從實時數據監測到生產優化管理
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數據,進行智能化油藏管理。此技術將實時測得的大量數據經過處理后,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,報警系統就會啟動,通知工程師。實時測量間隔為數秒或數分鐘,測量后儲存于服務器中??傮w來說,實時測量的智能化油藏管理系統包含了一個自動化的閉合控制鏈,主要由采集數據、建模、檢測,及控制四個環節構成。
1.采集數據
測量數據過程中,每幾秒就有數據輸入,這些大量的數據中存有一定的異常點和干擾,因此在應用于油藏監測軟件之前需要對數據進行清理工作??梢圆捎煤唵纹骄ㄈコ蓴_點。另外,為了使輸出曲線可視性更好,需要改變數據的時間間隔,比如將時間從10s增至15min。同時,要注意不要出現失誤丟失信息。
經過數據質量控制后,需要進行數據整合工作。所有相關數據需要被整合入一個數據庫中。由于不同的數據庫儲存的數據時間間隔是不同的,因此油藏監控軟件要被設計成可以處理不同時間間隔的數據。
2.模型和檢測
由于在石油生產過程中情況不斷發生變化,因此很難采用一個數學模型描述整個過程,但可以用獲得的不同參數來對油藏實現監測和優化。主要計算的參數包括含水率(WC)、油氣比(GOR)、和虧空比。監測虧空比可以將壓力維持在穩定的水平上,防止壓力的上升和下降。
采用遞減曲線分析軟件將實際生產數據與預計的遞減趨勢相對比,如果偏離過多,則說明有問題出現;物質平衡軟件可以單獨計算每一個穩定的油層壓力。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(比如監測滲透率的降低等)。
在實時測量環境下,需要處理大量數據。神經網絡和遺傳算法則是處理數據的有力工具。神經網絡從大量數據中獲取其內在的關系。數據越多,神經網絡越能更好的獲取相應的信息。一旦內部關系建立起來了,神經網絡就可以用來進行出砂等情況的預測。
3.控制
經過上述環節之后,就可以對相應的檢測結果做出相應反饋,實施手動或遠程控制避免不良局面的發生。這種方法為工程師爭得了一定搶救時間,在設備遭破壞之前采取保護措施,避免損失。
4.結論
此技術展示了數字化油田的未來,數據處理和模型運行均是自動化的。從平臺到數據庫應有一個自動暢通的數據流通渠道,數據通過模型進行檢測,識別異常情況。
將數據高頻輸入油藏監測模型和實時優化的關鍵是自動化,不能有人為的干預。
盡管實時監測的潛力還沒有充分展示出來,但是已經出現了一些成功的應用實例,比如,Coludrovich等人已經將井底流壓(BHFP)與油藏壓力(從物質平衡模型得到)相結合來計算油井隨時間變化的生產指數(PI)。