Интеллектуальная идентификация течения и управление добычей скважины

Аннотация: Традиционные методы разработки месторождений и добычи углеводородов основаны на принципах математического моделирования многофазных течений в пространственной области, ограниченной нефтегазовым пластом и скважинами. Соответствующие явления переноса флюидов описываются уравнениями в частных производных, представляющие собой законы сохранения массы, количества движения и энергии для каждой фазы. Использование современных вычислительных методов позволяет обеспечить точное моделирование поведения всех динамических переменных в системе добычи углеводородов, однако в предположении, что неопределенность применяемых моделей минимальна. Поскольку любая модель является лишь приближением реальности, результаты численного моделирования будут со временем отклоняться от истинных значений, что, в свою очередь, затруднит принятие решений по контролю разработки месторождений. Источником неопределенности являются, главным образом, физические свойства пласта и флюидов, которые известны в ограниченном пространственном и временном масштабе. В работе предлагается альтернативный метод, в котором общая форма задающих математическую модель уравнений определяется из нестационарных данных, наблюдаемых в определенном временном интервале для ограниченного числа пространственных точек измерений. Форма полученных уравнений затем дорабатывается традиционными средствами ассимиляции данных, как, например, расширенный фильтр Кальмана. Когда модель полностью определена, становится возможным использовать теорию управления для контроля процесса добычи. Эти три шага объединяются в универсальную платформу для моделирования, в который уравнения, описывающие процесс добычи углеводородов, а также неизвестные коэффициенты, определяются полностью из данных с минимумом дополнительной информации.