Xác định thông số vỉa theo lịch sử khai thác trên cơ sở phương pháp dò tìm tối ưu

CÔH2 việc này yêu câu một quá trình thay đôi các thônsí số vía giá định - tính thư - và đánh giá sai sô aiữa kêt qua tính toán bẩn tỉ mô hình và số liệu quan sát thực tế.. Đò hiện thục q

ĐẠI HỌC QUOC GIA HA NỌI

XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ VÍA THEO LỊCH s ử KHAI THÁC TRÊN c ơ SỜ

PHƯƠNG PHÁP DÒ TÌM TỐI ưu

M ục lục

Bảng giái thích các chữ viêt tă t

Danh sách những nguòi tham gia thực hiện đê t à i

Danh mục các bảng số l i ệ u

Danh mục các h ìn h

Phiếu tóm tắt nhũng kết quả chính bằng tiếng V i ệ t

Báo cáo tống k ế t

Đặt vấn đ ề

Tống quan các vấn đề nghiên c ú u

M ục tiêu và nội dung nghiên c ứ u

Xác định thông số mô hình qua sô liệu khai t h á c

Phương pháp lặp Newton cho hệ phươ ng trinh phi tuyến áp d ụ n s cho bài toán xác định Lhônti sô v í a

Một sô bài toán kiêm t r a

Các phát iriên tăng kha năntỉ và hiệu qua áp dụne thực t ê

Địn điem , thòi gian p hư ơ ng pháp nghiên cúu .

Ket quả của ớề tài .

Kết luận .

Phụ l ụ c

Tóm tãt nlìữtm kêt quá c h í n h

Ab st ra ct

Phiêu nhận đăng và ban sao bài báo sứi đ ã n s Tạ p chí K H & C N , Đ H Ọ G H N

I ỏm ũu báo cáo thao luận tại Hội Tha o "TỎI ưu và Tinh toán khoa h ọ c ”, Ba vi 26-29.4.2006, do \ lên Toán học và Hội tính toán điều khiên tỏ c h ứ c

Bia va tóm tãi bao cáo tại HN s v N C K H t r ư ờ n e Đ H C N , Đ H Q G H N

Ban sao Đê c ương và Hop đ ồ ns thực hiện đẻ t à i

Phiêu tom tăt kẽt C]ua nghiên cứu b ăn ° tiên1-7 Anh P h i êu đ ă n g ký kèt q u a n gh i ê n c ứ u K h o a h ọ c - c ỏ r m n t ỉ h ệ

4 5

6

7

8

10

10

10

11 1 1

13 15

21

21

21

22

25

.26 27 28

.43 45 50 56 5 8

I Bảng giải thích các c h ừ viết tắt

SPE Hiệp hội các kỹ sư dầu khí (Society o f Petroleum Engineers)SPE1 Bài toán kiêm tra thứ nhât do hiệp hội kỹ sư dầu khi đật raSPE9 Bài toán kiểm tra thứ chín do hiệp hội kỹ s ư dầu khí đặt raIMEX Implicit and Explicit Black Oil Model

C M C Canadien Modeling Group

RESSIM Reservoir Simulation Model

GOR Tý số khí dầu (Gas Oil Ratio)

WC U T Phân trăm nước trong dầu khai thác từ giếng

III Danh mục các b ản g sô liệu

Baim 1 Ọuá trinh hội của bài toán Via SPEI dòng chay I pha

Bang 2 Quá trình hội cua bài toán Via SPEI dong chay 2 pha

Bang 3 Quá trình hội lụ của bài toán S P E 9

Bans 4 Thòi gian tính cua các bài t o án

IV Danh mục các hình

Hinh I Sơ đồ khối c hương trình xác đinh thông số V i a

Hinh 2 Phục hồi áp suất ô giếng khai thác ( S P E 1 1 p h a )

Minh 3 Tý số khí dầu ( GOR ) ( I p h a )

Hình 4 Lưu lượn tí dầu tại uiếnií (] p h a )

Hình 5 Phục hồi áp suất ô iỊÌeng khai thác ( S P E I 2 p h a )

Hình 6 Tv số khí dầu ( GOR) (2 p h a )

Hình 7 Lưu lượng dâu khai thác(2 p h a )

Hình 8 Sơ sanh kẻt qua phục hôi với kêt qua ban đâu và quan sát tại g i ê n s 9 Hình 9 So sánh kết quá phục hồi giếng 1

Hình 10 So sánh kêt qua phục hôi giêne 420

Hình 1 I So sánh kết qua phục hồi giếng 920

1 5 16 17 17 18 18 18 19 20

20

20

V TÓM TẮT NH Ữ N G KÉT QUẢ C H ÍN H CỦA ĐÈ TÀI

- Phin triên và ứng dụm* p h ư ơ n g p h á p đôniỊ nhút hoá sô liệu cho bùi toán xác định

ỉhông sô Via dâu khi, nirởc n<ịủm qua sô liệu khai thác.

- Xúy ihniụ ihuật toán vu viêt c h ư ơ n g trình tính cho bài toàn xá c độ thám, độ róng các VICI ilũii khi hoặc nước iiiỊcĩm qua sô liệu khai thúc, m ột sô tinli toán kiêm tra.

- Cue kể ì qua chính cua dê tài đà được thơo luận tại H ội thao vê Tỏi im và Tính toán Khoa học cua H ội Tinh toán Đ iêu khiên tò chức tại Ba vì, íhơniỊ 4 nám 2006 và nhận JủnỊi trong Tạp chi K hoa học và Cóng nghệ, Đ ại học C/IIÓC via Ha Nội - "Xác Đ ịnh

Thôn” Số Via D ầu Theo Licit S ứ K hui Thác Trên Co' Sứ P h ư ơ n g p h á p GALỈSS- XEH T O \ Sưti Đôi"

- Hai báo cào tại hội )i"hị sinh viên nghiên cừu khoa học trường Dại hoc Cóng nghệ núm 2007.

/ Đoan Viêt P h an (K 49H ), "Phái triền trư ờ n g độ th âm cho m ô lùnli m ót độ rông cúct

các via nírtt ne, đ ứ t íịẫ-y trên CO' s ở so liệu k h á o s á t tụi g i ế n g ”

2 Bùi Huy H oang (K 49H ) và N ẹuyền Hữu Đ iệp(K 49H ), "Phát triển chư ơng trình tinh

b K ẻt q u a p h ụ c v ụ th ự c tế ( c á c sa n p h â m c ô n s n e h ệ , k h a n ă n s áp d im s thự c tẻ);

Xãv c/ựug đượ c một hộ ch ư ơ n g rrình x ác định ỉhõnu sô mõ hình Via theo /ịch sir khai thác dung ĩronơ nghiên cửu khoa hoc và cỏ thẻ s ư dụ n g trung thực tẻ khai thúc dãn khi, mrơc IÌÍỊÕIÌ1

e K ẽt q u a đ à o tạ o ( s ỏ lư ợ n s s in h v iê n , h ọ c v iê n c a o h ọ c n a h iê n c ứ u sin h

l a m \ i ệ c I r o n í i đ è tài);

Thu hú/ va hò trợ 03 sinli viên lluim gia nghiên cửu khoa học theo lurớiig cua tỉê tai

co 2 bao cao khoa hục lụi Hội nghi Sinh viên X g h iê n cưu K hoa học trưởng Đai học CÒHỊỈ n ^ h c năm 2006 Một hao cáo đạt gia i nhì.

d K-èt q u a n à n g c a o tiê m lự c k h o a h ọ c ( n â n g c a o trình đ ộ cán h ộ v à tăn Lĩ

Tlìôiiy q ua các senỉinure hội thao, cúc nội íhin<j vê m ỏ hình mỏ phoiVị và hai toán đồmỊ nhắt hoá sò liệu luôn đượ c cập nhật Cóc hoạt đ ộ n g cua đê lài oóp phán nánạ cao một bước về khci nâ n g imíỊ dụ n g các thành nai cua Toan học tỉnh toán va cíicti khiữn Corns nghệ thông tin đẻ g iai các bài toán mô p h o n g lớn tro n ẹ Cơ học nói cluiny Co' học chái long VCI chát khi nói riêng- Trièn khiu, ứng dụuq va khai thóc sir ílụiỉỊ’ các hệ ihoníỉ m áv tinh s o n g song.

