DE602005006305T2

DE602005006305T2 - Verfahren und system zur dosierung der produktion von ölbohrlöchern

Info

Publication number: DE602005006305T2
Application number: DE602005006305T
Authority: DE
Inventors: Hennie Nico Jan Poulisse
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2025-11-02
Also published as: EA200700989A1; EA010667B1; AU2005300550A1; AU2005300550B9; DE602005006305D1; AU2005300550B2; EP1807606B1; NO20072768L; US7474969B2; EP1807606A1; ATE393297T1; BRPI0517226A; BRPI0517226B1; US20070295501A1; CN101052781A; CA2583029A1; WO2006048418A1; CA2583029C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Bestimmen der Beiträge von einzelnen Schächten zur Förderung eines Clusters von Rohöl-, Gas- und/oder anderen Fluidförderschächten. Typischerweise werden Mehrphasen-Fluidströme, die durch einzelne Schächte eines Schacht-Clusters gefördert werden, vermischt und über eine Fluidtrennanordnung (eine Massenabtrenneinrichtung oder eine Förder-Abtrenneinrichtung) in Fluidauslaßleitungen für den Transport der zumindest teilweise getrennten Ströme von Flüssigkeiten, Gas und/oder anderen Fluiden geleitet.
Aus den internationalen Patentanmeldungen WO 9101481 , WO 03046485 und WO 9960247 ist bekannt, einen Cluster von Schächten über eine Reihe von Mehrphasen-Schachtaustrag-Transportpipelines, die zu einer üblichen Massenfluid-Abtrenneinrichtung vermischt werden, zu verbinden und die Größe und/oder Zusammensetzung des Stromes von geförderten Mehrphasen-Schachtausträgen mit Hilfe von Strömungsmessern zu überwachen, die mit den Fluidauslässen der Massenabtrenneinrichtung verbunden sind.
Die meisten üblichen Schachtausträge sind Rohöl, Erdgas und Wasser, die als Mehrphasen-Fluidgemisch in manchmal regellosen Strömungsmustern, die sich schnell von einem geschichteten zu einem Schwall- oder Nebelströmungsmuster ändern können, durch die Schachtförderpipelines strömen.
Ein Vorteil der Verwendung von Strömungsmessern, die mit dem Fluidauslässen der Massenabtrenneinrichtung verbunden sind, besteht darin, daß diese Auslässe im allgemeinen einphasige Fluide enthalten, deren Strömungsraten durch zugeordnete Flüssigkeits- oder Gasströmungsmesser genau gemessen werden kön nen. Die Strömungsraten der vermischten geförderten Mehrphasen-Schachtausträge können genauer und wirtschaftlicher gemessen werden, indem Einphasen-Strömungsmesser verwendet werden, als Messungen mit Mehrphasen-Strömungsmessern innerhalb der Mehrphasen-Fluidtransport-Pipelines oberstromig der Trennanordnung vorgenommen werden.
Ein Problem in Verbindung mit dem Messen einer Fluidströmung an den Auslässen der Massenabtrenneinrichtung besteht darin, daß diese Fluidströmung von der vermischten Strömung von allen Schächten des Clusters stammt und keine Information über die Zusammensetzung und die Strömung der von den einzelnen Schächten geförderten Fluide liefert. Des weiteren ist die einzelne Strömung von Fluiden, die von den einzelnen Schächten gefördert werden, derzeit nicht in Echtzeit oder sofort verfügbar.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zum Überwachen einer Fluidströmung aus einem Cluster von Schächten mittels der Verarbeitung und Kombination der Vielfalt an herkömmlichen und allgemein verfügbaren Messungen an jedem einzelnen Schacht und der Strömungsmesser in den Auslässen einer üblichen Massenfluid-Abtrenneinrichtung, in der die Mehrphasen-Austräge von verschiedenen Schächten getrennt werden, so daß der Zufluß, der von jedem der Schächte stammt, genau bestimmt werden kann, bereitzustellen.
Anders ausgedrückt ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und System zum Berechnen in Echtzeit des augenblicklichen Beitrags der Förderung eines jeden Schachts eines Clusters von Schächten, abgestimmt auf die Gesamtförderung von Schachtausträgen des Clusters von Schächten, bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen von Mehrphasen-Fluidströmen vorgesehen, die von einzelnen Schächten eines Clusters von Rohöl-, Gas- und/oder Fluidförderschächten ausströmen, wobei die geförderten Fluidströme vermischt und über eine Fluidtrennanordnung in Fluidauslaßleitungen für den Transport der zumindest teilweise getrennten Ströme von Rohöl, Gas und/oder anderen Fluiden geleitet werden; wobei das Verfahren umfaßt:

– Anordnen eines Strömungsmessers an jeder Fluidauslaßleitung;
– Fördern von Öl und/oder Gas aus dem Cluster von Schächten und Überwachen eines dynamischen Fluidströmungsmusters des akkumulierten Mehrphasenstromes von Schachtausträgen, die von dem Cluster von Schächten gefördert werden, mittels der Strömungsmesser;
– Durchführen einer Reihe von Schachttests, während denen die Förderung von einem Testschacht variiert und die Förderung aus anderen Schächten im wesentlichen konstant gehalten oder unterbrochen wird;
– Überwachen während jedes Schachttests eines dynamischen Fingerabdruckes der Änderung des Strömungsmusters der Austräge, die von dem getesteten Schacht gefördert werden;
– Annehmen, daß ein geschätztes dynamisches Strömungsmuster eine Akkumulation der dynamischen Fingerabdrücke ist, die durch unbekannte Gewichtskoeffizienten multipliziert werden; und
– Bestimmen der unbekannten Gewichtskoeffizienten durch iterative Variierung jedes Gewichtskoeffizienten, bis das geschätzte dynamische Fluidströmungsmuster im wesentlichen mit dem überwachten dynamischen Fluidströmungsmuster übereinstimmt.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Schachttest Störungen um den normalen Betriebspunkt des Schachts herum, wobei der Schachttest als „absichtlich gestörter Schachttest" („DDWT") bezeichnet wird.
