油井產量計量的方法

專利名稱：油井產量計量的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于確定單個井對井組產量的貢獻和/或單個井 段對一個井和/或井組產量的貢獻的方法。
背景技術：
通常，由井組中的單個井生產的井產物流體流在匯管(管匯)上 混合并且經由流體穩定和分離組件(包括一個或多個散裝或生產分離
器(bulk or production separator ))發送。井產物流體在生產分離器 中被分離成油、水、氣和/或其他流體的名義上的單相流(或可選地， 包括油和水的總液相以及氣相)。其后被分離的單相流體被發送到生產 分離器的輸出管道，用于計量、輸送和銷售。
與生產分離器的出口處的流體流動管理相關的問題是該流體流動 源于井組中的一些或所有井的混合產量(或"通量，，)，而且一看計量數 據就不能提供關于單個井的油、水和氣(或液體和氣體)產量的信息。 多相井產物計量器常常太貴，已經嚴重地限制了操作范圍并且太復雜 而不能在單個井的流道(flowline)上安裝，不允許實時連續地測量井 生產的單種油、水和氣組分，在井產物的成分和相關的流動特性在井 的生產壽命期間可能顯著變化時尤其是這樣。此外，多相井產物計量 器可能在啟動時和/或有時需要校準。因此，單個井的流體產量通常不 能被精確、連續、或實時或瞬時地跟蹤。因此，通常使得井測試設備 可以在井組之間共用。來自多個井的生產產物被單獨、依次地發送到 井測試設備，生產產物中的單種油、水和氣組分在該井測試設備中被 直接確定而不用中斷其他井的生產，并且被用作在正常生產過程中的 井產量的代表。
井測試設備和與其相關的井生產線路的閥管匯，盡管被井組中的所有井共用，通常仍被認為太昂貴、體積大、不易操作和維修。在許 多情況下，這種井測試設備不可用。
在井測試設備不可用的情況下，單個名義井產量按照慣例可以用
三種方法進行估計。第一種方法(A)是最簡單的方法，即每一個井 依次單獨生產，而所有其他井被關閉不進行生產，從而導致顯著的生 產延緩。
第二種方法(B)是"串接測試(piggy back testing )，，，即測試一 個井并建立其名義產量，其后使第二井投入生產，從而通過從測得的 產量中減去第一個井的名義產量來計算出第二個井的估計名義產量， 而第二個井還在進行生產，依次類推。
第三種方法(C)是"差額測試("TBD")"，其實際是關閉一個 井并且測量在關閉該井之前和之后混合產量中的所發生的差額。則產 量水平的差額是該井的名義產量的估計。方法(C)引起的生產延緩 比方法(A)和(B)小，但是仍然具有缺點，包括在測試期間被測井 的生產延緩。
國際專利申請WO03/046485 7>開了產量計量和井測試系統，其中 整個井田的累積產量在生產分離器的下游測量，在該生產分離器中分
離出原油、水、天然氣、固體和/或冷凝物的生產流分(fraction),并 且可以精確監控生產的原油和/或其他流分的通量和成分。這種對整個 井田的井累積產量的精確測量與在每一個單個井處同時進行的井產物 流量測量上游的較不精確測量同時進行并對比。
申請人在2005年11月1日提交的國際專利申請 PCT/EP2005/055680,"用于確定單個井對井組產量的貢獻的方法和系 統"，描述了一種方法和系統，下文中其被稱為"產量總體實時監控" (PU RTM )。
PU RTM方法允許精確實時地估計單個井對原油、氣和/或其他流 體生產井的井組的總混合產量的貢獻，其基于由井測試數據導出和使 用混合產量的動態數據定期更新的井模型。
