监控、诊断和优化气举操作的利记博彩app
【专利说明】监控、诊断和优化气举操作
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012 年 12 月 12 日由 Μ.M.Querales, M.Villamizar, G.Carvajal, R.K.Vellanki, G.Moricca, A.S.Cullick 和 J.Rodriguez 提交的、申请号序列为 13/711, 815的、发明名称为“监控、诊断和优化气举操作”的美国非临时申请(其要求2012年7月31日由 Μ.M.Querales, M.Villamizar, G.Carvajal, R.K.Vellanki, G.Moricca, A.S.Cullick 和J.Rodriguez提交的、申请号为61/678，069的、发明名称为“监控、诊断和优化气举操作”的美国临时申请的优先权权益)的优先权权益，其通过引用合并于此。
【背景技术】
[0003]油田运营商把大量的资源用于改善储层中油气的开采，同时降低开采成本。为了实现这些目标，生产工程师监控储层的当前状态并且试图基于一组当前的和/或假定的状况来预测未来的表现。生产工程师对井的监控，有时称为井监视，包括从井内部和井周围定期收集和监控被测量的近井孔生产数据。使用嵌入在井管套后面的传感器和/或从被引入至具有生产油管的井的测量装置可以来收集这种数据。该数据可以包括但不限于，水和油含量、流体压力和流体流速，并且其通常由现场人员以固定的、规律的间隔(例如，每分钟一次)收集并且实时地监控。当数据被收集时，它一般被存档到数据库中。
[0004]除了监控井内的状况，还监控被用于将产出液体升举到地表的系统。这种监控确保系统尽可能地接近其最佳运行点来运作或实际上在其最佳运行点运作，并且故障被立即检测并解决。所使用的一种这类系统是气举(GL)系统。GL系统的阀工作筒(mandrel) —般沿着生产油管安装并且与油管一起被下降到井的生产套管。在压力下，气体被引入至套管与油管之间的环形区域，并且沿着阀工作筒和/或在阀工作筒内定位阀以允许气体被引入至生产油管内的流体流中。通过减小流体的密度(以及因此减小井底压力)，GL系统有助于将产品升举到地表，其加速了从通过套管中孔眼的地层向上到生产油管的流体的移动。
[0005]如果安装了井底传感器，那么其收集数据并将数据传输到地表(例如，经由至地表的电缆和/或无线传输)。该数据可以包括但不限于，注入气举压力和温度、以及产出液体压力和温度。虽然所提供的数据使得能够监控GL系统的性能，但是确定故障的根本原因或GL系统性能的变化是更复杂的任务。给定的GL系统故障或性能变化可以有很多原因，并且运营商努力迅速识别此类问题的原因以缩短所导致的任何停工期或减少产量降低。尽管经验丰富的石油/井监视人员可以依靠他们的个人经验来诊断和解决这类问题，但是基于更大范围的信息库的更自动的方法可以在更短时间段内诊断问题并且提供更佳解决方案。
【附图说明】
[0006]当结合附图考虑如下的详细说明时，可以得到各种公开实施例的更好的理解，附图中:
[0007]图1A示出提供被测量井和气举(GL)系统数据的生产井。
[0008]图1B示出说明性GL系统的简化图。
[0009]图2A-图2D示出用于监控、诊断和优化GL操作的说明性用户界面显示。
[0010]图3示出适合于实施本文所述的系统和方法的基于软件实施例的说明性数据采集和处理系统。
[0011]图4A示出监控、诊断和优化方法的说明性GL系统。
[0012]图4B示出与监控、诊断和优化所述方法的说明性GL系统一同工作的说明性GL操作任务标签方法。
[0013]应该理解的是，附图和相应的详细说明并不限制本公开，而是相反的，它们提供用于理解落在所附权利要求范围内的所有修改、等同和替代方案的基础。
【具体实施方式】
