本发明涉及油藏数值模拟理论研究、技术应用及油气田开发提高油藏采收率，特别是涉及到一种聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法。
背景技术：
1、聚合物驱是我国化学驱提高原油采收率的主导技术之一，在三次采油的各类技术中最为成熟有效。聚合物驱油技术的主要机理就是在向油藏中注入的水中加入高粘度的聚合物，增加驱替相的粘度，降低驱替液与被驱替液的流度比，从而扩大波及体积。我国开展聚合物驱的油藏，有相当大的一部分储量属于高温高盐油藏，温度在75℃以上，如胜利油田、河南油田等，聚合物注入油层后，在高温条件下会发生热降解，这种降解会使得聚合物分子链断裂，降解为小分子结构，导致聚合物溶液粘度变小。
2、在聚合物驱模拟中，需要用数学模型描述聚合物的粘度与浓度之间的关系、渗透率下降系数、聚合物吸附和可及孔隙体积等物理机制。这些模型中的参数决定了驱油效果。在聚合物驱油模型中，参数可以根据实验室实验数据拟合得到，然后这些数据是基于有限数量的岩心，并不能反映聚合物在实际油藏中的实际情况。在油藏数值模拟中通常需要通过生产数据对这些参数进行拟合。传统的拟合方法是手工调整一个或者多个参数，运行油藏数值模拟器，观察计算的生产数据与实际生产数据的差异，如果差异较大，再次调整参数。
3、近来，基于集合卡尔曼滤波的数据同化方法被引入油藏数值模拟自动历史拟合。alexandre a.emerick等人在《ensemble smoother with multiple data assimilation》文中提出了集合光滑迭代方法；yan chen等人在《ensemble randomized maximumlikelihood method as an iterative ensemble smoother》文中提出了集合随机最大似然估计法。这些方法的目标函数为：
4、
5、其中m为拟合参数，为参数的先验方差矩阵，φ(m)为模拟计算的生产数据，包括生产井月产油量、含水率等，dobs为实际生产数据，为生产数据的方差。通过集合卡尔曼滤波方法可以确定参数m，使得目标函数最小。
6、显然，该目标函数是两个量的平衡，最优解取决于拟合参数权重和观测数据权重拟合效果也取决于这两组参数。油藏工程师对于拟合参数的范围较确定，但很难给出它们的方差。在实际中，自动历史拟合的效果也是通过调节这两组算法参数，算法参数较多，调节难度大。
7、在申请号：cn201711108467.8的中国专利申请中，涉及到一种聚合物驱渗流模拟实现方法和系统，该方法包括：基于预先建立的多个数学表征方程获取聚合物驱遵循的油、水、气三相的状态方程；基于建立的状态方程对预设的常规聚合物驱遵循的油、水、气三相的连续性方程以及聚合物体系中的化学物质在水中传递时的传质扩散方程进行求解以实现聚合物驱渗流模拟。多个数学表征方程包括：聚合物机械降解数学表征方程、聚合物动态吸附数学表征方程、聚合物堵塞机制数学表征方程和聚合物增粘特性数学表征方程。通过该发明实施例方案，解决了当前聚合物驱模拟方法对部分重要聚合物驱渗流机理描述不全，不能满足现场应用的需求，部分区块模拟结果的可用性、针对性和准确性受限的问题。
8、在申请号：cn201510135020.4的中国专利申请中，涉及到一种化学驱油藏数值模拟方法，该化学驱油藏数值模拟方法包括:步骤1，进行网格模型优化设计，建立静态模型；步骤2，在建立的静态模型的基础上，建立动态模型；以及步骤3，在建立好动态模型的基础上，分时段对参数进行调整，实现分时段历史拟合，不同时段重点调整的参数不同，不同层次拟合精度要求不同。该化学驱油藏数值模拟方法改进数值模拟软件应用水平，提高油藏描述精度，为油藏开发后期提供更加精确的技术支持。
9、在申请号：cn201910831256.x的中国专利申请中，涉及到一种普通稠油油藏水溶性降粘剂驱数值模拟的方法。其包括：步骤1，收集水溶性降粘剂的基本性能参数和降粘实验数据；步骤2，对水溶性降粘剂降低原油粘度的实验进行趋势线拟合，确定拟合公式；步骤3，利用拟合得到的公式计算不同水溶性降粘剂质量浓度下的油水混合液粘度；步骤4，计算非线性混合法则中不同质量浓度下水溶性降粘剂的权重因子；步骤5，建立水溶性降粘剂驱油藏数值模拟模型；步骤6，调整水溶性降粘剂的权重因子，将水溶性降粘剂驱岩心驱油实验结果与油藏数值模拟的计算结果进行拟合，直到符合工程计算精度。该方法方便快捷、参数要求少、应用简单，实现了水溶性降粘剂驱的数值模拟。
10、以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种通过自适应调整算法参数，实现快速的历史拟合的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法。
2、本发明的目的可通过如下技术措施来实现：聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，该聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法包括：