在從國際申請PCT/EP2005/055680中得知的PU RTM方法中，在使用專用井測試設備的"故意擾亂井測試"("Deliberately Disturbed Well Tests" ，"DDWTs，，)的基礎上，建立了 "井產量估計模型"或"指紋 模型(fingerprint)"以便識別在多種操作條件下的單個井的產量。在 DDWTs這種井測試中，被測井被通向專用井測試設備，而且其后被 擾亂以便激活其固有的動態特征并且在其整個可能操作范圍上以多種 生產量進行生產。產生的"井產量估計模型"然后與動態協調系統聯合 使用，用于連續實時地精確估計單個井生產的產量。然而，在許多情 況下，井測試設備不可用，而且使井組中的其余井生產中斷以便利用 分離組件(生產分離器)下游的產量測量來直接測量一個井的產量是 不允許的，因為這會相應產生生產延緩。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種允許確定一個井對井組產量的貢獻 的方法和系統，其中各井所產生的井產物流被混合并且經由分離組件 以原油、天然氣和水的至少名義的分離流被發送，所述方法和系統基 于在分離組件(生產和/或容積分離器)下游對原油、天然氣和水的至 少名義的分離流進行產量測量而且不需要存在用于直接測量被測井產 量的專用井測試設備。
根據本發明的一個方面，提供了一種用于確定單個井對井組產量 的貢獻的方法，其中，井組的井產物流被混合并且經由流體分離組件 發送到用于輸送原油、氣和/或其他流體的至少部分被分離的流的流體 輸出管道，所述方法包括
a )提供用于測量流體分離組件的流體輸出管道中的流體流量的流 量計，并且提供用于監控一個或多個生產變量(比如關于單個井的井 產物流的壓力和/或其他特性)的井監控裝置；
b) 通過進行井測試來順序地測試井組的井，在井測試期間，被 測井的產量改變；
c) 通過監控裝置在步驟b期間監控一個或多個生產變量，并且同 時在流體分離組件的流體輸出管道處通過流量計測量包括被測井的該井組所生產的產物流型的任何變化，并且在井測試期間從測得的變化
獲得被測井的產量估計；
d) 從步驟b和c獲得每一個被測井的井產量估計模型，該模型在 用流量計測量的井測試期間提供由監控裝置所監控的一個或多個生產 變量的變化和井的產量估計之間的相互關系；
e) 從該井組生產油和/或氣，同時通過流量計測量由該井組所生 產的累積井產物流的動態流體流型，而且由井監控裝置來監控每一個 井的一個或多個生產變量；
f )在由井監控裝置監控的生產變量和在步驟d中得到的井產量估 計模型的基礎上，在步驟e期間計算每一個井對井組的流體產量的估 計貢獻；
g) 通過累積在選定時間周期根據步驟f獲得的井中的每一個的估 計貢獻來計算在該選定時間周期在流體分離組件的流體出口處的估計 動態流型；以及
h) 對每個井不時地反復地調節該井的產量估計模型，直到在選 定時間周期，根據步驟g計算的累積估計動態流型與在流體分離組件 的流體輸出管道中由流量計所監控的監控動態流體流型基本匹配。
可選地，井組包括許多("個)井/，令/=2， 3…，而且步驟h包 括以下步驟
—將每個井/的井產量估計模型表示為3^) = />,,(0,"2,(,)...)，其中，
x(,)是井/在時間,時所監控的井產物流體的流型，(0,"2,是井,'的生
產變量，比如在井測試期間和在井正常生產期間由井/的監控裝置所監
控的與井中的井產物的流體流相關的壓力和/或其他特性；
一將在流體分離組件的流體出口處的估計動態流體流型表示為 waw^l:w,w，其中K是最初未知的加權系數，其在選定時間周期
是一致的；
一將由流量計在分離組件的輸出管道中所測量的監控流體流型
表示為y(/)——對t匕_y(y) m。m'tored和esft'materf ，以及
_通過反復改變加權系數y'直到KO基本上等于X0 來估
計加權系數^中的每一個的值；
在這種情況下，可以使用數學協調方法來獲得加權系數y'中的每 一個的值。
可以通過進行 一 系列操作來測試井組中的每 一 個井以便表征，在 此期間，被測井的產量被改變，所述一系列操作包括停止井生產一段 時間，然后逐步地啟動被測井的生產以使得被測井在井的正常可能操 作范圍中以多個生產速率進行生產，在下文中該測試被稱為差額故意 擾亂井測試(DDWTBD)。