e T ìn h h ìn h s ư d ụ n g k in h p h í;

- Tông kinh phí: ì 5 triệu đ ồ n g

- Dà nhận đu VCI chi cho các m ục đútvị theo d ự trù cua đê c ư ơ n g nghiên cửu gôm:

1 1 X ây dựnti đề cư ơ n g chi tiết 0.5 triê '11

1

2 2 Thu thập và v iết to n s quan tài liệu 1.0 triệu

! 3 3.3 Chi phi hoạt đ ộ n g ch u y ên m ôn 1 1.0 triệu

VI BÁO CẢO TÒNG KÉT

Tro nu côim nghệ tính toán khai thác các vía dâu khí, việc xác đinh thõntĩ sô mô hình

Via theo lịch sứ kh a i thác là c ô n g đ oạn quan tr ọ n g đê x â y d ự n g m ô h ìn h sò phù h ọp m ỏ

phóng hoạt độntí, tính toán khai thác hiệu qua các Via dâu CÔH2 việc này yêu câu một quá trình thay đôi các thônsí số vía giá định - tính thư - và đánh giá sai sô aiữa kêt qua tính toán bẩn tỉ mô hình và số liệu quan sát thực tế Ọuá trinh này đượ c thực hiện liên tục cho đến khi nhận được sự phù hợp cân thiết siữa kết qua tính và sỏ liệu khai thác thực té và hiện nay chu yếu làm bãnạ tlui cõiiiỉ tổn nhiêu thòi gian, độ tin cậy chưa cao vì vậy gảy khônẹ ít

k h ỏ k h ă n t r o n LI v i ệ c đ ê x u â t k ẽ h o ạ c h k h a i t h á c c á c V ìa d â u , đ ặ c b i ệ t là c á c \ la c ó c â u t r ú c phúc lạp, các Via lớn, hoặc mo cỏ nhiêu Via phân tán [Trương Côntĩ Tai 2005; Phạm Thu Thuy 2005]

Việc phái triẻn các phươim pháp và chương trình xác định thôno sỏ mỏ hình vía dầu

k h í , h o ặ c iuicVc n t i â m t h e o l ị c h s ư k h a i t h á c đ a m b a o t í n h k h á c h q u a n v a đ ộ t i n c ậ y c a o h i ệ n đanư dơọc quan tâm nhiêu trên thê giới c ũ n ” như 0 Việt nam Nó vừa có V riíihĩa khoa học vìra cỏ V n g h ỉu k i n h tê.

2, Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

Nhiêu phưonti pháp xác định thôníĩ sò mô hình vía băng các chươníỉ trinh - Tự độn LI phục hồi lịch sư đã được phát triển (Ne-Zheno Sun, 1994) T r o n s đó các plurơne pháp áp ckmíi lý thuyẻt điêu khiên tôi ưu to ra hiệu qua và được SU' d ụ n s nhiêu hon ca Tuy nhiên một sô phironu pháp đòi hoi nhiêu kỹ thuật phức tạp, va thưòníi vêu câu phát triẽn n ẻn u chii'O'iiii trình linh toán mô phóim Via phù hợp (hoặc phai có ch ươn í trinh ntỉuỏn đê thay đôi): khỏi k ạ n m tính toán lán, hiệu quá chưa cao ( Đ ặ n a Thẻ Ba 2003; Warm Y., 2000,)

Ap dụng phưorm pháp lập Gauss-New ton cho hệ phưcmỵ trinh phi tuvẽn có ưu điêm la dơn gian, cho phép su dụim các phân mềm mỏ phong Via có sẵn ( nh ư la một ham ân), vân đẻ la diêu khiên đưọc các file d ữ liệu vảo vá file kêt qua ra cua ch ươn tí: trinh mỏ phona (Kengjun Zhang, 2002 L.Kent Thomas, 1971 ) Mặc du vậy khi SU' dụne trục tiẻp phương pháp lặp (Úuiss-Nevvion tlurờna tíặp phai vãn dê hội tụ vi hệ phưưntí trinh là phi l iụẽ n mạnh, \ì \ ậ \ áp dụntz cho thực té còn khó khăn (Fengjim Z h a n s 2002) ĩ ro i m đẽ túi này

p hư ơng p h á p tập G a u s s - N e u t o n sưa đ ỏ i đượ c SƯ d ụ n ií đê e ia i lie cac p liư ơ n ạ t r in h phi tuyên thu nhận được khi cực tiêu hoá hàm sai sỏ đa m bao tính hội tụ cho các bai toan phi Uiyèn nụmli đặc biệt la các vía lớn lính bắt đồnti nhất cao Gi am lũi da \C'II cà LI mo phong, tiẽt klộm thơi gian tinh toan Nuoái ra một só k\ thuật eìiim dã được ap dụm: đô qua trinh lụp \ uọt «.|ua các điêm dừng hoặc các cực tiên dia phươnn

I r ên CO' s o p h ư o n t ĩ p h á p và t h u ậ t t o á n đ ã p h á t t r i ẻ n c h ư ơ n g t r in h t ính t oá n x á c đ ị n h

một sỏ loại thông sỏ Via cơ ban như độ tham, đọ rong đci đu ọc tạo lụp Ch ươn 2 trinh co the sir durm trực tiếp khi dùne chương trinh mỏ phong Via RE SSI M (Viện Cơ học) hoặc IMEX ( C M G Ca na da đ a n ” sứ dụng rộng rãi 0' các Công ty dâu khi trên Thê giói và Việt

n a m ) h o ặ c v ớ i n h ĩ r n í i s ứ a đ ô i n h o k h i d ù n g v ớ i m ộ t p h â n m õ m m õ p h o n g \ l a k h á c

Chươnií trình đã sư dụna đê xác định thông số cho một số m ô hình Via ví dụ Các két qua cho thấy lắt các bài toán đều hội tụ và cho kẽt quá nghiệm với độ chính xác khá cao \ à hoán toán có thê đưa vào áp dụng cho tính toán thực tê vía hiện có cua Việt nam

Dê thình ” iá kha năim áp dụnti cho via thực lẻ, chương trình đà sư dụim dô xác định IrLiònti clộ thâm cho mo Bạch hô, các kẻt qua ban đâu cho thây t r ư ờn a độ thâm lim được cho kết qua mô phoníi phù h ạ p hơn trường độ thâm hiện đa ng sư dụng Tuy nhiên do Via thục lố có kích lluróc quá lớn, cấu trúc phức tạp nên số tham sổ cua mô hình thường rất lớn

vi vậy quá trinh tinh toán trên một máy tính PC đon còn nhiều khó khăn về thòi 2Ían tính

Đò hiện thục quá trình trinh lính cho Via thục tế, n âna cao hiệu qua và thời íỉian tính toán, càn phát iriên các mô hình mà các tham sô mô hình Via được biêu diễn qua các tham số cua các tính chất địa vật lý Via, lam giam sô lưọng tham sô mô hình Via cản phai xác định hoặc phái Iriên các c hươ nu trình (ca phân mém mô phong và c hư ơn g trình xác định t hôns sỏ) chạy trẽn các hệ tính toán song song T r o n s khuôn khỏ cua đẻ tai ca hai huÓTm cùntí đã đuực dỏ cập và hồ irự một.phần kinh phí đê nghiên cứu phát triến Các kết quá ban đàu đã được háo cáo và thao luận tại Hội ntihị sinh viên ntỉhiên cứu khoa học irưòim Đại học

Cỏn” imhệ năm 2007 Trontí đó báo cáo thứ thứ nhât với tiêu đẻ "Phút triển trư ờ n g độ

thảm cho m ó h ì n h m ộ t dô rô n g cua các vía n ú t / ne, ĩlủl ÍỊÚ V trên co SO' sô liên k h á o sút tụi iịiẻrì” " phát t nẻn theo hirứniĩ thử nhất Báo cảo thứ hai đi theo hưóntĩ thứ 2 với tiêu đề

"Phát triên ch ư ơ n g trình tính toán so n g so n g trên lítpi, áp d ụ n g cho các bùi toán đồng

Illicit lioá sô liệu".

