專利名稱：提高成熟氣田或油田的產(chǎn)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提高成熟氣田或油田的產(chǎn)量。更確切地，本發(fā)明涉及用于確定新井和/或新注入井的鉆進(jìn)位置的油氣田模擬器。
背景技術(shù)：
成熟油氣田隨著許多生產(chǎn)井和長開采歷史逐年變得越來越復(fù)雜而不能被正確地理解。通常，在多個(gè)鉆井活動(dòng)之后，沒有顯而易見使用可承受的硬件技術(shù)的方案來減輕其衰退。然而，相對于整個(gè)成熟油氣田的“基準(zhǔn)”或“一切照常”特性仍然存在開采的改進(jìn)的空間。油氣田模擬器已經(jīng)被形成為模擬成熟油田或天然氣田的特性并響應(yīng)于一組給定的應(yīng)用開采參數(shù)預(yù)測預(yù)期的采出量。近年來已經(jīng)形成能夠在相對較短的時(shí)間(幾秒)內(nèi)對于給定情形逐井預(yù)測油氣田的產(chǎn)量的一種類型的油氣田模擬器。然而，可以對鉆補(bǔ)充井的方式設(shè)計(jì)相當(dāng)大的修改使得存在億萬種可能情形。到目前為止，沒有一種傳統(tǒng)分析已經(jīng)能夠可靠地識(shí)別最佳情形。具體地，使用傳統(tǒng)的網(wǎng)格油氣田模擬器對每一種可能的情形確定油氣田的產(chǎn)量以選擇最好的一種情形將需要大量的計(jì)算時(shí)間量。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題提出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種提高成熟氣田或油田的產(chǎn)量的方法，所述方法不需要大量的計(jì)算時(shí)間。本發(fā)明提供了一種提高成熟氣田或油田的產(chǎn)量的方法，所述油氣田包括多個(gè)現(xiàn)有井，所述方法包括以下步驟-提供油氣田模擬器，所述油氣田模擬器能夠在以給定情形的函數(shù)逐井地預(yù)測所述油氣田的產(chǎn)量，所述情形是包括現(xiàn)有井的開采參數(shù)的一組數(shù)據(jù)，并且情況可以是一口或多口新井的位置和開采參數(shù)；-使用油氣田模擬器確定所述現(xiàn)有井的泄流區(qū)域；-確定候選新井的位置，使得使用油氣田模擬器確定的所述候選新井的泄流區(qū)域不與現(xiàn)有井的泄流區(qū)域重疊；-優(yōu)化取決于油氣田產(chǎn)量的增益函數(shù)的值，通過在多個(gè)組井中確定優(yōu)化所述增益函數(shù)的值的一組井來執(zhí)行所述優(yōu)化，所述多組井中的每一組井包括現(xiàn)有井和從候選新井中選擇的新井。通過本發(fā)明的方法，確定候選新井使得所述新井泄流區(qū)域不與現(xiàn)有井的泄流區(qū)域重疊。因此，與新井的多個(gè)可能位置相比較，候選新井的數(shù)量減小。由于增益函數(shù)取決于油氣田開采，因此對于給定情形的增益函數(shù)的值的確定需要使用油氣田模擬器。然而，由于通過在候選新井中選擇新井來執(zhí)行最優(yōu)化，因此與可能情形的數(shù)量相比較，情形的數(shù)量減少。對于每一種可能的情形，最優(yōu)化不需要使用油氣田模擬器，并且計(jì)算時(shí)間減少。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述方法包括試探(heuristic)步驟,在所述試探步驟中,通過應(yīng)用至少一個(gè)試探規(guī)則預(yù)先選擇候選新井或取消對候選新井的選擇，所述多組井中的每一組井包括現(xiàn)有井和從預(yù)先選擇的候選新井中選擇的新井。這允許進(jìn)一步減少情形的數(shù)量。例如，所述試探規(guī)則包括基于候選新水平井的方位預(yù)先選擇所述候選新水平井和取消對所述候選新水平井的選擇。所述試探規(guī)則可以包括基于候選新井與現(xiàn)有井的距離預(yù)先選擇所述候選新井和取消對所述候選新井的選擇。所述試探規(guī)則可以包括基于由所述油氣田模擬器確定的候選新井的累積采油量預(yù)先選擇所述候選新井和取消對所述候選新井的選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)化增益函數(shù)的值的步驟包括對于給定的一組井通過應(yīng)用確定性最優(yōu)化方法確定最佳開采參數(shù)。