综合产能建模系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于监视和控制多个油气资产(100，110，120)的综合产能建模系统(1)，该系统包括：能够获取上游数据的数据获取模块(10)，上游数据可以包括来自多个油气资产的信息；地下和地表过程模拟模块(20)，能够模拟多个油气资产从储层到销售交付点的生产和注入性能；数据同化模块(30)，能够从获取的上游数据及从模拟模块(20)提取用于计算多个油气资产的产能的数据中的关键特征，并且用于建立其资产产能模型；数据呈现模块(40)，能够呈现多个油气资产的资产产能模型的所有组件，其中，呈现模块能够呈现多个层级的分层结构的节点中的多个油气资产的资产产能模型；以及数据分发模块(50)，能够使用多个应用将多个油气资产的资产产能分发到多个用户。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】综合产能建模系统1.
本专利技术涉及用于监视和控制各种来源和不同生产井或生产地点的多个油气资产的综合产能建模系统。2.现有技术进行油气资产的资产监视和控制以定期和及时地确定生产问题并提出可行和最佳的建议，以便在不损害储层采收率的情况下采取行动弥补任何短缺并确保资产/现场的生产可持续性。过去，使用资产层级综合资产建模(IAM)来支持短期和长期产能、生产和储层优化决策。在文献中存在针对综合资产建模的现有技术的情况。大多数应用都是面向生成场景并推荐关于给定特定资产或石油/天然气现场的特定客观结果的决策。在文献中还存在实施所谓的“扼流模型”的情况。在扼流模型的情况下，一系列限制或扼流被可视化以表示资产内和跨资产的生产损失即如由试井测量的未交付的储层潜力的区域。造成的损失是由于储层管理、井的可用性和利用率、上部组块(topsides)的可用性和利用率(即使用可用设备的效率)以及出口系统而造成的损失。扼流模型是一种不需要完整的物理表示的简化的方法，也就是说，其缺少水力稳态响应模型，没有生产/注入系统的节点、网络和流体的瞬态响应。考虑到组件的物理特性和局限性以及其他方面(例如估计/计划)，常规的IAM和生产网络建模方法和系统在模型中结合了生产/注入系统的几个物理组件。建立常规的IAM方法和系统来对特定资产或油田进行建模和优化。US8,078,328教导了一种用于提供跨一个或更多个现场的一个或更多个储层的实时储层管理的系统、程序产品和方法。EP2,839,409教导了用于根据多个储层确定流体生产系统的操作设置的系统和方法。US2009/0276156教导了一种具有用于提供储层压力的实时测量的多个永久性井下传感器的系统。然后将实时测量传送给用户，然后使用该信息来管理储层。然后将来自井下测量的结果另外存储在可访问的计算机存储器中。US9,228,415教导了一种用于对位于多个位置的多个储层执行油田作业的方法。该方法包括生成代理模型并用该代理模型替代油田应用。该方法还利用外部模拟器或内部模拟器来执行不确定性分析和经济计算，以使井的潜力最大化。WO2012/015515教导了一种用于对碳氢化合物储层进行建模的方法，该方法包括生成具有多个子区域的储层模型。然而，本专利技术更进一步通过基于某些因素(物理、几何或其他参数)搜索现有解决方案的数据库来获得针对至少一个子区域的解决方案。如果找不到这样的解决方案，则使用正在训练的仿真并使用机器学习算法来对子区域进行仿真以获得新的解决方案。然后将该新的解决方案添加到数据库中。US2017/336811、US2007/0192073和US8,775,141教导了“算法”、“自我学习”或井的自动“优化”。通过中央计算机系统以及自动实施或传递给用户的结果来计算优化。实施常规的IAM方法和系统以用于短期操作优化或用于长期优化，但是缺乏以下能力：使用相同的模型，速度足够快以有助于及时做出关于产能优化的决策地在具有许多井和设施的国家层级运行短期操作优化和长期优化两者。过去，已经使用数据驱动的方法来生成能够快速生成场景的储层模型。然而，常规的IAM方法和系统尚未实现如下数据驱动方法和技术：该数据驱动方法和技术能够提供生产系统的任何节点的大量单独性能模型(特别地，不是生产系统的任何节点的一个性能模型)的综合性能模型，包括由全国的石油、水和天然气所使用的地面生产/注入网络。已经认识到，试图将出于不同目的的不同IAM的构建进行综合以将它们整合到全国范围的IAM中并且生成用于全国范围的产能优化的有效的场景是困难或不切实际的。3.