Der Cluster von Schächten kann eine Anzahl von n Schächten (i) aufweisen, derart, daß i = 1, 2 .. n, und das Verfahren kann ferner die Schritte umfassen:

– Beschreiben der dynamischen Fingerabdrücke für jeden Schacht i als y_i(t) = f_i(u_1i(t), u_2i(t) ...), worin y_i, (t) das Mehrphasen-Fluidströmungsmuster des Schachtes i ist, überwacht über die Zeitspanne (t) des Schachttests, u_1i, u_2i ... die dynamischen Messungen des Schachtes i sind, die während des Schachttests bestimmt werden und f der das/die y_i(t) mit u_1i, u_2i ... in Beziehung setzende dynamische Fingerabdruck/Modell/mathematische Funktion ist;
– Beschreiben des geschätzten dynamischen Fluidströmungsmusters als
worin γ_i der unbekannte Gewichtskoeffizient ist;
– Beschreiben des überwachten Fluidströmungsmusters als y(t)_überwacht;
– Vergleichen y(t)_überwacht mit y(t)_geschätzt und iteratives Variieren der Gewichtskoeffizienten γ_i, bis y(t)_geschätzt im wesentlichen gleich y(t)_überwacht ist, über die in Betracht gezogene Zeitspanne – dies ist ein gesamter Ausgleichprozeß über eine Zeitspanne zwischen y(t)_überwacht und den Schätzungen y_i(t).

Das Produkt γ_iy_i(t) liefert dann eine genaue Bestimmung des Schachts i und der/das aktualisierte dynamische Fingerabdruck/Modell γ_if_i(u_1i(t), u_2i(t) ...) wird für Echtzeitschätzungen der Mehrphasen-Strömung von dem Schacht i verwendet.
Der dynamische Fingerabdruck eines jeden einzelnen Schachts γ_if_i(u_1i(t), u_2i(t) ...) kann bedenkenlos gemäß seiner zugrundeliegenden physikalischen Natur und ausschließlich aus den gemessenen Daten hergestellt werden. Seine Schlüsselkomponenten können einen statischen, nicht-linearen Teil, einen dynamischen, linearen Teil und einen zeitabhängigen Teil umfassen. Eine bevorzugte Ausführungsform verwendet eine Fuzzy-Kurven-Annäherung für den statischen, nicht-linearen Teil und eine Subspace-Identifikation für den dynamischen, linearen Teil. Die ausschließlich datengesteuerte Natur des dynamischen Fingerabdrucks ist wichtig für die Nachhaltigkeit und Instandhaltbarkeit der Erfindung in der Öl- und Gasförderumgebung.
Gemäß der Erfindung ist auch ein System zum automatischen, genauen Bestimmen in Echtzeit der einzelnen Schacht-Mehrphasen-Fluidströme vorgesehen, welche aus einem Cluster von Rohöl-, Gas- und/oder anderen Fluidförderschächten strömen, vermischt und über eine Fluidtrennanordnung in eine Vielzahl von Fluidauslaßleitungen für den Transport der zumindest teilweise getrennten Ströme von Flüssigkeit/Rohöl/Wasser, Erdgas und/oder anderen Fluiden geleitet werden, wobei das System umfaßt:

– herkömmliche und allgemein verfügbare Messungen an jedem einzelnen Schacht;
– einen Strömungsmesser zum Überwachen der Fluidströmung in jeder Massenabtrenneinrichtungsfluid-Auslaßleitung;
– Mittel zum Zugriff in Echtzeit und zur Speicherung der Messungen von jedem einzelnen Schacht und den Massenabtrenneinrichtungs-Strömungsmessern;
– Mittel zum Erfassen und Interpretieren von Daten aus einer Reihe von Schachttests, die entweder automatisch oder von Hand durchgeführt werden, während denen die Förderung aus einem getesteten Schacht variiert wird und die Förderung aus anderen Schächten im wesentlichen konstant gehalten oder unterbrochen wird;
– Verarbeitungs- und Speichermittel zum Berechnen während eines jeden Schachttests des dynamischen Fingerabdruckes des Schachts auf der Basis der Variation von Fördereigenschaften des getesteten Schachtes, zusammen mit anderen historischen Schachttestdaten;
– Prozessormittel, die berücksichtigen, daß ein akkumulierter Fluidstrom, der von dem Cluster von Schächten gefördert wird, ein dynamisches Fluidströmungsmuster aufweist, welches eine Akkumulation der dynamischen Fingerabdrücke ist, die mit unbekannten Gewichtskoeffizienten multipliziert sind; und
– Prozessormittel zum Bestimmen der unbekannten Gewichtskoeffizienten durch iteratives Variieren jedes Gewichtskoeffizienten innerhalb vorbestimmter Zwangsbedingungen, bis das angenommene dynamische Fluidströmungsmuster im wesent lichen dem überwachten dynamischen Fluidströmungsmuster über eine vorbestimmte Zeitspanne entspricht.

Die üblicherweise verfügbaren Echtzeit- oder Sofortmessungen an jedem Schacht umfassen vorzugsweise eine oder mehrere der folgenden Messungen: Schachtrohrkopf- oder Futterrohrkopf- oder Strömungsleitungs- oder unterirdische Drücke, Temperaturen, Schachtdrosselklappenpositionen und Messungen der für eine Gasförderung der einzelnen Schachtströmungen, einschließlich Fördergas- oder Hydraulikfluid-Einspritzflüsse, elektrische Tauchpumpen oder Balkenpumpen und dergleichen aufgewendeten Energie.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird beispielhaft in größerem Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 schematisch ein Fördersystem gemäß der Erfindung zeigt, in dem ein Mehrphasen-Fluidgemisch, das Rohröl, Wasser, Erdgas und/oder andere Fluide umfaßt, von einem Cluster von zwei Schächten gefördert und über Mehrphasen-Fluid-Transportpipelines zu einer Massenabtrenneinrichtung transportiert wird;
2 schematisch zeigt, wie ein dynamischer Fingerabdruck oder, anders ausgedrückt, ein Schachtmodell aus Schachtförderdaten erzeugt wird, die während eines absichtlich gestörten Schachttests („DDWT") gesammelt werden;
3 schematisch zeigt, wie in dem Verfahren gemäß der Erfindung vorbereitende Schätzungen der Rohöl-, Wasser- und Gas fördermuster auf der Basis der in 2 gezeigten Schachtmodelle vorgenommen werden; und
4 zeigt, wie die in 3 gezeigten Schätzungen täglich oder in anderen gewählten Intervallen abgeglichen werden, indem die vorbereitenden Schätzungen mit den aus der/den Massenabtrenneinrichtung/en stammenden tatsächlichen Einphasen-Strömen verglichen werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
1 zeigt schematisch ein Rohöl- und/oder Erdgasfördersystem, das einen Cluster. von zwei Schächten 1 und 2 umfaßt.
Die Schächte 1 und 2 umfassen ein Futterrohr 3 und 4, das in ein Bohrloch in der unterirdischen Formation 6 befestigt ist, und ein Steigrohr 9 und 10, das sich von der Oberfläche zu einem unterirdischen Reservoir (nicht gezeigt) erstreckt. Die Schächte 1 und 2 umfassen ferner einen Schachtkopf 12 und 13, der mit Meß- und Aufzeichnungsgeräten 15 und 16 und einem Strömungssteuerventil 17 und 18 versehen ist.
