參數敏感性權重,并結合自適應步長動態調整策略在預處理梯度方向進行參數更新;構建混合更新方向;引入動量項加速收斂并抑制震蕩;根據優化算法迭代求解后得到的最終油藏參數集合,確定油藏參數的分布及目標函數變化情況,完成自動歷史擬合過程。本發明的技術方案克服現有技術中不能適應強非線性油藏系統,參數反演精度低、計算成本高的問題。
本發明授權一種基于自適應混合梯度的集合平滑自動歷史擬合方法在權利要求書中公布了:1.一種基于自適應混合梯度的集合平滑自動歷史擬合方法,其特征在于,具體包括如下步驟: S1,獲取初始化先驗油藏模型參數集合與生產歷史動態數據; S2,設置AHG-ESMDA算法的參數,根據自動歷史擬合函數變化情況,對預處理梯度更新方向進行自適應步長動態調整; S3,對油藏自動歷史擬合目標函數梯度進行協方差預處理,構建預處理梯度更新方向; S4,計算參數敏感性權重,并結合自適應步長動態調整策略在預處理梯度方向進行參數更新; S5,集成ES-MDA的集合協方差梯度更新方向和預處理后的梯度更新方向構建混合更新方向; S6,在參數更新的過程中引入動量項加速收斂并抑制震蕩; S7,根據優化算法迭代求解后得到的最終油藏參數集合,確定油藏參數的分布及目標函數變化情況,完成自動歷史擬合過程; 步驟S2具體包括如下步驟: S2.1,AHG-ESMDA算法的參數包括:數據同化次數、膨脹因子、預處理梯度方向初始更新步長、自適應衰減因子、動量項系數和混合權重; S2.2,根據自動歷史擬合函數變化情況,對預處理梯度更新方向進行自適應步長動態調整,公式表示為: ; 其中,的范圍為(0,1),為第次數據同化的目標函數大小的集合,為指數函數,為預處理梯度方向的步長; 步驟S3具體包括如下步驟: S3.1,在梯度下降中,預處理后的梯度更新方向為: ; 其中,是油藏參數,為正定矩陣,油藏自動歷史擬合的目標函數的梯度; S3.2,油藏自動歷史擬合的目標函數為: ; 其中,是先驗油藏模型參數;為先驗油藏模型參數的協方差矩陣;是油藏的生產觀測數據;表示油藏數值模擬器,表示觀測數據誤差協方差; 油藏自動歷史擬合的目標函數的梯度: ; 其中,為雅可比矩陣; S3.3,令,此時,預處理后的梯度更新方向為: ; 展開后: ; 雅可比矩陣表示為: ; 其中,是油藏參數和預測數據的互協方差,為預測數據的方差,公式如下: ; ; 其中,為油藏參數集合數,為第個集合的油藏參數,為第個集合的油藏參數的生產模擬數據,為生產模擬數據的集合; S3.4,化簡后的預處理梯度更新方向為: ; 步驟S4具體包括如下步驟: S4.1,將預處理梯度方向的步長分解為全局步長和參數敏感度權重: ; S4.2,使用步驟S2提出的對預處理梯度更新方向進行自適應步長動態調整策略,在每輪數據同化的過程更新全局步長,同時參數敏感性權重的計算方法如下: ; 其中,代表第輪數據同化過程中第個油藏參數與觀測數據的協方差向量,為單個集合中油藏參數個數; 步驟S5具體包括如下步驟: S5.1,ES-MDA的集合協方差梯度更新方向: ; 其中,表示第次數據同化的膨脹因子大小;是針對觀測數據添加的數據擾動; S5.2,引入混合方向權重平衡協方差梯度更新方向和預處理梯度方向的更新比例,并結合參數敏感度權重和全局步長得到參數的初步更新公式: ; 步驟S6具體包括如下步驟: S6.1,參考動量優化算法,引入歷史更新方向記憶: ; 油藏參數更新公式為: ; S6.2,根據S6.1得到最終的油藏參數更新公式為: ; 其中,為動量項系數,取值在0-0.3之間。
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