EA019510B1 - Способ и устройство для конфигурирования системы добычи нефти и(или) газа - Google Patents

Abstract

В изобретении описано определение множества рабочих точек системы добычи нефти и(или) газа, каждая из которых характеризуется набором рабочих параметров, которые могут использоваться для управления компонентами реальной системы добычи нефти и(или) газа. Эти сформированные рабочие точки в совокупности в наглядной форме представляют оператору системы добычи нефти и(или) газа, который может планомерно конфигурировать компоненты системы добычи нефти и(или) газа таким образом, чтобы обоснованно перемещаться по маршруту рабочих точек с целью достижения рабочей области, которая исходя из данных сформированных рабочих точек, по-видимому, является оптимальной рабочей областью. Система добычи нефти и(или) газа также может именоваться системой добычи углеводородов.

Description

Настоящее изобретение относится к способу и системе определения рабочих точек системы добычи нефти и(или) газа и, в частности, но не исключительно применимо для определения рабочих точек для извлечения флюида из залежи нефти или газа.

Уровень техники

В нефтегазовой отрасли обычно широко применяют алгоритмы оптимизации, чтобы определить оптимальную рабочую точку системы добычи нефти и газа, иными словами, конфигурацию компонентов от вскрытой поверхности в песчаном пласте до отгрузочного трубопровода, которые представляют собой нефтяное и газовое оборудование и регулируют извлечение нефти и газа из залежи нефти или газа. Как правило, создают модель процесса и связывают алгоритм оптимизации с моделью, чтобы определить оптимальную смоделированную рабочую точку с соблюдением набора эксплуатационных ограничений. Во всех случаях рабочую точку определяют на основании оптимизационного прогона.

Такой известный подход изложен в международной патентной заявке \¥О 2004/046503, в которой описан способ оптимизации путем определения рабочей точки на основании одной модели или сочетания моделей залежи, расстановки скважин и нефтегазоперерабатывающего предприятия. Этот подход выгоден в том смысле, что он позволяет гибко сочетать различные модели, но страдает вышеупомянутыми недостатками, поскольку в любом случае позволяет определять только одну рабочую точку.

Хотя такие системы обеспечивают обоснованное и направленное управление системой скважин, управление системой добычи нефти и газа на основании полученной рабочей точки, по-видимому, не является удовлетворительным.

Сущность изобретения

В соответствии с особенностями настоящего изобретения предложены способ, система и компьютерные программные продукты согласно прилагаемой формуле изобретения.

Более точно, согласно первой особенности настоящего изобретения предложен компьютернореализуемый способ определения множества рабочих точек системы добычи нефти и(или) газа, в которую входит скважина, трубопровод, а также стояк и сепаратор, при этом упомянутая скважина, трубопровод и стояк служат для подачи флюида в упомянутый сепаратор исходя из множества независимых переменных, соответствующих рабочим параметрам, которые способен настраивать оператор системы, сепаратор служит для сепарирования жидкости и газа из поступающего в него флюида, а работу системы добычи нефти и(или) газа имитируют на модели системы добычи, которая служит для генерации значений множества зависимых переменных, отображающих параметры, зависящие от независимых переменных, и соответствующих давлению и(или) дебиту, обеспечиваемому соответствующими блоками системы добычи нефти и(или) газа, управляемой с использованием упомянутых независимых переменных, в котором формируют один или несколько наборов значений упомянутых независимых переменных для одной или нескольких рабочих точек соответственно;

осуществляют в отношении упомянутого сформированного одного или нескольких наборов значений независимых переменных процесс, в ходе которого прогоняют модель системы добычи в соответствии с каждым набором значений независимых переменных с тем, чтобы сформировать соответствующий набор значений упомянутых зависимых переменных;

для каждого набора значений зависимых переменных оценивают значения по меньшей мере одной из упомянутых зависимых переменных в соответствии с предварительно заданным критерием оценки, значение которого входит в набор зависимых переменных;

сохраняют оцененный набор значений зависимых переменных совместно с соответствующим набором значений независимых переменных;

если предварительно заданный критерий не выполнен, используют оцененный набор значений зависимых переменных, чтобы сформировать один или несколько дополнительных наборов значений упомянутых независимых переменных;

повторяют процесс в отношении последовательно сформированных дополнительных наборов значений независимых переменных, пока не будет выполнен упомянутый предварительно заданный критерий;

формируют карту работоспособности с использованием сохраненных наборов независимых переменных и соответствующих наборов зависимых переменных и выбирают одну или несколько потенциальных рабочих точек на карте работоспособности и(или) предпочтительный маршрут для маневрирования между рабочими точками.

Знание одной оптимальной точки, определенной упомянутым известным из уровня техники способом оптимизации, имеет ограниченную ценность, когда речь заходит об обеспечении оптимизации системы. Причина состоит в том, что неточности и погрешности модели неизбежно приводят к расхождению между расчетными и определенными путем измерений характеристиками процесса. С учетом основных недостатков модели оптимальная точка, выведенная из модели, необязательно может соответствовать действительному оптимальному способу практического управления процессом. Кроме того, часто

- 1 019510 возникают сложности, связанные с динамическими переходными состояниями, когда из-за значительных колебаний дебита необходимо предусматривать запас прочности в руководствах по эксплуатации.

В предложенном в изобретении способе используют множество рабочих точек вместо лишь одной оптимальной точки. Рабочие точки обеспечивают данные о поведении системы добычи нефти и(или) газа и позволяют разумно выбирать оптимальную область или оптимальную точку с учетом неточностей и погрешностей модели и запасов прочности. Модель также способна обеспечивать контекст для выбора маршрута маневрирования между рабочими точками.