此外，可以進行一連串井測試，以^更連續地測試井組中的每一個 井來表征，這通過以下方式進行，首先停止井組中的所有井，隨后依 次地一次啟動一個井，其中各井逐步地單獨啟動從而在井的正常可能 操作范圍中以多個生產速率生產，該一連串的井測試被稱為"故意擾亂 產量測試"(DDPT)，通過所述井測試
從第一井的井測試直接獲得將被啟動的第一井的產量估計，并 且為該井計算井產量估計模型；
—將被啟動的第二井的產量通過使用已經建立的第一井的井模 型減去第一井的產量而獲得；
_第三和任何隨后啟動的井的產量和井產量估計模型按照它們 的啟動次序被計算，從而獲得井組中的每一個井的井產量估計模型。
可選地，井中的每一個的井產量估計模型通過組合下列數據來構
造
_進行差額測試(TBD),由此通過中斷單個井生產一段時間來 建立基本井產量，與此同時在流體分離組件的流體輸出管道中通過流 量計來監控由該井組生產的產物的流型變化，從而獲得已經被中斷生 產的井的基本井產量的估計；以及
—進行延長的故意擾亂井測試(eDDFT)，在該測試期間，在一 段時間內記錄來自流體分離組件的流體出口的測量值以及所有井處的可測量量；
—井組中的所有井的井產量估計模型同時被構造以提供對所收
集的TBD和eDDPT數據的最佳擬合。
每個井產量估計模型可以具有靜態和動態部分，其中靜態部分通 過比較多種迭代曲線擬合方法的結果來構造，而動態部分通過比較多 種迭代動態識別方法的結果來構造。
如果可獲得在 一 段時間中累積的兩個或更多個測試數據組，則可 選地，"井產量估計模型"可另外結合將是時間的函數的"井遞減系數"。 遞減系數作為最佳擬合來計算，以便使得"井產量估計模型，，反映由于 井生產能力固有的遞減而引起的井產量的遞減，其為累積的井產量的 函數。
"DDPTBD，，或"TBD，，測試加上"eDDPT，，測試二者都可用于或 組合用于為井組中的每一個井產生"井產量估計模型"，該井組的混合 產量被引導到生產分離器，以測量其單相出口流量。應當注意的是 "eDDPT，，數據不必須從專用測試中獲得，而是經常直接從該井組的歷 史生產記錄中獲得。
可以看到，可選的"DDWTBD"、 "TBD"和/或"eDDPT"測試應用 到兩種特別的但具有重要經濟性的特殊情況。第一種特殊情況是具有 多個單獨生產產層的油氣生產井的情況，每一個產層具有其自己的產 量控制裝置和測量裝置。第二種特殊情況是在多個水下井共用到地面 生產設備的單根管道的情況，其不具有水下井測試設備或用于從單個 井向地面井測試設備傳送流的專用管道。在上述兩種情況下，根據本 發明的方法對于允許在可接受的生產延緩情況下得到井組中的每一個 單個井的"井(或產層)產量估計模型"是必需的，這又允許連續實時 地監控單個井產層或水下井的產量。
可選地，上述方法(A)、 (B)和(C)，特別是方法(B)和(C) 可以結合在根據本發明的方法中。
在本發明的一個優選實施例中，在每一個地面井或水下井或地下 產層處使用常用的實時或瞬時測量量，優選下列測量量中的一種或多種井管頭或套管頭或流動管道或井下管和環形空間的壓力、溫度， 地面井或水下井的節流閥位置、地下產層層段控制閥(interval control valve)位置，以及單個井生產的人工舉升所用的能量的測量值，其包 括氣舉或液力流體噴射流、電潛水泵或梁式泵等等所用的能量的測量 值。
根據本發明的另 一個方面，提供了 一種根據權利要求14所述的方 法，用于確定多產層和/或多分支井的分段流入區的一個或多個層段對 井組的多產層和/或多分支井的產量的貢獻。


根據本發明的方法的這些和更多實施例、優點和特征在所附的權 利要求書、摘要和參照附圖對本發明方法的優選實施例的下列詳細說 明中進行描述。
圖1示意性地顯示了包括井組的原油和/或天然氣生產系統；以及 圖2說明了帶有形成不同流入區的層段的多產層井。
具體實施例方式
來自于每個井的"TBD"和"eDDPT"測試或者來自于每個井的一 組"DDWTBD"測試的"井產量估計模型"計算的一個優選實施例描述 如下