[0014]下面的段落描述了用于监控、诊断和优化气举(GL)系统操作的各种说明性系统和方法。首先描述适合于收集和处理被测量井和GL系统数据的说明性生产井和相关数据收集和处理系统。接下来描述一系列用户界面显示，其中，所述显示将数据呈现给用户作为所公开的GL监控、诊断和优化系统的一部分。由执行软件实现版本的所公开方法的数据采集和处理系统来生成这些显示。与数据采集和处理系统一起还描述了监控、诊断和优化方法的说明性GL系统。最后，描述了对所公开的GL监控、诊断和优化系统进行补充的GL系统任务标签方法。
[0015]本文所描述的系统和方法对从井中收集的测量数据(诸如在油和气生产现场中所发现的那些)进行操作。这种现场通常包括提供通向地下储层流体的入口的多个生产井。定期地从每个生产井收集被测量井的数据以跟踪储层中变化的状况。图1A示出从具有已经被钻进地里的钻孔102的生产井收集这种数据的示例。这种钻孔常规地被钻进一万英尺或更大的深度并且可以转向水平向延伸大概两倍于上述的距离。生产井还包括套管头(casing head) 104和套管106，两者均由水泥103固定到位置。防喷器(BOP) 108耦合到套管头106和生产井口 110，其一起密封在井口中并且使得能够以安全和可控的方式从井中提取流体。
[0016]使用连同GL系统永久地固定在井中的测量装置有助于监控和控制所述GL系统。不同的换能器将可以被存储、估计和用来控制GL系统操作的信号发送至地表。从生产井周期地采样并且收集被测量井的数据，并且这些数据与来自储层内其他井的测量值结合，使得能够监控和评估储层的整体状态。使用不同数量的井底和地表仪器可以取得这些测量值，其可以包括井底温度、压力和流速。与生产油管112在线耦合的其他装置包括GL阀工作筒114(控制流入生产油管112的注入气体)和封隔器122 (将封隔器下方的生产区域与井的其余区域隔离开来)。其他的地表测量装置可以被用来测量例如油管头压力和温度以及套管头压力。
[0017]图1B示出并入图1A的生产井的说明性GL系统的示意图，并且包括图1A中未示出的一些组件，同时为了清楚起见，未包括其他一些组件。气体经由调节注气压力的气举节流器152被注入套管106与生产油管112之间的环形体150。被封隔器122从生产区域分离的环形体150内的压力气体穿过喷射阀154 (安装在阀工作筒114上)。在至少一些说明性实施例中，提供诸如阀155的另外的阀以增大卸井过程中的气体流量(即，当通过去除一纵列压井液来启动井内的流动时)。图1B示出卸载已经完成并且另外的阀155已经关闭之后的井。该阀允许加压的注入气体进入生产油管112，同时防止油管内的流体倒流回环形体150。包括地层石油和注入气体的流体通过注射油管112流至地表并且流出开采节流器154，其调节离开井的产出液体的流动。
[0018]再次参照图1A，电缆128将电力供应至与其耦合的各个地表和井底装置(例如，气体和/或流体压力、流量和温度监控装置)、以及用于控制从控制面板132至各个装置的信号以及用于由控制面板132接收来自各个装置的遥测信号的(光的、电的等)信号路径。可替代地，可以由具有在控制面板132与各个装置之间无线地(例如，使用听觉的或无线电频率通信)交换的控制和遥测信号的其他源(例如，电池)或者使用有线的和无线通信的结合来向各个装置提供动力。这些装置可以由现场人员使用内嵌于控制面板132的用户界面来局部地控制和监控，或者由计算机系统45来控制和监控。控制面板132与计算机系统45之间的通信可以经由无线网络(例如，蜂窝网络)、或者经由电缆网络(例如，至因特网的电缆连接)、或者无线和电缆网络的结合。
[0019]在至少一些说明性实施例中，使用由电缆使其降入到生产油管112的生产测井工具来收集数据。在其他说明性实施例中，首先去除生产油管112，然后将生产测井工具降入到套管106中。在任一情形下，工具被相继拉回，同时将测量值取为