Независимые переменные, используемые в способе, отображают текущие степени свободы, доступные оператору системы добычи нефти и(или) газа, и соответствуют рабочим параметрам, которые способен настраивать оператор. Независимые переменные могут включать расход транспортирующего газа, нагнетаемого в эксплуатационную скважину; скорость работы погружного электронасоса; падение давления на устьевой задвижке скважины; прокладку трассы трубопровода от скважины до стояка; падение давления на выпускном клапане на поверхности; давление в сепараторе(-ах) и давление газа на выходе из агрегата. Следует учитывать, что это перечисление является одним из примеров, и что действительные независимые переменные изменяются от одной среды к другой, в частности, в зависимости от того, содержит ли залежь, из которой добывают флюид, нефть или газ, и, конечно, от других флюидов в соответствующей залежи. Разделение жидкости и газа может осуществляться исходя из дополнительных независимых переменных.

Зависимые переменные отображают параметры, зависящие от независимых переменных, и включают целевую функцию (отображение общей стратегии эксплуатации системы добычи нефти и(или) газа), ограничения (технологическое ограничение рабочего диапазона системы добычи нефти и(или) газа) и так называемые представляющие интерес свойства. Последняя зависимая переменная обычно является параметром, который может влиять на стратегию эксплуатации, но не может быть установлен с достаточной достоверностью или ясностью для того, чтобы его можно было выразить в виде ограничения; одним из примеров представляющего интерес свойства является стабильность процесса.

Процесс создания дополнительных наборов значений независимых переменных может осуществляться на основе одного набора значений независимых переменных в качестве отправной точки, например, с использованием одноточечного алгоритма оптимизации. Процесс также может осуществляться на основе множества наборов значений, например, с использованием генетического алгоритма. Набор или наборы значений, используемые в качестве отправной точки, могут создаваться случайно.

Процесс позволяет оптимизировать одну или несколько зависимых переменных путем изменения значений независимых переменных. Число независимых переменных, значение которых изменяется, может быть меньше числа всех независимых переменных и может достигать двух. Процесс позволяет оптимизировать одну зависимую переменную или оптимизировать несколько зависимых переменных.

После того как выполнен предварительно заданный критерий, процесс формирования и оценки данных завершается и соответствующая система хранения данных может посредством интерфейса запросов осуществлять доступ к данным, которые были сохранены. Значения независимых и зависимых переменных извлекают, например, путем соответствующего запроса и используют в отображающей функции для формирования карты работоспособности. Карта работоспособности может отображать по меньшей мере два упомянутых последовательно сохраненных набора значений упомянутых зависимых переменных относительно одной или нескольких упомянутых независимых переменных с тем, чтобы можно было определить две или более потенциальные рабочие точки. Это отображение наборов значений зависимых переменных относительно наборов независимых переменных предпочтительно предусматривает отображение, например, в наглядной форме рабочих точек в многомерном представлении. В случае трехмерного представления зависимую переменную отображают относительно двух независимых переменных с возможностью наглядного представления путем использования цветов или других отличительных знаков в двухмерном пространстве, образованном двумя независимыми переменными. Могут использоваться другие методы отображения, такие как методы параллельного графопостроения.

В результате одного прогона процесса оптимизации получают набор данных рабочих точек. Этот набор данных может использоваться в качестве основного набора данных, из которого путем соответствующих запросов могут быть получены данные для нескольких представлений.

Таким образом, в вариантах осуществления изобретения определяют множество рабочих точек систем добычи нефти и(или) газа, при этом каждая рабочая точка характеризуются набором рабочих параметров, которые могут использоваться для управления элементами реальной системы добычи нефти и(или) газа. Эти сформированные рабочие точки предпочтительно в совокупности в наглядной форме представляют оператору системы добычи нефти и(или) газа, который может систематически конфигурировать элементы системы добычи нефти и(или) газа таким образом, чтобы обоснованно перемещаться по траектории рабочих точек с целью достижения рабочей области, которую можно считать оптимальной, исходя из данных сформированных рабочих точек. Использование множества рабочих точек является усовершенствованием известных способов, таких как описаны в АО 2004/046503, в которых, как указано выше, в результате процесса оптимизации получают одну оптимальную рабочую точку вне контекста, касающегося изменений на протяжении от текущей рабочей точки до другой рабочей точки.

- 2 019510

В тех случаях, в которых модель системы добычи содержит данные, являющиеся показателем ограничений, соответствующих упомянутым рабочим точкам, в способе может дополнительно осуществляться сопоставление по меньшей мере одного из упомянутых последовательно сохраненных наборов значений с ограничениями с тем, чтобы определить одну или несколько потенциальных рабочих точек. На практике это может означать наглядное представление ограничений, чтобы тем самым создать контекст на основе ограничительных условий для сформированных процессом данных.

В ответ на запрос с указанием предполагаемого улучшения целевой функции системы добычи нефти и(или) газа при осуществлении способа ранжируют диапазон наборов значений упомянутых независимых переменных по нескольким группам в зависимости от соответствующего значения целевой функции. Это позволяет анализировать чувствительность целевой функции в отношении набора независимых переменных. Зная чувствительность целевой функции к независимым переменным, оператор способен формировать набор конфигураций процесса, в которых сохранена основная выгода (то есть усовершенствование целевой функции) с минимальным объемом вмешательства в нефтегазосборную систему и эксплуатационный объект.

В другом варианте осуществления набор данных, который был ранее ранжирован в соответствии с предварительно заданным диапазоном значений целевой функции, дополнительно фильтруют в соответствии с множеством значений для заданного ограничения и при осуществлении способа определяют множество потенциальных рабочих точек исходя из оцененного набора значений зависимой переменной, соответствующего упомянутым значениям ограничения. В результате, вместо того, чтобы конфигурировать реальные элементы нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта на основании одной общей рабочей точки, определяют ряд рабочих точек, каждая из которых соответствует оптимальной точке для заданного диапазона ограничения. Если оптимальная точка накладывается на ограничение, путем соединения точек формируют траекторию, которая пролегает в направлении повышения рентабельности, но в непосредственной близости от ограничения. Если известно направление этой траектории, впоследствии система добычи может быть модифицирована путем планомерного перемещения через ряд точек с возможностью для оператора анализировать реакцию нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта на каждый этап на протяжении траектории до перехода к следующему этапу.

