[發明專利]基于數據驅動的泡沫排水加藥劑量智能優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202110792726.3
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113464110A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 張曉英;張賀翔
• 申請（專利權）人: 張曉英
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務所 23208
• 代理人: 朱林;楊立芹

1.一種基于數據驅動的泡沫排水加藥劑量智能優化方法，其特征在于：所述優化方法包括一下步驟：

步驟一、通過氣井井口油管和套管的壓力傳感器，獲取氣井井口油壓數據、套壓數據，采用嵌入式微處理器記錄氣井每次生產數據以及每次泡沫排水系統加藥劑量數據；

步驟二、設定氣井正常生產時候的油壓與套壓的壓力差，并存儲器嵌入式微處理器；

步驟三、通過嵌入式微處理器計算得到氣井生產過程中的油壓與套壓的壓力差；

步驟四、基于子空間辨識方法，建立泡沫排水系統定期加藥計量與氣井井口壓差之間的關系模型；

將每次藥劑量作為輸入量u(k)，將油套壓差e₁與生產情況下的油套壓差e₂(k)的差值作為輸出量，即：y(k)＝e₂(k)-e₁，構建輸入和輸出序列U＝[u(k-N),u(k-N+1),....,u(k+N-1)]和Y＝[y(k-N),u(k-N+1),....,y(k+N-1)]，基于子空間辨識方法，建立輸入輸出序列關系模型；

步驟五、基于關系模型，獲取未來泡沫排水加藥計量序列并將第1個數值作為當前時刻藥劑量使用；

設定優化性能指標其中，H_p為未來輸出序列個數，H_c為未來輸入序列個數。令獲取未來H_c個加注周期的藥劑量序列將第1個數值作為當前的藥劑量值輸入；

步驟六、嵌入式微處理器通過固態繼電器控制泡排劑加藥泵和電磁閥工作，自動對氣井加注當前時刻藥劑使用量。

2.根據權利要求1所述的一種基于數據驅動的泡沫排水加藥劑量智能優化方法，其特征在于：基于數據驅動的泡沫排水加藥優化裝置采用定期自動加藥方式，加藥周期為T。

3.根據權利要求1所述的一種基于數據驅動的泡沫排水加藥劑量智能優化方法，其特征在于：所述步驟三的生產過程中的油壓與套壓的壓力差為加入藥劑后處于相對穩定生產時油壓套壓差，油套壓差取值于T/2時刻油套壓差值。

4.根據權利要求1所述的一種基于數據驅動的泡沫排水加藥劑量智能優化方法，其特征在于：實現基于數據驅動的泡沫排水加藥劑量智能優化方法的裝置包括泡排藥劑罐(1)、控制柜(2)、電源(3)、觸摸屏(4)、泡排劑泵控制固態繼電器(5)、電磁閥控制固態繼電器(6)、嵌入式微處理器(7)、手動閥(8)、泡排劑加藥泵(9)、電磁閥(10)、泡排劑流量傳感器(11)、氣井井口(12)、油管壓力傳感器(13)和套管壓力傳感器(14)；所述泡排藥劑罐(1)與手動閥(8)的一端連通，手動閥(8)的另一端與泡排劑加藥泵(9)連通，泡排劑加藥泵(9)與電磁閥(10)，電磁閥(10)與泡排劑流量傳感器(11)連通，泡排劑流量傳感器(11)與氣井井口(12)，所述油管壓力傳感器(13)和套管壓力傳感器(14)設置于氣井井口(12)內；所述油管壓力傳感器(13)、套管壓力傳感器(14)和泡排劑流量傳感器(11)通過導線與嵌入式微處理器(7)連接，嵌入式微處理器(7)通過導線與泡排劑泵控制固態繼電器(5)和電磁閥控制固態繼電器(6)連接，泡排劑泵控制固態繼電器(5)和電磁閥控制固態繼電器(6)分別通過導線與泡排劑加藥泵(9)和電磁閥(10)連接。