一該井組可以包括用標號/=1， 2，..』表示的許多井("個)，而 且所述方法包括以下步驟
一將每個井， 的"井產量估計模型"表示為
>^) = ,+/,(A,",,W,"2,(0,...)，其中，向量y,(O是貫穿井測試時間周期z所監 控的井的井產物流體流型，",,(/),"2,(,),...是在井測試期間確定的井/處的 動態測量，a'+yx",,"^),^,")"..);^^^;^)"^ ",'0),^(a…相關的"井產量估 計模型"(替代地，動態指紋/數學函數)，其參數有向量",和A,對于
井操作測量值^，^,…的一些名義組的所有A來說，y;(KA，.)=o。在 該數學的實施例中，/(/ ,，^(,),^(a…)可以看作是"井產量估計模型"關于名義操作點d...的"增益(gain )" ， 《,可以看作是關于該操作點的"偏 置量"或"偏移量"或"錨固量"，函數/(/ ,，"1,(/),"2,(/)，...)可以是線性的或非 線性的，但是在任何情況下，用向量",進行參數表示。
一經由直接的平均和減法方法，用來自多個井的井/的"TBD"來 計算《,，其后，例如經由使用最小二乘法進行的數學最佳擬合，根據 "eDDPT"數據為所有井同時計算A 。
一或者，可選地，例如通過使用最小二乘法進行的數學最佳擬合， 根據"DDWTBD"來為每個井計算和A 。
前述程序將進一步解釋如下。
然后，可以將從前述步驟獲得的對于每一個單獨井的"井產量估計 模型"插入"PURTM"。
圖1示意性地顯示了包括具有井1和2的井組的原油和/或天然氣 生產系統。此處沒有井的生產可單獨并且直接測量而不用中斷其他井 的生產的專用井測試設備。
井1 (通常也適用于井2和其他井)包括固定在地下地層4中的 井眼中的井套管3和從地面延伸到地下地層的生產管5。井1還包括 設有通常是用于測量管頭壓力(THP)的壓力傳感器13的井測量裝置 的井口 10。可選地，可以有流動管道壓力(FLP)傳感器14、或氣舉 流量測量器12、或地下壓力計和/或其他可用的井下生產測量設備，例 如井下的井下管壓力(DTP)計18 (也見圖2，項66)，或者例如濕 式氣體計(未顯示)的流動管道的壓差測量儀。井l還可以具有調節 生產的裝置，比如生產控制節流器ll、固定的梁式油嘴節流器(未顯 示)和/或氣舉注氣12或井下層段控制閥(見圖2，項67)。
生產系統還包括從井口 IO延伸到生產匯管(production header ) 21的井產物井生產流動管線20，以及生產分離器25。
生產分離器25設有分別用于水、油和氣的出口35、 36和37。出 口 35、 36和37中的每一個分別設有流量計量裝置45、 46和47。可 選地，水和油的出口可以凈皮組合在一起。可以通過調節氣出口 37的氣 流量來控制生產分離器壓力26,從而影響流動管道壓力14和單個井的生產。
井測量數據包括至少來自13的數據和可選的來自14、18的數據、 來自12的氣舉注入速率、生產節流器11的位置的數據等等，這些井 測量數據被連續地傳送到生產數據采集和控制系統50。同樣地，混合 的產量測量數據45、 46、 47也被連續地傳送到生產數據采集和控制系 統50。傳送到生產數據采集和控制系統的數據被存儲，以用于實時并 依次進行數據檢索以便分析和如在本專利中所概述的構建"井產量估 計模型"。典型的數據傳輸路徑被示為14a和45a。生產數據采集和控 制系統中的數據也被PURTM實時存取，與用于單個井產量的連續實 時估計的"井產量估計模型"結合使用。
對于"差額測試"("TBD")和"差額DDWT" ( "DDWTBD")，來 自井組中的井測量數據，尤其是井的管頭壓力13和混合產量測量數據 45、 46、 47初始被監控以便確保組中的所有井穩定生產一段時間。然 后，關閉將進行差額測試的井(假定為井1)，例如，通過完全關閉其 生產節流閥11來實現。然后，監控生產流量測量數據45、 46、 47。 其他井的管頭壓力也被監控，而且優選地，如果其他井的管頭壓力在 測試井關閉之后發生明顯改變，其他井的生產節流閥，或者可選地， 分離器的壓力應當被調節以便將未測試井的管頭壓力恢復到在測試井
