[发明专利]井和泄流位置的自动化油田开发方案

说明书

技术领域

本发明总体上涉及油气井，并且更具体地涉及自动计算油田或气田中 的井和生产平台的优选位置。

背景技术

确定井的位置是勘探和生产管理中的重要步骤。井位在井的整个开采 期中影响油气田的性能和服务期限。然而，确定最佳井位或者更良好的井 位是一个复杂的问题。例如，地下条件的地质和地质力学影响钻井成本和 井可以可靠定位的位置。井眼轨迹还必须避开现有井的井眼轨迹。此外， 井具有实际钻进和结构约束。所述约束还存在于地面上，包括但不限于等 深约束和地形约束、法定约束和与诸如平台和管道的现有设备有关的约 束。最后，财政的不确定性在时间上可能影响不同解决方案的可行性。

与开发自动或半自动计算油田开发方案(FDP)相关联的研究活动具有 相对悠久的历史。大多数或所有研究认为这种特殊的优化问题是高度组合 并且是非线性的。早期的研究(如Rosenwald，G.W.，Green，D.W.，1974，A Method for Determining the Optimum Location of Wells in a Reservoir Using Mixed-Integer Programming，Society of Petroleum Engineering Journal 14(1)，44-54；和Beckner，B.L.，Song X.，1995，Field Development Planning Using Simulated Annealing，SPE 30650；和Santellani，G.，Hansen，B.，Herring， T.，1998，″Survival of the Fittest″an Optimized Well Location Algorithm for Reservoir Simulation，SPE 39754；以及Ierapetritou，M.G.，Floudas，C.A.， Vasantharajan，S.，Cullick，A.S.，1999，A Decomposition Based Approach for Optimal Location of Vertical Wells in American Institute of Chemical Engineering Journal 45(4)，pp.844-859)基于混合整数规划法。虽然此研究 在本领域属于先锋，但是该研究主要集中在垂直井和相对简单的静态模 型。近年来，已经对用于计算包括非常规井(即非垂直井)和侧钻的混合 遗传算法(“HGA”)技术发表了研究。此研究的示例包括Guiyaguler，B.， Horne，R.N.，Rogers，L.，2000，Optimization of Well Placement in a Gulfof Mexico Waterjlooding Project，SPE 63221；和Yeten，B.，Durlofsky，L.J.，Aziz， K.，2002，Optimization of Nonconventional Well Type，Location and Trajectory， SPE 77565；以及Badra，O.，Kabir，C.C.，2003，Well Placement Optimization in Field Development，SPE 84191；以及Guiyaguler，B.，Horne，R.N.，2004， Uncertainty Assessment of Well Placement Optimization，SPE 87663。虽然 HGA技术相对有效，但是基础井模型(underlying well model)仍然相对简 单，例如，一段垂直段下降至初始造斜深度(合拢部(heal))，然后任选 的造斜段延伸到井底。因为对注入井要考虑时间分量，并且要考虑油藏模 型的不确定性，因此基于上述HGA的优化FDP的复杂化在过去几年已经增 加。该示例包括Cullick，A.S.，Heath，D.，Narayanan，K.，April，J.，Kelly，J.， 2003，Optimizing multiple-field scheduling and production strategy with reduced risk，SPE 84239；和Cullick，A.S.，Narayanan，K.，Gorell，S.，2005， Optimal Field Development Planning of Well Locations With Reservoir Uncertainty，SPE 96986。然而，仍然期望改进的FDP的自动计算。