[发明专利]用于气举率管理的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求Graham Christopher Fleming和Qin Lu的标题为“Method for Optimizing Gas Lift Injection Rates in an Integrated Reservoir and Surface Flow System(用于优化综合储层和表面流系统中的气举注入率的方法)”并且在2012年6月15日提交的美国临时申请系列号61/660,678的优先权，该申请通过引用结合于此。

背景技术

油田运营商奉献出丰富的资源以改进油气从储层的开采，同时降低开采成本。为了实现这些目的，储层工程师同时监测储层的当前状态并试图预测在给定一组当前和/或假定条件下的未来工作情况。储层监测，有时也被称为储层监督，涉及定期收集和监测从储层的井内和周围测得的数据。这种数据可包括，但不限于，水饱和度、水和油减产(cut)、流体压力、和流体流速。当收集到数据时，该数据被归档到历史数据库。

然而，所收集的生产数据大多反映周围储层井近周围的条件。为了提供储层的状态的更完整的图象，执行基于当前和历史所收集的数据来建模整个储层的整体工作情况(behavior)的模拟。这些模拟预测储层的总的当前状态，产生在井眼附近和距离井眼一段距离两者的模拟的数据值。模拟近井眼数据可与测得的近井眼数据相关联，并按需调节建模参数以减小模拟和测得的数据之间的误差。一旦这样调节了，则可依赖于井眼附近和距离井眼一段距离两者的模拟数据来评估储层的整体状态。还可依赖于这样的数据来基于由模拟器的操作者输入的实际或历史条件来预测储层的未来工作情况。储层模拟，特别是执行大型储层的全物理数值模拟的储层模拟，是计算密集的并可能花费数小时，甚至几天来执行。

附图简述

当结合所附图而考虑以下详细描述时，可获得对各公开实施例的更好的理解，附图中：

图1示出了说明性模拟过程。

图2示出了说明性油气生产系统。

图3A示出了提供测得的井和气举数据的说明性生产井。

图3B示出了说明性气举环境的简化图。

图4示出了说明性气举率管理方法。

图5示出了说明性气举率管理方法。

图6示出了用于图2的油气生产系统的说明性控制接口。

应当理解，附图和对应的详细说明不限制本公开，但相反，它们提供用于理解落入所附权利要求的范围的所有修改、等效方案、和替代方案的基础。

详细描述

本文中公开了用于具有多个井、表面网络和设施的所监测的油气生产系统的气举率管理的方法和系统。如本文中所描述的，供给表面网络和设施的从一个或多个储层生产油气涉及控制单个井的生产(即，可调节(throttle)增加或减少单个井生产)。调节增加单个井产量的一个方法是通过对井施加气举操作。由于气举操作是昂贵的并且它们的效果是有限的(即，存在其中注入更多气体但不产生更高井产量的点)，因此这种操作不应当任意地应用于所有生产井。所公开的气举率管理技术作为整个油气生产系统解决方案的一部分来确定气举率，该油气生产系统解决方案将井产量与表面网络和设施生产限制一致，并且按需随时间良好地调节井产量以将产量维持在设施生产限制处或附近。

在一些实施例中，通过利用各种参数建模生产系统部件的工作情况来确定整个油气生产系统解决方案。更具体地，单独的公式和参数可被施加于估算在一个或多个储层中、在单个生产井、在表面网络中、和/或在设施中的流体的工作情况。独立地或在单个时刻解这类方程产生不相交的并因此次优的解(即，生产率和/或生产成本随时间是次优的)。相反，在多个时间步骤处一起求解此类方程(在本文中称为求解完全耦合方程)涉及更多迭代和处理，但产生更优的解。

可利用许多不同方程和参数来建模油气生产系统。因此，应当理解，所公开的方程和参数仅是示例并且不旨在将实施例限制为特定方程或方程组。所公开的实施例示出了通过固定某些参数且浮动其他参数(浮动参数可仍受到如本文所描述的范围限制)来加快利用全耦合方程建模的生产系统解决方案的收敛的示例策略。