Что касается описанного выше процесса, осуществляемого в рамках реализуемого в компьютере способа, формирование дополнительного множества наборов значений упомянутых независимых переменных исходя из оцененных значений зависимых переменных, может предусматривать использование эвристического алгоритма глобального поиска, такого как генетический алгоритм. Например, исходя из оцененных значений зависимых переменных может быть выбрано множество упомянутых сформированных наборов значений независимых переменных и выбранные сформированные наборы значений независимых переменных могут быть изменены с использованием рекомбинационного оператора, чтобы тем самым сформировать дополнительное множество наборов значений упомянутых независимых переменных. Формирование дополнительных наборов значений независимых переменных необязательно может предусматривать применение оператора мутаций к выбранному множеству сформированных наборов значений независимых переменных.

В одном из вариантов осуществления при выборе из сформированных наборов значений независимых переменных выбирают из наборов значений независимых переменных, сформированных на протяжении одной и той же предыдущей итерации процесса, а в других вариантах осуществления при выборе из сформированных наборов значений независимых переменных выбирают из наборов значений независимых переменных, сформированных на протяжении различных предыдущих итераций процесса. Например, выбор может осуществляться исходя из соответствующих оценок зависимых переменных, соответствующих значениям независимых переменных, сформированных на протяжении различных стадий формирования значений, что позволяет выбирать оптимальные значения из всех сформированных до этого момента независимых переменных.

Согласно одной из дополнительных особенностей настоящего изобретения предложена система конфигурирования, содержащая комплект компонентов программного обеспечения, которые по отдельности или совместно сконфигурированы таким образом, чтобы обеспечивать описанные выше функциональные возможности. Компоненты программного обеспечения могут быть распределены по вычислительным терминалам, находящимся на удалении друг от друга или объединенным в единую вычислительную систему. Кроме того, некоторые из компонентов программного обеспечения могут быть сконфигурированы на вычислительных устройствах, входящих в локальную вычислительную сеть (ЛВС), тогда как другие компоненты могут находиться на удалении от них с возможностью доступа посредством, например, общедоступной сети, такой как Интернет. Помимо этого, предложен машиночитаемый носитель, рассчитанный на хранение компонентов программного обеспечения.

- 3 019510

Краткое описание чертежей

Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут ясны из следующего далее подробного описания приведенных лишь в порядке примера предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на сопровождающие изобретение чертежи, на которых:

на фиг. 1 показана схема, иллюстрирующая систему добычи нефти и(или) газа, содержащую нефтегазосборную систему и эксплуатационный объект, сконфигурированные в соответствии с вариантами осуществления изобретения;

на фиг. 2а - блок-схема, иллюстрирующая распределенную компьютерную систему, в которой реализованы варианты осуществления изобретения;

на фиг. 2б - блок-схема, иллюстрирующая стадии обработки, посредством которых реализованы варианты осуществления изобретения;

на фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая компоненты серверной системы, сконфигурированной согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

на фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая шаги процесса согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

на фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая связь между показанными на фиг. 3 компонентами программного обеспечения согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

на фиг. 6 - блок-схема, иллюстрирующая шаги, осуществляемые показанным на фиг. 2 компонентом формирования и оценки данных согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

на фиг. 7а-7е - схематические наглядные представления результатов осуществления показанного на фиг. 6 процесса применительно к первой конфигурации системы добычи нефти и(или) газа;

на фиг. 8 - дополнительное схематическое наглядное представление результатов осуществления показанного на фиг. 6 процесса;

на фиг. 9 - еще одно схематическое наглядное представление результатов осуществления показанного на фиг. 6 процесса при его использовании оператором на показанном на фиг. 1 эксплуатационном объекте;

на фиг. 10 - схематическое наглядное представление допустимых зон эксплуатации, установленных на основании двух независимых переменных с использованием результата осуществления показанного на фиг. 6 процесса применительно к второй конфигурации системы добычи нефти и(или) газа;

на фиг. 11 - дополнительное схематическое наглядное представление, иллюстрирующее контуры целевой функции относительно значений двух независимых переменных, показанных на фиг. 10;

на фиг. 12а-12г - дополнительные схематические наглядные представления значений показанных на фиг. 10 двух независимых переменных, при этом в каждом случае показано свое ограничение, применимое к одной из независимых переменных;

на фиг. 13 - альтернативное показанному на фиг. 11 наглядное представление, сконфигурированное механизмом вывода согласно вариантам осуществления изобретения для наглядного определения конкретных рабочих точек и предпочтительной траектории, выбранной для маневрирования между точками;

на фиг. 14 - блок-схема, иллюстрирующая шаги, осуществляемые компонентом показанной на фиг. 3 серверной системы 81 при получении результатов, показанных на фиг. 10-13;

на фиг. 15а - схематические наглядные представления значений двух независимых переменных с использованием результатов осуществления показанного на фиг. 6 процесса применительно к третьей конфигурации системы добычи нефти и(или) газа;

на фиг. 15б - схематические наглядные представления значений двух дополнительных независимых переменных с использованием результатов осуществления показанного на фиг. 6 процесса применительно к третьей конфигурации системы добычи нефти и(или) газа;

на фиг. 15в - схематические наглядные представления значений еще двух дополнительных независимых переменных с использованием результатов осуществления показанного на фиг. 6 процесса применительно к третьей конфигурации системы добычи нефти и(или) газа.

Поскольку различные элементы, представленные на чертежах, показаны на нескольких чертежах, для ясности позиция, которой первоначально обозначен какой-либо элемент, используется для обозначения того же элемента на каждом чертеже, на котором он изображен.