關閉之前的壓力。同樣地，作為"DDWTBD"的部分，當測試井逐步 向上增加到其正常產量時，應當進行調節以便將未測試井的管頭壓力 恢復到在測試井關閉之前的壓力。
應當注意的是在進行"TBD"或"DDWTBD"期間的井的表征的基 本難題是其他井的基線產量在測試井關閉期間可能增加。這是由于"井 相互作用，，的流動現象，其中，在生產分離器或生產匯管處的混合產量 的變化將導致生產分離器壓力或匯管壓力的相應變化。如果井在相對 于流動管線壓力的低管頭壓力下生產，或者當生產分離器壓力未被調 節在設定點，而是仍然取決于氣出口壓力時，該現象更突出。反過來， 如果井都在相對于流動管線壓力的高管頭壓力下生產，和當生產分離 器壓力被調節在設定點處時，該現象將不突出并且可忽略。將在生產分離器處的混合的油、水和氣的流量測量數據用向量表
示為
其中，y,(O是來自井/的實際井生產流量的相應向量。令 其中，z;是測試井關閉期間的時間間隔。則在 DDWTBD測試的時間間隔r2期間的井/的產量估計是歹,(0 := - s,, "r2。給定模型結構為乂(/) = ,+/((-,,"1,(/),"2,(0,...)，其中，xW是在時間^ 時的井/的產量估計，則建模方法歸于通過選擇適當的向量《,和/ ,而使 在時間間隔r2的模型擬合誤差(W)-W的適當數學范數 (mathematical norm )最小化。
對于"延長的故意擾亂產量測試"("eDDPT")，需要首先對所有 井進行"TBD"。對每一個井/進行"TBD"以便估計井產量。對于 DDWTBD，來自井組中的井的井測量數據，特別是井的管頭壓力13 和混合產量測量數據45、 46、 47初始被監控以便確保井組中的所有井 穩定生產一段時間。然后，令《，...，是初始時期r。的井/操作測量數 據的名義組，而且令& := average0(/)),, e ro 。因》匕，戈口果《=averageO(O)J e (，
其中r,是測試井/關閉期間的時間間隔，則《, = s。 - s,可以看作是關于操 作點^,^,，…的"偏置量"或"偏移量"或"錨固量"。對需要經由eDDPT構 建模型的所有井, = 1,2,...,"重復進行該程序。然后收集r3期間的"eDDPT"
數據，其中所有井關于它們的名義操作點都有變化。然后使用 "eDDPT，，產量測量數據^)來計算向量A (/ = 1,2，...,")以便使在時間間
隔r3的模型擬合誤差w)-|>,(o = +/(KO,"2,(,)，...)的適當數學
/=1 ,=1
范數最小化。
在時間周期中可得到多個數據組的情況下，則每個井的"井產量 估計模型，，可以表示成0),"2,(0"..)或者可選地表示成 乂(,) = "2,(0,…)]，其中，已經插入了顯性遞減函數"O)。
然后如之前一樣的進行模型計算。在測試數據已經進行長期累積的情 況下或者如果eDDPT的持續時間i;相當長時，遞減系數的應用很重要。
在井組中的一個或多個井在地下(或井下)水平具有多個流體生 產產層或分支的情況下，本發明對于油、水和氣生產系統具有重要和 有顯著意義的應用。后續參照多產層井進行詳細描述，但是本原理可 等同地應用于多支或多分支井。
圖2示出了具有延伸到井段的管5的多產層井60，其形成三個不 同的生產產層62、 63、 64。每一個產層具有當來自產層的流體產量發 生變化時用于測量產層內流體的熱力學量變化的裝置，而且它們可以 包括井下管壓力計66和井下環形空間壓力計65。每一個產層還可以 具有用于從地面遠程調節通過產層的產量的裝置，例如，或者打開一 關閉式或者逐步可變式或者連續可變式的層段控制閥67。多產層井60 還包括井口 IO,為井口 10提供以井測量數據例如"管頭壓力"13和"流 動管線壓力，，14。井60還可以具有一些在地面調節產量的裝置，例如 產量控制節流器11。井60生產的產物進入從井延伸到生產匯管(在 圖1中已經顯示)的多相井產物流動管線20。