Das Fördersystem umfaßt ferner einen Satz von zwei Mehrphasen-Schachtaustrag-Transportpipelines 20 und 24, die als Förderstromleitungen bezeichnet werden und sich von den Schachtköpfen 12 und 13 zu einem Förder-Hauptsammelrohr 25 und einer Förder-Abtrenneinrichtung 30 erstrecken.
Die Förder-Abtrenneinrichtung 30 ist mit Auslässen für Wasser, Öl und Gas versehen, und die Fluide werden getrennt über Ablaufleitungen 35, 36 bzw. 37 entfernt. Jede Ablaufleitung 35, 36 oder 37 ist mit einem Strömungsregelventil 40, 41 bzw. 42 und mit Strömungsmeßvorrichtungen 45, 46 bzw. 47 versehen. Optional können die Wasser- und Ölauslässe kombiniert sein.
Zusätzlich ist ein System zum Testen eines Schachts vorgesehen, das in Strichlinien gezeigt ist. Das Testsystem umfaßt eine Test-Abtrenneinrichtung 50 mit einer Einlaßleitung 52, die mit einem Absperrventil 53 versehen ist, und Auslaßleitungen 55, 56 und 57, die mit Strömungsregelventilen 60, 61 und 62 und Strömungsmeßvorrichtungen 65, 66 und 67 versehen sind. Optional können die Wasser- und Ölauslässe kombiniert sein und andere Mittel zum Messen des Wasseranteils in dem flüssigen Strom können verwendet werden.
Während eines normalen Betriebs wird jeder der zwei Schächte 1 und 2 regelmäßig getestet, um für jeden Fluidstrom ein dynamisches Schachtfördermodell zu bestimmen. Hierzu wird die Test-Abtrenneinrichtung 50 in fluidmäßige Verbindung mit nur einem Schacht, z. B. dem Schacht 1, gebracht und der Schacht 2 fördert wie üblich in die Förder-Abtrenneinrichtung 20. Der Schacht 1 ist während des Tests von der Förder-Abtrenneinrichtung isoliert.
Dann werden die Fördervariablen, wie z. B. der/die Bohrkopfdruck und -temperatur, für den Schacht 1 mit den Meß- und Aufzeichnungsgeräten 15 gemessen und aufgezeichnet. Dann wird der Schacht auf verschiedene Weise manipuliert, um ihn unter verschiedenen Bedingungen zu testen, z. B. indem die Ventile 17 und 62 variiert werden. Die Strömungsraten von Wasser, das durch die Auslaßleitung 55 strömt, Öl, das durch die Auslaßleitung 56 strömt, und Gas, das durch die Auslaßleitung 57 strömt, werden mit den Strömungsmeßvorrichtungen 65, 66 bzw. 67 gemessen und aufgezeichnet. Nach der Durchführung der Messungen für den Schacht 1 wird das Testsystem mit dem Schacht 2 (nicht gezeigt) verbunden und der Schacht 1 fördert wie üblich in die Förder-Abtrenneinrichtung 20. Der Schacht 2 ist während des Tests von der Förder-Abtrenneinrichtung isoliert.
Dann werden ähnliche Messungen für den Schacht 2 vorgenommen. Die Messungen gestatten für jeden Schacht i, wobei i 1 oder 2 ist, und für jeden Fluidstrom, Wasser, Öl oder Gas, ein/en dynamisches/n Modell oder „Fingerabdruck" y_i(t) der Schachtförderung zu bestimmen, das/der dargestellt ist als y_i(t) = f_i(u_1i(t), u_2i(t) ...), wobei y_i(t) die Förderung eines Fluids aus dem Schacht i ist und wobei u_1i, u_2i ... die Fördervariablen des Schachts i sind.
Wenn die Fördervariable der Steigrohrkopfdruck (THP) ist, kann das dynamische Schachtfördermodell für den Schacht i die Form y_i(t) = f(THP) besitzen. Weitere Fördervariablen können die Gasströmungsrate sein, wenn eine Gasförderung die Schachtförderung erhöht.
Nun liegen die dynamischen Schachtfördermodelle für die zwei Schächte 1 und 2 für jedes der Fluide, Öl, Wasser und Gas, die von den Schächten 1 und 2 gefördert werden, vor. Als nächstes beginnt die Förderung, und die Test-Abtrenneinrichtung 50 wird getrennt, und die Schachtfluide strömen durch die Leitungen 20 und 24 zu dem Hauptsammelrohr 25 und von dort zu der Förder-Abtrenneinrichtung 30. Bei Nichtvorhandensein der Test-Abtrenneinrichtung 50 können die einzelnen Strömungsraten der Schachtfluide nicht gemessen werden, und die einzigen Messungen sind die Fluidströmungsraten in den Ablaufleitungen 35, 36 und 37. Wenn daher der Schacht 1 z. B. beginnt, Wasser anstelle eines Gemisches aus Öl und Wasser zu fördern, steigt die Wasserströmungsrate in der Leitung 35 an, die erhöhte Wassermenge kann jedoch nicht dem Schacht 1 zugeschrieben werden.
Um die Beiträge der einzelnen Schächte berechnen zu können, werden die dynamischen Schachtfördermodelle verwendet. Hierzu werden die Fördervariablen u_1i, u_2i ... der Schächte i in Echtzeit mit den Meß- und Aufzeichnungsgeräten 15 und 16 gemessen. Die individuelle Schachtförderung eines Fluids wird unter Verwendung des dynamischen Schachtfördermodells für diesen Schacht 1 und 2 berechnet.
Gleichzeitig wird die Gesamtförderung eines jeden Fluidstroms y(t) in Echtzeit mit den Strömungsmeßvorrichtungen 45, 46 und 47 gemessen. Dann werden die dynamischen Schachtmodelle in die Gesamtförderung eines jeden Fluidstromes eingebettet.
Das Einbetten der dynamischen Schachtmodelle in die Gesamtförderung umfaßt das Bestimmen der unbekannten Gewichtskoeffizienten γ_i in
Nach der Bestimmung der Gewichtskoeffizienten γ_i wird das dynamische Schachtmodell f_i(t) durch γ_if_i(t) ersetzt, und die Berechnung der Beiträge der einzelnen Schächte und der Schritt des Messens der Gesamtförderung und des Einbettens wird wiederholt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Bestimmen der unbekannten Gewichtskoeffizienten γ_i mehrere Schritte. Der erste Schritt ist das Definieren eines Subspace S der einzelnen Schachtförderungen y_i(t), wobei S ⊂ X, wobei X ein realer innerer Produktraum ist. Dann wird eine Teilmenge in diesem Subspace definiert, die alle zulässigen Linearkombinationen der getrennten Förderungen umfaßt. Die Gewichtskoeffizienten werden danach beschafft, indem die Gesamtförderung auf diese Menge von zulässigen getrennten Förderkombinationen projiziert wird.
