基于灰色关联投影随机森林算法的水平井压后产能预测及压裂参数优化
2021-10-21王永辉车明光廖锐全
西安石油大学学报(自然科学版) 2021年5期
潘 元,王永辉,车明光,廖锐全,郑 恒
(1.中国石油天然气集团公司采油采气重点试验室 长江大学分室,湖北 武汉430100; 2.长江大学 石油工程学院,湖北 武汉430100; 3.中国石油集团 科学技术研究院,北京 100083)
引 言
随着国内对致密储层认识的深入,逐渐形成了以水平井多段压裂为主的开发方式[1-2],但由于其与常规储层的差异,如何准确地预测产量与选取压裂参数仍是研究的热点。致密油层压后产量预测方法主要分为机器学习法、解析法与数值模拟法[3-5],但解析法与数值模拟法存在模型简化、求解单一、计算成本大等问题。
目前主流的机器学习算法有树形算法、支持向量机算法、神经网络算法等[6-11]。对于大多数机器学习算法而言,确定模型参数与训练样本规模是精准预测的前提,例如支持向量机算法存在内核参数、惩罚参数难以确定等问题;随机森林算法虽能有效降低泛化误差,但对于回归问题其训练样本存在数量多且部分样本关联度低等问题,在某些噪声过大的数据点也会发生过拟合。
因此采用灰色关联投影随机森林两阶段混合算法(GCPRF)[12],通过引入加权的灰色关联投影法(GCP)来选择合适的训练集训练随机森林模型,起到减小数据集规模提高模型预测精度的目的。产量预测实例证明,该两阶段混合算法相较随机森林算法(RF)和梯度提升决策树算法(GBDT)具有更好的性能;在此基础上采用响应面分析的方法对压裂施工参数进行了优化,该方法为致密储层水平井压裂参数优化提供了一种新的思路。……
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