多种流体的共享状态方程表征制造技术

本公开提供在具有共同表面网络的多储层系统中的流体生产的模拟中对流体进行建模的系统和方法。针对耦接到所述共同表面网络的多个储层的每个储层中的流体来确定压力‑体积‑温度(PVT)数据。基于所述对应PVT数据来产生表示所述多个储层上的所述流体中的每种流体的共享状态方程(EOS)表征。基于所述流体的所述共享EOS表征来计算表示每个储层中的所述流体的属性的数据。当确定所述计算数据并不匹配与每个储层中的所述流体相关联的所述PVT数据时，基于所述计算数据与所述PVT数据之间的差异来调整所述共享EOS表征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年3月12日提交的题为“Procedure for Shared Equation of State Characterization of Multiple Fluids”(用于多种流体共享状态方程表征的过程)的美国临时专利申请第61/951,831号的权益，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。专利
本公开一般来说涉及地下矿床的采收，并且更具体来说涉及通过共同表面网络从多个储层进行地下油气矿床的采收。背景当通过共同设施网络来生产多个储层时，整合表面和次表面建模的能力对于油田开发和优化来说可能是至关重要的。共享设施网络施加组合生产无法超越的约束、确定流动线路中的压降以及销售和回注流的构成和体积。流动线路中的压降在深水油田开发中尤为重要，其中流动线路较长，并且从多个储层进行的生产可能流过同一个立管。通常，已经独立地得到这些储层的流体表征。在每一种情况下，选择适当的流体表示形式，其提供准确性和计算效率的最优组合。两个最普通的流体表征是状态方程(EOS)模型和黑油模型。油气流体实际上可能由数百种不同组分构成。当使用EOS进行建模时，工程师必须指定拟组分的数目(通常是5至12)和它们的EOS属性。拟组分是实际组分的组合。或者，黑油建模涉及在表中指定许多共同工程测量值，所述测量值随着压力而改变。但是，其内在地是具有两个拟组分的模型。最终结果是利用可变数目的拟组分对不同的连接储层进行建模，所述拟组分中的一些可能是共同的。但是，即使共同的拟组分可能在不同的储层中会具有不同的流体属性。虽然已经撰写了大量关于匹配单一流体的论文，但是几乎没有任何论文是专注于匹配一组流体。在大多数情况下，作者都试图利用单一EOS模型来匹配多种流体。在极其罕见的情况下，他们将流体与同一组分组匹配，但是允许组分具有不同属性。例如，一种普遍的方法是使流体具有相同组分和相同属性，但是每个组分具有不同的量。但是，这种方法只有在流体以某种方式相关时(例如，同一石油储层内的气顶或关联油环中的流体)才是有用的。附图简述下文将参考附图来详细描述本公开的说明性实施方案。图1A和图1B示出适合于从次表面储层进行油气生产和勘探的生产井的示例。图2是用于模拟具有共同表面网络的多储层系统中的流体生产的示例性系统的方框图。图3是示出具有共同表面网络的多储层系统的示例的图。图4是在具有共同表面网络的多储层系统中产生多种流体的共享状态方程(EOS)表征的示例性方法的流程图。图5是其中可以实施本公开的实施方案的示例性计算机系统的方框图。所示出的图仅是示例性的并且不旨在断言或暗示对其中可以实现不同实施方案的环境、架构、设计或过程的任何限制。说明性实施方案的描述本公开的实施方案涉及使用多种流体的共享状态方程(EOS)表征来模拟具有共同表面网络的多储层系统中的流体生产。虽然本文中是参考针对特定应用的说明性实施方案来描述本公开，但是应理解的是，实施方案并不受限于此。本公开的描述已经出于说明和描述的目的来呈现，但是并非意图为详尽性的或者受限于所公开形式的实施方案。在不背离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是明显的。提供本文中所描述的说明性实施方案是用以解释本公开的原理和其实际应用，并且使本领域其他普通技术人员能够理解所公开的实施方案可以按照特定实施方式或用途的需要进行修改。权利要求书的范围意欲广泛地涵盖所公开的实施方案和任何此类修改。详细描述中所列举的任何实际数据值都是仅出于说明性目的而提供的，并且本公开的实施方案并不意在受限于此。因此，考虑到本文呈现的详细程度，实施方案的操作行为将在理解实施方案的修改和变化是可能的情况下来进行描述。在本文的详细描述中，提及“一个实施方案“、“实施方案”、“示例实施方案”等等表明所描述的实施方案可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施方案可能不一定包括所述特定特征、结构或特性。此外，此类短语不一定是指同一实施方案。另外，当结合实施方案来描述特定特征、结构或特性时，应当认为，无论是否明确描述，使得此类特征、结构或特性结合其他实施方案起作用是在本领域的技术人员知识范围内的。除非上下文明确地指出，否则本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”意欲同样包括复数形式。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”在用于本说明书和/或权利要求书中时，规定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或附加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。以下权利要求书中的全部装置或步骤的相应结构、材料、动作以及同等物加上功能要素意图包括用于执行所述功能的任何结构、材料或动作以及具体主张的其他要求保护的要素。公开的实施方案和其优点通过参考附图被最好地理解，其中相同的数字被用于各个附图的相同和对应的部分。