[发明专利]综合产能建模系统

说明书

本发明涉及一种用于监视和控制多个油气资产(100，110，120)的综合产能建模系统(1)，该系统包括：能够获取上游数据的数据获取模块(10)，上游数据可以包括来自多个油气资产的信息；地下和地表过程模拟模块(20)，能够模拟多个油气资产从储层到销售交付点的生产和注入性能；数据同化模块(30)，能够从获取的上游数据及从模拟模块(20)提取用于计算多个油气资产的产能的数据中的关键特征，并且用于建立其资产产能模型；数据呈现模块(40)，能够呈现多个油气资产的资产产能模型的所有组件，其中，呈现模块能够呈现多个层级的分层结构的节点中的多个油气资产的资产产能模型；以及数据分发模块(50)，能够使用多个应用将多个油气资产的资产产能分发到多个用户。

1.技术领域

本发明涉及用于监视和控制各种来源和不同生产井或生产地点的多个油气资产的综合产能建模系统。

2.现有技术

进行油气资产的资产监视和控制以定期和及时地确定生产问题并提出可行和最佳的建议，以便在不损害储层采收率的情况下采取行动弥补任何短缺并确保资产/现场的生产可持续性。

过去，使用资产层级综合资产建模(IAM)来支持短期和长期产能、生产和储层优化决策。在文献中存在针对综合资产建模的现有技术的情况。大多数应用都是面向生成场景并推荐关于给定特定资产或石油/天然气现场的特定客观结果的决策。在文献中还存在实施所谓的“扼流模型”的情况。在扼流模型的情况下，一系列限制或扼流被可视化以表示资产内和跨资产的生产损失即如由试井测量的未交付的储层潜力的区域。造成的损失是由于储层管理、井的可用性和利用率、上部组块(topsides)的可用性和利用率(即使用可用设备的效率)以及出口系统而造成的损失。扼流模型是一种不需要完整的物理表示的简化的方法，也就是说，其缺少水力稳态响应模型，没有生产/注入系统的节点、网络和流体的瞬态响应。

考虑到组件的物理特性和局限性以及其他方面(例如估计/计划)，常规的IAM和生产网络建模方法和系统在模型中结合了生产/注入系统的几个物理组件。建立常规的IAM方法和系统来对特定资产或油田进行建模和优化。

US8,078,328教导了一种用于提供跨一个或更多个现场的一个或更多个储层的实时储层管理的系统、程序产品和方法。EP2,839,409教导了用于根据多个储层确定流体生产系统的操作设置的系统和方法。US2009/0276156教导了一种具有用于提供储层压力的实时测量的多个永久性井下传感器的系统。然后将实时测量传送给用户，然后使用该信息来管理储层。然后将来自井下测量的结果另外存储在可访问的计算机存储器中。

US9,228,415教导了一种用于对位于多个位置的多个储层执行油田作业的方法。该方法包括生成代理模型并用该代理模型替代油田应用。该方法还利用外部模拟器或内部模拟器来执行不确定性分析和经济计算，以使井的潜力最大化。

WO2012/015515教导了一种用于对碳氢化合物储层进行建模的方法，该方法包括生成具有多个子区域的储层模型。然而，本发明更进一步通过基于某些因素(物理、几何或其他参数)搜索现有解决方案的数据库来获得针对至少一个子区域的解决方案。如果找不到这样的解决方案，则使用正在训练的仿真并使用机器学习算法来对子区域进行仿真以获得新的解决方案。然后将该新的解决方案添加到数据库中。

US2017/336811、US2007/0192073和US8,775,141教导了“算法”、“自我学习”或井的自动“优化”。通过中央计算机系统以及自动实施或传递给用户的结果来计算优化。

实施常规的IAM方法和系统以用于短期操作优化或用于长期优化，但是缺乏以下能力：使用相同的模型，速度足够快以有助于及时做出关于产能优化的决策地在具有许多井和设施的国家层级运行短期操作优化和长期优化两者。