多產層井60可以是井組的一部分，該井組生產的產物進入帶有或 不帶有專用井測試設備的生產分離器，或者可選地，多層井60可以具 有直接測量其產量的專用井產物計量器。在任一種情況下，如果井的 多于一個的產層在進行生產，則在不中斷其他產層的連續生產的情況 下對來自產層之一的產量進行直接測量是不可能的。如此，兩種方法
—"差額DDWT" ( "DDWTBD");
一在"延長的故意擾亂產量測試"("eDDPT")之后的"差額測試，， ("TBD，，)直接可用于單個產層的產量的表征以便產生使產層j的井產 物流體流型V,)(其中對于有m個產層的井，y = l,2,…,《 )在時間/與在
產層;處的動態測量數據"1々),"2々),...相關的產層產量估計模型。然后基
于可得到的連續實時的測量數據",力),^(,),…，使用產層產量估計模型
可以產生對產層j'產量的連續實時估計。
產層產量估計模型可以使用向量",和A而被參數化以便成為 z,(^ +A(^， (0,^(,),…)的形式，而且對于產層操作測量數據、人,…的一些名義組的所有A都有/,(A,、，、". )=。。基于如上概述的
DDWTBD或TBD加上eDDPT，使用最佳擬合方法來計算向量 和。
然后，如果地面處的產量被估計或測量成;vz(,)，則可以使用在時 間周期7^的動態協調來改良來自每一個產層的產量的連續實時估計。
這可以通過計算組^ ( "1,2,…m )來實現，使得|>,,(0在時間周期7^具
產i
有對^W的最佳擬合。然后通過M,(,)給出在時間,時產層乂產量的改 良估計。
權利要求
1. 一種用于確定單個井對井組產量的貢獻的方法，所述井組的井產物流被混合并經由流體分離組件發送到用于輸送原油、氣和/或其他流體的至少部分被分離的流的流體輸出管道中，所述方法包括a)提供測量流體分離組件的流體輸出管道中的流體流量的流量計，并且提供用于監控與單個井的井產物流相關的一個或多個生產變量比如壓力和/或其他特性的井監控裝置；b)通過進行井測試來順序地測試井組的井，在井測試期間，被測井的產量改變；c)通過監控裝置在步驟b期間監控一個或多個生產變量，并且同時在流體分離組件的流體輸出管道處通過流量計測量包括被測井的所述井組生產的產物流型的任何變化，并且在井測試期間從測得的變化獲得被測井的產量估計；d)從步驟b和c獲得用于每一個被測井的井產量估計模型，所述模型在用流量計測量的井測試期間提供由監控裝置所監控的一個或多個生產變量的變化和井的產量估計之間的相互關系；e)從所述井組生產油和/或氣，同時通過流量計測量由所述井組所生產的累積井產物流的動態流體流型，而且由井監控裝置來監控每一個井的一個或多個生產變量；f)在由井監控裝置監控的生產變量和在步驟d中得到的井產量估計模型的基礎上，在步驟e期間計算每一個井對所述井組的流體產量的估計貢獻；g)通過累積在選定時間周期根據步驟f獲得的井中的每一個的估計貢獻來計算在該選定時間周期流體分離組件的流體出口處的估計動態流型；以及h)對每個井不時地反復地調節該井的產量估計模型，直到在選定時間周期，根據步驟g計算的累積估計動態流型與在流體分離組件的流體輸出管道中由流量計所監控的監控動態流體流型基本匹配。
2. 如權利要求1所述的方法，其中所述井組包括"個井/, ,'=i，2,3,...,n，而且步驟h包括以下步驟—將每個井/的井產量估計模型表示為w,)-乂K(/),^,(,)...)，其中，wo是在時間^時監控的井/的井產物流型，",,,^...是井/的生產變量，比如在井測試期間和在井正常生產期間由井/的監控裝置所監控的與井中的井產物流相關的壓力和/或其他特性；—將在流體分離組件的流體出口處的估計動態流體流型表示為少(,U自^,其中r,是最初未知的加權系數，其在選定時間周期 是一致的；一將由流量計在分離組件的輸出管道中所測量的監控流體流型 表示為K0對比W) 以及一通過反復改變力口4又系數^直到基本上等于X0 來估 計加權系數z,中的每一個的值。
