[发明专利]用于增加包含在页岩及其他致密气藏中的天然气的最终采收率的设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用和优先权声明

本申请根据美国法典第35条第119（e）款要求2011年2月23日提交的编号为61/445,848美国临时申请的优先权，该申请通过引用被结合到本文中。

技术领域

本公开一般地涉及控制系统。更具体地，本公开涉及用于增加包含在页岩及其他致密气藏（tight gas reservoir）中的天然气的最终采收率的设备和方法。

背景技术

从地下深处的富气页岩区域进行的页岩气提取是天然气的新兴的“非常规”来源。页岩气区域常常被称为“资源区”，意味着发现天然气的地质机会是高的，但是每个成功井的潜在利润通常是低的。这与“勘探区”相反，在勘探区中发现天然气的地质机会是低的，但是每个成功井的潜在利润通常是高的。页岩沉淀物通常还具有低孔隙度和磁导率，因此，页岩气商业开采量常常要求昂贵的页岩地层的水压致裂（hydro-fracturing）和在现场的大量井的钻探两者。由于这些及其他原因，页岩气的开采在技术上和商业上两者都是具有挑战性的。

发明内容

本公开提供了一种用于增加包含在页岩及其他致密气藏中的天然气的最终采收率的设备和方法。

在第一实施例中，一种方法包括获得与来自井的天然气的开采相关联的模型，其中，该井具有控制包括来自井的天然气的材料的流量的扼流阀。该方法还包括使用该模型来识别增加在指定时间范围内从井获得的天然气量的解。另外，该方法包括基于所识别的解来调整扼流阀的操作。

在第二实施例中，一种设备包括至少一个存储器单元，其被配置成存储与来自井的天然气的开采相关联的模型，该井具有用于控制包括来自井的天然气的材料的流量的扼流阀。该设备还包括至少一个处理单元，其被配置成使用模型来识别增加在指定时间范围内从井获得的天然气量的解，并基于所识别的解来调整扼流阀的操作。

在第三实施例中，一种计算机可读介质体现计算机程序。该计算机程序包括用于获得与来自井的天然气的开采相关联的模型的计算机可读程序代码，该井具有控制包括来自井的天然气的材料的流量的扼流阀。该计算机程序还包括用于使用模型来识别增加在指定时间范围内从井获得的天然气量的解的计算机可读程序代码。另外，该计算机程序包括用于基于所识别的解来调整扼流阀的操作的计算机可读程序代码。

根据以下附图、描述和权利要求，其他技术特征可以很容易地对本领域的技术人员显而易见。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现在对结合附图进行的以下描述做出参考，在附图中：

图1A和1B图示出根据本公开的示例石油和气开采系统；

图2图示出根据本公开的用于增加天然气的采收率的示例方法；以及

图3图示出根据本公开的标绘随时间推移的扼流阀位置的示例图表。

具体实施方式

下面讨论的图1至3和本专利文献中的用来描述本发明的原理的各种实施例仅仅是以举例说明的方式，并且不应以任何方式将其理解成限制本发明的范围。本领域的技术人员将理解的是可以在任何类型的适当布置的设备或系统中实现本发明的原理。

图1A和1B图示出根据本公开的示例石油和气开采系统100。图1A和1B中所示的开采系统100的实施例仅仅是用于举例说明。在不脱离本公开的范围的情况下可以使用开采系统100的其他实施例。例如，虽然图1A和1B可以图示出石油和气开采系统的一个示例，但还可以使用用于基本上仅开采天然气的系统。

如图1A中所示，开采系统100包括多个开采井102或与之相关联。开采井102表示由此从地底提取材料（包括天然气）并进行处理的井。可以使用任何适当数目和布置的开采井102。例如，开采井102可以是宽间隔的，并且向中央处理设施中馈送材料。还可以在井场（well pad）上将开采井102一起分组（诸如按照八个或十六个井的组）并向处理设施中馈送材料。

阀104的网络控制从开采井102进行的材料提取和所提取材料到处理设备的输送。阀104的网络包括用于每个开采井102的地面扼流阀106。每个扼流阀106控制包括来自关联开采井102的天然气的材料的流量。