技术实现思路
通过根据权利要求1所述的用于监视和控制多个油气资产的综合产能建模系统(ICM系统)克服了上述问题。特别地，通过用于监视和控制多个油气资产的综合产能建模系统解决了上述问题，该系统包括：数据获取模块，其能够获取上游数据，而上游数据可以包括来自多个油气资产的地下特征和/或井配置和/或储层流体和/或生产和注入历史和预测信息；地下和地表过程模拟模块，其能够模拟多个油气资产从储层到销售交付点的生产和注入性能；数据同化模块，其能够从所获取的上游数据以及从模拟模块提取用于计算多个油气资产的生产产能的数据中的关键特征，并且用于建立其资产产能模型，而资产产能模型是得出短期和中期的生产潜力、生产可用性以及弥补生产不足的机会的混合模型，其中，资产产能模型由多个油气资产的单独模型以及用于每种相关材料即石油、水和天然气的单独模型组成；数据呈现模块，其能够呈现多个油气资产的资产产能模型的所有组件，其中，呈现模块能够呈现多个层级的分层结构的节点中的多个油气资产的资产产能模型；以及数据分发模块，其能够使用多个应用将多个油气资产的资产潜力或产能分发给多个用户。由于数据获取模块，综合产能建模系统能够操作多资产、多运营公司(OPCO)、多产品和阶段综合网络模型以管理和优化具有由多个利益相关者根据不同的运营协议和条款操作的ICM模型的段(储层、井、设施)的当前和未来产能的利用率。由于数据分发模块，多个利益相关者可以使用多个应用来接收实际数据，特别是多个油气资产的静态储层压力。然后，利益相关者可以使用这样的数据来控制各自的资产。综合产能建模系统每天计算出井、储层、油田和一般资产层级的最佳目标，并且能够跟踪管理该目标实施的行动。综合产能建模系统还基于第二天、下个月、下个季度或明年的目标，进一步建立公司总部与运营资产之间的交流，以促进基于第二天、下个月、下个季度或明年的目标的建议的实施。该综合产能建模系统提供了使整个系统中的每个节点的表示保持当前，有足够的准确度以及时生成有效的方案。除了其物理特征之外，综合产能建模系统能够基于历史数据计算每个节点的性能。综合产能建模系统从产能、储层健康状况、运营成本以及全国范围内地表生产/注入网络的产能和限制条件方面持续了解替选资产/油田。由于数据呈现模块及其呈现多个层级的分层结构的节点中的多个油气资产的静态储层压力的能力，一方面，可以提供对特定利益段的优化概览，但是另一方面，可以向用户提供关于特定资产组和单独资产的更详细的考察。通过实施综合产能建模系统，可以生成合适的场景并且确定与业务计划当前和未来产能相对于生产/注入有关的机会，以建议诸如优化油田开发和项目的阶段的动作。所获取的上游数据优选地包括地下特征和/或井配置和/或储层流体和/或包括多个油气资产的经济参数的生产和注入历史和预测信息。优选地，所有这样的数据由数据获取模块获取。优选地，数据获取模块访问通过包括数据标准、数据字典、数据模型以及用于数据治理的策略和过程的公共数据架构来对跨多个运营公司的储层、生产、设施和经济投入进行综合的企业数据枢纽。优选地，将模型输出系统地交付至企业数据枢纽，成为可用于由每个运营公司内的其他业务流程使用。从计算昂贵的数值模拟模型中生成的储层和井性能是任何给定油田和任何组方案对综合产能建模系统的可能输入之一。这从累积容积和静态压力更新方面捕获储层和井动态。然而，通过数据模拟模块，综合产能建模系统提供自动的储层静态压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监视和控制多个油气资产(100，110，120)的综合产能建模系统(1)，所述系统包括：/na.数据获取模块(10)，其能够获取上游数据，而上游数据能够包括来自所述多个油气资产的地下特征和/或井配置和/或储层流体和/或生产和注入历史以及预测信息；/nb.地下和地表过程模拟模块(20)，其能够模拟多个油气资产的从储层到销售交付点的生产和注入性能；/nc.数据同化模块(30)，其能够从所获取的上游数据以及从所述模拟模块(20)提取用于计算多个油气资产的产能的数据中的关键特征，并且用于建立其资产产能模型，而所述资产产能模型是得出短期和中期的生产潜力、生产可用性以及弥补生产不足的机会的混合模型，其中，所述资产产能模型由多个油气资产的单独模型以及用于每种相关材料即石油、水和天然气以及包括二氧化碳、氮气(N