3. 如權利要求2所述的方法，其中使用數學協調方法來獲得加權 系數z'中的每一個的值。
4. 如權利要求l所述的方法，其中通過進行一系列操作來測試井 組中的每一個井以便表征，在此期間，被測井的產量被改變，所述一 系列操作包括停止井生產一段時間，然后逐步地啟動被測井的生產以 使得被測井在井的正常可能操作范圍中以多個生產速率進行生產，上 述井測試被稱為差額故意擾亂井測試DDWTBD。
5. 如權利要求l所述的方法，其中進行一連串的井測試，以便連 續地測試井組中的每一個井來表征，這通過以下方式進行，首先停止 井組中的所有井，隨后依次地一次啟動一個井，其中各井逐步地單獨 啟動從而在井的正常可能操作范圍中以多個生產速率生產，該一連串 的井測試^皮稱為"故意擾亂產量測試"DDPT,通過所述井測試一從第一井的井測試直接獲得將被啟動的第一井的產量估計，而 且為該井計算井產量估計模型；—將被啟動的第二井的產量通過使用已經建立的第一井的井模型減去第一井的產量而獲得；—第三和任何隨后啟動的井的產量和井產量估計模型按照它們 的啟動次序被計算，從而獲得井組中的每一個井的井產量估計模型。
6. 如權利要求l所述的方法，其中井產量估計模型通過組合下列 數據來構造一進行差額測試TBD，其中通過中斷單個井生產一段時間來建 立基本的井生產，與此同時在流體分離組件的流體輸出管道中通過流 量計來監控由所述井組生產的產物的流型變化，從而獲得被測井的基 本井產量的估計；以及一進行延長的故意擾亂井測試eDDPT，在該測試期間，在一段 時間內記錄在流體分離組件的流體輸出管道中用流量計得到的測量數 據以及所有井處的可測量量；一井組中的所有井的井產量估計模型同時被構造以提供對所收 集的TBD和eDDPT數據的最佳擬合。
7. 如權利要求l所述的方法，其中井產量估計模型具有靜態和動 態部分，靜態部分通過比較多種迭代曲線擬合方法的結果來構造，而 動態部分通過比較多種迭代動態識別方法的結果來構造。
8. 如權利要求l所述的方法，其中所述方法應用于具有地下的多 個單獨的生產產層或分支的油氣生產井，其中每一個生產產層或分支 帶有自己的生產控制和測量設備。
9. 如權利要求l所述的方法，其中所述方法應用于位于水下的油 氣生產井組，所述井組共用到地面生產設備的單一管道，而且不具有 水下井測試設備或用于從單個井向地面測試設備傳送流的專用管道。
10. 如權利要求l所述的方法，其中在根據步驟b的井測試期間， 被測井的產量被改變，而井組中的其他井的產量保持基本恒定。
11. 如權利要求l所述的方法，其中井組中的井橫貫單一的地下 含油和/或氣地層。
12. 如權利要求l所述的方法，其中井組中的井橫貫可選地受不同商業或法定生產條件約束的多個含油和/或氣地層或者生產產層。
13.如權利要求l所述的方法，其中監控設備包括用于監控下列 生產變量中的一個或多個的裝置，所述生產變量比如與井產物流有關 的壓力和/或其他特性—井管頭壓力；一井流動管道壓力；—井管頭溫度；—井流動管道溫度；一跨越井生產節流閥的壓差；—井流動管道上的跨越任一壓差產生器比如濕氣文丘里管的壓差；一流量計量數據，比如名義上僅適用于單相流的流量計量數據， 所述流量計量數據用作井估計模型的輸入，甚至在當井具有多相流時也是如此；一井生產節流閥的打開情況；—用于可逆地、可控地關閉和打開井的任意裝置的狀態或位置； —井氣舉注入速率； 一井噴射泵的液力流體注入速率； 一井生產套管壓力； —井電潛水泵ESP速度； 一井ESP的入口壓力； 一井ESP的井下泵排放壓力； —井ESP的井下文丘里管的壓差； 一井ESP的功率； 一井ESP的馬達相電流； 一井桿式泵的馬達輸入功率； 