[發(fā)明專利]機器學習裝置、間歇式開關(guān)氣井智能控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010832269.1
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN113027382B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯山;謝良智
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西中良智能科技有限公司
• 主分類號: E21B34/16
• 分類號: E21B34/16;E21B43/12;G05B19/042;G06F30/20;G06F30/27
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 馬瑞

本發(fā)明涉及一種機器學習裝置、間歇式開關(guān)氣井智能控制系統(tǒng)及控制方法，該機器學習裝置，包括：狀態(tài)觀測單元，用于獲取氣井關(guān)閉時表示氣井流入的數(shù)據(jù)以及氣井開啟時表示氣井狀態(tài)的數(shù)據(jù)；判定數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取判定氣井是否進行開啟或關(guān)閉有關(guān)的數(shù)據(jù)；學習單元，用于通過將氣井關(guān)閉時表示氣井流入的數(shù)據(jù)與判定氣井是否進行開啟有關(guān)的數(shù)據(jù)進行學習，構(gòu)建氣井關(guān)閉模型；以及，用于通過將氣井開啟時表示氣井狀態(tài)的數(shù)據(jù)與判定氣井是否進行關(guān)閉有關(guān)的數(shù)據(jù)進行學習，構(gòu)建氣井開啟生產(chǎn)模型。利用該模型可以對氣井的開井/關(guān)井狀態(tài)進行預測，進而獲得氣井最優(yōu)化的生產(chǎn)目標狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天然氣田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機器學習裝置、間歇式開關(guān)氣井智能控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

隨著氣田不斷開發(fā)，低產(chǎn)低效井比例逐年增加，如何發(fā)揮低產(chǎn)低效井產(chǎn)能，保持氣井穩(wěn)產(chǎn)成為亟待解決的技術(shù)難題。從增產(chǎn)效果方面的評價結(jié)果可以看出，柱塞氣舉排水采氣技術(shù)適用于氣量小、液氣比較高的氣井，而且井筒滑脫損失小。所以，柱塞氣舉排水采氣技術(shù)是低產(chǎn)低效井提高采收率的有效措施。

柱塞氣舉是將柱塞作為氣液之間的機械界面，利用氣井自身能量推動柱塞在油管內(nèi)進行周期地舉液，能夠有效地阻止氣體上竄和液體回落，減少液體“滑脫”效應，增加間歇氣舉效率。對低壓低產(chǎn)井實施該工藝技術(shù)，可以使氣井周期性的間歇開井，提高氣井攜液效率。隨著科技的發(fā)展，智能遠程控制也逐漸應用到柱塞氣舉排水采氣系統(tǒng)中。

智能控制系統(tǒng)是根據(jù)動態(tài)可控參數(shù)制定出的控制算法對柱塞氣舉排水采氣系統(tǒng)進行控制，常見的控制算法有定時開關(guān)、定壓開關(guān)、壓力微升和時間優(yōu)化等柱塞運行控制算法。定時模式適用于開井初期，定壓模式適用于能量充足的氣井，壓力微升模式適用于壓力恢復速度快氣井，時間優(yōu)化模式適用于柱塞到達穩(wěn)定的氣井。上述的控制算法均存在適用范圍局限的缺陷，而且上述的控制算法并不能使氣井產(chǎn)能達到最優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種機器學習裝置、間歇式開關(guān)氣井智能控制系統(tǒng)及控制方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種機器學習裝置，包括：

狀態(tài)觀測單元，用于獲取氣井關(guān)閉時表示氣井流入的數(shù)據(jù)以及氣井開啟時表示氣井狀態(tài)的數(shù)據(jù)；

判定數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取判定所述氣井是否進行開啟或關(guān)閉有關(guān)的數(shù)據(jù)；

學習單元，用于通過將所述氣井關(guān)閉時表示氣井流入的數(shù)據(jù)與判定所述氣井是否進行開啟有關(guān)的數(shù)據(jù)進行學習，構(gòu)建氣井關(guān)閉模型；以及，

用于通過將所述氣井開啟時表示氣井狀態(tài)的數(shù)據(jù)與判定所述氣井是否進行關(guān)閉有關(guān)的數(shù)據(jù)進行學習，構(gòu)建氣井開啟生產(chǎn)模型。

在本發(fā)明的一個實施例中，

所述判定數(shù)據(jù)獲取單元，還用于獲取所述氣井開啟時判定柱塞運行狀態(tài)是否正常的數(shù)據(jù)；

所述學習單元，還用于通過將所述氣井開啟時表示氣井狀態(tài)的數(shù)據(jù)與所述氣井開啟時判定柱塞運行狀態(tài)是否正常的數(shù)據(jù)進行學習，構(gòu)建柱塞運行模型。

在本發(fā)明的一個實施例中，

所述氣井關(guān)閉時表示氣井流入的數(shù)據(jù)，至少包括氣井關(guān)閉時刻的產(chǎn)量、油壓、套壓、外輸壓力，或氣井關(guān)閉時油壓的時間序列，或氣井關(guān)閉時套壓的時間序列中的一個；

所述氣井開啟時表示氣井狀態(tài)的數(shù)據(jù)，至少包括氣井開啟時刻的油壓、套壓、外輸壓力，或氣井開啟時氣井產(chǎn)量的時間序列，或氣井開啟時油壓的時間序列，或氣井開啟時套壓的時間序列或氣井開啟時外輸壓力的時間序列中的一個；

所述判定所述氣井是否進行開啟有關(guān)的數(shù)據(jù)，包括氣井關(guān)閉時，關(guān)井時長內(nèi)對應的井底壓力；

所述判定所述氣井是否進行關(guān)閉有關(guān)的數(shù)據(jù)，包括氣井開啟時，開井時長內(nèi)對應的氣井產(chǎn)量；