Um die berechneten Gewichtskoeffizienten γ_i zu akzeptieren, müssen sie ein vorbestimmtes Kriterium erfüllen. Ein Beispiel für solch ein Kriterium ist für alle Werte von i in dem Intervall 1 über n 0 ≤ γ_i ≤ 1, wobei γ_i = 0 bedeutet, daß der Schacht i geschlossen ist, und wobei γ_i bedeutet, daß der Schacht i ein Fluid mit der Förderung fördert, die von dem dynamischen Schachtmodell für diesen Schacht und dieses Fluid berechnet wurde.
Wenn die berechneten Gewichtskoeffizienten das vorbestimmte Kriterium erfüllen, werden die Gewichtskoeffizienten akzeptiert. Wenn die berechneten Gewichtskoeffizienten das vorbestimmte Kriterium jedoch nicht erfüllen, müssen akzeptable Gewichtskoeffizienten berechnet werden.
Die 2, 3 und 4 stellen graphische Darstellungen des Verfahrens gemäß der Erfindung bereit, wobei das Verfahren auch als „Production Universe" oder „PU" bezeichnet wird. Produciton Universe ist ein Shell-Handelsname.
Das Production Universe (PU)-Echtzeit-Förderüberwachungssystem gemäß der Erfindung erzeugt und liefert genaue Schätzungen einer Schachtförderung wie folgt:
I: Erstellen von Modellen aus Schachttestdaten
Die PU-Modelle setzen Öl-, Wasser- und Gasströmungstrends, die an den Test-Abtrenneinrichtungsauslässen gemessen werden, mit den Schachtinstrumenten-Meßtrends über dieselbe Zeitspanne in Beziehung.
II: Aufnehmen von historischen Daten und Trends
Die Modelle werden nicht nur auf der Basis von neuesten Schachttestdaten, sondern auch auf der Basis von historischen Schachttestdaten berechnet, um Schachtfördertrends über längere Zeiten zu erfassen.
III: Verwenden von Modellen zum Schätzen von Strömen in Echtzeit
Im Normalbetrieb liefert PU Schätzungen von Schacht-Öl-, -Wasser- und -Gasförderungen für jeden einzelnen Schacht auf der Basis seiner Modelle und der Echtzeit-Schachtinstrumentenmessungen.
IV: Abgleichen von Schätzungen gegen Massenmessungen
Die vorbereitenden PU-Schätzungen für jeden Schacht werden dann in fixen Intervallen abgeglichen/validiert, indem sie mit den tatsächlichen Fördermessungen verglichen werden, soweit möglich.
Jeder der oben stehenden Schritte ist hierin nachfolgend in größerem Detail beschrieben.
I: Erstellen von Modellen aus Testdaten
Wie in 2 veranschaulicht, erstellt das PU PU-Modelle aus Schachttestdaten. Unter einem Schachttest versteht man, wenn ein einzelner Schacht in eine einzelne Abtrennanlage 50 (z. B. eine Test-Abtrenneinrichtung wie auch in 1 veranschau licht) fördert und die Einphasen-Auslaßströme (Öl, Wasser, Gas) der Abtrenneinrichtung 50 gemessen werden. Die PU-Modelle setzen Öl-, Wasser- und Gasströmungstrends, die an den Test-Abtrenneinrichtungsauslässen 56, 55, 57 gemessen werden, mit den Schachtinstrumenten-Meßtrends über dieselbe Zeitspanne in Beziehung. Die Schachtinstrumentenmessungen können einen Druck, einen Differentialdruck, eine Temperatur und eine Gasförderungs-Einspritzrate umfassen.
Die Schachttests umfassen vorzugsweise schrittweise Änderungen an dem Strömungsregime des Schachts (Mehrraten-Schachttest). Dies geschieht, um zuzulassen, daß das PU die Dynamik des Schachts und den gesamten (statischen) Betriebsbereich des Schachts erfaßt.
Schachttests können auch mit mehr als einem Schacht gleichzeitig, oder während Schächte fördern, durchgeführt werden, vorausgesetzt, zumindest ein Schacht wurde vollständig charakterisiert.
Jeder Schacht besitzt ein PU-Schachtmodell. Das PU-Modell setzt die Meßtrends des Schachts mit der Förderung des Schachts in Beziehung und ist aus den Schachttestdaten zusammengesetzt. Somit sind PU-Modelle datengesteuert.
Die PU-Modelle weisen zwei Hauptkomponenten auf:

A: Einen statischen, nicht-linearen Teil, der auf einer Fuzzy-Kurven-Annäherung basiert. Diese Annäherung ist in Kapitel 2 des Buches „Fuzzy Modelling and Control" von Jairo Espinosa (PhD-Dissertation, Katholieke University Leuven, Faculty of Electrical Engineering, April 2001 – ISBN: 90-5682-303-05) beschrieben; und
B: einen dynamischen, linearen Teil, der auf der Annäherung mit dem sogenannten Subspace Identification Verfahren basiert. Diese Annäherung basiert auf einem Algorithmus 3, der auf Seite 128 des Buches „Subspace Identification for Linear Systems" von Peter Van Overschee und Bart De Moor (Kluwer Academic Publishers, 1996 – ISBN: 0-7923-9717-7) beschrieben ist.

Mehrere Fallback-Modelle sind verfügbar, um die Robustheit der Anwendung bei einem Instrumentenversagen sicherzustellen.
II: Aufnehmen von historischen Daten und Langzeittrends
Die oben beschriebenen PU-Schachtmodelle werden auch erweitert, um die Langzeit-Eigenschaften der Schächte zu charakterisieren.
Dies wird erreicht, indem die Effekte von zeitabhängigen Abnahme- oder Zunahmefaktoren auf die Förderung der Schächte berücksichtigt werden.
III: Verwenden von Modellen zum Schätzen von Strömen in Echtzeit
Während normaler Förderbetriebe (die typischerweise während etwa 95% der Lebensdauer für jeden Schacht vorliegen) fördern alle Schächte in einer Station in eine herkömmliche Massenabtrennanlage, und nur die miteinander vermischten Auslaß-Einphasen-Ströme von Öl, Wasser und Gas werden gemessen. Das PU liefert Schätzungen der Schacht-Öl-, -Wasser- und -Gasförderung für jeden einzelnen Schacht auf der Basis seiner Modelle und der Echtzeit-Schachtinstrumentenmessungen.
IV: Abgleichen von Schätzungen gegen Massenmessungen
Die vorbereitenden PU-Schätzungen für jeden Schacht werden dann in fixen Intervallen abgeglichen/validiert, indem sie mit den tatsächlichen Massenfördermessungen verglichen werden, soweit möglich.
