從實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)測到生產(chǎn)優(yōu)化管理
目前一種新的油田管理方式正在形成:利用從智能井或智能油田獲得的連續(xù)數(shù)據(jù),進(jìn)行智能化油藏管理。此技術(shù)將實(shí)時測得的大量數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后,整合入油藏管理的工作流程中,及時有效地傳輸至工程師的工作臺,如果有異常情況,報警系統(tǒng)就會啟動,通知工程師。實(shí)時測量間隔為數(shù)秒或數(shù)分鐘,測量后儲存于服務(wù)器中。總體來說,實(shí)時測量的智能化油藏管理系統(tǒng)包含了一個自動化的閉合控制鏈,主要由采集數(shù)據(jù)、建模、檢測,及控制四個環(huán)節(jié)構(gòu)成。
1.采集數(shù)據(jù)
測量數(shù)據(jù)過程中,每幾秒就有數(shù)據(jù)輸入,這些大量的數(shù)據(jù)中存有一定的異常點(diǎn)和干擾,因此在應(yīng)用于油藏監(jiān)測軟件之前需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行清理工作??梢圆捎煤唵纹骄ㄈコ蓴_點(diǎn)。另外,為了使輸出曲線可視性更好,需要改變數(shù)據(jù)的時間間隔,比如將時間從10s增至15min。同時,要注意不要出現(xiàn)失誤丟失信息。
經(jīng)過數(shù)據(jù)質(zhì)量控制后,需要進(jìn)行數(shù)據(jù)整合工作。所有相關(guān)數(shù)據(jù)需要被整合入一個數(shù)據(jù)庫中。由于不同的數(shù)據(jù)庫儲存的數(shù)據(jù)時間間隔是不同的,因此油藏監(jiān)控軟件要被設(shè)計(jì)成可以處理不同時間間隔的數(shù)據(jù)。
2.模型和檢測
由于在石油生產(chǎn)過程中情況不斷發(fā)生變化,因此很難采用一個數(shù)學(xué)模型描述整個過程,但可以用獲得的不同參數(shù)來對油藏實(shí)現(xiàn)監(jiān)測和優(yōu)化。主要計(jì)算的參數(shù)包括含水率(WC)、油氣比(GOR)、和虧空比。監(jiān)測虧空比可以將壓力維持在穩(wěn)定的水平上,防止壓力的上升和下降。
采用遞減曲線分析軟件將實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與預(yù)計(jì)的遞減趨勢相對比,如果偏離過多,則說明有問題出現(xiàn);物質(zhì)平衡軟件可以單獨(dú)計(jì)算每一個穩(wěn)定的油層壓力。目前,遞減曲線(IPR)可以每2月甚至是每2天傳送一次,使工程師可以密切觀察工作流程(比如監(jiān)測滲透率的降低等)。
在實(shí)時測量環(huán)境下,需要處理大量數(shù)據(jù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法則是處理數(shù)據(jù)的有力工具。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從大量數(shù)據(jù)中獲取其內(nèi)在的關(guān)系。數(shù)據(jù)越多,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)越能更好的獲取相應(yīng)的信息。一旦內(nèi)部關(guān)系建立起來了,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可以用來進(jìn)行出砂等情況的預(yù)測。
3.控制
經(jīng)過上述環(huán)節(jié)之后,就可以對相應(yīng)的檢測結(jié)果做出相應(yīng)反饋,實(shí)施手動或遠(yuǎn)程控制避免不良局面的發(fā)生。這種方法為工程師爭得了一定搶救時間,在設(shè)備遭破壞之前采取保護(hù)措施,避免損失。
4.結(jié)論
此技術(shù)展示了數(shù)字化油田的未來,數(shù)據(jù)處理和模型運(yùn)行均是自動化的。從平臺到數(shù)據(jù)庫應(yīng)有一個自動暢通的數(shù)據(jù)流通渠道,數(shù)據(jù)通過模型進(jìn)行檢測,識別異常情況。
將數(shù)據(jù)高頻輸入油藏監(jiān)測模型和實(shí)時優(yōu)化的關(guān)鍵是自動化,不能有人為的干預(yù)。
盡管實(shí)時監(jiān)測的潛力還沒有充分展示出來,但是已經(jīng)出現(xiàn)了一些成功的應(yīng)用實(shí)例,比如,Coludrovich等人已經(jīng)將井底流壓(BHFP)與油藏壓力(從物質(zhì)平衡模型得到)相結(jié)合來計(jì)算油井隨時間變化的生產(chǎn)指數(shù)(PI)。
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