编者按: 来自美国智能油田专家的2个学术报告,对于我国数字油田建设中的数字油田技术提升十分有价值。
其一,非均质储层是油田开发中非常难解的问题,利用油藏模型预测和注水优化关键技术形成的油田动态水驱优化技术,可有效地解决当前国内常见的提高采收率难题。
其二,人工提取原油技术的设备大量高耗低效现象和隐藏病态生产的抽油机,一直困扰着油田生产部门,人工提升磕头机故障自动监测技术,采用模式识别技术来判识磕头机油井故障,有效地解决了当前抽油机病态的智能判定问题。
上述两个报告将会在即将召开的数字油田高端论坛国际会议作专题发言,一定会引起相关领域科研与技术人员关注。
智能油藏——非均质储层油田动态水驱优化技术
目前全世界一天大约生产7千5百万桶石油,其中大概3到4千万桶石油是通过注水水驱的方法来生产的。目前,通过注水水驱的方法来生产石油的采收率大概在25-30%左右。如果能够在目前的注水采油效率上提高1%,以目前90美元一桶的价格,其市场价值大概是一年100亿美元。非均质石油油田水驱问题一直是石油生产中一个非常头痛的问题。由于油田地层的渗透能力不同,注水井中注入的水总是优先流向渗透性高的层段,而渗透性相对低的区域得不到充足的注水补充。这样导致的直接结果就是,油藏开发潜能未能充分挖掘。少数注水优势生产井虽产液量高,但含水量远远超过该块平均含水量;相反,注水劣势生产井虽然含油饱和度高的,但由于水能补充不到位,产液量低。因此,总是达不到注水增能驱油的效果。如何优化分配注水井中注入的水,增加产油量,提高水驱增能驱油的效果就是本项目想要解决的问题。本技术主要包括油藏模型预测和注水优化两部分关键技术。油藏模型预测是利用油田每天的生产数据(注水量和生产量),通过先进的信号处理技术,估计出水驱油田中注水井和生产井之间的连通关系;之后,水驱优化利用智能优化技术,结合油田的各项生产约束,来有效地优化油田的注水分配。
在油田的初步测试结果表明,该技术可以在目前的注水采油效率上提高采油量10%左右。
智能油田——人工提升磕头机故障自动监测技术
磕头机是目前在石油行业中应用最广泛的,用来改善低能量石油油田石油产量的人工抽油方法。目前,大概三分之二的人工抽油油井都在使用它。磕头机油井故障,包括地面、油田和油井故障等在磕头机系统中时常发生。这些故障直接导致了油井的停工,减少了石油生产量,同时提高了运营费用。正确判定磕头机油井故障,安排恰当的维护,将避免不恰当的的维修,减少油井的停工时间,从而最终改善油田运营效率。
本项目将系统地介绍一个通过模式识别技术来判定磕头机油井故障的方法。在这个报告中,我们从模式识别技术开始,介绍我们如何正确地选择需要的数据,如何利用行业知识来确定好的特征,以及利用信号处理技术来鲁棒地提取特征,最后,介绍我们如何通过经验知识而不是机器学习的方式来确定模式分类器。通过这个实际应用,我们将介绍如何在油田上成功实现模式识别技术智能应用的基本概念和步骤。
这个技术已经在目前运营的油田上测试。测试数据表明这个技术判定磕头机油井故障的正确率在85%左右,同时误报警只有12%左右。这些测试性能证实了这个技术可以成功地、快速地判定磕头机油井故障。