Im allgemeinen wird mehr als ein Schacht zu einer Massenabtrenneinrichtung 30 fördern. Die Abtrenneinrichtung 30 wird die Förderung in zwei oder drei Komponenten trennen: Öl, Wasser und Gas, oder Flüssigkeiten und Gas, und diese werden gemessen. Die PU-Schätzungen eines jeden Schachts 1, 2 werden summiert, um die PU-geschätzten Öl-, Wasser- und Gastrends für die Gesamtförderung der Station über das gewählte Abgleichintervall zu ergeben. Diese Trends werden mit den gemessenen Auslaßströmungstrends der Massenabtrenneinrichtung 30 verglichen. Bei einer ausreichenden gegebenen Änderung der einzelnen PU-Schachtrends berechnet das PU dann einzelne Abgleichfaktoren für jeden Schacht 1, 2, so daß die Trends für jeden Schacht die besten Annäherungen (im mathematischen Sinn) an die gemessenen Massenfördertrends bereitstellen. Dies stellt sicher, daß das PU die gemessene Förderung genau verfolgt und sorgt für ein Validierungs-Tool für die PU-Modelle.
Im nächsten Abschnitt der Beschreibung folgt eine Erklärung, wie während eines Schachttests, insbesondere eines Absichtlich Gestörten Schachttests (DDWT), ein dynamisches Modell identifiziert werden kann, das verwendet wird, um die Förderung des Schachts unter Förderbedingungen vorherzusagen.
Zwei Verfahren sind in diesem Abschnitt nachfolgend erläutert, um die Leistung der Schachtmodelle an Förderbedingungen anzupassen.
Bei Öl- und Gasförderverfahren wird die Förderung der verschiedenen Schächte nicht einzeln gemessen. Vielmehr wird die Summenförderung einer Gruppe von Schächten, die in einem Stück eines Steigrohres gefördert wird, das als Hauptsammelrohr bezeichnet wird, an dem Ausgang der Massenabtrenneinrichtung gemessen, die mit dem Hauptsammelrohr verbunden ist. Dies ist in den Kosten begründet: das Messen der Förderung an jedem einzelnen Schacht würde die Installation – und Instandhaltung – einer Vielzahl von Zwei- oder Dreiphasen-Strömungsmessern bedeuten. Für ein entsprechendes Management der Fördereinheit ist es jedoch notwendig, daß die einzelnen Schachtförderungen verfügbar sind und im Prinzip mit derselben Abtastrate wie andere Prozeßgrößen, die gemessen werden, wie z. B. der Steigrohrkopfdruck, der Strömungsleitungsdruck und die Fördergasrate.
Um diesen Nachteil zumindest teilweise zu korrigieren, wird ein Schacht getestet, d. h. er wird von der Massenabtrenneinrichtung 30 getrennt und mit der Testabtrenneinrichtung 50 verbunden, wie in den 1 und 2 gezeigt.
Die Förderung für den Schacht kann nun direkt an dem Ausgang der Testabtrenneinrichtung 50 gemessen werden, der üblicherweise instrumentell gut ausgestattet ist. Während der Schacht getestet wird, wird ein PU-Schachtmodell identifiziert. Ein PU-Schachtmodell ist eine Abbildung zwischen Größen, die als Eingänge in den Schacht und Ausgang aus dem Schacht, d. h. die Förderrate des Schachts, interpretiert werden, welche an der Testabtrenneinrichtung gemessen werden. Die Größen, die während des Tests als Eingänge verwendet werden, sind auch verfügbar, wenn der Schacht wieder fördert. Durch Verarbeiten dieser Eingänge während der Förderung mit dem identifizierten Schachtmodell werden Schätzungen der Förderrate des Schachts erhalten.
Während der Förderverfahren treten viele Ereignisse ein, die Änderungen in den Betriebspunkten der verschiedenen Schächten einführen. Diese Förderbedingungen werden während des Schachttests durch absichtliches Einführen von Änderungen imitiert; diese Art von Schachttest wurde während der Entwicklung des Production Universe oder „PU" eingeführt. Auf diese Weise deckt das „PU"-Schachtmodell einen bestimmten dynamischen Bereich ab und nicht die Förderung an einem Betriebspunkt, die sich bei einem traditionellen Schachttest ergibt. Wenngleich dies eine große Verbesserung darstellt, wird damit die Kluft zwischen Test- und Förderbedingungen noch nicht vollständig überbrückt. Zwei Gründe sind dafür verantwortlich:

1. Die Wechselwirkung zwischen den Schächten 1, 2 kann während des Tests nicht mitaufgenommen werden, da der Schacht von den anderen Schächten seiner Hauptsammelrohrgruppe ausgeschlossen ist, und diese Wechselwirkungen sind daher in dem identifizierten PU-Schachtmodell ebenfalls nicht repräsentiert.
2. Die Testabtrenneinrichtung 50 arbeitet unter einem höheren Druck als die Massenabtrenneinrichtung 30, da der Ausgang der Testabtrenneinrichtung üblicherweise zu dem Eingang der Massenabtrenneinrichtung 30 fördert.

Im nächsten Abschnitt sind zwei Verfahren beschrieben, um die PU-Schachtmodelle an die Förderbedingungen anzupassen. Diese Verfahren werden als Abgleichung und Dekomposition bezeichnet.
1. Abgleichung
Alle in diesem Abschnitt betrachteten Größen sind Funktionen der Zeit über ein endliches Zeitintervall; im speziellen kön nen sie Zeitfolgen von endlicher Länge sein. In jedem Fall können sie als Elemente eines inneren Produktraumes X betrachtet werden.
Man betrachte n Schächte und bezeichne die geschätzte Förderrate eines jeden Schachts mit yi, (i = 1, ..., n) (1)
Dann beschafft das PU die geschätzten Förderungen, indem die Eingänge für jeden Schacht mit dem entsprechenden Schachtmodell verarbeitet werden.
In einer idealisierten Situation ist die Gesamtförderung von einem Cluster von Schächten gegeben durch:
Insbesondere wegen der oben erwähnten Diskrepanzen zwischen den Test- und Förderbedingungen und zusätzlich wegen der durch Meßfehler verursachten Unsicherheiten wäre ein realistischeres Resultat, daß die Linearkombination
„nahe" – worauf später genauer eingegangen wird – bei y liegt. Es kann selbstverständlich nicht direkt geschlußfolgert werden, was die Werte der Koeffizienten sind, die auf die getrennten Förderungen in Gleichung (3) wirksam sind. Tatsächlich kann, bezeichnet man die Menge der getrennten Förderungen mit Y = {y1, ..., yn} (4) das Approximationsglied in Gleichung (3) ein beliebiges Element der Menge von allen Linearkombinationen der getrennten Förderungen
sein.