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监视和控制多个油气资产(100，110，120)的综合产能建模系统(1)，所述系统包括：
a.数据获取模块(10)，其能够获取上游数据，而上游数据能够包括来自所述多个油气资产的地下特征和/或井配置和/或储层流体和/或生产和注入历史以及预测信息；
b.地下和地表过程模拟模块(20)，其能够模拟多个油气资产的从储层到销售交付点的生产和注入性能；
c.数据同化模块(30)，其能够从所获取的上游数据以及从所述模拟模块(20)提取用于计算多个油气资产的产能的数据中的关键特征，并且用于建立其资产产能模型，而所述资产产能模型是得出短期和中期的生产潜力、生产可用性以及弥补生产不足的机会的混合模型，其中，所述资产产能模型由多个油气资产的单独模型以及用于每种相关材料即石油、水和天然气以及包括二氧化碳、氮气(N2)和硫化氢(H2S)的其他相关成分的单独模型组成；
d.数据呈现模块(40)，其能够呈现多个油气资产的所述资产产能模型的所有组件，其中，所述呈现模块能够呈现多个层级的分层结构的节点中的多个油气资产的所述资产产能模型；以及
e.数据分发模块(50)，其能够使用多个应用将多个油气资产的资产产能分发到多个用户。


2.根据权利要求1所述的综合产能建模系统，其中，所述数据呈现模块(40)能够折叠和展开所述资产产能模型中特定层级的多个油气资产的资产数据的节点，以呈现更概括或更详细的资产数据。


3.根据权利要求1至2之一所述的综合产能建模系统，其中，所述节点为自折叠节点。


4.根据权利要求1至3所述的综合产能建模系统，其中，所述节点表示单个油气井(100)或单个设备(110，120，130，140，150)、或一组井或设备(80至88)、或油田或生产设施(90，92，94)。


5.根据权利要求1至4所述的综合产能建模系统，其中，所述地下和地表过程模拟模块(20)还能够计算多个油气资产的含水率的表现和不确定性，并且其中，所述数据呈现模块(40)能够呈现多个层级的分层结构中的多个油气资产的含水率的表现和不确定性。


6.根据权利要求1至5之一所述的综合产能建模系统，其中，所述数据同化模块(30)还能够计算多个油气资产的油气比的表现和不确定性，并且其中，所述数据呈现模块(40)能够呈现多个层级的分层结构中的多个油气资产的油气比的表现和不确定性。


7.根据权利要求1至6之一所述的综合产能建模系统，其中，所述数据同化模块(30)使用包括多变量回归模型与预想模型结构的组合的混合模型。


8.根据权利要求1至7之一所述的综合产能建模系统，其中，所述数据同化模块(30)通过选择最合适的生产和注入历史和基于物理学的模拟数据以及根据所述节点的元件的物理特征来建立资产和节点性能。


9.根据权利要求1至8之一所述的综合产能建模系统，其中，所述地下和地表过程模拟模块(20)使用最合适的代理类型和粒度来自动表示生产和注入...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈菲兹·H·哈菲兹，贾迈勒·纳西尔·巴哈迈什，优索夫·阿尔曼苏里，路易吉·萨普泰利，阿尔瓦罗·埃斯科尔西亚，莫阿塔·哈拉夫，理查德·莫汉，
申请(专利权)人：阿布扎比国家石油公司，
类型：发明
国别省市：阿联酋;AE