優(yōu)化所述增益函數(shù)的值的步驟可以包括通過應(yīng)用不確定性最優(yōu)化方法確定最佳的一組給定井。在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)化所述增益函數(shù)的值的步驟包括確定優(yōu)化所述增益函數(shù)的值的一組注入井(injector)。井可以具有單層或多層地質(zhì)。在井具有多層地質(zhì)的情況下，油氣田模擬器可以逐井并逐層或逐層組地預(yù)測所述油氣田的產(chǎn)量。所述方法可以包括以下步驟限定優(yōu)化所述增益函數(shù)的值的所述一組井要滿足的約束。所述方法可以包括以下步驟限定所述最佳開采參數(shù)要滿足的約束。


本發(fā)明的這些及其它目的和特征將從參照附圖給出的以下優(yōu)選實(shí)施例的說明變得更加清楚，其中圖1是顯示成熟油田的現(xiàn)有井的泄流區(qū)域的示意性視圖；圖2和圖3顯示用于圖1的油田的候選新井的泄流區(qū)域；以及圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于提高成熟油田的產(chǎn)量的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1顯示了以上成熟油田I的示意性視圖。油田I包括多個(gè)現(xiàn)有井2,2，?，F(xiàn)有井2，2'具體地包括直立井2和水平井2'。在一個(gè)實(shí)施例中，油田I還可以包括注入井(injector)。井2，2'可以具有單層地質(zhì)或多層地質(zhì)。油氣田模擬器是能夠預(yù)測作為給定情形的函數(shù)的油田I的產(chǎn)量的計(jì)算機(jī)程序。情形是包括現(xiàn)有井2，2'的開采參數(shù)的一組數(shù)據(jù)，并且情況可以是一口或多口新井的位置和開采參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，情形還可以包括現(xiàn)有注入井的開采參數(shù)和新注入井的位置和開采參數(shù)。
更確切地，所申請的模擬器能夠逐井地預(yù)測油田I的產(chǎn)量，并且在多層地質(zhì)的情況下，能夠逐層或逐層組地預(yù)測油田I的產(chǎn)量。開采參數(shù)可以包括例如井底流動(dòng)壓力、井口壓力、氣舉率、泵頻率、修井、完井的變化……。對于新井，開采參數(shù)可以包括鉆井時(shí)間或完井。如上所述，近年來已經(jīng)形成一種能夠?qū)τ诮o定情形逐井和根據(jù)情況逐層預(yù)測油氣田的產(chǎn)量的油氣田模擬器。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠提供用于油田I的這種油氣田模擬器。本發(fā)明旨在提高成熟天然氣田或油田的產(chǎn)量。在本實(shí)施例中，通過識(shí)別鉆新井的位置和時(shí)間和識(shí)別每一個(gè)新井(完井的類型、垂直或水平，以及如果這樣，何種方位)使用的技術(shù)來提高油田I的產(chǎn)量。在另一個(gè)實(shí)施例中，還可以通過識(shí)別鉆機(jī)新注入井的位置和時(shí)間來提高油田I的產(chǎn)量。可以通過開采參數(shù)Bi或一組井{WJ定義需要滿足的約束。例如，對于現(xiàn)有井和/或新井來說，提供給未來開采參數(shù)的值不能偏離歷史觀察值的±20%。同樣地，新井的最大數(shù)量應(yīng)該為N，并且在一年的時(shí)間段內(nèi)可以鉆不多于n 口井。在這種情況下，提高油田I的產(chǎn)量表示逐井和根據(jù)情況逐層最大化基于油氣田開采的增益函數(shù)值。例如，增益函數(shù)可以是油氣田在五年的凈現(xiàn)值(NPV)。例如，簡單方法是計(jì)算開采的折現(xiàn)值并減去投資(鉆新井的費(fèi)用)。在這種情況下，對于給定情形，增益函數(shù)是
權(quán)利要求