Man nehme nun an, daß ein Element der Menge von allen Linearkombinationen in Gleichung (5) gefunden wurde, der „am nächsten" an der Gesamtförderung liegt. Da die einzige Einschränkung hinsichtlich der Koeffizienten in der Linearkombination darin besteht, daß sie reale Zahlen sind, kann man sehr gut zu einem Ende mit einem typischen „nächsten" Element kommen, das sich wie folgt darstellt:
Dieses Resultat wäre jedoch physikalisch nicht korrekt. Typischerweise besteht eine Diskrepanz zwischen den Test- und den Förderbedingungen, allerdings nicht in dem Sinn, daß der Beitrag von dem Schacht 1 während der Förderung das Fünfzigfache seiner Leistung während des Tests wäre. Und dann beachte man einen negativen Beitrag, so daß die Förderung von dem Schacht 2 zurück in das Reservoir strömt, und bei einer Rate, die um das Einhundertzwanzigfache höher ist als seine Rate während des Tests.
Zielt man daher darauf ab, die physikalischen Prämissen unseres Problems zu berücksichtigen, so ist die Menge in Gleichung (5) eindeutig zu groß, um als ein Pool für Kandidaten für das am nächsten liegende Approximationsglied für die Gesamtförderung zu dienen.
Eine nützliche Teilmenge dieser Menge in diesem Seitenglied kann erstellt werden, indem die zulässigen Werte für die Koeffizienten in Gleichung (4) eingeschränkt werden. Es wird offensichtlich darauf abgezielt, daß der Beitrag zu der Gesamtförderung nicht negativ ist. Die Sammlung aller nicht negativen Kombinationen der Menge in Gleichung (4) bilden eine spezielle, konvexe Teilmenge dessen von Gleichung (5), die als konische Schale der Menge (4) bezeichnet wird:
Die obenstehende Gleichung bringt die Tatsache zum Ausdruck, daß die Koeffizienten, die auf die getrennten Förderungen wirken, Elemente der Menge von nicht negativen realen Zahlen sind. Es besteht kein Zweifel daran, daß die Beiträge der getrennten Schächte an der Gesamtförderung nicht viel größer sein werden als die während der Förderung gemessene Förderung. Im Hinblick auf den höheren Gegendruck der Testabtrenneinrichtung 50 im Vergleich mit dem der Massenabtrenneinrichtung 30 ist der folgende maximale Beitrag von den Schächten während der Förderung zu erwarten
wobei die Koeffizienten in (8) idealerweise 1 wären, im Hinblick auf die Unsicherheiten im Schachtmodell wird jedoch zugelassen, daß sie etwas höher als 1 sind, z. B. 1,1. Die Sammlung aller Kombinationen der oben durch den maximalen Beitrag von (8) begrenzten Menge (4) bildet wiederum eine konvexe Teilmenge von Gleichung (5); im speziellen handelt es sich um eine Translation der in Gleichung (7) gegebenen Menge.
Selbstverständlich besteht das Ziel darin, nach Kombinationen zu suchen, die sowohl nicht negativ als auch oben begrenzt sind:
Die obige Menge, die die Schnittmenge von zwei konvexen Mengen ist, ist selbst konvex; sie kann als mathematische Darstellung des Hauptsammelrohres interpretiert werden.
Ferner besteht das Ziel darin, nach den Elementen in dieser Menge zu suchen, die „am nächsten" bei der Gesamtförderung liegen. Eine natürliche Auswahl für das „Nächste" in unserer vorliegenden Formulierung wäre, das Element in der Menge (9), das die kleinste „Größe" seiner Differenz von der Gesamtförderung ergibt, wobei die „Größe" formeller die Norm des inneren Umgebungs-Produktraumes ist.
Solch ein Element wird als die beste Approximation an die Gesamtförderung von der Hauptsammelrohrmenge (9) bezeichnet. In der vorliegenden Formulierung ist diese beste Approximation eindeutig.
Somit lautet das Ergebnis:
Die Interpretation von Gleichung (10) lautet, daß die beste Approximation der Teil der Gesamtförderung ist, der durch die getrennten Förderungen „erklärt" werden kann.
Die Koeffizienten in (10) werden als die Abgleichfaktoren bezeichnet und dieser Prozeß, bei dem eine gewichtete Kombination von den getrennten Förderungen betrachtet werden, wird als Abgleichung b bezeichnet. Im Hinblick auf die Schachtmodelle bedeutet dieses Ergebnis, daß ihre statische Verstärkung durch die Abgleichkoeffizienten proportional korrigiert wird. Dies wird das Schachtmodell bestimmt verbessern, in dem Sinn, daß es in bezug auf die Förderbedingungen besser „für den Zweck geeignet" ist.
Wechselwirkungen zwischen den Schächten in den Förderbedingungen werden großteils das Mißverhältnis zwischen den Test- und Förderbedingungen für die Schächte verursachen. Allerdings stellen Korrekturen der statischen Verstärkungen der Schachtmodelle dieses Mißverhältnis nicht korrekt dar. Das bedeutet, daß der Schacht nach einer Anzahl von Abgleichungen neu getestet werden muß.
Im nächsten Abschnitt ist eine neue Annäherung beschrieben, die als die „Algebraische Öl"-Entwicklung bezeichnet wird, die die gegenseitigen Wechselwirkungen zwischen den Schächten beschreibt. Die Annäherung dieses Abschnitts kann als eine Echtzeit-Feinabstimmung der Darstellung der Gesamtförderung darstellen, die in dem nächsten Abschnitt beschrieben ist.
2. Dekomposition
Die mathematische Formulierung für alle vorhergehenden Entwicklungen war die eines Vektorraumes, d. h. eine Skalarmultiplikation wird definiert, die auf die betreffenden Elemente, und zwar in diesem Fall die Förderungen, wirksam ist, und wobei die Skalare in dieser Multiplikation reale oder möglicherweise komplexe Zahlen sind. Algebraisch gesehen sind reale und komplexe Zahlen Elemente eines Feldes. Diese Formulierung ist die einfachste algebraische Struktur, die in diesem Zusammenhang verwendet werden kann. Es ist unwahrscheinlich, daß natürliche Phänomene wie eine Ölförderung durch diese einfache Struktur vollständig abgedeckt werden. Verallgemeinerungen dieser Vektorräume sind Module, in denen erlaubt ist, daß die „Skalare" Elemente eines beliebigen Ringes und im vorliegenden Kontext eines Polynomringes sind. Dieser Kontext erlaubt es nicht nur, die Wechselwirkungen zwischen den Schächten explizit zu beschreiben, sondern bietet infolgedessen überdies eine Strategie, um die ultimative Ausbeute eines Reservoirs zu beeinflussen.