Подробное описание осуществления изобретения

Как описано выше, в вариантах осуществления изобретения определяют множество рабочих точек систем добычи нефти и(или) газа, при этом указанные рабочие точки характеризуются набором рабочих параметров компонентов различных систем. Далее будет подробно описана конфигурация системы и процессы определения этих точек, но сначала будет рассмотрена типичная система добычи нефти и(или) газа.

В систему добычи нефти и(или) газа входит нефтегазосборная система и эксплуатационный объект; нефтегазосборная система обычно рассчитана на извлечение углеводородов из залежи в толще пород и представляет собой сеть поточных трубопроводов и стояков, которые образуют канал для движения флюида из залежи. Эксплуатационный объект рассчитан на переработку содержащего жидкости и(или) газы флюида, поступающего из нефтегазосборной системы с целью выделения из него нефти, газа и во

- 4 019510 ды, и обычно содержит множество сепараторов, каждый из которых рассчитан на работу при конкретном давлении или в конкретных диапазонах давлений и имеет множество стадий. В различных сепараторах и их стадиях на флюид воздействуют с целью удаления газа, воды, твердых частиц и примесей (таких как песок) с тем, чтобы облегчить извлечение нефти (и газа) из флюида. Используемый в описании термин системы добычи углеводородов означает и включает системы добычи газа, нефти или газа и нефти из толщ пород.

На фиг. 1 показана схема, на которой в упрощенном виде представлена стандартная нефтегазосборная система 100, используемая на морском нефтяном промысле. Как показано, используют множество эксплуатационных скважин 1а ... 16 для дренажа по меньшей мере одного пласта 3, образующего нефтяной коллектор. Каждая эксплуатационная скважина 1а имеет находящуюся внутри нее эксплуатационную насосно-компрессорную колонну 5 и устье 9а, с которым связан по меньшей мере один регулятор дебита, такой как штуцер. Соответственно эксплуатационная насосно-компрессорная колонна служит для транспортировки добываемых из пласта 3 флюидов до устья 9а скважины. Из устья 9а скважины добываемые флюиды поступают в поточный трубопровод 7а, который соединен с главным поточным трубопроводом 11 для доставки добываемых флюидов на эксплуатационный объект 13 посредством стояка 17. На выпускном конце стояка 17 расположен по меньшей мере один регулятор дебита (например, поворотный клапан, изолирующий клапан). Кроме того, с главным поточным трубопроводом 11 могут быть соединены дополнительные системы добычи нефти и(или) газа (одна или множество систем добычи нефти и(или) газа), которые в целом обозначены позицией 15. Поточный трубопровод 7а также может быть снабжен клапанами, позволяющими изменять путь или маршрут движения добываемых флюидов с тем, чтобы флюид мог поступать в дополнительный главный поточный трубопровод, который посредством дополнительного стояка связан с эксплуатационным объектом 13. В нефтегазосборную систему может входить по меньшей мере одна водонагнетательная скважина 10, в которую посредством водонагнетательной линии 12 под давлением поступает вода из эксплуатационного объекта 13 для нагнетания в пласт 3 с целью поддержания пластового давления и тем самым увеличения извлечения флюида из пласта; помимо этого, в нефтегазосборную систему может входить по меньшей мере одна газонагнетательная скважина 14, в которую посредством нагнетательных линий 16, 18 под давлением поступает газ из эксплуатационного объекта 13 для вытеснения флюида из пласта 3 через эксплуатационные скважины 1а ... 16. Как показано, по линии 16 газ также может поступать во множество газлифтных труб (в целом обозначенных как трубы 20) для подачи газа в эксплуатационные скважины 1а ... 16, каждая из которых служит для снижения гидростатического давления в заданной скважине 1а ... 16. Тем не менее, также предусмотрено, что одна или несколько из эксплуатационных скважин 1а ... 16 могут эксплуатироваться в условиях естественного фонтанирования или что одна или несколько из эксплуатационных скважин могут быть снабжены погружным электронасосом для подъема добываемых флюидов до устья 9а ... 96 скважин.

Эксплуатационный объект 13 может удобно размещаться на платформе или плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки нефти (ЕР8О, от английского - ДоаНпд рго6ис1юи, йогадс ап6 оГДоа6шд), на которой обычно находится один или несколько последовательно расположенных сепараторов (не показаны), насосы, эмульгаторы, охладители, нагреватели, опреснители, дегидраторы, абсорбционные установки для Н₂§, природных газоконденсатов (ЫСЬ) и(или) СО₂ и т.д., чередующиеся с сепараторами, а также специализированные трубопроводы для удаления газа, воды и твердых веществ из добываемого флюида. На некоторых участках переработки может быть предусмотрено дублирование, и в этом случае каждая параллельно установленная цепочка оборудования именуется агрегатом. В каждый агрегат может поступать добываемый флюид из отдельного стояка нефтегазосборной системы для его разделения на поток газа, поток нефти и поток пластовой воды. После этого разделенные потоки нефти и(или) газа посредством отгрузочных нефте- и(или) газопроводов (не показаны) могут транспортироваться до расположенного на берегу резервуара (или системы распределения или нефтехимической установки), или будут храниться в грузовых танках платформы или ЕР8О. В случае выделения газа из добываемого потока он может использоваться нефтегазосборной системой, например, для нагнетания в газонагнетательную скважину 14.

