[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

说明书

相关申请的交叉参考

本专利申请要求2006年1月31日申请的题为“Methods，systems， and computer-readable media for real-time oil and gas field production  optimization using a proxy simulator”的美国临时专利申请No. 60/763,971的权益，其全文结合在此作为参考。

技术领域

本发明涉及油气田生产的优化。更具体地，本发明涉及使用代理 仿真器，通过在测量数据的同时对数据做出响应，来改进控制油气田 运行中所做的决策。

背景技术

为建模或管理包含数百口井的大型油田而工作的储藏库和生产工 程师正面临这样一个现实，即每天只能够物理地评估和管理几口井。 单口井的管理可以包括进行测试，以测量一个测试时间段内从单口井 (从地面以下)出来的油、气和水的速率。其他测试可以包括用于测 量地面上下的压力的测试，以及测量地面的流体流的测试。由于管理 油田中的单口井所需要的时间，在大型油田中，通过周期性(例如每 几个月)测量与油田中的多口井相联系的采集点的流体，并接着将这 些测量值从该采集点分配返回给各口井，来管理大型油田的生产。分 析周期测量所采集的数据并用于做出包括优化未来生产在内的生产决 策。然而，当分析所采集的数据时，这些采集的数据可能是几个月之 前的，因此不能用于实时管理的决策。除了上述时间限制之外，可以 使用多种分析工具，这使得对大型油田构造一致的分析较为困难。这 些工具可以是多种基于物理学的仿真器(physics-based simulator)或 表示油、气和水的流和处理的分析方程。

为了改进油田管理中的效率，近年来，在油田中安装了传感器， 用于连续监控温度、流速和压力。由此，生产工程师要分析的数据远 多于由先前的周期测量方法所产生的数据。然而，增加的数据使得生 产工程师要对数据及时做出反应以响应所检测到的问题并做出实时生 产决策更为困难。例如，当前的方法能够实时检测由井生产的流体中 过剩的水，但工程师不能够快速响应这些数据，以便在检测到过剩的 水时改变阀门设置以减小水量。近年来的进一步发展开始使用计算机 模型，所述计算机模型用于优化油田管理和生产。特别地，针对储藏 库、井和采集系统性能开发了软件模型，以管理和优化生产。所使用 的典型模型包括储藏库仿真、井节点分析和网络仿真基于物理学的或 物理模型。当前，由于执行模型耗费的时间的长度，在管理生产中使 用基于物理学的模型存在问题。此外，基于物理学的模型必须被“调 谐”至现场测量的生产数据(压力、流速、温度等等)以优化生产。 调谐是通过“历史匹配”过程来完成的，这是一种复杂、耗时而且通 常不能导致产生唯一模型的过程。例如，对于专业的储藏库或生产工 程师，历史匹配过程可能耗费许多个月的时间。此外，当前的用于辅 助或自动进行历史匹配的历史匹配算法和工作流程较为复杂而繁琐。 特别地，为了在储藏库系统中处理可能影响生产预测的许多可能的参 数，可能需要执行一个或更多基于物理学的仿真器许多次，这在工业 中是不实际的。

根据这些和其他考虑，做出了本发明。

发明内容