3 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

3.1 Bài toán xác định thông số mô hình vỉa dầu-khí qua số liệu khai thác

з L I Mô hình mô p h ỏ n g vía dầu-kh ỉ

Trong tính toán khai thác các Via dầu khí hav nước ne âm CÔ112 cự hữu hiệu đã được

p h á t t r i è n v a s ư d ụ i m r ộ n Lí rãi đ ẽ t í n h t o á n c á c p h ư ơ n e á n k h a i t h á c la c á c c h Ươn a t r i n h , phần mềm linh toan mô p ho ne Via Troim các ch ươn tì; trinh, phán mèm nay, mò hình SU' dung hiệu qua nhát hiện nay la mò hình d on e chav ba pha ( dâu-khí-nuớc: ki hiệu Vói chi số

и II, X’) irong mỏi Irướna m n ư (Black Oil Model) [ Dươn g Níỉọc Hai va Đặna Thể Ba,

2002 CaKin, C.M., 1990], Các phưonti trình mò ta chuvẻn độnLĩ cua d ò n s cha\ ba pha troim \ la \ lèt O' dạne:

T m n u đó các thôntỉ số cua mô hình 20 m các thông sô đặc trung cho tính chất hình học

va vật lý cua môi trường c ũn a như cua các chât lóna như: độ rỏna (ộ) độ thâm (k), độ e,ian IK) thê tích (B) độ nhót (//), mật độ (p), độ thâm tương đôi (kr) _ CỊ lá lưu lượn ti tại các lỉiếim Cúc tham biến cua mỏ hình là áp suất (P) độ bào hoà cua các pha (.S').

NiiOíìi ra dò đ ó n u k ín hệ p hư ơ n g trìn h , còn cân th è m các biê u th ứ c ctónu k in các diêu kiên ban dầu \ a điều kiện biên [ Dưưna Níiọc Hai và Đ ặ ne Thê Ba, 2002 Calvin, C.M

19901-C á c p l u r ơ i m t r in h ( 1 )-{3) 19901-CÙI12 vói c á c b i ê u t h ứ c đ ó n g k í n đi r ự c s i a i bănt i p l u r o n u p h á p

sô d ê tlui n h ậ n c á c p h â n b ô t h e o thời Líian c u a c á c t h a m b i ê n t r ạ n s t hải c h í n h c u a Via n h ư

áp suâl, độ bão hoà p h a tronỵ quá trình khai thác Tr ong bài báo này chương trình mô phone SU' dụntĩ là chươníĩ trinh IỈV1EX ( CMG- Ca na da ), p h ư ư n s pháp ciai lả phươna pháp sai phân hữu hạn Mặc dù vân tôn tại nhĩmư khó khàn nhât định, các chương trinh mỏ

p h o i i i i M a đ ã đ ư ự c p h á i i r í ê n v à SU' d ụ n u r ủ t t h à n h c ò t i i ỉ t r o n n c ò n " t á c l í n h t o á n c á c

plurorm án khai thác các Via dâu khí, nước ntiâm trẽn thẻ eió'i cũn ti như 0 Việt nam

Tu\ nhiên độ chinh xác cua các kẻt qua tinh băntỉ mô hình phụ thuộc váo tính chính

x á c c u a c á c i h ô n u s ô m ỏ h ì n h V i a v à h i ệ n n a y k h ó k h ă n l ớ n n h ấ t t r o n g k ỳ t h u ậ t v i a v ẫ n l a

xác định các t h ô n s sô mô hình, công việc tôn rât nhiêu thơi eian, cỏna sức

3.1.2 Xúc định thông so vía qua p h ụ c hoi lịch s ử so liệu khai thác

Khi một mõ hình mô phỏntí Via đà dược xây dựnạ, bài toán lính toán dự báo các phương

án khai thác là có thè đ ư ọ c giai quyêt vân đẻ còn lại trong quan lý khai thác là chọn phưưim án trẽn CO' SO' các tính toán dự báo Bai loán quan lý này có thê ưiai quyẻi trên CO' SO' nhép nôi bai toán mô phony; Via với hài toán điêu khiên tỏi ưu [Baaus Sudarvanto 19941

K h o kh ăn dâu tiê n k h i áp d ụ n ii p h ư ơ n g pháp sư d u n s c ỏ n tí cụ m ỏ p h o n g vào tlụrc tẻ lá CL1C thonn sỏ cho mo lnnh mô phona phai d Li ọc xác đinh phú hợp sao cho các kèt qua mõ phung I11Ò Ui dúng cac quan sál tlụrc lể Một mõ hình mô phony; \ i a đúnư phai thoa mãn hai diêu kiện sau:

- Cõng cụ mô phong phai cho phép lặp mỏ hình mỏ ta diìnii bái toán vói llụrc tê quan sai

- c uc thòng sô cLIU mỏ hình phai được xác định đú nu \ (Vi các t h ôn ” số V la thực tê

Trout: Ihực lé \ iệc xác định chính xác các t hòne sô cho cac mô hĩnh cho toan bộ \ la la hết sức khỏ khăn Tu> nhiôn một may mãn khác là các biên trạng thái (áp suât độ bão hoa

) c ó t h e x á c m ộ t c á c h d ê d à n i i t ạ i c á c ị í i ê n t i ( k h a i t h á c h ơ ặ c b ư m é p ) t r o n a q u á t r ì n h

khai thác Via (lịch sư khai thác) Từ đó, với yêu câu mội mò h ì n h đung phai cho két qua dúnư vỏ'i các L!Ìá trị cua các biên trạnn thái quan sát khi các thỏniĩ sỏ \ i a đnục chọn dủnu

v à n m r ợ c l ạ i d ú i n t ! t a c ó t h ê s ư d ụ n e c á c g i á t r ị q u a n s á t c u a c á c b i ê n t r ạ n e t h á i đ ẽ x á c

di n h c á c t h ô n ư số Via thÔHLĩ q u a c á c m ỏ h ì n h m ô p h o n g v í a ( p h ụ c hồi lịch sư).

3.2 P huong pháp lặp Newton cho hệ phương trình phi tuyến áp dụng cho bài toán xác định thông số vỉa dâu khí, n u óc ngâm

3.2 / A p ílụniị p h ư ơ n g p h á p điều k h iên tố i II II cho bài toán x á c định thông so vỉa

Tro nu thực tế mô phorm Via, các tham hiên như áp suât tại giêng (đáy e iêns hoặc miệntí mèn” ), ty sô dâu-nước, ly sò klií-dâu thườnỉỉ được sư d ụ n s đê xác định, hiệu chinh các ihõnti sô mô hình \ ia Tr o ne quá irinh xác định, hiệu chinh các thôntỉ sò via một sỏ thông

só và linh chãi chât lontz coi nhu đã bièt một sô t hône sỏ khác cân phai xác định Tập các

thôim sô cán phai xác định, hiệu chinh kv hiệu là X(Xj, X \ X \ ) Mực đích đật ra troniỉ bài bao náy la xác định lập các ihỏnti sô X sao cho sai sô binh phươ ng uiữa kêt qua tính toán từ

mô hình và các íĩiá trị quan sát thực tê cua các tham biên là bé nhất Ví dụ nếu có bộ dữ

liệu quan sát la áp suất lại các ííiếníỉ p " h\ khi đó hàm mục tiêu sẽ la [3,4,5]:

Troim đó : U'A là trọnII số ; p k"'" là íiiá trị áp suất quan sát, / Y ‘" là tỉiá trị áp suẩl tính

toán băng; các ch ươn tỉ trinh mô phong Via, m là sô điẻm quan sát.

