[发明专利]用于自动流入控制装置设计的系统和方法

说明书

实施例提供了一种用于设计将在从地下地层提取碳氢化合物时使用的自动流入控制装置的系统和方法。根据实施例，所述系统包括：实时数据处理模块，其被配置为收集和处理井数据，所述井数据包括随钻测井数据和用户输入的数据；和智能井场限制模块，其被配置为基于由实时数据处理模块收集和处理的井数据来生成一个或多个优化流入控制装置设计。所述系统还包括流入控制设计模块，其被配置为将来自智能井场限制模块的一个或多个优化流入控制装置设计与一个或多个场景耦合，以创建分级的优化流入控制装置设计的集合，其中，用户基于在用户输入的数据中定义的井优化目标来从分级的优化流入控制装置设计的集合中选择优选的优化流入控制装置设计。

技术领域

实施例涉及用于从地下地层中提取碳氢化合物的自动流入控制装置设计的系统和方法。

背景技术

通常钻井以回收地下碳氢化合物。在钻井之前，工程师会制定井规划，井规划指示完井并确定和布置一个或多个安装在完井中的流量控制装置，用以控制整个井中的流体流动。设计流入控制装置(ICD)以控制生成碳氢化合物的井的不同区域中的压降和流速。所述设计涉及采用未集成的系统收集随钻测井(LWD，logging while drilling)数据，以进一步帮助从地下地层采集碳氢化合物。该数据可包括与井相关的结构数据、流体接触数据、电阻率数据以及与正被钻探的井相关的其他数据。

流量控制装置可包括：例如，无源装置(诸如ICD)以及有源装置(诸如流入控制阀(ICV)和自动流入控制装置(AICD))。这些装置通常被设计和安装在井中以控制井生产的流量。这些装置的设计可包括：例如，它们沿井筒(wellbore)的位置或深度、喷嘴尺寸和流动区域、封隔器(packer)位置、每个区划(compartment)的ICD或AICD的数量、以及关于ICD设备的放置的其他信息。重要的是优化井规划和与井相关联的流量控制装置的设计，因为它会影响井生产及其生产更多碳氢化合物的能力。

储层模拟器用于通过对储层的结构和性质进行建模来制定井规划和流量控制装置，以帮助估算井筒的正确设置以优化生产。也可以使用储层模拟器设计整体完井，以优化井生产并定制设计以适应井，使其符合一定标准。

地震勘测也可以帮助确定最佳的井规划和流动控制装置设计。

通常收集与井和周围井相关的所有数据会花费延长的时间。鉴于这个事实，需要一种快速且有效的系统，由此在不给钻井者带来手动收集生成完井所需的所有信息的负担的情况下，自动生成ICD设计。

发明内容

实施例提供了一种用于使用LWD数据来生成ICD配置的自动设计流入控制装置的系统和方法。包括但不限于渗透率和水饱和度的LWD数据在目标井被钻探到目标深度时被自动地收集，并且由系统使用以设计优化碳氢化合物的流动的ICD配置。根据各种实施例的系统和方法还考虑附近ICD完井的经训练的历史性能数据(例如，油、水和气速率)，并且基于由用户设置的目标对各种优化的场景进行分级。

根据各种实施例，ICD设计有助于平衡沿井筒的整个长度的井生产和流入。这种系统的用户手动地收集输入数据以确定ICD设计的最佳配置。根据各种实施例，各种ICD配置被分级并被提供给定义ICD系统的目标的用户，从而优化(即，基于ICD内的流速和压力优化)ICD的安装。

一旦井被钻探到目标深度，使用自动控制设计和优化(AICDO)的系统数字地收集LWD和地层数据，并自动地设计ICD配置。

根据至少一个实施例，系统包括三个模块，所述三个模块基于过去的井性能和附近的井数据来创建各种ICD配置。系统和方法可以被结合在一个计算机系统上的模块中，或者通过结合了处理器和计算机可编程介质的网络进行交互。