[發(fā)明專利]一種用于頁巖氣井規(guī)模配產(chǎn)與管網(wǎng)運行優(yōu)化的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010889777.3
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111852466A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 謝軍;何益萍;陳滿;肖紅紗;楊建英;鄭健;李鹴;羅鑫;肖坤;代云
• 申請（專利權(quán)）人: 四川長寧天然氣開發(fā)有限責任公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;G06F30/20
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹新路

本發(fā)明提供一種用于頁巖氣井規(guī)模配產(chǎn)與管網(wǎng)運行優(yōu)化的方法，基于頁巖氣生產(chǎn)系統(tǒng)，先建立典型的頁巖氣井產(chǎn)量?壓力遞減模型，按制定的配產(chǎn)計劃輸入相應的批量井日度數(shù)據(jù)，建立或更新管網(wǎng)仿真模型，從而建立或更新管網(wǎng)流動模型；然后基于管網(wǎng)流動模型快速預測管網(wǎng)運行能力，對管網(wǎng)流動模型的節(jié)點信息進行更新并將更新后的節(jié)點信息與頁巖氣生產(chǎn)系統(tǒng)中設定的閾值對比，進行風險預警；根據(jù)風險預警，在需要調(diào)整計劃或管網(wǎng)時采用優(yōu)化策略形成包含配產(chǎn)計劃和管網(wǎng)運行能力的推薦調(diào)整方案，再基于管網(wǎng)流動模型對推薦調(diào)整方案進行模擬，最后根據(jù)模擬結(jié)果遴選出與最優(yōu)推薦調(diào)整方案。本發(fā)明能幫助管理者迅速得到相匹配的最合理的配產(chǎn)計劃和最優(yōu)化的管網(wǎng)配置。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領域，特別涉及一種用于頁巖氣井規(guī)模配產(chǎn)與管網(wǎng)運行優(yōu)化的方法。

背景技術(shù)

作為一種非常規(guī)天然氣資源，頁巖氣正在改變著國際能源市場格局。頁巖氣地面工程設計、建設不同于常規(guī)天然氣氣田；其主要存在以下幾點關鍵問題：①氣田地面工程建設需要同地下資源條件相匹配；②地面集輸系統(tǒng)設計規(guī)模較難合理確定；③集輸管網(wǎng)設計、站場選址及設施布置無規(guī)范可遵循；④設計初期就需要考慮增壓開采問題；⑤地面工藝需標準化、模塊化設計；⑥地面工程設計需要特殊考慮返排液處理。

目前，頁巖氣井主要基于分區(qū)單井地質(zhì)特征，結(jié)合鉆井、壓裂工藝特點和歷史生產(chǎn)情況進行單井合理配產(chǎn)。但是，由于頁巖氣井的生產(chǎn)特征變化快、差異大，管網(wǎng)運行動態(tài)需求隨之變化，如何主動優(yōu)化管網(wǎng)條件，制定合理的配產(chǎn)計劃，保障生產(chǎn)系統(tǒng)安全平穩(wěn)高效運行顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于頁巖氣井規(guī)模配產(chǎn)與管網(wǎng)運行優(yōu)化的方法，將頁巖氣井生產(chǎn)動態(tài)模擬、規(guī)模配產(chǎn)與管網(wǎng)模型優(yōu)化聯(lián)系起來，一方面能夠基于管網(wǎng)流動模型分析管網(wǎng)運行能力以幫助管理者得到與管網(wǎng)運行能力相匹配的配產(chǎn)計劃，另一方面能夠根據(jù)配產(chǎn)計劃通過模擬管網(wǎng)運行狀態(tài)以幫助管理者獲得與配產(chǎn)計劃相匹配的管網(wǎng)運行方案。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種用于頁巖氣井規(guī)模配產(chǎn)與管網(wǎng)運行優(yōu)化的方法，基于頁巖氣生產(chǎn)系統(tǒng)，先建立典型的頁巖氣井產(chǎn)量-壓力遞減模型，按制定的配產(chǎn)計劃輸入配產(chǎn)時間范圍內(nèi)的批量井日度數(shù)據(jù)，建立或更新管網(wǎng)仿真模型，從而建立或更新管網(wǎng)流動模型；然后基于管網(wǎng)流動模型快速預測包含頁巖氣生產(chǎn)系統(tǒng)的日產(chǎn)量和壓力的管網(wǎng)運行能力，對管網(wǎng)流動模型的節(jié)點信息進行快速更新，并將更新后的節(jié)點信息與頁巖氣生產(chǎn)系統(tǒng)中設定的閾值對比，進行風險預警；根據(jù)風險預警，在需要調(diào)整計劃或管網(wǎng)時，采用優(yōu)化策略形成包含配產(chǎn)計劃和管網(wǎng)運行能力的推薦調(diào)整方案，再基于管網(wǎng)流動模型對推薦調(diào)整方案進行模擬，然后根據(jù)模擬結(jié)果遴選出與最優(yōu)推薦調(diào)整方案對應的最合理的配產(chǎn)計劃和最優(yōu)化的管網(wǎng)配置。

擬定配產(chǎn)計劃（即初始制定的配產(chǎn)計劃）通過配產(chǎn)時間范圍內(nèi)的批量井日度數(shù)據(jù)輸入管網(wǎng)仿真模型，并通過管網(wǎng)流動模型模擬的管網(wǎng)運行狀態(tài)得到預測配產(chǎn)計劃（即預測的配產(chǎn)計劃的執(zhí)行結(jié)果），并通過預測的配產(chǎn)計劃的執(zhí)行結(jié)果與初始制定的配產(chǎn)計劃進行對比，進行風險預警。

其中，配產(chǎn)時間范圍內(nèi)的批量井日度數(shù)據(jù)，用于反映擬定配產(chǎn)計劃；管網(wǎng)配置，用于反映管網(wǎng)運行能力。本發(fā)明中，通過管網(wǎng)流動模型模擬管網(wǎng)運行狀態(tài)，而管網(wǎng)流動模型通過基于Pipesim管網(wǎng)模型的管網(wǎng)仿真模型建立，因此，本發(fā)明中管網(wǎng)配置是指與Pipesim管網(wǎng)模型、管網(wǎng)仿真模型、管網(wǎng)流動模型對應的真實管網(wǎng)的配置方案，但為了根據(jù)真實管網(wǎng)的配置方案預測管網(wǎng)運行能力，需要將真實管網(wǎng)的配置方案通過包括平臺、壓縮機、管道、分離器信息的Pipesim管網(wǎng)模型體現(xiàn)。常見的管網(wǎng)配置調(diào)整方法有：新增壓縮機、新增分離器、管網(wǎng)改建擴建、清管等。