[发明专利]一种压裂液返排智能控制系统与装备

说明书

本发明公开了一种压裂液返排智能控制系统与装备，属于油气开采技术领域，本发明利用云计算处理平台超级计算能力对压裂液返排影响数据进行智能筛选，同时通过深度学模型进行训练生成不同油气井返排节点的非线性返排模型，并利用其进行压裂液返排智能控制，其相较于现有压裂液返排控制系统而言，本发明通过移动边缘技术将不同油气井返排节点的非线性返排模型下放至油气井返排节点的边缘端，从而可以实现对压裂液返排快速自动化控制；而且根据不同油气井返排节点的返排影响因素建立深度学习模型，有利于实现在不同压裂液返排时机下合理控制返排速度；进而有利于提高返排率，并能保证压裂改造效果和油气产能。

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，尤其涉及一种压裂液返排智能控制系统与装备。

背景技术

水力压裂作为油气储层改造的重要技术手段，已广泛应用于低渗透页岩气、致密气等非常规油气田的开发中；其中，压裂后压裂液返排是压裂施工及管理中重要环节，压裂液作为一种化学品，其包含有毒有害物质，若不能对其进行有效返排回收，将容易造成地下水污染；同时压裂液返排回收利用也能降低压裂成本，而且其也直接影响储层的改造效果和油气产能，因此有必要对压裂液进行返排回收；实践发现，在压力返排初期，若放喷过程太快，返排液流量太大，就会使得压裂过程中加入的支撑剂(砂子)随返排液一起流出油井，其易影响压裂效果；而在裂缝基本闭合后，在不出砂的前提下，可以适当增大返排速度以实现压裂液尽快返排；因此如何合理确定压裂液返排时机和控制返排速度就成为了关键；

目前，现有的压裂液返排的控制手段主要根据压力控制返排，其待压裂液破胶后，根据压力大小，更换不同尺寸的油嘴，控制放喷返排，其主要依据现场作业人员经验，无法实现智能化、自动化和合理化的快速控制，难以在保证压裂效果的前提下提高压裂液返排率；此外，现有的油气开采地区通常需要开设多口井以实现油气开采，而目前的压裂液返排控制手段均主要针对单井压裂液返排控制设计，其无法实现对多口油气井的压裂液返排控制，人工成本较高；为此，我们提出一种压裂液返排智能控制系统与装备。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种压裂液返排智能控制系统与装备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种压裂液返排智能控制系统，包括节点信息获取模块、边缘基站模块和云计算处理平台；所述云计算处理平台包括节点信息处理模块、节点事件整理记录模块、数据库模块、上位智能分析模块、深度学习模块和模型下放模块；

所述节点信息获取模块用于获取油气开采区域内若干油气井节点的传感器数据和返排阶段数据；

所述边缘基站模块用于将所述传感器数据和返排阶段数据上传至云计算处理平台；

所述节点信息处理模块用于对所述传感器数据和返排阶段数据进行预处理，并进行分发；

所述节点事件整理记录模块用于将返排阶段数据进行整理记录成返排阶段表；

所述数据库模块用于存储所述返排阶段表和历史资料；所述历史资料包含不同传感器数据下的返排率数据数值；

所述上位智能分析模块用于获取预处理后的传感器数据并进行计算，获取计算结果，同时根据历史资料将计算结果与返排率之间进行关联性分析，以确定压裂液返排影响因素，并将其与所述返排阶段表一同输入深度学习模块；

所述深度学习模块用于获取不同油气井返排节点的压裂液返排影响因素以及返排阶段表，并将其作为训练集进行训练，以生成不同油气井返排节点的非线性返排模型；

所述模型下放模块用于获取符合预设标准不同油气井返排节点的非线性返排模型下放至所述边缘基站模块，利用其以实现对不同油气井返排节点的非线性智能控制。