Чтобы определить оптимальные параметры различных компонентов системы добычи нефти и(или) газа, систему обычно имитируют на одной или нескольких моделях, каждая из которых является специализированной моделью конкретной части системы добычи нефти и(или) газа. Например, может быть создана модель пласта, модель нефтегазосборной системы и модель эксплуатационного объекта. В качестве альтернативы и как это в действительности проиллюстрировано в вариантах осуществления изобретения, может быть создана одна модель нефтегазосборной системы 100 (в том числе пласта 3, включая компоненты от вскрытой поверхности в песчаном пласте до эксплуатационного объекта 13) и другая модель эксплуатационного объекта 13. Эти модели позволяют вычислять, по меньшей мере, дебит и давление в любой точке объединенной системы добычи исходя из предварительно определенных эксплуатационных характеристик образующих систему компонентов и заданных условий эксплуатации.

Как показано на фиг. 2а, модели нефтегазосборной системы 100 и эксплуатационного объекта могут быть построены обычными методами с использованием пользовательских терминалов Т1 ... Т3; в частно

- 5 019510 сти, для моделирования нефтегазосборной системы 100 может использоваться, например, патентованное инструментальное программное средство САР™, разработанное компанией Ре1то1еит Ехрейк Ы6., или другое такое программное обеспечение для моделирования, которое имеется в продаже или известно специалистам в данной области техники, а для моделирования эксплуатационного объекта 13 может использоваться, например, патентованное инструментальное программное средство ΗΥ8Υ8™, поставляемое компанией АкрепТесй, или другое такое программное обеспечение для моделирования, которое имеется в продаже или известно специалистам в данной области техники. В одном из вариантов осуществления эти прикладные программы моделирования средствами программного обеспечения служат инструментарием, который позволяет пользователю с помощью пользовательского терминала Т1 выбирать и добавлять компоненты физических данных, такие как данные конкретных эксплуатационных скважин (например, глубину и диаметр), данные конкретных нагнетательных скважин (например, глубину и диаметр), данные эксплуатационных насосно-компрессорных колонн (например, длину и диаметр), данные устья скважин, поточных трубопроводов, клапанов, стояков (например, длину и диаметр), сепараторных агрегатов (один или несколько расположенных последовательно и(или) параллельно сепараторов, каждый из которых служит для снижения давления проходящего через него флюида) и соединений между ними с тем, чтобы определять конкретную реализацию нефтегазосборной системы 100 и эксплуатационного объекта 13. После того как созданы наборы данных, отображающих выбранные компоненты моделируемых систем, их сохраняют в базе данных ΌΒ1 для последующего выполнения сервером 81 во время настройки и оптимизации моделей, как подробнее описано далее. Обычно набор данных компонентов передают с пользовательского терминала Т1 по сети, такой как корпоративная локальная вычислительная сеть N1, или они могут передаваться по общедоступной сети, включая выделенные, спутниковые и беспроводные сети связи, если пользователь использует терминал, находящийся на удалении от серверной системы 81 и системы баз данных ΌΒ1.

Независимо от того, как была сформирована модель, на основании модели будет получен набор входных значений так называемых независимых переменных и набор выходных значений так называемых зависимых переменных. Далее приведен один из примеров перечня независимых переменных:

для каждой эксплуатационной скважины 1а: расход транспортирующего газа, нагнетаемого в скважину, или скорость работы погружного электронасоса; падение давления на устьевой задвижке скважины; прокладка трассы трубопровода от скважины до стояка;

для каждого стояка: падение давления на выпускном клапане (на поверхности);

для каждого сепараторного агрегата эксплуатационного объекта: давление в сепараторе(-ах) и давление газа на выходе из компрессорного агрегата.

Далее приведен один из примеров перечня зависимых переменных моделей: расход, давление и температура в подземной сети;

суммарный дебит потоков нефти, газа и воды;

состав флюида в технологическом оборудовании;

расход энергии компрессорными установками и приведенная скорость в подземной сети, которая может использоваться в качестве показателя устойчивости потока.

Задача оптимизации может быть сформулирована путем описания целевой функции наряду с набором ограничений в виде неравенств и равенств и диапазона каждой независимой переменной. Далее приведен один из примеров типовой целевой функции и соответствующих ограничений независимых переменных

Уравнение (1) ηΰη (х-3)^г + Зу

Целевая функция (рентабельность) при условии, что х - у < 2 Ограничения в виде неравенств (х - 2,5)² + у² > 4

X (0,5) Переменная стремится к х

Υ (0,5) Переменная стремится к у, в котором х и у означают две перечисленные выше независимые переменные. Эта модель приведена в качестве примера вариантов осуществления изобретения, которые будут пояснены далее.

Как описано выше, в вариантах осуществления изобретения предложен новый процесс оптимизации и отображения для определения рабочих точек системы добычи нефти и(или) газа; чтобы облегчить понимание, варианты осуществления будут описаны после описания соответствующей предварительной обработки и конфигурирования моделей, лежащих в основе процесса оптимизации. Подразумевается, что шаги предварительной обработки являются абсолютно обычными и перечислены только для полноты описания. Соответственно, как показано на фиг. 2б, процесс в целом можно охарактеризовать как состоящий из трех различных стадий: стадии 201 настройки моделей, стадии 203 формирования и оценки данных и стадии 205 отображения сформированных данных посредством интерфейса запросов с целью получения набора рабочих параметров для использования оператором нефтегазосборной системы и экс

- 6 019510 плуатационного объекта на конечной стадии 205 (подробнее описанной со ссылкой на фиг. 7а ... 7е, фиг. 8 ... 15в).

На первой стадии 201 настраивают модели в соответствии с условиями эксплуатации реальной нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта; при этом прогоняют модели, сконфигурированные с использованием набора рабочих параметров (т.е. значений независимых переменных), и сравнивают результаты с измеренными параметрами реальной нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта; как показано на фиг. 3 и 4, модели выполняются серверной системой 81, в которую входит обычная операционная система и запоминающие компоненты (системная шина, соединяющая центральный процессор (ЦП) 305, жесткий диск 303, запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ) 301, адаптеры ввода-вывода и сетевые адаптеры 307, обеспечивающие соединение пользовательских устройств ввода-вывода с другими устройствами в сети N1). В запоминающем устройстве с произвольной выборкой (ЗУПВ) 301 хранится программное обеспечение 331 операционной системы, которое известным способом управляет работой сервера 81 на нижнем уровне. В серверном ЗУПВ 301 также хранится модель 321 нефтегазосборной системы и модель 323 эксплуатационного объекта, каждая из которых сконфигурирована согласно задаваемым пользователем моделям с использованием данных компонентов, хранящихся в ΌΒ1.