Các thông sò cân xác định X ( X ị.X:, Xs) t hôn" I hườ ns là độ rỗne độ thấm cua các

vung khác nhau tron tỉ Via, mỗi VUI12 có thẻ một hav nhiêu ô lưó'1 Dựa trên các hiêu biết vè

\ i a i h ó n t ’ q u a c á c k ỹ t h u ậ t v i a c h i m e t a c ó t h ê c ó đ ư ọ v c c á c r à n s b u ộ c c h o m i ê n g i á t r ị c u a

cac lliòny sò :

Như vậv bái toan xác định thông sỏ Via SU' d ụ n s các chươnt! trinh mô phoni! Via và sò

liệu lịch sư khai tháu được phát bieu dưỏ'i liạnẹ bai toán tối LIU như sau: Xác định tập các

iỊia trị X íX ị.X ' \ X \ t với các rà na buộc (5) đẻ hàm sai số (4) E í.X :.X \ X \) đạt 2Ĩá trị cực

3.2.2 P h ư ơ n g p h á p lặp G u u s \-N e \v to n s ử a đổi c h o h ệ p h ư ơ n g trình p h i tuyến

Đô cực hoá (4) ta có phương trình

1 rong do A la yia trị gia dinh ban đàu cua tập t h ôn ” số, ỖX la sỏ tzia phai um đê hum E

địil cục liêu lại A ■+ỔY

0 1= 1.2 N !6)

Sư dụng khai triền Taylor đên đạo hàm bậc nhàt cho ham F (X / Irony phưoMLí trình (6);

hình phươim tối thiêu Troníi đó, các đạo hàm riẻne cua hàm ân F (X ) tính đn ợc thông qua

clurơniỉ trinh mô phónsí via băim cách tính toán mô phong với một thav đỏi cua một thông;

số X, tron í! khi giữ n au vẻn các thôna sỏ khác Đôi vói bài toán xác định t hôna sô Via,

phưorm trinh (8) là phi tuyên vi vậy các phương pháp lặp phai được áp dụne và luôn nặp phai van đề hội tụ Đê aiai quyết vân đẻ hội tụ, đã có một sô kỹ thuật dò tìm được áp d ụ ns nhu dò tìm theo lurớim ỉ h ư ó n ” Liradient cua hàm hoặc liướnu của bước lặp Newton), hav

\ â p xi đa thức [Sun Ne-Zhenẹ, 1994; Cheniz 1992; Fletcher, 1987] đẽ dam bao Sỉiá trị hàm mục tiêu iĩiam sau mỗi bưoc lặp Tuy nhiên khi áp dụn g cho các hài toán thực té các kỹ iluiật náy c ũ n Lĩ khỏnn mây hiệu qua vì yêu câu chạy nhiêu mỏ phone xuôi, quá trinh lặp

h a \ bị t l ừ i m ơ c ụ c t i ê u đ ị a p l i u ' 0 ' i m h a y c á c d i ê m y ê n n < j ự a h o ặ c k h ô n g h ộ i t ụ

Đẻ khác phục các nhược điên này một sô kv thuật mới tron tí việc ” iai các bài toán tòi iru dã đ LI ọc áp clụn” , phát triên, tron" dó phirơnn pháp Gaus-Ne\vton sửa đỏi tó ra hiệu qua nliãl \ à co the tóm lãt n hu sau:

Ciiu sư sail m ỏ i làn m ai lập G a u s s -N e v v to n từ (8), c h íin a ta cỏ dược giá trị

A" ' = X ‘ + ỔX", eiá trị hàm E sau đo được kiêm tra tại x " +l nếu E (X "+I)<E(X") thi bước lặp íiọi là thảnh e ône và tiếp tục các buớc lặp tiếp theo Nêu E i X 1 ') > E ( X ’j bước lặp

Gauss-Newton tỉọi la khùim thành công, khi đó quá trình dò tìm theo các hướntỉ khác nhau

d LI ọc áp dụnơ [Sun Ne-Zhensỉ 1994]: Hưó'rm quyết định đê dò tìm sẽ là

u vá hưóng do tim trung vói hướng cua N h ư \ ậ ) sau mỏi bước lặp ta luôn có thê tim

dược V = / V - s x " sao cho E{X"*')<ErX"t \ỎI ỔX" xác đinh từ ( 10) hãng \ iệc tăng dãn

g i á t rị c u a / 1 r o n g h a i b á o n à v Lĩiá t rị / l i n h t h e o b i ê u t h ứ c :

= lit* 10 * / - 0.001 ( I I )

Troll” dó Ả,,=!).(): m = \ , 2 M M A X là số lân tăng /_ căn thiết đê đè điêu chinh hướnu

cho đốn khi nhận được điều kiện giam cua hàm mục tiêu tron Lĩ mỗi buỏc lặp Gauss- Ncvvton

Đê thoát khói các điếm dừng hoặc cực tiêu địa phương, cách ìỉủy nhiễu đơọ'c thực hiện

b ả n i ỉ c á c h thay đ ỏ i lẩn lu'Ọ'l s ố g i a c u a c á c t h ô n tí s ố k h i t í n h đ ạ o h à m r i ẽ i m s ố c u a h a m m ụ c

tiêu trơn" (10)

Trên cơ so phưtrns pháp và các kỹ thuật đã trình bày 0' trên, c hương trình tính dã dược viẽt bãim nuôn ntũi FO RTR AN Thuật toán chính cua ch ươn ạ trinh, trinh bày trên Hình I Chươim trinh sau đo đã chạv llnr kiêm ira và tính toán cho một số ví dụ áp dụnti

Tinh đạo ham Ị Ị- ( X )

G iá ìứ hộ th õ im sô X"= (X"!.X"2 X ' J

- (|ỌI diươnL! trinh mõ phonư

- Tinh hám sai sổ E'-EtX'ì

- Tinh hệ sô cua (IU)

- (iiai phưoníi trinh (10) tim §x

- Tinh x = \ sx

- Ill II cHuưiìl: trinh mò phont;

- I in h ham >ai sò E= E(X)

Khỏrm hội tụ

/DEL - / DX",=(U)05*X'r

I L t r = ILAP-l

Hinh I So dò khôi c hương trinh xác đinh t h ôn ” sỏ \ la

3.3 Một số bài toán kiếm tra

3 3 1 Xiíc Llịnh th ô n g sô m ô hình via cua bùi toán S P E /

I IX1 nLỊ bai loan này mo hình Vi a đê xuất bơi Aziz s o [Aziz O.S 1 c>s I : Dư ơ n‘j Neọc llai \ a Bặng 1 hò Ba 2002] va được SPE (SocictA o f Petroleum EnLiincer>) 'Li dụnư nil LI

mộl I ro nu nhữnc bài toán mẫu ( S P E I ) đẻ kiêm tra và cluiân hoa các chương trinh mõ

p h o i v ' M a t r u o v k h i c ô n ư h ổ v á đ u a Vi i o ú p d ụ n g i l ụ i v t è B a i l o á n n à > t h u ộ c l o ạ i b a i t o á n

dõntĩ chav 3 pha 3 chiều, bom ép khí 5 điẻm Trong đó pha nước tôn tại dạng nước liên

kct va k h ô n g c h u y ê n đ ộ n g ( 5 „ = 0 1 2 , s„ = 0 8 8 , 5 , - 0 0 ) V i a c ó kí ch t h ư ớc

3 04 S\ 3 04 8x 30 mm Quá trình hoạt động cua Via đã được mô phong đầ\ đu hăng IMEX voi

m ỏ h ì nh Via iiổm 1 0 x 1 0 x 3 ô lưới T r o n g Via c ó 2 g i ế n g 1 g i ê n g k h a i t h á c đ ặ t tại ỏ l uỏi

(10,10 3) I ” iếng bơm ép đặt tại ô lưới (1,1.1) (lóp trên cung la 1 ) Thơi gian mò phong là

