[发明专利]设定井的操作参数的值

说明书

技术领域

本发明涉及设定诸如烃生产或注入井的井的操作参数的值。

背景技术

离岸油井或气井的安全且有效的操作依靠储蓄器(reservoir)特性的知识和控制来自井的流体流的能力。来自储蓄器的流体流借助于定位在井内(通常位于各个储蓄器区域的深度处)的液压操作阀(或节流阀(choke))控制，以便流体可根据需要从每个区域抽吸到主井钻孔中。井头处的节流阀控制来自井本身的流体流。来自井的流体流的速率取决于各种参数，诸如上游及下游的井流体压力和操作条件。当在任何一个时侯确定最佳流动要求时，必须考虑这些参数，并且还必须确保不超过海底控制系统和整个系统的设计参数。出于这些原因，显著的操作者时间量被花费，从而将节流阀人工地定位成优化生产，同时不超过流体流过其中的系统的设计极限和操作极限。

控制和确定节流阀位置的本方法使用复杂优化算法来为操作者设定节流阀或推荐节流阀位置。最大和最小极限添加为对优化解决方案的约束。这些算法在数字上是复杂的，难以调节并且对系统操作的改变而言通常是不健壮(robust)的。

发明内容

根据本发明从一个方面，提供一种设定井的操作参数的值的方法，该方法包括：

提供与所述参数的实际值有关的量度(measure)；

设定用于所述量度的最大极限；

设定用于所述量度的最小极限；

设定用于所述参数的要求值；和

如果要求值使得它将导致所述量度超过所述最大极限或低于所述最小极限，则自动地忽略(override)要求值以产生用于所述参数的实际值，其导致所述量度不超过所述最大极限并且不低于所述最小极限。

所述忽略可包括：

比较所述量度和所述最大极限，并且由所述量度和所述最大极限之间的最大极限误差产生用于所述参数的第一值，该方法使得所述第一值随着所述要求值增大而增大，以便如果所述要求值将导致所述量度位于所述最大极限处，则第一值将导致所述量度位于所述最大极限处；

选定所述要求值和所述第一值中的较低者；

比较所述量度和所述最小极限，并且由所述量度和所述最小极限之间的最小极限误差产生用于所述参数的第二值，该方法使得所述第二值随着所述要求值减小而减小，以便如果所述要求值将导致所述量度位于所述最小极限处，则第二值将导致所述量度位于所述最小极限处；和

将所述参数的实际值设定为所述第一值和所述第二值中的较高者。

在以上情况下，优选地：

所述第一值通过将所述最大极限误差乘以恒定因数以导致添加于动态滞后形式的实际要求值的比例最大极限误差而产生；和

所述第二值通过将所述最小极限误差乘以恒定因数以导致添加于动态滞后形式的实际要求值的比例最小极限误差而产生。

所述操作参数典型地为例如节流阀的可促动部件的参数。与参数的实际值有关的所述量度可为部件处的流体压力，所述参数为部件的位置。

典型地，井为烃产生或注入井。

本发明还包括一种适合于执行根据本发明的方法的计算机程序。

根据本发明从另一个方面，提供一种井的控制系统，其用于设定井的操作参数的值，该系统包括：

用于提供与所述参数的实际值有关的量度的装置；

用于设定用于所述量度的最大极限的装置；

用于设定用于所述量度的最小极限的装置；

用于设定用于所述参数的要求值的装置；和

装置，如果要求值使得它将导致所述量度超过所述最大极限或低于所述最小极限，则该装置自动地忽略要求值以产生用于所述参数的实际值，其导致所述量度不超过所述最大极限并且不低于所述最小极限。

本发明的下列实施例使用算法，其自动地限制海底生产或注入节流阀的人工或自动节流阀要求。极限施加成使得最终节流阀要求不导致分别超过最大井或装备极限或下降成低于最小井或装备极限。

在实施例中，提供确定节流阀的最佳位置的技术上简单且健壮的方法，以使操作者能够控制来自井的烃流体流并且因此横跨一定范围的流动条件优化生产速率，同时仍确保不超过设计和操作参数。这通过使用闭合环路算法而实现，该闭合环路算法提供面对改变流动条件而保持极限的能力。该算法可由诸如可编程逻辑装置的合适硬件或由在处理器中操作的软件实施。其他极限的实例可利用本发明应用，服从处于适当位置的仪器，该其他极限的实例为：

井下降极限；

下游装备最大和最小压力极限；和

下游装备最大和最小流动速率。

附图说明