基于下面的附图及详述的描述，对于本领域的普通技术人员来说，所公开的实施方案的其他特征和优点将会或将变得明显。这意味着全部此类附加特征和优点包括在所公开的实施方案的范围内。另外，所示出的附图仅是示例性的，并非旨在断言或暗示对其中可以实现不同实施方案的环境、架构、设计或过程的任何限制。如上文所指明的，所公开的实施方案涉及在模拟具有共同表面网络的多储层系统中的流体生产期间使用多种流体的共享EOS表征。如下文将进一步详细描述的，来自多个油气储层的储层流体可以通过共同表面网络的共同聚集点或共享设施来生产。因此，来自不同储层、流入到共同聚集点中的非均质流体可以组合或混合在一起。因此，来自不同储层、流入到共同聚集点中的非均质流体可以组合或混合在一起。在一个示例中，所公开的实施方案可以用来在多储层系统中模拟流体生产期间计算共同表面网络内共同聚集点或其他点上的混合流体的属性。其中可以实现所公开的实施方案的储层模拟器的一个示例是可从德克萨斯州休斯敦的Landmark Graphics Corporation购得的集成储层和表面模拟器。在一个实施方案中，模拟可以部分地基于生产系统数据，所述生产系统数据包括从每个油气储层内钻凿的井(例如，以用于油气储层的生产井的形式)的井下收集的各种测量值。另外，可以钻凿多个生产井以便触及地下储层流体。可以从每个生产井定期收集所测量的井数据，以便跟踪储层中的变化条件，正如下文将参照图1A和图1B中所示出的生产井示例而进一步详细描述的。图1A是具有已经钻入到储层地层中的井眼102的示例性生产井100A的图。井眼102可以在地层内的任何方向上钻凿到任何深度。例如，井眼102可以钻凿到一万英尺或更深的深度，并且还可以根据特定实施方式的需要而针对穿过地层的任何距离进行水平操纵。生产井100A也包括都通过水泥103而紧固到适当位置的套管头104和套管106。防喷器(BOP)108耦接到套管头104和生产井口110，它们一起密封在井口中并且使得流体能够以安全受控方式从井中提取。所测量的井数据可以周期性地从生产井100A进行取样和收集并且与来自储层内其他井的测量值进行组合，从而使得能够监视和评估储层的总体状态。可以使用许多不同的井下和表面仪器来取得这些测量值，所述井下和表面仪器包括但不限于温度和压力传感器118以及流量计120。额外装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有共同表面网络的多储层系统中的流体生产的模拟中对流体进行建模的计算机实施的方法，所述方法包括：针对耦接到所述共同表面网络的多个储层的每个储层中的流体来确定压力‑体积‑温度(PVT)数据；基于针对每个储层中的所述流体的所述对应PVT数据，产生表示所述多个储层上的所述流体中的每种流体的共享状态方程(EOS)表征；基于所述流体的所述共享EOS表征来计算表示每个储层中的所述流体的属性的数据；确定所述计算数据是否匹配与每个储层中的所述流体相关联的所述PVT数据；以及当确定所述计算数据并不匹配所述PVT数据时，基于所述计算数据与所述PVT数据之间的差异来调整所述共享EOS表征。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.12 US 61/951,8311.一种在具有共同表面网络的多储层系统中的流体生产的模拟中对流体进行建模的计算机实施的方法，所述方法包括：针对耦接到所述共同表面网络的多个储层的每个储层中的流体来确定压力-体积-温度(PVT)数据；基于针对每个储层中的所述流体的所述对应PVT数据，产生表示所述多个储层上的所述流体中的每种流体的共享状态方程(EOS)表征；基于所述流体的所述共享EOS表征来计算表示每个储层中的所述流体的属性的数据；确定所述计算数据是否匹配与每个储层中的所述流体相关联的所述PVT数据；以及当确定所述计算数据并不匹配所述PVT数据时，基于所述计算数据与所述PVT数据之间的差异来调整所述共享EOS表征。2.如权利要求1所述的方法，其中所述PVT数据是基于所述共同表面网络内的温度和压力条件范围内的现有数据。3.如权利要求1所述的方法，其中基于先前建立的、与每个储层中的所述流体相关联的EOS表征来产生所述PVT数据。4.如权利要求1所述的方法，其还包括定义一组具有同样EOS属性的共同轻质组分，以供全部流体表征使用。5.如权利要求4所述的方法，其还包括针对所述多个储层的每个储层中的所述流体来定义C7+表征。6.如权利要求5所述的方法，其还包括调整C7+分部的分子量以便匹配其饱和压力。7.如权利要求6所述的方法，其还包括通过调整每种流体的所述C7+表征来针对每个流体组单独匹配每个PVT数据，而不考虑共同组分。8.如权利要求7所述的方法，其还包括针对所述C7+分部来确定共同组分组，并且施加混合规则来确定共同组分的构成和属性。9.一种在具有共同表面网络的多储层系统中的流体生产的模拟中对流体进行建模的系统，所述系统包括：至少一个处理器；以及耦接到所述处理器的存储器，其具有存储在其中的指令，当由所述处理器执行时，所述指令致使所述处理器执行包括以下的功能：针对耦接到所述共同表面网络的多个储层的每个储层中的流体来确定压力-体积-温度(PVT)数据；基于针对每个储层中的所述流体的所述对应PVT数据，产生表示所述多个储层上的所述流体中的每种流体的共享状态方程(EOS)表征；基于所述流体的所述共享EOS表征来计算表示每个储层中的所述流体的属性的数据；确定所述计算数据是否匹配与每个储层中的所述流体相关联的所述PVT数据；以及当确定所述计算数据并不匹配所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·王，G·弗莱明，
申请(专利权)人：界标制图有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US