10 năm

KÌl qua mô phoim với tập thông sô tỉốc cua bài toán nay được giữ lại một phân nhu la

số liệu quan sát (59 eiá trị áp suất tại ô giếng khai ihác iheo thòi gian) Sau đó các thong sò

lính loán mô phoim phù họp vói số liệu quan sát

Các thôn” số cân xác đinh la độ thấm theo hướng 1 cua các lóp (3 thòng sô giá trị độ thấm lá bầnti nhau trontí mỗi lớp) Chư ơng trình dã sư dụng cho hai trường họp là dòng L-hay 1 pha \ à hai pha (iươim ứne là có và không có giêng bom ép) Trên Bang I là kêt qua cua CỊ LI ã trì n h hội t ụ v á t r ê n Hình 2 , Hình 3 v à Hình 4 l à két qua phục h ỏ i lịch SU' sua á p suầl lại ô lưứi chứa Liiếnti khai thác, lưu lượng dâu và ty số khí dầu (GOR) cho bài toán mội phu Tuơniỉ lụ Bántỉ 2 và Hình 5, Hình 6 va Hình 7 la kết qua tính toán cho bài toán Sl’ KI hai pha (có Líienư bơm ép) Kết qua cho thây nghiệm tim được ơ bài toan nay gán

Thot gian "g a y ỈD0C0

18000 ■ I50Ũ 0 ■

200*1

r r»0« gian ngay

Hình 6 Tv số khí dầu ( GOR) (2 pha) Hình 7 Lưu lưọne dầu khai thác(2 pha)

3.3.2 Xúc định (h ôn g sổ ch o m ô hình V U I cùa b à i tuủn S P E 9

Bài toán kiêm tra mô hình Vi a t h ứ 9 cua hiệp hội dâu khí ( SPE9) (Killoutĩh 1995) la bài toán 3 pha, 3 chiêu, V i a có kích thước 2200x2300x1 10m và tính bât đônsi nhát cao (độ thấm và độ rỗim thay đôi mạnh theo khôny gian), được khai thác bơi 25 siêrm kliai thác va

I niêim bom ép, thời íĩian hoạt độn e là 2.5 năm Tr ong bải toán, mò hĩnh Via chia thanh

2 4 \ 2 5 \ I 5 ô [ LI ó i có độ thâm khác nhau, độ rone cua các ô khác nhau theo lớp Đè kiêm tra chưoriLi trình xác định thôníỉ sò mỏ hình Via cho bài toán này, cách làm cĩinc được tiến hành nrơnu lự như hai toán SPE I Kêt qua mô phóng cua bà] toán SPE9 là áp SLiât tại các ó ííiêna khai thác cìiníi được íiiữ lại như là sô liệu quan sát về áp suất Sau đó thône so Via la

Sai số hàm mục tiêu

Số lân lặp

Sai số hàm s ố lãn mục tiêu ! lặp

Sai số hàm mục tiêu

a)Lưu lượniỉ dầu aiếníỉ 9

2200 I-

.2 0 0 0 -

ỉ 1 0 0 0

-• Quan sat Phuc hoi

B a n d a u

4 0 0 6 0 0

Thoi gian (ngay)

b) áp suât ô chứa eiếntí số 9

Ban dâu

Q uan sai Phuc hoi

«—* —•—*

4 0 0 6 0 0

Thoi gian ingay)

c) Ty số khí dâu ( GOR) iỊÍêng 9 d) Độ n s ậ p nưức ( WCUT) Ịiièn” yHình 8 So sánh kết qua phục hồi với kết qua ban đâu và quan sát tại eiéntĩ 9

Baim 4 Thời eian tính cua các bai toán

ỏ lưới thông sô Sô lần lặp Sai sỏ I Thòi 2Ían

3.3.3 B ước đâu th ừ n g h iệm x á c định độ tliâm cho via th ự c tê

T a n s mórm mo Bạch hô là một Via lớn, tinh bất đ ô n e nhât cao, mỏ hình Vi a hiện đang

s ư d ụ n a có k í c h thước 7 2 5 0 x 2 3 7 5 0 x 1 4 2 0 m đ ư ợ c t h a n h 2 8 x 7 8 x 3 4 ỏ I LI ỎI mồi ó lưới co

kích thước 250x2'5ơx50m (T rương Cò ng Tài và Ntiuyền Văn ú t , 2005) Các thôn tí sô cho

mô hình cò hiên đan í! SU' dụim la két qua phân tích tòn II họp các tai liệu nuhièn cứu khao

s á t Vi a t ừ n ă m 1 9 9 2 đ è n n a v N ó i c l u i 112 c á c thòng s ỏ x â y d ự n ạ m ỏ h ì n h V i a c o đ ộ t i n c ậ \

Iihàt định và kel qua mô phoim đã phan ánh đ ủ n s một phẩn lịch sư khai thác Tuy nhiên đô đáp ửn s nhu càu tính toán dự báo, thiết kê khai thác Via t ro n a eiai đoạn tiếp theo, nhảt la uiai đoạn có khai thác tántỉ c ưò n e băne bom ép nước thì mỏ hình hiện tại chưa đáp ửnLĩ ckrợc

VÓI mục đích phát triên c hươ na trình cho áp dụnii thục tẽ nõn chunL' tôi đà su dụng đó phục hôi l ị c h sứ cho t â n a m ónạ mo Bạch hô T u\ nhiên đây la mo có kích thunv rát lon lính bât đỏim nhàt cao nên k hôna thê c ùne một lúc xác định làt ca các tham sõ \ :a (hơn

1 50000 tham số) đê phục hồi lịch sứ, nên bước đầu chươ ng trinh chi xác hệ số c u a độ t h ấ m

lliấm theo từng lớp s ố liệu lịch SƯ khai thác lả áp suất và độ ngập nước tại UU ca cae ơiếnti (hơn 150 iiiếnư) ironu thòi eian từ 1998 đến 2003 (15 năm) Các tham sổ \ i a khác khôntí thay đôi Kết q u á p h ụ c hồi lịch SU' b a n đ ầ u c u a c á c i ĩi ế ng t r ìn h bàv t r ẽn c á c Hình 9- 11 Kết qua cho thấy phục hôi lịch sư tại các giêng này la t ương đôi tốt Tuy nhiên chươnư trình chí mới thay đôi hệ số cho độ thâm cho Lima lóp (34 lớp) nên vẫn còn nhiều uiếnti chưa phục hồi tốt Đê có kết qua tốt hon, việc thay đôi độ thấm cho toàn Via và các thôns số khác cần đưọc thực hiện

Hình 9 So sánh kêt quá phục hôi s iê n "

Thoi Oi ãCr ( D M* •

Hình 10 So sánh kết qua phục hôi ạ i ê n s 420

Hình I I So sanh kẽt qua phục hỏi ciẻriLi 920

3.4 Một số hưóng phát triến đế tăng khá năng áp dụng thực tế

3.4 ỉ Thum so h oá cá c thum sô vỉa đê g ia m sỏ biền cho bùi p h ụ c h ội lịch su

Khi áp dụng cho các bài toán thực tê do kích thuớc Via lớn tinh bát đỏnti nhãt cao Vì vậy các mô hình thườn tỉ có số tham sỏ rất lớn do việc phai chia nho các ô lưới hoặc sư dụnti các mô hinh phức tạp như mô hình hai độ rong, hai độ thâm

Đẽ mỏ hình Via dam bao mô pho na được các đặc tính cua các Via nứt ne đứt iiãy như các mo tânti m óna cua Việt nam mả k hône phai dùng mô hình hai độ tham, hai độ rồnư lãm giam số thông số Via x uốne hơn một nua va tiêt kiệm rất lớn thòi gian tinh toán Một

mô hình môt độ tham, một độ rỗne sưa đôi phù hợp với các đặc tính nứt ne dứt say đã

đ ư ợ c p h á t t r i ê n v à k ê t q u a k i ê m t r a c h o t h â y c ó s ự p h ù h ợ p n h â t đ ị n h

Nội duntỉ chính cua nghiên cứu đã được lônu kên tronti báo cáo khoa học cua sinh \ iẽn imhiên cửu khoa học và đã được trinh bav và tháo luận tại Hội ntíhị sinh \ iê n tmhiên cửu khoa học irườntĩ Đại học Cônti imhệ năm 2006

Việc áp dụng mỏ hình nàv và sư đụntỉ chươníĩ trình xác định thõntỉ sỏ đê chinh xác hoá truừnu độ thâm và độ rồns cho mô hình theo các sỏ liệu khai thác sẽ được tiếp tục thực hiện tron tỉ thòi tiian tới