Somit werden die Gesamtförderung und die getrennten Förderungen zu Elementen eines Polynomrings y, y1, ..., yn ∈ R[u1, ..., um] (11)gemacht.
Die m Variablen oder unbestimmten Größen werden von einem Evaluierungshomorphismus an – die Werte der – Eingänge gesendet, wie im vorhergehenden Abschnitt. Während der duale Charakter eines Polynoms als ein Element eines Rings und als eine Abbildung formal gut bekannt ist, sind die vollen Konsequenzen daraus weit weniger erforscht. Tatsächlich können die hier präsentierten Ergebnisse mit einem neuen Zweig der Mathematik in Verbindung gebracht werden, für den der Begriff „Approximative Kommutative Algebra" geprägt wurde, da dieser die Schnittstelle zwischen der Approximationstheorie und der kommutativen Algebra herausstreicht.
Eine wichtige Teilmenge eines Polynomrings ist ein Ideal – siehe z. B. David Cox, John Little und Donal O'Shea, „Ideals, Varieties and Algorithms", Springer, zweite Auflage, 1997: I ⊂ R[u1, ..., um] is an Ideal if it satisfies: (1) 0 ∈ I (2) If y, z ∈ I, then y + z ∈ I (3) If y ∈ I and g ∈ R[u1, ..., um], then gy ∈ I (12)
Das durch die getrennten Förderungen erzeugte Ideal ist gegeben durch:
Eine wichtige Operation ist das Ziehen der Wurzel eines Ideals:
Die Wurzel von I, angegeben durch √I, ist festgelegt mit √I = {y|yk ∈ I for some integer k ≥ 1} (14)
Für die Gesamtförderung im Hinblick auf die getrennten Förderungen gilt, daß: y ∈ <y1, ... yn> = <y1> + <y2> + ... + <yn> (15)
Im Hinblick auf Gleichung (13) ist eine Dekomposition der Gesamtförderung gegeben durch
Aus dem Vergleich dieser Gleichung mit Gleichung (3) folgt, daß bei der Approximation an die Gesamtförderung die Koeffizienten in der letzten Gleichung durch Polynome ersetzt wurden. Diese Polynome können von allen beteiligten Variablen abhängig sein. Genauer gesagt können die Polynome, die auf die Förderung von dem beispielsweise ersten Schacht wirksam sind, abgesehen von den dem ersten Schacht zugehörigen Variablen, von Variablen abhängig sein, die den anderen Schächten zugehörig sind. Überdies können sie von Variablen abhängig sein, die Messungen zugehörig sind, welche unterhalb der Oberfläche durchgeführt wurden, wobei insbesondere die Gesamtförderung mit einer Messung verknüpft ist, die an einer Abtrenneinrichtung durchgeführt wurde, die sich an der Oberfläche befindet. Dies bedeutet, daß die „Polynomkoeffizienten" in der Approximation an die Gesamtförderung in Gleichung (16) sowohl die Wechselbeziehungen zwischen den Förderschächten als auch die Beziehung zwischen Oberfläche ↔ unter der Oberfläche ausdrücken.
Der Beitrag eines Schachts zu der Gesamtförderung kann dargestellt werden. Unter der Annahme, daß die Gesamtförderung der Förderung von einem einzigen Schacht entspricht, wenn alle anderen Schächte geschlossen sind, gilt das folgende Ergebnis:
Daraus folgt, daß die oben erwähnte Darstellung lautet:
Das folgende Ergebnis hebt die Tatsache hervor, daß die getrennten Förderungen im allgemeinen aufsummiert NICHT die Gesamtförderung ergeben:
Diese Ergebnisse können mit Annäherungen an „physikalische" Polynomdarstellungen für die Förderungen aus den Daten entlang der Linien nach Kegler und Gauss in ihrem Aufbau der Planetenbahnen um die Sonne kombiniert werden. Im spezielleren können die Förderungen als Elemente von Idealen, die durch Variablen, welche durch physikalische Mechanismen verknüpft sind, erzeugt werden, betrachtet werden. Ein Beispiel für solch eine Variable ist die folgende, die mit dem Steigrohrkopfdruck (THP) und dem Strömungsleitungsdruck (FLP) eines Schachts verknüpft ist: u = √(THP – FLP)FLP
Mit Hilfe dieser Ergebnisse können die Polynome aus den Daten durch Anwenden der Approximativen Kommutativen Algebra „konstruiert" werden.
Schließlich ergeben sich zwei wichtige Konsequenzen aus dieser Annäherung, die Module anstelle von Vektorräumen verwendet. Zuerst lautet eine andere Interpretation von Gleichung (16) in bezug auf die einzeln betrachteten getrennten Schachtförderungen, daß das Tupel der Schachtförderungen durch Bewegen von der „Testsituation", in der keiner von ihnen durch seine Nachbarn beeinflußt wird, zu der „Fördersituation", in der sich ihre Förderungen zu den Beiträgen (18) als ein Ergebnis der Wechselbeziehungen geändert – nicht unbedingt abgenommen – haben, „verformt" ist. Der vollständige „kontinuierliche" Weg zwischen diesen zwei Situationen ist eine Homotopie, siehe z. B. Allen Hatcher, „Algebraic Topology", Cambridge University Press, 2002. Das Bilden dieser Homotopie aus den Daten – mit Hilfe einer Kombination aus numerischen – und Symbolberechnungen – liefert direkte Information über Anlaufsequenzen von Fördereinheiten.
Zweitens wurde stillschweigend vorausgesetzt, daß die oben beschriebene algebraische Annäherung auf Daten angewandt wurde, die einer „Kurzzeit"-Zeitskala zugeordnet werden können. Durch einerseits Übertragen der Förderungsdarstellungen, die der „Kurzzeit"-Zeitskala zugehörig sind, auf eine „mittlere – oder Langzeit"-Zeitskala, und zwar durch Anwenden einer Zeitskalen-Differential- und Integralrechnung – siehe Martin Bohner und Allen Peterson, „Dynamic Equations und Time Scales", Birkhäuser, 2001 – und andererseits Anwenden der algebraischen Annäherung direkt auf Daten, die einer mittleren – oder Langzeitskala zugehörig sind, kann die Beziehung zwischen diesen zwei Darstellungen wiederum in den Rahmen eines Kontinuierlichen Deformationsretrakts gegossen werden. Dieses Mal liefert die durch die kontinuierliche Deformation beschriebene Änderung der Wechselbeziehungen direkte Information über die Neuverteilung der Fluide unter der Oberfläche. Dies ergibt ein neues Verfahren zur Vorhersage, wobei die Beschreibung der Neuverteilung auch ein Rezept für dessen Änderung bietet, anders ausgedrückt, zur Beeinflussung der ultimativen Ausbeute von Rohöl und/oder Gas von einem Öl- und/oder Gasfeld.