Назначением процесса настройки является формирование точной и полностью репрезентативной модели нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта. На стадии 201 настройки модели автоматически корректируют конкретные настроечные параметры компонентов, образующих модели 321, 323, чтобы довести до максимума соответствие между моделью и наблюдаемыми условиями реальной нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта. Чтобы гарантировать репрезентативность моделей 321, 323 в широком диапазоне условий эксплуатации, модель настраивают на набор данных, содержащих данные процесса, зарегистрированные во множество моментов времени.

В качестве входных значений в моделях 321, 323 используют значения так называемых независимых переменных, а в качестве выходных значений получают значения так называемых зависимых переменных; каждая из этих переменных соответствует измеренному параметру реальной нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта. В модели 321, 323 вводят набор зарегистрированных значений (извлеченных из данных предыстории процесса) независимых переменных для каждого момента времени. Затем осуществляют прогон моделей 321, 323 и по возможности сравнивают зависимые переменные, рассчитанные на основании моделей, с зарегистрированными значениями зависимых переменных, взятыми на том же самом временном шаге модели. Для каждой зависимой переменной вычисляют абсолютную погрешность и используют суммарную погрешность в процессе настройки обычными методами настройки модели.

Регулируемые параметры включают без ограничения пластовое давление, газовый фактор, обводненность, коэффициент продуктивности, коэффициент трения для ствола скважины 1а ... 16 и коэффициент трения для каждой трубы (стояка) 5а ... 56.

Если результаты вычисления моделей 321, 323 находятся в заданном диапазоне значений реальных зависимых переменных, значения регулируемых параметров, относящихся к этим результатам, сохраняют в системе баз данных ΌΒ1 для использования в вариантах осуществления изобретения (шаг 8403). Таким образом, из вышесказанного следует, что шаги 8401 и 8403 могут считаться шагами инициализации, поскольку они обеспечивают средство конфигурирования моделей 321, 323 с тем, чтобы они точно отражали работу физической нефтегазосборной системы эксплуатационного объекта, которую они имитируют.

Далее со ссылкой на фиг. 2б будет описана следующая стадия 203 процесса в целом, а именно стадия формирования и оценки данных. Как показано на фиг. 3, в одном из вариантов осуществления изобретения в серверную систему 81 входит заказной механизм 331 оптимизации, который взаимодействует с данными, вводимыми и выводимыми из соответствующих моделей 321, 323, с тем, чтобы модифицировать поведение различных компонентов, образующих модели. Механизм 331 оптимизации предпочтительно реализован в форме решателя генетических алгоритмов, а его использование и конфигурирование совместно с этими известными моделями обеспечивает соответствующий инструмент создания набора данных, которые полностью описывают работу заданной системы добычи нефти и(или) газа.

На фиг. 5 и 6 показано конфигурирование механизма 331 оптимизации применительно к моделям 321, 323, а также шаги, выполняемые механизмом 331 оптимизации согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Как кратко описано выше, механизм 331 оптимизации предпочтительно реализован в форме генетического алгоритма, например, с использованием инструментария Εινα 8о1уег 8ΌΚ™, предоставленного компанией ЕгоиШие 8уЧет5™. или другого такого программного обеспечения, которое имеется в продаже или известно специалистам в данной области техники. Механизм 331 оптимизации рассчитан на формирование совокупности рабочих точек, каждая из которых соответствует набору значений перечисленных выше независимых переменных, и оценку для каждой точки из совокупности соответствующего набора выходных значений, генерированных моделями 321, 323. Результат этой оценки служит критерием оценки эффективности смоделированной системы добычи нефти и(или) газа при ее

- 7 019510 эксплуатации согласно набору значений независимых переменных, генерированных механизмом 331 оптимизации. Кроме того, механизм 331 оптимизации служит для хранения каждой рабочей точки вместе с соответствующими ей значениями зависимых переменных и результатом их оценки.

Что касается формирования заданной совокупности, механизм 331 оптимизации служит для случайного формирования начальной совокупности рабочих точек в рабочих диапазонах моделей 321, 323 и(или) в соответствии с предварительно определенными данными рабочих диапазонов. Создают последовательные генерации рабочих точек исходя из оцененных данных, соответствующих предыдущим генерациям рабочих точек и их модификациям, которые создают с использованием рекомбинационного оператора и(или) оператора мутаций.

Теперь этот процесс будет подробно описан со ссылкой на фиг. 6: на шаге 8601а механизм 331 оптимизации формирует начальную совокупность рабочих точек; в одном из вариантов осуществления изобретения при этом осуществляют случайный выбор значений независимых переменных, в частности случайный выбор такого же числа наборов значений независимых переменных, как и число точек в заданной совокупности. В рассматриваемом примере предполагается, что совокупность содержит пять рабочих точек (т.е. к_тах = 5) и, следовательно, случайным образом выбирают пять наборов значений независимых переменных.

После того как выбрано пять рабочих точек, в модели 321, 323 последовательно вводят каждый набор входных значений и прогоняют модели для каждого набора входных значений (шаг 8603 во взаимодействии с циклом 1). Выходные значения, соответствующие каждому набору входных значений, переносят из моделей 321, 323 в механизм 331 оптимизации, который оценивает каждый набор выходных значений (8605 во взаимодействии с циклом 1). В одном из вариантов осуществления в ходе этой оценки механизм 331 оптимизации оценивает пригодность каждого набора выходных значений и дополнительно оценивает, не нарушают ли выходные значения какие-либо ограничения моделей. Затем эти значения пригодности и значения приемлемости или допустимости ограничений сохраняют в запоминающей системе ΌΒ1 (шаг 8607 во взаимодействии с циклом 1) в увязке с соответствующей рабочей точкой к.