3.4.2 P hái triêu và úp d ụ n g kỹ th u ật tính toán so n g song

D o d ặ c t h u c u a h à i t o á n x á c đ ị n h t h a m s ô m ô h ì n h v í a t à s ư d ụ i m t h ờ i m a n t í n h r ât l òn

Vì vậv một hướnii phát Iriên khác đẻ tãnii hiệu qua SU' dụntỉ t ron2 thực tê la phát triên các

kỳ thuật tính toán song Sony Một thuật toán soim soil" định hưứiiií ứn« đunu tronL' các hai toán đông nhât hoá sô liệu đã đ u ọc phát triên như la một đẻ tài sinh v iên nghiên cửu khoa học va báo cáo cũníĩ đã được trình bày và thao luận tại Hội nạhị sinh viên Nghiên cứu Khoa học trườrm Đại học Côim ntỉhệ năm 2006

4 Địa điêm và thòi gian nghiên cúu

Các tmhiẻn cứu được thực hiện tại Bộ môn Thuy- Tin học Khoa co học Kỹ Thuật va

Tự Độnu hoá, trưònư Đại học C ô n s N sh ệ , Đại học Quỏc ơịa Ha Nội Các tính toán được thực hiện trẽn các máy tính PC cua bộ môn Các tính toán SOH2 song được thục hiện trên các má\ cua p h ò n s máy cua trườnII, Máy tính hiệu năng cao cua Trung tâm tinh toán hiệu nãntĩ cao trưont> Đại học Khoa học tự nhiên Đại học Quốc Líia Ha Nội vá máy tính bó cua phònn Ĩ h u y- Tm học, Viện Co học

Thù'1 ííian thực hiện đề tài tù' 1/4/2006 đèn I 4 2007

5 Ket quá nghiên cứu

1 C á c c ô n s b ô liê n q u a n đ ế n k ết q u a c u a đ ẻ tai

- Cúc kê/ Cịua chinh CIILI đe lài đã ch rực thao íuận tụi H ụi ỉlìtiu vé’ Tôi Mí va Tinh ỉnuu

K hoa học cua H ội Tinh toán Điỡii k h id ì to chức rụi Bơ vi tháng 4 lìãm 2<II)6

- Mội hài háo đa nhận đủng trong Tạp chi K hoa học vú Cõiiíỉ HỊihệ, Dụi học íỊitãc via

Hà Nội "Xúc Đ ịnh Thông S o Via D ầu Theo Lịch Su Khui Thức Trên Cư S ớ

Phươnỉị p h á p G A U S S -N E W T O N Sứu Đói"

- Hai bủn cáo lụi hội n ỵ h ị sinh vién nghiên củĩì khoa học trường Dili hục CÔI ty Iiyhụ

5/2007:

1 Đoàn Viẽt Phan(K49H ) "Phút triẽn trư ờ n g độ thâm cho m ô hình m òt đỏ rồn<’ CÍUI các via nírtt nẻ, đ ú l g ẫ y trên c ơ s ở số liệu kháo sút tạ i giến g "

2 Bùi H uy H o à n g (K49H) và iXgityên H ĩm Điệp(K49H) "Phát triên c h ư ơ n g trìnli

tinh toán so n g soníỊ trên m pi, úp (lụn” cho các bùi toán đồng nhất huủ số liệu"

b K ết q u á p h ụ c v ụ th ự c tê ( c á c sá n p h â m c ô n s n g h ệ , k h a n ă n s áp d ụ n s

th ự c tế);

- X ây ílụv% đượ c m ột bộ c hư ơ ng trình x á c định thõng sô mủ hình via theo lịch s ứ

khui thác íỉimg trong nghiên cún khoa học và có thê s ư dụng tronv thực tẻ khai thác dâu khi, nước ngâm.

c K êt q u a đ à o tạo ( s ỏ l ư ọ n s sin h v iê n , h ọ c v iê n c a o h ọ c , n g h iê n c ứ u sin h

làm v iệ c t r o n e đ ê tà i);

Thu hút vờ hô ỉ rợ 03 sinh viên tham gia nghiên cini khoa học theo hướno ciìư đế lùi,

co 2 hão cáo khoa hạc tại Hội nghi Sinh viên N ghiên cini Khoa học trướng Dại hục

CÔIIÌỊ in’/lệ núm 2006 M ột bán cáo đạt qiái nhì.

d K èt q u a n â n g c a o tiê m lự c k h o a h ọ c ( n â n s c a o trình đ ộ cán bộ và tăn ti

c ư ờ n g tr a n s th iê t bị c h o đ ơ n v ị);

Thông qua cóc seminare, hội thao, các nội d u n g vê mô hình niủ p hong vù bui

/oán đỏnơ nhât hoá sô liệu luôn được cập nhật Các hoạt độtvị cua đê tài góp phân

IHĨMỊ cao m ột hước vẽ khu náníỊ ứng dụng các thành lựu cua Toán hục lính toàn và

điêu khiên, C ô n ự n ^ h ệ thông tin ctê giai các bài toan mủ p h o n g lởn trung Cơ học nói

chuiìíỊ Co hục chãi /ona va chài khi nói riêng Triẽn khiu, ưng ilụnq va khui thác sư tiling các hệ ì hỏ n g m ay lính s u n g song.

6 Kết luận

['ròn co sơ sai sô binh phưoníí tôi thiêu íiiữa sô liệu quan sát và kêt qua tính toán tư mõ

hình, tluiật toán tòi ưu đã được áp dụntĩ đẻ \ ả v d ự na và 2Ìai bài toán xác dinh, hiệu chinh

t h õ n i ỉ s ù m ỏ h ì n h c h o c á c m ô h ì n h m ỏ p h o n t i c á c \ 1 a d ầ u - k h í t h e o s ỏ l i ệ u q u a n s á t t ư t h ự c

tẽ khai thác P h ư o n s lặp Gauss-Nevvton sưa đôi va kỳ thuật gâv nhiêu đà được áp dụng đè

đám bao sự hội tụ cua quá trinh giái lặp Một c h u o n e trình tính dà được lập và đã tiên hành

tính toán, kiêm tra, áp dụim \ ới một sô Via Các kêt qua tinh kiêm tra cho thâ\ L|UÚ trinh hội

lụ la tuoim dổi tốt C h ư ơ n g irinh hoan toàn cỏ kha nãntỉ phát triẽn áp dunLỊ cho thực lõ

khai thác các Via d ã u - k h i CŨI12 nhu các v ia nước n g â m h iệ n dan LI kh a i tliac cua \ lệt nam

Phirorm pháp co thè áp dụ nu cho nhiều lóp bai loán kliáe hài toan d < > n LL nha l lioá liộu

Đè iiiam thòi szian tính toan, tăn lĩ kha Iiănư áp dụiiL’ \ a o thục tẻ inộl hưiVny dã dnục

trường dộ Lhấm vã độ rồng cho mỏ hình các V la nứt ne dưi Liă\: Phát triên thuật toan \ à kỹ

thuật tính son tỉ soníĩ

Đê tai xin được tiêp tục theo hướng phát triền và ÚT12 d ụ nẹ các kỹ thuật tính toan s.one

song cho các bài toán mô phona và đôn í! nhât hoá sô liệu

7 Tài liệu tham khảo

1 Dặn a Thê Ba, áp Dụng LÝ Thu vét Điêu Khiên Tỏi i'll Cho Bai Toán Xác Đinh Thõng

.vô Mô Phong Cua Các Mó Hình Mỏ Phong Via Dâu Xhiêit Phu, Tuvên tập háo cáo hội

nghị khoa học Thuy khi Toàn quốc, Đà nãny, 7/2003, trarm 1-7

2 Aziz, S.O Comparison o f Solution tu a Three-Dimensional Black-Oil Reservoir

Simulation Problem - SPE1 JPT January í 198 ]), 13-25.

