Description:

"Замкнутый цикл управления залежью Closed-loop reservoir management Дж. Д. Янсен*†( J.D. Jansen), Д. Р. Броуэр† (D.R. Brouwer), Г. Невдаль‡ (G. Naevdal) и К. П. Дж. В ван Крюйсдийк*† (C.P.J.W. van Kruijsdijk)" Аннотация: В работе рассматриваются подходы и вычислительные средства для организации "замкнутого цикла" управления залежью, основанного на моделировании. Замкнутый цикл, известный также как управление залежью в реальном времени, включает использование моделей (приближенных) залежи и способа разработки в сочетании с данными по добыче и другими данными, такими как повторные сейсморазведочные наблюдения, которые используются для постоянного уточнения моделей. Авторы опирались на теорию измерений и управления, применяемую в управлении промышленным производством и методики учета новых данных, применяемые в метеорологии и океанографии. Важными шагами на пути к замкнутому циклу управления являются оптимизация, учет новых данных, методики упрощения. В особенности, их операторские эксперименты и непрерывное управление залежью. Данные измерений по добыче представлено как паркимперраавплряиеиовдйятпсряорцаенссн, основанный на мроездуелльитраотвыа, нкиоит. Основная часть рисунка состоит в изомдонжойноисбтьо, лпере изаолпержеедйел, секнвнаыжхин и производственных опбаъреакмтеотвр. Ахозсатлоеяжние, оспитситеммаыль(ндоагволение и насыщенность в зуаплреажвалхе, диаявзлаекнаичекиойфваоздовыо, е состояние в скважинах и т. д. Данных измерений не просто мало, в них содержится также и помеха. Кроме того что поступает на вход системы, известно лишь отчасти (например, темпы подачи воды или скорость подъема газа могут быть примерно известны, а напор в водоносном горизонте как какой-либо формальной модели). Более долгосрочное управление при этом все еще основывается на исходной модели залежи и не учитывает данные по добыче. Таким образом долгосрочное управление осуществляется без обратной связи, иными словами - в открытом цикле. Перед началом добычи данных измерений нет, и предлагаемую систему управления, т. е. план разработки месторождения, приходится строить на основе статических и динамических моделей залежи, основанных на геологических данных. Алгоритмы оптимизации Алгоритмы используются для управления процессами. Датчики собирают данные измерений. После запуска эксплуатации начинают поступать данные по добыче, которые используются в оперативном управлении. Иначе говоря, данные по добыче и по давлению в забое используются для решения текущих задач нефтегазодобычи. Рис. 1 Управление залежью как основанный на моделировании управляемый процесс в замкнутом цикле. *Delft University of Technology, The Netherlands, †Shell International Exploration and Production, The Netherlands, ‡RFRogaland Research, Norway. E-mail: j.d.jansen@citg.tudelft.nl, roald.brouwer@shell.com, geir.naevdal@rf.no, c.p.j.w.vankruijsdijk@citg.tudelft.nl Состояние дел на текущий момент Примером замкнутого цикла управления залежью с моделью "черного ящика" является использование кривых спада для рекомендации мест заложения следующих скважин и прогноза поведения залежи. Модели, основанные на уравнении материального баланса, также можно отнести к "черным ящикам", хотя присутствие в них физических соображений (закон сохранения вещества) позволяет считать их сероватыми. Модели, использующие метод конечных разностей или конечных элементов, основанные на законе сохранения массы, законе Дарси и равновесии жидкой и газообразной фаз относятся, безусловно, к "белым ящикам". Из-за неясности геологической обстановки они "самообучающихся систем управления залежью", которые обычно дают лишь очень грубое приближение реальности. Параметры модели, такие как проницаемость и пористость, известны лишь с большой степенью неопределенности. Таким образом, предсказательная сила таких моделей ограничена и со временем обычно уменьшается. Иногда это приводит к попыткам "согласования с историей" путем изменения параметров модели так, чтобы прогнозируемые результаты соответствовали данным по добыче. Рис. 2 Цикл ценностей (по Kapteijn and Muessig, 2003) Ключевые слова: break, ment, измерение, использоваться, отрасль, процесс, показанный, модель система, поле проницаемость, физика, элемент, производственный, согласование, обновление, метод, реальный, черным ящик, paper spe, vefring, позволять, переменный, aziz, параметр, использовать, использование, usa, теория, eage, образ, цикл, задача оптимизация, параметр система, вход, реальный объект, history matching, давление, предел, оценка, сегмент, система, январь, масштабирование, durlofsky, добыча, фильтр кальман, предсказательный сила, замкнутый цикл, область, optimization, геологический, переменный состояние, spe spe, rossi, кальман, применять, mathematics, обычный, количество, степень, управляемый, модель залежь, дать измерение, показать, откачка, включать, september, модель, поле, прогноз, учёт, расчет производный, управление, muessig, замкнутый, плохой, история, нагнетание, оптимизация, december, break январь, опираться, управление залежь, известный, методика, учет, шум, vdal, порядок, метеорологиии, увеличить, применяться, spe, ящик, обновление модель, способ, reservoir monitoring, jansen, моделирование, exhibition, сравнение, paper, основа, van, использование оптимизация, статья, litvak, цикл управление, объем, brouwer, подход, reservoir, фильтр, насыщенность, oil, вода, conference, приведенный, решение, десятилетие, задача, проницаемость, технический, согласование история, прочий, технический статья, залежь, узел, engineering, виртуальный, объект, низкий, oliver, скважина, измерить, учёт дать, ограничение, annual, journal, простой, дать, алгоритм, nygard, ряд, разработка, naevdal, основать, состояние