Затем механизм 331 оптимизации переходит к формированию второй совокупности рабочих точек (шаг 8601Ь согласно циклу 2), в ходе которого в одном из вариантов осуществления выбирают рабочие точки из предыдущей генерации рабочих точек исходя из их соответствующих оцененных значений пригодности, и модифицирует эти выбранные точки. В одном из вариантов осуществления в ходе модификации к выбранным точкам применяют рекомбинационный оператор, а в другом варианте осуществления к выбранным точкам применяют рекомбинационный оператор вместе с оператором мутаций, как это обычно делается генетическими алгоритмами и известно из техники. Затем вводят в модели 321, 323 каждый член этой новой совокупности рабочих точек (т.е. каждый набор значений независимых переменных, выведенный из процесса, осуществленного на шаге 8601Ь), прогоняют модели (шаг 8603 во взаимодействии с циклом 1), оценивают соответствующие значения зависимых переменных и сохраняют эти значения, как описано выше и проиллюстрировано шагами 8605, 8607 (во взаимодействии с циклом 1) на фиг. 6.

После того как оценены все рабочие точки второй генерации и сохранены соответствующие данные, механизм 331 оптимизации снова действует согласно циклу 2; если допустить, что оценка пригодности сформированных к этому времени совокупностей рабочих точек не отвечает заданному критерию пригодности, а число сформированных к этому времени генераций не превышает заданное максимальное число генераций (1_тах), механизм 331 оптимизации повторяет шаги 8601Ь-8607 с целью дополнительного формирования рабочих точек.

Поскольку заданный критерий пригодности напрямую связан с представленной выше в виде уравнения (1) целевой функцией, которая является зависимой переменной, выраженной непосредственно в форме независимых переменных или в качестве альтернативы в форме одной или нескольких зависимых переменных, которые связаны с набором независимых переменных, он обеспечивает удобный механизм управления процессом формирования данных. Один из примеров стадии формирования и оценки проиллюстрирован на фиг. 7а-7е: ограничения (т.е. области неработоспособного состояния) представлены заштрихованными областями К1, К2, различные значения параметров (т.е. пригодность, выведенная из целевой функции, представленной в виде уравнения (1)) обозначены контурами, а рабочие точки, сформированные механизмом 331 оптимизации на шаге 8601Ь, показаны в виде квадратов и окружностей 701 ... 705; в этом примере каждая генерация содержит пять рабочих точек, при этом на фиг. 7а для ясности приведены все обозначения. Видно, что рабочие точки каждой последующей генерации начинают сосредотачиваться вокруг двух областей решений (обозначенных позициями 711 и 712 на фиг. 7е).

Далее со ссылкой на фиг. 2б будет описана следующая стадия 205 процесса в целом, а именно стадия отображения. Как показано на фиг. 3, в одном из вариантов осуществления изобретения в серверную систему 81 также входит механизм 327 вывода, который извлекает сформированные механизмом 331 оптимизации данные для их вывода на терминал с целью отображения на нем посредством соответствующего алгоритма визуализации или для передачи другому процессу с целью манипуляции.

В одном из вариантов осуществления механизм 327 вывода приводится в действие для извлечения генераций рабочих точек и соответствующих значений пригодности и ограничений, которые были со

- 8 019510 хранены в системе баз данных ΌΒ1 на шаге 8607 (т.е. каждого из них или выбранного числа их последовательных итераций). В одном из вариантов осуществления данные выводят на один из терминалов Т1 ... Т3, показанных на фиг. 2, после чего они поступают в выполняемую на них прикладную программу визуализации данных. Прикладная программа визуализации служит для отображения наборов рабочих точек, предпочтительно отображения рабочих точек заданной генерации в специальной области представления. Эта область представления соответствует модели, настроенной на шаге 8401, в частности отображает набор ограничений в качестве функции выбранных независимых переменных. Соответственно терминалу также передают набор данных, описывающих модель и сохраненных на шаге 8403, чтобы прикладная программа визуализации могла создавать наглядный фон и затем отображать на нем рабочие точки.

Как показано на фиг. 8, затем наиболее предпочтительно все наборы рабочих точек совместно отображают в единой области представления с указанием их пригодности (т.е. того, насколько они соответствуют целевой функции согласно уравнению (1)); удобнее всего это указывать посредством различных оттенков шкалы уровней серого цвета, а в примере, проиллюстрированном на фиг. 8, точки представлены полутонами на скользящей шкале таким образом, что более темные точки обозначают рабочие точки с наибольшим значением пригодности (например, точка 805с) и более светлые точки обозначают рабочие точки с меньшими значениями пригодности (например, точка 803Ь). Скользящая шкала используется путем привязки к чертежу (для ясности на чертеже обозначено только несколько точек). Из следующего далее описания станет ясно, что некоторые рабочие точки являются недопустимыми в том смысле, что они нарушают некоторые из ограничений моделей (в частности, решения в пределах заштрихованных областей К1, К2). Соответственно эти решения могут быть обозначены окружностями 811а ... 811к, а не квадратами, чтобы показать, что они не должны рассматриваться в качестве приемлемых рабочих точек. Необязательно и как показано на фиг. 8 к этим недопустимым рабочим точкам может быть подобрана кривая 820. В одном из предпочтительных вариантов осуществления в процессе работы на эксплуатационном объекте 13 на терминале запускают прикладную программу визуализации, чтобы оператор мог выбирать возможные рабочие точки и, разумеется, определенный контекст для принятия решений о том, как перемещаться между рабочими точками.