3 Calvin, C.M and Robert, L.D., Reservoir Simulation SPE monograph series,

Richardson TX, 1990

4 Cheng, J.M and W.W-G Yeh, A Proposed quasi-Newton Method for Parameter

Identification in Cl Flow and Transport System, Advances in Water Resources, 15(4)

239-250, 1992

5 Duong N«oc Hai and Dana The Ba, Numerical Model of Three-Phase Three-

Dimensional Flow ill Parous Madia fo r Reservoir Simulation J Mechanics, Vol

XXIV, No.3, (2002) pp 151-166

6 Diionu N ”0C Hai, Dane The Ba, Tran Le Dong and Truone Conti Tai, Three-Phase

Single Porosity Model, Application to W hite Tiẹer Basemen! Reservoir Presented at

French-Vietnamese Training-Scientific Workshop on Multiphase Flow in Fault and

Fractured Basement Reservoir, Vunstau-Yietnam 7-8 March 2002

7 Fengjun Zha ns and Albert c Reynolds, Optimization Algorithms for Automatic

History Matching u f Production Data, 8th Eropean Conference on The Mathematics of

Oil Recovery, Freibem, Germany, 3-6 Sept 2002

S Fletcher, R Practical Methods oj Optimization, John Wilev&Sons, New York, 1987.

9 Killoimh, J.E., A Reexamination of Black-Oil Simulation: Ninth SPE Comparative

Solution Project, Thirteenth SPE Symposium on Reservoir Simulation, 1995 (SPF

291 10)

10 Truong Công Tài và Nauvễn Văn út, Một sủ vãn đẻ vê CÓII% nghệ rlìiẽt kê khai thác vú

Dầu khi Việt nam: Co hội mới thách thức mới” Ha nội 7/2005 quyên 1 trang 962-

14 Wasserman, M.L., Emanuel, A.s., and Seinfeld J.H Practical Apphcdiions of

(Aug 1975}, pp 347-55; Trans., AIME, 259

15 Phạm Thu Thuv, Xàv clựnii mỏ hình khui thác cho táníỊ móng nứt ne ví dll up ilụnự c ho lim

mới, thách thức mới", Hà nội 7/2005 quyên i, trang 987-998

VII Phụ lục

- Tóm tất báo cáo

- Tóm tăt báo cáo băn tỉ tiêne Anh

- Phiếu nhận đăng và nội duntỉ bài báo sứi đăng tạp chí Khoa học Cônẹ Níihệ Đại học quôc ma Hà nội

- Tóm tất báo cáo tháo luận tại Hội Thao "Tôi ưu và tính toán khoa học", Ba vi 29.4.2006, do Viện Toán học và Hội tính toán điêu khiên tô chức

26 Tên và tóm tat báo cáo tại Hội nghị sinh viên nehiên cứu khoa học năm 2006, Trườn Sỉ Đại học công nghệ

- Chứng nhận giai thướng sinh viên nghiên cứu khoa học

- Ban sao đề c ương và hợp đỏng nghiên cứu cua đè tài

- Phiêu lỏm lãl két qua ntĩhiẽn cừu bánti tiêng Anh

- Phiếu dãn ti ký kêl qua imhiOn cứu

" XÁC ĐỊ NH T H Ô N G SÓ VIA T H E O LỊCH s ư KHAI TH Á C T R Ẽ N c ơ s ơ

P H Ư Ơ N G PHÁP DÒ TÌM TỎI ƯU"

TÓIĨ1 t ắ t

Tron LI khuôn khỏ nội till nu đã đ ăna ký đê tài đã phát triên và ừnn dụnLỉ phuơim pháp

đồng nhất hoá số liệu cho bài loán xác định thỏnỵ sô via đàu khí nirức ngầm qua sỏ liệu khai thác Trên c ơ so phuontỉ pháp Gaus s-Ne wt on sưa đỏi đã xả) dựng thuật toán \ a \ lẽt chưưnt! trình tinh cho bài toán xác độ thâm, độ rỗng các vía dâu khí hoặc nước ngâm qua

sô liệu khai thác và tiên hành một sô lính toán kiêm tra Các kẽt qua chinh dã được thao luận tại Hội thao vê Tôi ưu và Tính toán Khoa học cua Hội Tinh toán Điêu khiên tô chức

lại Ba vì, thánií 4 năm 2006 tỏng kết thành một bài báo khoa học đă được nhận đăng tronII

Tạp chí Khoa học và c ỏ n a nghệ, Đại học CỊLIÔC ma Hà Nội với tiêu đê: "Xác Định T h ô n g

Số Via D ầu Theo Lịch S ử Khui Thác Trên C ơ S ở P h ư ơ n g p h á p G A l'S S - S E \\T O \ Sứa

Dồi"

Bộ c hươ na trình xác định t hône sỏ mô hình via theo lịch sư khai thác buóc dâu dã được xây dụníí và có thế dùng t rons nghiên cứu khoa học hoặc thực tẻ khai thác dâu khi, nước nííâin

Dê L'iam thoi ni an tính, t ăn” hiệu qua và kha n ă n s áp dụnu váo thực lẻ, mội sỏ hướnu phát t nên tmiiLí đê tài đã đirợc đặt ra và thu hút sự tham gia nghiên cứu khoa học cua sinh viên Kẻl qua có 2 báo cáo khoa học tại Hội nehị Sinh viên Ntĩhièn cưu Khoa hoc irirờniỉ Dại học 1'õnu nehệ năm 2006 Một báo cáo dạt aiái nhì câp truớníi Đại học c ỏ n " tiLỉhộ.Thòniỉ qua các seminare, hội thao, các nội d u n s vê mô hình mỏ phontĩ, bai toán dỏniỉ nhất hoa sô liệu luôn được cập nhật và phát triên Các hoạt đ ộ n a cua đẻ tài con Lióp phún nâiiii cao một bước vê năn tỉ lực và kha năntĩ ứne dụntí các thanh tựu cua Toán học tính loàn vá điêu khiên Cônu nghệ th ôn s tin dê giai các bài toan mô phong lớn trong Cư học not cluiim, Cư học chất lònti va chất khí nói riẻns; Khai thác sư dựng va triỏn khai các hệ thốntĩ máy tinh s one sons

T ò n ” kinh phí cua đề tài là 15 triệu đồnsỉ, đê tai đã nhận đu va chI cho các mục dung theo dự trù cua đê CUOÌ12 nghiên cửu và làm các thu tục quvẻt toan với Phony rái vụ irườníi Đại học c ỏ n u Ntĩhệ

Các tác iiiá xin chân thành cam ơn Đại học Quốc t£ia Ha nội Truong Dụi học Cóng

N Lí [lệ các phonn han chức nãntỉ, Khoa C ơ học KÃ thuật vá Tự độnu hoá vá Bộ mùn I hu\

I i n h ọ c đ ã t ạ o đ i ê u k i ệ n t h u ậ n l ợ i đ ẻ c á c t á c a i a t h ự c h i ệ n \ à h o a n t h a n h d ẻ t a i

The main results o f proje ct have been d isc u ssed at the Optimization a n d Science

C om puting W orkshop (Bavi, H a h n 26-29.4.2006, Institute o f M athematics) a n d wrote in one p a p e r which has a c c e p te d to publish in Science a n d Technology Journal V S L Its title

is "Modified G auss-N ew ton M eth o d f o r Autom atic H istory M atching"

The code can be used f o r identification reservoir's m o d e l param e ters by production data history m atc h in g o f the oil or u nderground water reservoirs in real field condition Project have su p p o r te d to 2 reports ill the C onference on Researching of Student o f College o f Technology VNU, 2006.

In the conicxt uf file activities of the project, the sem inars have been concluded, the knowledge o f the C om putational Science, Parallel computing Delta Assimilation Modeling a n d Invert P roblem s in F luid M echanics are im p r o v e d a n d updated.

ĐẠÌ HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

XÁC ĐỊNH THÔNG SỚ CỦA DẦU THEO LỊCH s ử KHAI THÁC

Đã qua phản biện đạt yêu cầu, được nhận đăng vào Số 4, năm 2007 Tạp

Natural Sciences and Technology), ĐHQG Hà Nội.

Chúng tôi sẽ sớm gửi tới quý tác giả những thông tin liên quan đến bài báo Xin chân thành cảm ơn sự cộng tác của Quý tác giả.