一井桿式泵的馬達速度； —井桿式泵的沖程排量； 井桿式泵的負栽單元數據；一梁式泵齒輪箱軸的位置；—井桿式泵的速度差，包括馬達/齒輪箱滑動；—井下的井管壓力；一井下的井環形空間壓力；一井下的井管溫度，或其來自分布式溫度傳感器的不同衍生數據；一井下的井環形空間的溫度，或者其來自分布式溫度傳感器的其 不同衍生數據；一井下的井層段或井段控制閥的打開情況；一來自安裝在井流動管道上的一個或多個聲傳感器的聲音頻率 選擇的幅值；—井流動管道上的上游-下游方向上安裝的兩個或更多個聲傳感 器的頻率選擇的相關聲模式的傳播延遲情況。
14. 一種用于確定多產層井和/或多分支井的分段流入區的一個或 多個段對多產層井和/或多分支井的段組的產量和/或對井組的產量的 貢獻的方法，其中，所述由多產層井和/或多分支井的井段所生產的井 產物流和可選的由井組的其他油、氣和/或其他流體生產井所生產的井 產物流被混合并經由流體分離組件發送到流體輸出管道中，用于輸送 原油、氣和/或其他流體的至少部分被分離的流，所述方法包括a) 在流體分離組件的每一個流體輸出管道中布置流量計，并且為 需要實時產量估計的井段中的每一個井段提供井段監控裝置，用于監 控比如與井段的產物流相關的壓力和/或其他特性的一個或多個井段 生產變量；b) 通過進行井測試來連續測試多產層井和/或多分支井的井段， 在井測試期間，被測井段的產量改變；c) 在步驟b期間，通過井監控裝置監控與井段的產物流相關的一 個或多個生產變量的變化，并且同時在每一個井測試期間，在流體分 離組件的流體輸出管道處通過流量計測量由包括被測井段的井組生產 的產物的流型的變化，并且在井段測試期間從測得的變化獲得被測井段的產量估計；d) 從步驟b和c獲得每一個被測井段的井段產量估計模型，所述 模型提供在用流量計監控的井測試期間與井段產物流相關的壓力和/ 或其他特性的變化和井段的產量估計之間的相互關系；e) 從井組生產油和/或氣，同時在流體分離組件的流體出口處通 過流量計監控由井組所生產的井產物流的累積井產物流的動態流體流 型，而且由井段監控裝置來監控一個或多個井段的生產變量；f) 在步驟e期間，在與由井段監控裝置監控的井段產物流相關的 一個或多個生產變量和在步驟d中得到的井段產量估計模型的基礎 上，計算每一個井段對所述井組的流體產量的估計貢獻；g) 通過累積在選定時間周期根據步驟f獲得的每個井段的估計貢 獻來計算在選定時間周期在流體分離組件的流體出口處的估計動態流 型；以及h) 對每個井段不時地反復地調節該每個井段的井段產量估計模 型，直到在選定時間周期，根據步驟g計算的累積估計動態流型與在 流體分離組件的流體輸出管道中用流量計所監控的監控動態流體流型 基本上匹配。
15.如權利要求1或14所述的方法，其中如果可以得到在長時間 周期累積的兩個或更多個井或井段測試數據組， 一個或多個井或井段 在長生產時期之前和之后從井或井段測試數據獲得的"井或井段產量 估計模型，，之間的任何差異提供了對"井或井段遞減系數"的指示，所述 "井或井段遞減系數"被表示成時間的函數并且作為最佳擬合來計算以 便允許所生成的"井或井段產量估計模型"之間存在任何差異，從而反 映由于井或井段生產能力的固有遞減而引起的井產量隨著累積井或井 段產量的任何遞減。
全文摘要
本發明涉及一種允許確定一個井對井組產量的貢獻的方法，所述井組所生產的井產物的流被混合并且經由分離組件以原油、天然氣和水的至少名義上分離的流被發送，所述方法基于在分離組件(生產和/或容積分離器)下游對原油、天然氣和水的至少名義上分離的流進行的產量測量而且在不存在用于直接測量被測井產量的專用井測試設備的情況下進行。
文檔編號E21B41/00GK101421489SQ200780012630
公開日2009年4月29日 申請日期2007年4月5日 優先權日2006年4月7日
發明者C·E·蒙丘爾, J·J·M·布里耶斯, K-C·吳, P·奧弗舍爾 申請人:國際殼牌研究有限公司