用于在本地执行井测试的系统和方法

用于在本地执行井测试的系统和方法
【专利说明】用于在本地执行井测试的系统和方法
【背景技术】
[0001] 本公开内容大体上涉及监视油气井场（hydrocarbonwellsite)处的各种属性并 且控制与所监视的油气井场有关的各种操作。更具体地，本公开内容涉及提供下述本地系 统：该本地系统用于监视油气井场处的各种属性并且做出与控制油气井场的各种属性相关 的决策、控制来自油气井场的油气流、或者优化油气井场处的油气的生产。
[0002] 在经由油田和/或气田中的油气井从油气储层提取油气时，可以经由管线的网络 将所提取的油气传输到各种类型的装置、罐等等。例如，可以经由油气井从储层提取油气， 然后可以经由管线的网络将油气从井传输到各种处理站，所述各种处理站可以执行各种阶 段的油气处理，以使所生产的油气可用于使用或传输。
[0003] 可以在井场或沿管线网络的各个位置处收集与所提取的油气有关的信息或与用 于传输、存储或处理所提取的油气的装置有关的信息。该信息或数据可以用于确保井场或 管线安全地进行操作，并且确保所提取的油气具有一定的期望品质（例如流量，温度）。可 以使用监视设备来获取与所提取的油气有关的数据，该监视设备可以包括获取该数据的传 感器并且包括发射器，该发射器将该数据传送至计算设备、路由器和其他监视设备等，使得 井场人员和/或场外人员可以查看和分析该数据。
[0004] 通常，可能不会以井场人员可以用于控制、分析或优化井场（即场）处的油气生产 的方式来呈现对井场人员可用的数据。也就是说，为了优化井场处的油气生产，井场人员应 当迅速地分析井场处可用的数据，并且基于对该数据的分析来做出与井场处操作相关的决 策。然而，井场处可用的数据通常包括可能过于复杂而不能被解读或分析以用于做出与井 场处操作相关的决策的原始数据。因此，现在认识到期望下述改进的系统和方法：所述改进 的系统和方法用于监视油气井场处的各种属性、呈现各种属性以及控制与所监视的油气井 场有关的各种操作。