3、步骤1：确定历史拟合的目标函数；
4、步骤2：设定引入的算法参数；
5、步骤3：进入迭代计算，计算拟合目标函数值
6、步骤4：计算第k迭代步的拟合参数的加权平均值
7、步骤5：更新每个集合的拟合参数
8、步骤6：更新引入的算法参数；
9、步骤7：当迭代步数k大于设定的迭代步数nr，则停止迭代，得到模拟观测和实际观测之间的差。
10、本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
11、在步骤1，确定历史拟合的目标函数：
12、
13、其中φ(m)为用化学驱模拟器得到模拟观测，dobs为实际观测,cd为对角矩阵，对角元素为每个观测值的权重，代表观测值的重要性；给定cd中对角元素值；给定每个拟合参数的范围s。
14、在步骤2，在范围s内利用均匀分布产生n个参数集合j＝1,…,n，设定迭代步数nr,设定引入的算法参数λ0、σ0、γ0、β0、γmax、γmin，要求σ0＞0，0＜γmin≤γ0≤γmax，β0＞0；不同的算法参数影响收敛速度和拟合的精度。
15、在步骤3，对于每一个集合，采用化学驱数值模拟器，计算拟合目标函数值其中为第j个集合在第k迭代步的拟合参数。
16、在步骤4，收集所有和计算第k迭代步的拟合参数的加权平均值
17、
18、其中为标准白噪音，n为m的维数，ei为第i各方向为1，其余方向为0的列向量；λk，σk，γk，βk为引入的算法参数，要求
19、在步骤5，更新每个集合的拟合参数
20、
21、在步骤6，更新引入的算法参数λk+1,σk+1,γk+1,βk+1,
22、λk+1＝λ0ln(k+3)；
23、σk+1＝σ0/(k+2)；
24、
25、βk+1＝β0(k+2)。
26、在步骤7，如果迭代步数不大于设定的迭代步数nr，流程进入步骤3，继续迭代。
27、在步骤8，模拟观测和实际观测之间的差为：
28、
29、式中，dobs为实际观测,n为参数集合个数，φ(mj)为利用第j个参数集合模拟得到的观测值，cd为对角矩阵。
30、本发明中的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，在给定拟合参数范围的情况下，可以在范围内，自动搜索最优参数；通过自适应调整算法参数，实现快速的历史拟合。本发明的优异效果是：目前，化学驱历史拟合主要通过人工完成，调整参数多，调节难度大，拟合效率低。通过提出的一种聚合物驱模拟参数的快速自动历史拟合方法，只需要拟合参数的范围，进一步自适应调整算法参数，实现快速的历史拟合。与传统化学驱历史拟合手段相比，拟合效率明显得到了提高。
1.聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，其特征在于，该聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法包括：
2.根据权利要求1所述的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，其特征在于，在步骤1，确定历史拟合的目标函数：
3.根据权利要求1所述的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，其特征在于，在步骤2，在范围s内利用均匀分布产生n个参数集合设定迭代步数nr,设定引入的算法参数λ0、σ0、γ0、β0、γmax、γmin，要求σ0＞0，0＜γmin≤γ0≤γmax，β0＞0；不同的算法参数影响收敛速度和拟合的精度。
4.根据权利要求1所述的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，其特征在于，在步骤3，对于每一个集合，采用化学驱数值模拟器，计算拟合目标函数值其中为第j个集合在第k迭代步的拟合参数。
5.根据权利要求4所述的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，其特征在于，在步骤4，收集所有和计算第k迭代步的拟合参数的加权平均值
6.根据权利要求5所述的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，其特征在于，在步骤5，更新每个集合的拟合参数
7.根据权利要求6所述的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，其特征在于，在步骤6，更新引入的算法参数λk+1,σk+1,γk+1,βk+1,
8.根据权利要求1所述的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，其特征在于，在步骤7，如果迭代步数不大于设定的迭代步数nr，流程进入步骤3，继续迭代。
9.根据权利要求1所述的聚合物驱油数值模拟的快速自动历史拟合方法，其特征在于，在步骤8，模拟观测和实际观测之间的差为：