1.一種提高成熟氣田或油田的產(chǎn)量的方法，所述油氣田包括多個(gè)現(xiàn)有井，所述方法包 括以下步驟-提供油氣田模擬器，所述油氣田模擬器能夠在以給定情形的函數(shù)逐井地預(yù)測所述油 氣田的產(chǎn)量，所述情形是包括現(xiàn)有井的開采參數(shù)的一組數(shù)據(jù)，并且情況是一 口或多口新井 的位置和開采參數(shù)；-使用油氣田模擬器確定所述現(xiàn)有井的泄流區(qū)域；-確定候選新井的位置，使得使用油氣田模擬器確定的所述候選新井的泄流區(qū)域不與 現(xiàn)有井的泄流區(qū)域重疊；-優(yōu)化取決于油氣田產(chǎn)量的增益函數(shù)的值，通過在多組井中確定優(yōu)化所述增益函數(shù)的 值的一組井來執(zhí)行所述優(yōu)化，所述多組井中的每一組井包括現(xiàn)有井和從候選新井中選擇的 新井。。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括試探步驟，在所述試探步驟中，通過應(yīng)用至少一個(gè)試探規(guī)則預(yù)先選擇候選新井或取消對候選新井的選擇，所述多組井中的每一組井包括現(xiàn)有井和從預(yù)先選擇的候選新井中選擇的新井。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述試探規(guī)則包括基于候選新水平井的方位預(yù)先選擇所述候選新水平井和取消對所述候選新水平井的選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述試探規(guī)則包括基于候選新井與現(xiàn)有井的距離預(yù)先選擇所述候選新井和取消對所述候選新井的選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述試探規(guī)則包括基于由所述油氣田模擬器確定的候選新井的累積采油量預(yù)先選擇所述候選新井和取消對所述候選新井的選擇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，優(yōu)化增益函數(shù)的值的步驟包括對于給定的一組井通過應(yīng)用確定性最優(yōu)化方法或不確定性最優(yōu)化方法確定最佳開采參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，優(yōu)化增益函數(shù)的值的步驟包括通過應(yīng)用不確定性最優(yōu)化方法確定最佳的一組給定井。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，優(yōu)化所述增益函數(shù)的值的步驟包括確定優(yōu)化所述增益函數(shù)的值的一組注入井。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述井中的至少一個(gè)具有多層地質(zhì)，并且所述油氣田模擬器能夠逐井并逐層或逐層組地預(yù)測所述油氣田的產(chǎn)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括以下步驟限定優(yōu)化所述增益函數(shù)的值的所述一組井要滿足的約束。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括以下步驟限定所述最佳開采參數(shù)要滿足的約束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高成熟氣田或油田的產(chǎn)量的方法，所述油氣田包括多個(gè)現(xiàn)有井，所述方法包括以下步驟-提供油氣田模擬器，所述油氣田模擬器能夠在以定情形的函數(shù)逐井地預(yù)測所述油氣田的產(chǎn)量，所述情形是包括現(xiàn)有井的開采參數(shù)的一組數(shù)據(jù)，并且情況是一口或多口新井的位置和開采參數(shù)；-使用油氣田模擬器確定所述現(xiàn)有井的泄流區(qū)域；-確定候選新井的位置，使得使用油氣田模擬器確定的所述候選新井的泄流區(qū)域不與現(xiàn)有井的泄流區(qū)域重疊；-優(yōu)化取決于油氣田產(chǎn)量的增益函數(shù)的值，通過在多個(gè)組井中確定優(yōu)化所述增益函數(shù)的值的一組井來執(zhí)行所述優(yōu)化，所述多組井中的每一組井包括現(xiàn)有井和從候選新井中選擇的新井。
文檔編號E21B43/30GK103003522SQ201180029368
公開日2013年3月27日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者吉恩-馬克·歐利, 布魯諾·海因茨, 休斯·德圣杰曼, 萊米·道丁, 貝努瓦·德賈斯丁 申請人:Foroil公司