【发明内容】

[0005] 在一个实施方式中，一种系统可以包括可以耦接至一个或更多个井的多路选择 阀，所述一个或更多个井从一个或更多个油气储层中提取油气。所述多路选择阀可以将从 第一井提取的油气流转入输出管中。所述系统还可以包括分离器，所述分离器耦接至所述 输出管，并且将所述油气分离成气体成分和液体成分。所述系统还可以包括在通信上耦接 至所述多路选择阀和所述分离器的监视设备。所述监视设备可以接收与所述输出管中的所 述油气流相关联的第一组数据，基于所述第一组数据来确定所述液体成分和所述气体成分 的一个或更多个虚拟流量，并且当所述液体成分和所述气体成分的所述虚拟流量没有与关 联于相应井的井测试数据基本上匹配时，所述监视设备可以针对所述相应井执行井测试。 在此情况下，所述井测试数据包括在针对所述相应井的先前井测试期间确定的所述液体成 分和所述气体成分的一个或更多个流量。
[0006] 在另一实施方式中，一种用于在本地执行井测试的方法可以包括在处理器处接收 与经由多路选择阀而引入输出管中的油气流相关联的数据，所述多路选择阀被配置成耦接 至一个或更多个油气井。所述方法还可以包括基于所述数据来确定液体成分和气体成分的 一个或更多个虚拟流量。然后所述方法可以向被配置成耦接至所述输出管的分离器发送信 号，其中所述信号被配置成：当所述液体成分和所述气体成分的所述虚拟流量没有与关联 于相应井的井测试数据基本上匹配时，使所述分离器针对所述相应井执行井测试，其中，所 述井测试数据包括在针对所述相应井的先前井测试期间确定的所述液体成分和所述气体 成分的一个或更多个流量。
[0007] 在又一实施方式中，一种电子设备可以包括输入/输出端口，所述输入/输出端口 从设置在输出管上的一个或更多个传感器接收第一组数据，所述输出管从多个油气井中的 一个油气井接收油气流。所述多个油气井可以耦接至多路选择阀，所述多路选择阀经由内 部管道系统将所述多个油气井中的所述一个油气井的流隔离至所述输出管。所述电子设备 还可以包括处理器，所述处理器可以基于所述第一组数据来确定所述多个油气井中的所述 一个油气井的一个或更多个液体成分和气体成分的一个或更多个虚拟流量。所述处理器可 以将所述虚拟流量传送至网关设备，所述网关设备可以确定所述液体成分和所述气体成分 的所述虚拟流量是否与在针对所述多个油气井中的所述一个油气井的先前井测试期间所 确定的所述液体成分和所述气体成分的一个或更多个流量基本上匹配。
【附图说明】
[0008] 当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其他的特征、方面以及优点将 变得更好理解，在整个附图中用相似的附图标记表示相似的部分，在附图中：
[0009] 图1示出了根据本文中所呈现的实施方式的、可以生产和处理油气的示例性油气 场的不意图；
[0010] 图2示出了根据本文中所呈现的实施方式的、在图1的油气场中使用的示例性井 监视系统的正视图；
[0011] 图3示出了根据本文中所呈现的实施方式的、可以在图1的油气场中采用的监视 系统的框图；
[0012] 图4示出了根据本文中所呈现的实施方式的、可以在图1的油气场中采用的通信 网络；
[0013] 图5示出了根据本文中所呈现的实施方式的、用于分析在井处获取的数据并且基 于在井处获取的数据来控制图1的油气场中的井的各种属性的方法的流程图；
[0014] 图6示出了根据本文中所呈现的实施方式的、由位于图1的油气场中的井场处的 监视系统输出的示例性流入性能关系（IPR)曲线和管道性能关系（TPR)曲线；
[0015] 图7示出了根据本文中所呈现的实施方式的、由位于图1的油气场中的井场处的 监视系统输出的示例性节流管性能关系（CPR)曲线和井口性能关系（WPR)曲线；
[0016] 图8示出了根据本文中所呈现的实施方式的包括下述显示器的示例性监视系统 的正视图：该显示器用于描绘图6和图7中的IPR曲线、TPR曲线、WPR曲线和/或CPR曲 线；
[0017] 图9示出了根据本文中所呈现的实施方式的、可以在图3的监视系统的显示器中 描绘的示例性报警状态屏幕截图；
[0018] 图10示出了根据本文中所呈现的实施方式的、可以用作图3的监视系统的单板计 算机的框图；
[0019] 图11示出了根据本文中所呈现的实施方式的、用于以不同的电力模式操作图3的 监视系统的方法的流程图；
[0020] 图12示出了根据本文中所呈现的实施方式的、可以在图1的油气场中使用的净油 计算机（NOC)系统的框图；以及
[0021] 图13示出了根据本文中所呈现的实施方式的、用于基于从井提取的油气的所监 视属性来自动对图1的油气场中的井执行井测试的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022] 以下将对一个或更多个【具体实施方式】进行描述。致力于提供这些实施方式的简明 描述，在本说明书中没有描述实际实现的全部特征。应该注意的是，在任何这种实际实现的 开发过程中，如在任何工程项目或设计项目中那样，必须做出大量的实现特有的决策来达 到开发者的具体目标，例如与系统相关约束条件和商业相关约束条件相兼容，这些目标在 各实现中各不相同。而且，应该注意的是，这种开发可能很复杂且耗时，但是对于受益于本 公开内容的普通技术人员来说，可能仍然是设计、加工以及制造的常规工作。
[0023] 当介绍本发明的各个实施方式的元素时，冠词"一"、"一个"、"该"和"所述"旨在 表示存在元素中的一个或多个元素。术语"包括"、"包含"和"具有"旨在是包含性的，并且 表示除了所列元素之外还可以有另外的元素。
[0024] 本公开内容的实施方式一般针对在油气井场处实时或接近实时地提供油气生产 分析数据的改进系统和方法。而且，本公开内容的实施方式涉及基于实时或接近实时接收 到的油气生产分析数据对油气井场处的油气生产操作进行控制的改进系统和方法。
[0025] 通常，在油气开采操作期间，井场人员在尝试优化或增加油气井场的油气生产时 经常遇到很多挑战。例如，在操作者在井场做出有关操作井的准确决策之前，井场操作者消 化并理解以原始数据形式呈现的复杂信息。因而，可以收集油气井场采集的数据，并将其传 送给可以对所采集的数据进行分析以生成详细生产报告的离线数据处理设备。在某些实施 方式中，离线数据处理设备可以相对于与多个其他油气井场相关联的数据来分析来自该油 气井场的所收集的数据。因而，通过使用在油气井场采集的所有数据，离线数据处理设备可 以生成表现相应油气井场处的每个井的油气生产属性的详细生产报告。然后井操作者可以 基于这些油气生产属性为每个井分别确定特定的井生产参数。也就是说，操作者可以对相 应井处的油气生产属性分别进行解释或分析，并且可以修改相应井处的特定操作参数（例 如，井口压力、节流管尺寸、分离器压力、流送管压力等），以最大化相应井的效率和/或产 量。
[0026] 虽然离线数据处理设备可以提供关于油气生产属性的准确报告和细节，但是离线 数据处理设备常常使用大量时间（例如，数小时，数天）来处理从相应油气井场所采集的数 据。因而，如果相应油气场处的特定生产属性发生变化，该相应油气井场的操作者不会知道 这些变化，除非该操作者从离线处理设备接收到对该相应油气井场的更新的油气生产属性 进行详细描述的更新报告。因为离线处理设备不是实时或接近实时地提供数据分析或油气 生产属性，所以相应油气井场处的油气不能被有效地提取，除非操作者根据该相应油气井 场的更新的油气生产属性来改变该相应井的操作参数。
[0027] 基于上述，在某些实施方式中，在油气井场布置监视系统。该监视系统可以对关 联于油气井场处的相应井的多个属性进行监视、对所监视的属性进行分析、并且提供可以 帮助井操作者来控制该相应井的各个操作参数的特定数据分析和/或可视化（例如，图 表）。因此，该监视系统可以对关联于油气井场处的相应井的数据进行实时地或接近实时 地分析。在一实施方式中，该监视系统可以基于数据分析自动地调整相应井的特定操作参 数。以这种方式，可以实时地或接近实时地对相应井的操作参数进行修改，以确保在相应井 处高效地生产油气。
[0028] 通常，监视系统可以使用相对少量的电力来对关联于相应井的各个属性进行监 视。然而，监视系统在控制井的操作参数时会使用额外的电量。因而，在某些实施方式中， 监视系统可以基于可用的电量来提供不同的功能，并且可以进行不同的操作。
[0029] 除了监视系统的前述特征，监视系统可以在提取自井的油气不满足特定准则时自 动开始对该井进行井测试。因而，监视系统可以在通信上耦接至选择阀，该选择阀可以隔离 来自一个特定井的油气生产，以使得来自该井的油气流被导向分离器。监视系统还可以在 通信上耦接至该分离器，