[发明专利]用于油田设备预测和健康管理的系统、方法和装置

说明书

背景技术

油田应用在一个位置利用各种类型的设备。确定适当的维护计划和预测设备故障是持续面临的挑战。在一个位置的设备故障可能具有巨大的成本，从而导致处理或油井故障，以及在等待替换设备时使昂贵的设备和工作人员闲置。设备故障的成本和传送替换设备的困难在海上应用方面更大。管理维护和预测设置故障的当前系统存在，但是具有几个缺点。

一个当前可用系统包括在一个位置提供冗余和额外的设备。冗余的设备增加处理成本、增加维护给定水平的操作能力所需的总资本，并且不是-例如在海上或环境敏感地区这个位置的空间十分昂贵的最佳解决方案。

另一当前可用系统包括确定特定设备单元的异常情况，和/或预测何时将在给定设备单元中发生异常情况。当前可用系统的另一实施方案预测过程中特定的维护计划。这些系统的限制在于例如当设备老化或由于利用不同的作业类型而经历不同的工作周期时，不使过程中特定的维护计划适应一件特定设备。此外，确定特定设备单元中的异常情况只是确定给定设备单元是否可用或将可用。然而，这些确定不允许通过解决设备单元之间的互动，或通过适应维护响应以提高特定设备单元的利用率而增加资产利用率。因此，在这个领域需要进一步的技术开发。

发明内容

一个实施方案是一种用于调整设备维护计划的独特装置。另一实施方案是一种用于提高资产利用率的独特装置。又一实施方案是一种用于执行预测维护准备步骤的方法。其它实施方案、形式、目标、特征、优势、方面和益处将从以下描述和附图变得显而易见。

附图说明

图1为用于更新油田设备单元的维护计划的示例性控制器的示意性方框图。

图2为用于最大化油田设备的资产利用率的示例性控制器的示意性方框图。

图3为用于执行维护准备步骤的示例性控制器的示意性方框图。

图4为包括多个监测变量的系统的示意图。

图5为预测和健康管理系统的示意图。

图6为预测和健康管理系统的替代实施方案的示意图。

图7描绘T²统计量相对于一系列的观察点的说明性数据。

图8描绘从包括多个监测变量的系统确定的T²统计量。

图9描绘单元平均欧氏距离的说明性数据。

图10描绘平均欧氏和马氏距离的说明性数据。

图11描绘示出多个流体分析器件的平均渗透率读数相对于时间的说明性数据。

图12描绘示出一个流体分析器件的T²统计量相对于时间的说明性数据。

图13描绘示出在去除离群数据后的一个流体分析器件的T2统计量相对于时间的说明性数据。

图14描绘示出第二个流体分析器件的T²统计量相对于时间的说明性数据。

图15描绘示出第三个流体分析器件的T²统计量相对于时间的说明性数据。

图16描绘用于为油田设备单元提供实时设备健康和维护准备的说明性系统。

图17描绘说明性压力数据相对于操作时间的曲线。

图18描绘对应于图17的说明性数据的T²统计值。

图19描绘描绘基于图17的说明性数据的T²分解的最重要的传感器读数的示例性帕累托(Pareto)。

图20描绘根据图19中识别的主分量确定的图17的说明性数据的示例性非平方方差图。

具体实施方式

为了促进理解本文中所述的实施方案的原理，现将参考附图中所示出的实施方案，并且特定语言将用于描述相同内容。然而，应理解，不意图限制所涵盖实施方案的范围，本文中涵盖与所述实施方案相关的本领域技术人员将正常想到的所示出的实施方案中的任何变化和其它修改，以及所描述的实施方案(如本文中所示出)的原理的任何其它应用。