CN113464109A - 一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法：通过边缘一体机采集海上平台中控接入的每口智能分注井的地面控制器的实时数据并进行嗅探，剔除数据为空，为负值的异常数据；建立单井单层段合格率预警模型及单井单层段合格率预警模型触发规则；读取单井单层段配注量，根据单井单层段注入量，对每层注入量进行统计；进行每个层的实时层段合格率判定；对智能分注井的实时数据，利用单井单层段合格率预警模型进行实时分层注水是否合格判定；进行当日全井层段合格率风险判断，进行当日全井层段合格率预警；当注水层段合格率出现异常时，控制注水量的大小。本发明能够在现场注水历史资料的基础上快速确定注水层段合格率，并针对不合格情况进行预警。

Description

一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法
技术领域
本发明涉及一种海上油田分层注水控制。特别是涉及一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法。
背景技术
注水开发是海上油田稳产的重要保障，注水开发油田进入中高含水后期，分层注水是实现高效注水、维持油田稳产的主要方式，其中注水层段注水合格率是分析注水受效和评价水驱效果的重要动态参数。目前，油田注水层段合格率的计算基于日度数据，计算具有延时性，且无预警功能，无法提前消除油藏超注或者欠注的风险。
实时计算以及监控预警注水层段合格率，不仅可以降低油藏超注或者欠注的风险，同时可以有效提高注水效率和油田采收率，是实现油田高效开发的重要手段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的油田注水层段合格率的计算基于日度数据，计算具有延时性，且无预警功能，无法提前消除油藏超注或者欠注风险的不足，提供一种能够快速实现对海上油田层段合格率实时监测的基于云边协同的海上油田分层注水控制方法。
本发明所采用的技术方案是：一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法，包括如下步骤：
1）通过边缘一体机采集海上平台中控接入的每口智能分注井的地面控制器的实时数据包括：实时注入量、注入压力；
2）对获取的每口智能分注井的地面控制器的实时数据进行嗅探，剔除数据为空，为负值的异常数据；
3）建立单井单层段合格率预警模型及单井单层段合格率预警模型触发规则；
4）读取当前待预测井的每个分层配注量，根据当前待预测井的分层注入量，对每个层段注入量进行统计
Figure 778040DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 304837DEST_PATH_IMAGE002
为每个层段注入量，
Figure 786765DEST_PATH_IMAGE003
为每口井单层注入量；根据单井单层段合格率预警模型中的层段合格率判断规则，进行单井单层段的实时层段合格率判定；
5）对边缘一体机采集的智能分注井实时数据，利用单井单层段合格率预警模型进行实时分层注水是否合格判定；
6）返回步骤4）直至对油田全部井的层段合格率预测完毕；
7）当单井单层段合格率出现异常时，利用远程监控通过地面控制器对有缆分注装置测调工作筒的水嘴开度进行调节，控制注水量的大小，解决预警，实现海上油田分层注水调配。
本发明的一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法，可以快速实现对海上油田层段合格率的实时监测。通过实时预警方法，预测当日层段合格率的趋势，及时推送层段合格率的预警结果，利用远程监控调配分层注水量，实现海上油田分层注水调配，可以有效提高注水效率和提高油田采收率。本发明能够在现场注水历史资料的基础上快速确定注水层段合格率，并针对不合格情况进行预警，大大提高工作效率，具有很高的现场应用价值。
附图说明
图1是本发明的一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法的流程图；
图2是本发明中单井单层段合格率预警模型的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法做出详细说明。
本发明的一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法，基于云边协同技术，实时监控水井数据（注入压力、实时注入量），通过边缘一体机进行数据清洗、特征识别，协同云计算能力，对注水层段合格率进行监控预警，利用远程控制，实现海上油田分层注水调配。
本发明的一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法，包括如下步骤：
1）通过边缘一体机采集海上平台中控接入的每口智能分注井的地面控制器的实时数据包括：实时注入量、注入压力；
2）对获取的每口智能分注井的地面控制器的实时数据进行嗅探，剔除数据为空，为负值的异常数据；
3）建立单井单层段合格率预警模型及单井单层段合格率预警模型触发规则；其中，所述的单井单层段合格率预警模型具体如下：
（1）建立单井单层段合格率判断规则：实际注入量达到单井单层段配注量的85%～115%，或者实际注入量和配注量均为0视为合格，否则为不合格，每口井每小时判断一次；
（2）建立单井单层段不合格预警概率规则：当日已发生的单井单层段不合格次数Fi≥当日最大允许的单井单层段不合格次数Fmax进行单井单层段不合格报警，发生单井单层段不合格率的可能性为100%，所述的当日最大允许的单井单层段不合格次数Fmax为当日注水总小时数的2/3；若当日已发生的单井单层段不合格次数Fi＜当日最大允许的单井单层段不合格次数Fmax，则按照如下预测公式，预测当日单井单层段不合格总次数：
Figure 45708DEST_PATH_IMAGE004
；
其中，Fi为当日已发生的单井单层段不合格次数；Ti为当日已经过去的小时数；Tmax为当日注水总小时数；F为预测当日单井单层段不合格总次数；
（3）建立当日剩余时间的单井单层段不合格预警概率规则：当
Figure 127933DEST_PATH_IMAGE005