BAN BIÊN TẬP

144, Xiííhì I hux, Cáu G i ấ \ Ba Đình Hù Nòi.

Tel 7549667; E-mail: b ;i(lr lí Yini.i-'du v n

1 ỎM I A I

B à i b áo t r i n h b a y việc á p d ụ n g p h u ơ n g p h á p g i ả i lậ p G a u s s - N e iv t o n sứa đổi cho hệ p h ư ơ n g t r ì n h p h i t u y ế n đê x á c đ i n h t h ô n g sô m ô h ì n h m õ phỏng, của các vía

d ẫ u theo lịc h s ứ k h a i t h á c ( p h ụ c h ồ i lịch sử) P h ụ c h ồ i lịch s ử ó đ â v v ẫ n d ư a trẽn các bước cơ b ả n c ủ a p h ư ơ n g p h á p b ì n h p h ư ơ n g tối t h i ế u (cực tiếu h oá tố n g b in h

p h ư ơ n g s a i sô g i ữ a lịch s ử k h a i t h á c và k ế t q u ả m ô p h ỏ n g ) Cúc t h ô n g s ố vía n h ư

độ rỗng, độ t h ả m h a y bàt k y t h ô n g sô m ỏ h ì n h m ô p h ó n g Via d ầ u cấn p h a i xác đ ị n h đéu có th ê coi la các t h a m biến đ ê cực tiêu h oủ h à m t ỏ n g b i n h p h ư ơ n g sai sô va bất

k ỳ sô liệu t h ự c tê n à o c ũ n g có th ê s ứ d ụ n g đ ê đưci váo đ á n h g i á b ì n h p h ư ơ n g sai số

M ộ t sô k ỹ t h u ậ t c ũ n g đ ã đ ư ợ c s ử d ụ n g đ ẽ đ ả m bảo t í n h h ội tụ và g i á m thơi g i a n

t í n h k h i b à i t o á n lớn và p h i tu yế n

T r o n g các t í n h to á n , c h ư ơ n g t r ì n h m ô p h ỏ n g v ia là c h ư ơ n g t r i n h I M E X của

C M C , C a n a d a M ộ t sô v í d ụ á p d u n g c ủ n g đ ã đượ c t h ự c h i ệ n và t r i n h bày Các kế t

q u ả c ủ n g đ ã đ ư ợ c so s á n h , đ á n h g i á và cho t h ấ y q u á t r ì n h h ộ i tụ la tư ơ ng dối tốt

vù đ á m b áo đ ộ c h í n h xác T u y n h i ê n th ờ i gicin t í n h t â n g n h a n h k h i k íc h thước

v ậy g á y k h ó n g ít k h ó k h á n t r o n g việc đ ể x u ấ t k ê h o ạ c h k h a i t h á c các Via đ á u đặc

bi ệt là c ác vi a có c ấ u t r ú c p h ứ c t ạ p , các vía lớn h o ặ c mo có n h i ể u Via p h ả n t á n

ị T r ư ơ n g C ô n g T à i , 2 005: P h ạ m T h u T h u y 200 5] ,

N h i ề u p h ư ơ n g p h á p x á c đ ị n h t h ô n g sô mỏ h i n h v ỉ a b à n g các c h i t o n s t r ì n h - Tự động- p h ụ c hồi lịch s ứ đã được p h á t t r i ể n ( N e - Z h e n g S u n 1994) T r o n g đó các

p h ư ơ n g p h á p á p d ụ n g lý t h u y é t đ i ể u k h i ê n tôi ư u tỏ r a h i ệ u q u á và đúọ c sứ dụng'

n h i ê u h ơ n cả T u y n h i ê n m ộ t sô p h ư ơ n g p h á p đòi h ỏi n h i ề u k v t h u ậ t p h ức t ạ p và

t h ư ờ n g y ê u c ầ u p h á t t r i ể n r i ê n g c h ư ơ n g t r ì n h t í n h t o á n m ô phone: vỉa p h ù họp ( hoặc p h ả i có c h ư ơ n g t r ì n h n g u ồ n đê t h a y đôi); k h ô i l ư ợ n g t í n h t o á n lớn, h i ệ u q u ả

c h ú a cao ( Đ ặ n g T h ê Ba, 2 003; W a n g Y., 2000,) A p d ụ n g p h ư ơ n g p h á p l ặp G a u s s -

N e w t o n c ho h ệ p h ư ơ n g t r ì n h p hi t u y ê n có ưu đ i ể m là đơn g i a n , cho p h é p sử clụng các p h ầ n m ề m mô p h o n g vỉa có s ả n ( n h ư là m ộ t h à m â n) , v ấ n đề là đ i ể u k h i ế n được các file d ữ l i ệ u v à o và file k é t q u a r a c ủ a c h ư ơ n g t r ì n h mò p h o n g ( F e n e j u n

Z h a n g , 2 002, L K e n t T h o m a s , 1971) M ặ c d ù vậy, k h i s ử d ụ n g t r ự c t iêp p h ư ơ n g

p h á p l ặ p G a u s s - N e w t o n t h ư ờ n g g ặ p p h ả i v ấ n đ ể hội t ụ k h i h ệ p h ư ơ n g t r ì n h là phi

t u y ê n m ạ n h , vi v ậ y á p d ụ n g cho t h ự c tẽ c òn k h ó k h ă n ( F e n g j u n Z h a n g , 2002)

T r o n g b ài b á o n à y p h ư ơ n g p h á p l ặ p G a u s s - N e w t o n s ử a đôi được s ử d ụ n g đè giải

hệ các p h ư ơ n g t r ì n h phi t u y ê n t h u n h ậ n được k h i cực t i ê u h o á h à m s a i sỏ đ ả m bao

t í n h hội t ụ c ho c ác b à i t ó a n p h i t u y ê n m ạ n h , đ ặ c b i ệ t là các Via lỏn, t í n h b ấ t đồng

n h ấ t cao G i a m tôi đ a y ê u c ầ u m ô p h ỏ n g , t i ê t k i ệ m t h ời g i a n t í n h t o á n Ngoài r a

m ộ t sổ k ỹ t h u ậ t c ũ n g đ ã được á p d ụ n y đê q u á t r ì n h l ặ p v ư ợt q u a các đ iếm d ừ n g hoặc các cực t i ế u đ ị a p h ư ơ n g

va cho k ế t q u a n g h i ê m vối độ c h í n h xá c k h á ca o v à h o à n t o à n có t h e đ u a và o áp clụnơ c ho t í n h t o á n t h ự c t ê v ỉ a h i ệ n có c ủ a V i ệ t n a m

II X Á C Đ I N H T H Ô N G s ổ M Ô H Ì N H V I A D A L - K H Í q u a s ổ L I Ệ U K H A I T H Á C

II.1 Mô h ì n h m ỏ p h ỏ n g v í a d ầ u - k h í

T r o n g t í n h t o á n k h a i t h á c các vía d ầ u k h í h a y n ư ớc n g â m , còng c ụ h ữ u h i ệ u đả ctượe p h á t t r i ể n và s ư d ụ n g r ộ n g r ã i đẻ Lính t o á n c ác p h ư ơ n g á n k h a i t h á c la các

e h ư ơ n ỵ t r ì n h , p h á n n i ề m t í n h t o á n m ô p h o n g Via T r o n g các c h ư ơ n g t r ì n h , p h ả n

m ề m n à y m ô h ì n h s ủ d ụ n g h i ệ u q u ả n h ấ t h i ệ n n a y là mô h ì n h dong' c h a y b a p h a ( d á u - k h í - n ư ớ c ; kí h i ệ u VỚI chỉ s ố 0, IV, g) t r o n g mòi t r ư ờ n g r ỗ n g (B l a c k Oil Model)

I D u o n g N gọ c H a i v à Đ ã n e T h ế Ba 2 0 02 C a l v i n C.M 1990], C á c p h ư ơ n g t r i n h

mò t a c h u y ê n đ ộ n g c u a d ò n g c h a y b a p h a t r o n g Via vi ét ơ d ạ n g :