[发明专利]使用代理仿真器的用于实时油气田生产优化的方法、系统和计算机可读介质

权利要求书

1.一种使用代理仿真器的用于实时油气田生产优化的方法 (300)，包括：

在至少一个基于物理学的仿真器(26)中建立(305)物理系统的 基本模型，其中所述物理系统包括储藏库、井、管道网络和处理系统 中的至少一个，其中，所述至少一个仿真器对储藏库、井、管道网络 以及处理系统中的流体流进行仿真；

通过实验设计过程，为所述物理系统的多个控制参数中的每个控 制参数定义(315)包括极端水平的边界限制，其中，由边界限制限定 的多个控制参数包括设计参数的集合；

使用代理模型来调整(330)数据，使其适合所述至少一个仿真器 的输出，所述数据包括一系列输入，所述输入包括与设计参数的集合 相关联的值，其中，所述代理模型是对所述至少一个仿真器的代理， 所述至少一个仿真器包括以下中的至少一个：储藏库仿真器、管道网 络仿真器、过程仿真器和井仿真器；以及

决策管理系统(24)利用(365)所述代理模型，在未来的一段时 间内实时优化和控制所选参数，以预测在生产油井中用于优化生产的 多个阀门设置，生产油井具有相关联的阀门位置，用于调节流入生产 油井中的流体流，其中，所述多个阀门设置包括针对相关联的阀门位 置的一系列预测阀门设置，以针对未来的一段时间内的多个时间增量 的每一个时间增量，防止在生产油井中产生过剩的流体。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

利用(335)所述代理模型，计算关于物理系统的设计参数的导数， 以确定灵敏度；

利用(340)所述代理模型，计算设计参数与所述至少一个仿真器 的输出之间的相关性；

将来自所述代理模型的设计参数排序；以及

将优化器与所述代理模型一起使用(350)，以确定设计参数值的 范围，在所述范围中，所述代理模型的输出与观测到的数据相匹配。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

利用(310)决策管理系统，定义物理系统的多个控制参数以匹配 观测到的数据；

针对所述设计参数的集合，自动执行(320)所述至少一个仿真器， 以产生一系列输出，所述输出表示生产预测；以及

将特征数据收集(325)到关系数据库中，所述特征数据包括与所 述设计参数的集合相关联的值以及与所述至少一个仿真器的输出相关 联的值。

4.如权利要求3所述的方法，还包括：

将所述设计参数中灵敏度不低于阈值的设计参数及其范围从所述 代理模型中放入(355)所述决策管理系统，灵敏度不低于阈值的设计 参数是所述所选参数；以及

运行(360)所述决策管理系统作为全局优化器，以使仿真器中的 所选参数生效。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在至少一个基于物理学的仿 真器中建立(305)物理系统的基本模型包括：创建所述物理系统的数 据表示，其中，所述数据表示包括储藏库、井、管道网络和处理系统 中的至少一个的物理特征，所述物理特征包括储藏库的尺寸、储藏库 中井的数量、井的路径、井的管道大小、管道形状、温度梯度、流体 类型和与所述物理系统相关联的其他参数的估计数据值。

6.如权利要求2所述的方法，其中，利用(335)所述代理模型 来计算关于设计参数的导数以确定灵敏度包括：确定所述至少一个仿 真器的输出关于所述一系列输入之一的导数。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：从所述代理模型中除去 (345)被用户确定为对所述物理系统具有最小影响的设计参数。

8.如权利要求1所述的方法，其中，利用(365)所述代理模型 在未来的一段时间内实时优化和控制所选参数包括利用以下中的至少 一个：神经网络、多项式展开、支持向量机和智能代理。