Claims

Verfahren zum Bestimmen von Mehrphasen-Fluidströmen, die von einzelnen Schächten (1, 2) eines Clusters von Rohöl-, Gas- und/oder Fluidförderschächten ausströmen, wobei die von den einzelnen Schächten (1, 2) geförderten Fluidströme vermischt und über eine Fluidtrennanordnung (30) in Fluidauslaßleitungen für den Transport der zumindest teilweise getrennten Ströme von Rohöl, Gas und/oder anderen Fluiden geleitet werden; wobei das Verfahren umfaßt: – Anordnen eines Strömungsmessers (45, 46, 47) an jeder Fluidauslaßleitung; – Fördern von Öl und/oder Gas aus dem Cluster von Schächten und Überwachen eines dynamischen Fluidströmungsmusters des akkumulierten Mehrphasenstromes von Schachtausträgen, die von dem Cluster von Schächten gefördert werden, mittels der Strömungsmesser (45, 46, 47); – Durchführen einer Reihe von Schachttests, während denen die Förderung von einem Testschacht variiert und die Förderung aus anderen Schächten im wesentlichen konstant gehalten oder unterbrochen wird; – Überwachen während jedes Schachttests eines dynamischen Fingerabdruckes der Änderung des Strömungsmusters der Austräge, die von dem getesteten Schacht gefördert werden; – Annehmen, daß ein geschätztes dynamisches Strömungsmuster eine Akkumulation der dynamischen Fingerabdrücke ist, die durch unbekannte Gewichtskoeffizienten multipliziert werden; und – Bestimmen der unbekannten Gewichtskoeffizienten durch iterative Variierung jedes Gewichtskoeffizienten, bis das geschätzte dynamische Fluidströmungsmuster im wesentlichen mit dem überwachten dynamischen Fluidströmungsmuster übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Cluster von Schächten eine Anzahl von n Schächten (i) aufweist, derart, daß i = 1, 2 .. n, und das Verfahren ferner die Schritte umfaßt: – Beschreiben der dynamischen Fingerabdrücke für jeden Schacht i als y_i(t) = f_i(u_1i(t), u_2i(t) ...), worin y_i(t) das Mehrphasen-Fluidströmungsmuster des Schachtes i ist, gemessen über die Zeitspanne (t) des Schachttests, und u_1i, u_2i ... die Fördervariablen des Schachtes i sind, die während des Schachttests bestimmt werden; – Beschreiben des geschätzten dynamischen Fluidströmungsmuster als
worin γ_i der unbekannte Gewichtskoeffizient ist; (d) Beschreiben des gemessenen Fluidströmungsmusters als y(t)_überwacht; (e) Vergleichen y(t)_überwacht mit y(t)_geschätzt und iteratives Variieren der Gewichtskoeffizienten γ_i, bis y(t)_geschätzt im wesentlichen gleich y(t)_überwacht ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem ein mathematisches Ausgleichsverfahren die Gewichtskoeffizienten γ_i ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem das Ausgleichsverfahren die Schritte umfaßt: – Definieren eines Funktionsraumes S der einzelnen Schachtförderungen y_i(t), worin S ⊂ X und X ein realer Skalarproduktraum ist; – Erhalten der Leitmenge, die aus allen gewährbaren linearen Kombinationen der verschiedenen Förderungen besteht; – Erhalten der Gewichtskoeffizienten durch Evaluierung eines analytischen Ausdruckes für die beste Annäherung an die Gesamtförderung aus der Leitmenge.
Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem das geschätzte dynamische Fluidströmungsmuster in einer algebraischen Struktur von Modulen angegeben wird, wobei ein Dekompositionsprozeß vorgegeben wird, in welchem die Gewichtskoeffizienten als Gewichtsfunktionen ausgedrückt werden, welche sowohl die Beziehungen zwischen den Schächten und der Oberfläche als auch unterhalb der Oberfläche ausdrücken.
Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem man aus der Änderung von der Testsituation zur Fördersituation Startsequenzen für die Fördereinheiten erhält.
Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der Entwurf des geschätzten dynamischen Fluidströmungsmusters hinsichtlich Mittel und Langzeit-Zeitspannen ein Verfahren zur Vorhersage und eine Strategie zur Beeinflussung der ultimativen Ausbeute von Rohöl und/oder Gas aus einem Rohöl und/oder Gasfeld ergibt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem während des Schachttests das Strömungsregime des getesteten Schachtes stufenweise variiert wird, um einen statischen und einen dynamischen Teil eines Betriebsbereiches des getesteten Schachtes zu überwachen, und wobei der dynamische Fingerabdruck aus einem Schachtmodell erhalten wird, welches Daten vom statischen Teil des Bereiches durch eine Fuzzy-Kurven-Annäherung konvertiert, und welches Daten von dem dynamisch linearen Teil des Bereiches durch eine Annäherung mit einem Subspace Identification Verfahren konvertiert.
System zum Überwachen eines Mehrphasen-Fluidstromes, welcher aus einem Cluster von Rohöl-, Gas- und/oder Fluidförderschächten über eine Fluidtrennanordnung (30) in eine Vielzahl von Fluidauslaßleitungen ausfließt, die zumindest teilweise getrennte Ströme des Rohöls, Erdgases und/oder anderen Fluids transportieren; wobei das System umfaßt: – einen Strömungsmesser (45, 46, 47) zum Überwachen der Fluidströmung in jeder Fluidauslaßleitung; – Mittel zur Speicherung eines dynamischen Fluidströmungsmusters des akkumulierten Mehrphasen-Fluidstromes, der von dem Cluster von Schächten gefördert wird, die von dem Strömungsmesser überwacht werden; – Mittel zum Durchführen einer Reihe von Schachttests, während denen die Förderung aus einem getesteten Schacht variiert wird, und die Förderung aus anderen Schächten im wesentlichen konstant gehalten oder unterbrochen wird; – Speichermittel zum Überwachen eines dynamischen Fingerabdruckes der Variation von Fördereigenschaften des getesteten Schachtes während jedes Schachttests; – Prozessormittel, die berücksichtigen, daß ein akkumulierter Fluidstrom, der von dem Cluster von Schächten gefördert wird, ein dynamisches Fluidströmungsmuster hat, welches eine Akkumulation der dynamischen Fingerabdrücke ist, die mit unbekannten Gewichtskoeffizienten multipliziert sind; und – Prozessormittel zum Bestimmen der unbekannten Gewichtskoeffizienten durch iteratives Variieren jedes Gewichtskoeffizienten, bis das angenommene dynamische Fluidströmungsmuster im wesentlichen dem überwachten dynamischen Fluidströmungsmuster entspricht.