[發(fā)明專利]用于氣舉率管理的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380025024.6
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN104541263A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·C·弗萊明;Q·陸
• 申請（專利權(quán)）人: 界標(biāo)制圖有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 宋靜嫻

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求Graham?Christopher?Fleming和Qin?Lu的標(biāo)題為“Method?for?Optimizing?Gas?Lift?Injection?Rates?in?an?Integrated?Reservoir?and?Surface?Flow?System(用于優(yōu)化綜合儲層和表面流系統(tǒng)中的氣舉注入率的方法)”并且在2012年6月15日提交的美國臨時申請系列號61/660,678的優(yōu)先權(quán)，該申請通過引用結(jié)合于此。

背景技術(shù)

油田運(yùn)營商奉獻(xiàn)出豐富的資源以改進(jìn)油氣從儲層的開采，同時降低開采成本。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，儲層工程師同時監(jiān)測儲層的當(dāng)前狀態(tài)并試圖預(yù)測在給定一組當(dāng)前和/或假定條件下的未來工作情況。儲層監(jiān)測，有時也被稱為儲層監(jiān)督，涉及定期收集和監(jiān)測從儲層的井內(nèi)和周圍測得的數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)可包括，但不限于，水飽和度、水和油減產(chǎn)(cut)、流體壓力、和流體流速。當(dāng)收集到數(shù)據(jù)時，該數(shù)據(jù)被歸檔到歷史數(shù)據(jù)庫。

然而，所收集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)大多反映周圍儲層井近周圍的條件。為了提供儲層的狀態(tài)的更完整的圖象，執(zhí)行基于當(dāng)前和歷史所收集的數(shù)據(jù)來建模整個儲層的整體工作情況(behavior)的模擬。這些模擬預(yù)測儲層的總的當(dāng)前狀態(tài)，產(chǎn)生在井眼附近和距離井眼一段距離兩者的模擬的數(shù)據(jù)值。模擬近井眼數(shù)據(jù)可與測得的近井眼數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，并按需調(diào)節(jié)建模參數(shù)以減小模擬和測得的數(shù)據(jù)之間的誤差。一旦這樣調(diào)節(jié)了，則可依賴于井眼附近和距離井眼一段距離兩者的模擬數(shù)據(jù)來評估儲層的整體狀態(tài)。還可依賴于這樣的數(shù)據(jù)來基于由模擬器的操作者輸入的實(shí)際或歷史條件來預(yù)測儲層的未來工作情況。儲層模擬，特別是執(zhí)行大型儲層的全物理數(shù)值模擬的儲層模擬，是計算密集的并可能花費(fèi)數(shù)小時，甚至幾天來執(zhí)行。

附圖簡述

當(dāng)結(jié)合所附圖而考慮以下詳細(xì)描述時，可獲得對各公開實(shí)施例的更好的理解，附圖中：

圖1示出了說明性模擬過程。

圖2示出了說明性油氣生產(chǎn)系統(tǒng)。

圖3A示出了提供測得的井和氣舉數(shù)據(jù)的說明性生產(chǎn)井。

圖3B示出了說明性氣舉環(huán)境的簡化圖。

圖4示出了說明性氣舉率管理方法。

圖5示出了說明性氣舉率管理方法。

圖6示出了用于圖2的油氣生產(chǎn)系統(tǒng)的說明性控制接口。

應(yīng)當(dāng)理解，附圖和對應(yīng)的詳細(xì)說明不限制本公開，但相反，它們提供用于理解落入所附權(quán)利要求的范圍的所有修改、等效方案、和替代方案的基礎(chǔ)。

詳細(xì)描述

本文中公開了用于具有多個井、表面網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施的所監(jiān)測的油氣生產(chǎn)系統(tǒng)的氣舉率管理的方法和系統(tǒng)。如本文中所描述的，供給表面網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施的從一個或多個儲層生產(chǎn)油氣涉及控制單個井的生產(chǎn)(即，可調(diào)節(jié)(throttle)增加或減少單個井生產(chǎn))。調(diào)節(jié)增加單個井產(chǎn)量的一個方法是通過對井施加氣舉操作。由于氣舉操作是昂貴的并且它們的效果是有限的(即，存在其中注入更多氣體但不產(chǎn)生更高井產(chǎn)量的點(diǎn))，因此這種操作不應(yīng)當(dāng)任意地應(yīng)用于所有生產(chǎn)井。所公開的氣舉率管理技術(shù)作為整個油氣生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案的一部分來確定氣舉率，該油氣生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案將井產(chǎn)量與表面網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施生產(chǎn)限制一致，并且按需隨時間良好地調(diào)節(jié)井產(chǎn)量以將產(chǎn)量維持在設(shè)施生產(chǎn)限制處或附近。

在一些實(shí)施例中，通過利用各種參數(shù)建模生產(chǎn)系統(tǒng)部件的工作情況來確定整個油氣生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案。更具體地，單獨(dú)的公式和參數(shù)可被施加于估算在一個或多個儲層中、在單個生產(chǎn)井、在表面網(wǎng)絡(luò)中、和/或在設(shè)施中的流體的工作情況。獨(dú)立地或在單個時刻解這類方程產(chǎn)生不相交的并因此次優(yōu)的解(即，生產(chǎn)率和/或生產(chǎn)成本隨時間是次優(yōu)的)。相反，在多個時間步驟處一起求解此類方程(在本文中稱為求解完全耦合方程)涉及更多迭代和處理，但產(chǎn)生更優(yōu)的解。

可利用許多不同方程和參數(shù)來建模油氣生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，應(yīng)當(dāng)理解，所公開的方程和參數(shù)僅是示例并且不旨在將實(shí)施例限制為特定方程或方程組。所公開的實(shí)施例示出了通過固定某些參數(shù)且浮動其他參數(shù)(浮動參數(shù)可仍受到如本文所描述的范圍限制)來加快利用全耦合方程建模的生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案的收斂的示例策略。