[發明專利]用于自動流入控制裝置設計的系統和方法

有效

• 申請號: 201880022326.0
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN110475942B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 奧比奧馬洛陶索·萊昂納德·伊西海伊
• 申請（專利權）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張娜;李榮勝

實施例提供了一種用于設計將在從地下地層提取碳氫化合物時使用的自動流入控制裝置的系統和方法。根據實施例，所述系統包括：實時數據處理模塊，其被配置為收集和處理井數據，所述井數據包括隨鉆測井數據和用戶輸入的數據；和智能井場限制模塊，其被配置為基于由實時數據處理模塊收集和處理的井數據來生成一個或多個優化流入控制裝置設計。所述系統還包括流入控制設計模塊，其被配置為將來自智能井場限制模塊的一個或多個優化流入控制裝置設計與一個或多個場景耦合，以創建分級的優化流入控制裝置設計的集合，其中，用戶基于在用戶輸入的數據中定義的井優化目標來從分級的優化流入控制裝置設計的集合中選擇優選的優化流入控制裝置設計。

技術領域

實施例涉及用于從地下地層中提取碳氫化合物的自動流入控制裝置設計的系統和方法。

背景技術

通常鉆井以回收地下碳氫化合物。在鉆井之前，工程師會制定井規劃，井規劃指示完井并確定和布置一個或多個安裝在完井中的流量控制裝置，用以控制整個井中的流體流動。設計流入控制裝置(ICD)以控制生成碳氫化合物的井的不同區域中的壓降和流速。所述設計涉及采用未集成的系統收集隨鉆測井(LWD，logging while drilling)數據，以進一步幫助從地下地層采集碳氫化合物。該數據可包括與井相關的結構數據、流體接觸數據、電阻率數據以及與正被鉆探的井相關的其他數據。

流量控制裝置可包括：例如，無源裝置(諸如ICD)以及有源裝置(諸如流入控制閥(ICV)和自動流入控制裝置(AICD))。這些裝置通常被設計和安裝在井中以控制井生產的流量。這些裝置的設計可包括：例如，它們沿井筒(wellbore)的位置或深度、噴嘴尺寸和流動區域、封隔器(packer)位置、每個區劃(compartment)的ICD或AICD的數量、以及關于ICD設備的放置的其他信息。重要的是優化井規劃和與井相關聯的流量控制裝置的設計，因為它會影響井生產及其生產更多碳氫化合物的能力。

儲層模擬器用于通過對儲層的結構和性質進行建模來制定井規劃和流量控制裝置，以幫助估算井筒的正確設置以優化生產。也可以使用儲層模擬器設計整體完井，以優化井生產并定制設計以適應井，使其符合一定標準。

地震勘測也可以幫助確定最佳的井規劃和流動控制裝置設計。

通常收集與井和周圍井相關的所有數據會花費延長的時間。鑒于這個事實，需要一種快速且有效的系統，由此在不給鉆井者帶來手動收集生成完井所需的所有信息的負擔的情況下，自動生成ICD設計。

發明內容

實施例提供了一種用于使用LWD數據來生成ICD配置的自動設計流入控制裝置的系統和方法。包括但不限于滲透率和水飽和度的LWD數據在目標井被鉆探到目標深度時被自動地收集，并且由系統使用以設計優化碳氫化合物的流動的ICD配置。根據各種實施例的系統和方法還考慮附近ICD完井的經訓練的歷史性能數據(例如，油、水和氣速率)，并且基于由用戶設置的目標對各種優化的場景進行分級。

根據各種實施例，ICD設計有助于平衡沿井筒的整個長度的井生產和流入。這種系統的用戶手動地收集輸入數據以確定ICD設計的最佳配置。根據各種實施例，各種ICD配置被分級并被提供給定義ICD系統的目標的用戶，從而優化(即，基于ICD內的流速和壓力優化)ICD的安裝。

一旦井被鉆探到目標深度，使用自動控制設計和優化(AICDO)的系統數字地收集LWD和地層數據，并自動地設計ICD配置。

根據至少一個實施例，系統包括三個模塊，所述三個模塊基于過去的井性能和附近的井數據來創建各種ICD配置。系統和方法可以被結合在一個計算機系統上的模塊中，或者通過結合了處理器和計算機可編程介質的網絡進行交互。