时，发生单井单层段不合格率的可能性为Fi/Ti；当
Figure 385651DEST_PATH_IMAGE006
时，进行当日已连续出现n小时单井单层段不合格的风险判断，其中，n为大于0小于等于24的正整数，若当日剩余小时数+Fi≥Fmax 时，单井单层段不合格预警可能性为：（当日剩余小时数+Fi）/Tmax ；若当日剩余小时数+Fi＜Fmax 时，发生单井单层段不合格率的可能性为零。
所述的单井单层段合格率预警模型触发规则如下：
判断当日已经过去的小时数Ti，若Ti小于16小时，则继续读取每个分层配注量的配注状态，若Ti大于16小时，则开始触发单井单层段合格率预警模型，预测当日层段不合格率的可能性。
4）读取当前待预测井的每个分层配注量，根据当前待预测井的分层注入量，对每个层段注入量进行统计
Figure 236933DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 932356DEST_PATH_IMAGE002
为每个层段注入量，
Figure 252610DEST_PATH_IMAGE008
为每口井单层注入量；根据单井单层段合格率预警模型中的层段合格率判断规则，进行单井单层段的实时层段合格率判定；
5）对边缘一体机采集的智能分注井实时数据，利用单井单层段合格率预警模型进行实时分层注水是否合格判定；包括：
（1）对实时数据，包括实时注入量和注入压力，根据单井单层段合格率预警模型中的单井单层段合格率判断规则，进行实时单井单层段注水是否合格判定；
（2）对实时数据，包括实时注入量和注入压力，根据单井单层段合格率预警模型中的当日剩余时间的单井单层段不合格预警概率规则，进行当日单井单层段注水是否合格预测。
6）返回步骤4）直至对油田全部井的层段合格率预测完毕；
7）当单井单层段合格率出现异常时，利用远程监控通过地面控制器对有缆分注装置测调工作筒的水嘴开度进行调节，控制注水量的大小，解决预警，实现海上油田分层注水调配。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）通过边缘一体机采集海上平台中控接入的每口智能分注井的地面控制器的实时数据包括：实时注入量、注入压力；
2）对获取的每口智能分注井的地面控制器的实时数据进行嗅探，剔除数据为空，为负值的异常数据；
3）建立单井单层段合格率预警模型及单井单层段合格率预警模型触发规则；
4）读取当前待预测井的每个分层配注量，根据当前待预测井的分层注入量，对每个层段注入量进行统计
Figure 841580DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 775032DEST_PATH_IMAGE002
为每个层段注入量，
Figure 882665DEST_PATH_IMAGE003
为每口井单层注入量；根据单井单层段合格率预警模型中的层段合格率判断规则，进行单井单层段的实时层段合格率判定；
5）对边缘一体机采集的智能分注井实时数据，利用单井单层段合格率预警模型进行实时分层注水是否合格判定；
6）返回步骤4）直至对油田全部井的层段合格率预测完毕；
7）当单井单层段合格率出现异常时，利用远程监控通过地面控制器对有缆分注装置测调工作筒的水嘴开度进行调节，控制注水量的大小，解决预警，实现海上油田分层注水调配。
2.根据权利要求1所述的一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法，其特征在于，步骤3）所述的单井单层段合格率预警模型具体如下：
（1）建立单井单层段合格率判断规则：实际注入量达到单井单层段配注量的85%～115%，或者实际注入量和配注量均为0视为合格，否则为不合格，每口井每小时判断一次；
（2）建立单井单层段不合格预警概率规则：当日已发生的单井单层段不合格次数Fi≥当日最大允许的单井单层段不合格次数Fmax进行单井单层段不合格报警，发生单井单层段不合格率的可能性为100%；若当日已发生的单井单层段不合格次数Fi＜当日最大允许的单井单层段不合格次数Fmax，则按照如下预测公式，预测当日单井单层段不合格总次数：
Figure 809033DEST_PATH_IMAGE004
；
其中，Fi为当日已发生的单井单层段不合格次数；Ti为当日已经过去的小时数；Tmax为当日注水总小时数；F为预测当日单井单层段不合格总次数；
（3）建立当日剩余时间的单井单层段不合格预警概率规则：当
Figure 138252DEST_PATH_IMAGE005
时，发生单井单层段不合格率的可能性为Fi/Ti；当
Figure 288610DEST_PATH_IMAGE006
时，进行当日已连续出现n小时单井单层段不合格的风险判断，其中，n为大于0小于等于24的正整数，若当日剩余小时数+Fi≥Fmax时，单井单层段不合格预警可能性为：（当日剩余小时数+Fi）/Tmax；若当日剩余小时数+Fi＜Fmax时，发生单井单层段不合格率的可能性为零。
3.根据权利要求2所述的一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法，其特征在于，第（2）步所述的当日最大允许的单井单层段不合格次数Fmax为当日注水总小时数的2/3。
4.根据权利要求1所述的一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法，其特征在于，步骤3）所述的单井单层段合格率预警模型触发规则如下：
判断当日已经过去的小时数Ti，若Ti小于16小时，则继续读取每个分层配注量的配注状态，若Ti大于16小时，则开始触发单井单层段合格率预警模型，预测当日层段不合格率的可能性。
5.根据权利要求1所述的一种基于云边协同的海上油田分层注水控制方法，其特征在于，步骤5）包括：
（1）对实时数据，包括实时注入量和注入压力，根据单井单层段合格率预警模型中的单井单层段合格率判断规则，进行实时单井单层段注水是否合格判定；
（2）对实时数据，包括实时注入量和注入压力，根据单井单层段合格率预警模型中的当日剩余时间的单井单层段不合格预警概率规则，进行当日单井单层段注水是否合格预测。
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