[发明专利]海上油田开发生产系统分布式模拟方法

权利要求书

1.一种海上油田开发生产系统分布式模拟方法，其特征是主要包括以下步骤：

(1)通过人机交互设备输入平台模拟参数并启动模拟过程；

(2)中心计算机发出启动命令，给三个子系统进行模拟；

所述三个子系统分别是注入井子系统、井筒举升子系统和油气集输子系统；

(3)注入井子系统根据注入泵压力和注入管网结构，利用多级迭代方法，从注 入泵开始迭代，直到计算出注入井底的压力、温度和流量数据，多个注入井之间并行 运算，并利用信号量进行同步；

根据上述注入压力和注入流量，结合油藏信息，井筒举升子系统根据井底压力和 泵输入电参数，从井底开始利用多级迭代方法及流体热力学原理推算井口压力、温度 和产量；

油气集输子系统根据井口压力、温度和产量信息，结合生产管网结构，对外输管 网压力进行迭代计算，根据各个生产井井口压力、流量情况，采用流体力学原理计算 总的产量；

(4)将上述三个子系统模拟结果生成的最终产量与设定的产量进行对比，输入 一个产量闭环控制系统，采用基本的PID调节与分段模糊控制调节相结合的方法，计 算出注水井、生产井的泵送电功率，作为模拟过程新的参数输入，完成闭环控制；

(5)对模拟过程和最终优化结果将通过大屏幕中运行的组态软件进行显示。

2.根据权利要求1所述的海上油田开发生产系统分布式模拟方法，其特征是： 采用的控制流程包括如下：

首先初始化一组泵送电参数，分别输入到注入井子系统、井筒举升子系统和油气 集输子系统，根据系统设备模型，对产量进行模拟计算；

将计算得到的产量与设定产量进行对比，得到产量误差，将产量误差送入到优化 算法进行优化；

优化算法采用该分段模糊控制和基本的PID控制相结合的方法进行优化处理，进 而继续调节泵送电参数，从而调节当前产量，形成一个闭环控制过程。

3.根据权利要求1所述的海上油田开发生产系统分布式模拟方法，其特征是： 所述的注入井子系统中的注水分为合注和分层注水两种方式，合注是在同一压力条件 下对各吸水层实施笼统注水；分注就是针对各油层不同的渗透性能进行控制注水，对 渗透性好吸水能力强的层适当的控制注水；对渗透性差、吸水能力弱的层加强注水。

4.根据权利要求1所述的海上油田开发生产系统分布式模拟方法，其特征是： 所述的井筒举升子系统利用节点将油层、套管、分离器、电机、泵、油管、油嘴设备 联系在一起，通过堆积木方式构建系统，并实现整个井筒举升子系统的模拟与分析。

5.根据权利要求1所述的海上油田开发生产系统分布式模拟方法，其特征是： 所述的油气集输子系统包括热力学计算模型、水力学计算模型、混输管网工艺计算模 型、混输管网参数优化计算模型和物流计算模型。