Представление множества рабочих точек является существенной отличительной особенностью по сравнению с известными способами, такими как описаны в ЧО 2004/046593, в которых в результате процесса оптимизации получают одну оптимальную рабочую точку вне контекста, касающегося изменений на протяжении от текущей рабочей точки до другой рабочей точки. В действительности, как показано на фиг. 9, одним из частных преимуществ вариантов осуществления изобретения является то, что операторы системы добычи нефти и(или) газа способны конфигурировать компоненты системы добычи нефти и(или) газа таким образом, чтобы обоснованно перемещаться по траектории рабочих точек с целью достижения рабочей области, которую можно считать оптимальной. В контексте вариантов осуществления изобретения обоснованно означает, что система добычи нефти и(или) газа может быть сконфигурирована таким образом, чтобы позволять перемещаться через ряд приемлемых рабочих точек и тем самым избегать каких-либо рабочих точек, которые нарушают соответствующие эксплуатационные ограничения (отображены кривой 820). Чтобы проиллюстрировать это преимущество, на фиг. 9 показаны два рабочих маршрута от текущей рабочей точки 807а до улучшенной рабочей точки 805с: первый маршрут 901, который выглядит прямым путем к оптимальному решению 805с, но пролегает через недопустимую кривую 820, и второй маршрут 903, который состоит из двух частей. Второй маршрут 903 состоит из двух частей, поскольку он проложен через две рабочие точки, чтобы обойти недопустимую область, обозначенную кривой 820.

Как описано выше, в известных способах оператору предоставляют набор рабочих параметров, которые соответствуют одной оптимизированной рабочей точке вне контекста расположения этой рабочей точки относительно других возможных рабочих точек или, конечно, текущей рабочей точки. Так, получив указание внести изменение в систему добычи, оператор изменил бы конфигурацию компонентов системы добычи нефти и(или) газа таким образом, чтобы перейти к этой рабочей точке, не располагая информацией о том, будет ли такое изменение разумным с учетом текущего рабочего состояния системы добычи, и, конечно, о других возможных вариантах. Таким образом, если допустить, что текущее состояние системы добычи нефти и(или) газа соответствует рабочей точке 807а, показанной на фиг. 9, это привело бы к тому, что оператор нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта перешел бы непосредственно от точки 807а к точке 805с по первому маршруту 901 с риском отказа всей системы добычи.

В отличие от этого, в вариантах осуществления изобретения операторам предоставляется значительно расширенный набор инструкций по эксплуатации, в частности основанные на эксплуатационных характеристиках и ограничительных условия данные, касающиеся ландшафта рабочих точек, выведенных механизмом 331 формирования и оценки данных. Это позволяет оператору обоснованно перемещаться между рабочими точками. Кроме того, поскольку, как отмечалось выше, модели не способны имитировать точные условия реальной системы добычи нефти и(или) газа, они не способны со 100%-ной точностью (в абсолютном смысле) прогнозировать оптимальные рабочие точки. Следует учитывать, что

- 9 019510 помимо данных, касающихся маршрутов между рабочими точками, на фиг. 9 также указано, как различные рабочие точки соотносятся друг с другом; соответственно, если оператор может осуществить экстраполяцию между заданной смоделированной рабочей точкой и текущей реальной рабочей точкой, показатель экстраполяции аналогичным образом можно применить к рабочим точкам, выведенным механизмом 327 вывода, чтобы тем самым позволить оператору дать реалистичную оценку реальных характеристик потенциальных рабочих точек.

Помимо извлечения и отображения рабочих точек механизм 327 вывода служит для отображения значений независимых переменных моделей в качестве допустимых или недопустимых рабочих точек вместо окаймления недопустимых областей кривой 820, показанной на фиг. 8. Например, в зависимости от статуса рабочих точек механизм 327 вывода может кодировать их цветом как допустимые/недопустимые с использованием данных, сохраненных в базе данных ΌΒ1 на шаге 8607 стадии 203 формирования данных; это позволяет оператору при дальнейшем анализе сосредоточиться на допустимых рабочих областях. На фиг. 10 проиллюстрирован один из примеров задачи оптимизации с двумя переменными и тремя ограничениями, которыми являются газопроизводительность и минимальные скорости жидкости и газа, которые должны быть достигнуты в стояке. Эта модель отличается от модели, описанной выше и проиллюстрированной на фиг. 7а-9, тем, что является моделью системы нефтедобычи, в которую входят две скважины СР01, СР21, дебит которых поступает в общий стояк, соединенный с одним сепараторным агрегатом. Обе скважины являются газлифтными, и расход газлифтного газа может изменяться в пределах от 0 до 7 млн нормальных кубических футов в сутки. Что касается второго ограничения, в стояке должна быть достигнута минимальная приведенная скорость жидкости и газа, чтобы гарантировать устойчивость процесса; в частности, скорости в стояке ниже минимального ограничения приводят к нестабильности и большим колебаниям дебита, поступающего из нефтегазосборной системы 100 в агрегат для жидких продуктов эксплуатационного объекта 13. Что касается третьего ограничения, количество газлифтного газа, которое может использоваться в обеих скважинах, ограничено газопроизводительностью сепараторного агрегата эксплуатационного объекта 13.

Целевую функцию устанавливают равной суммарному дебиту нефти системы, состоящей из двух скважин. Точки, полученные на стадии 203 формирования данных, представлены на фиг. 10 в качестве функции газлифтного газа, нагнетаемого в обе скважины СР01, СР21. Механизм 327 вывода способен извлекать значения нагнетаемого в обе скважины СР01, СР21 газлифтного газа, полученные путем последовательных итераций на шаге 8601Ь и шаге 8601а начального формирования данных, и неодинаково отображать точки исходя из их допустимости: в варианте осуществления, показанном на фиг. 10, все точки на графике, которые являются допустимыми, обозначены закрашенными символами, а все точки на графике, которые являются недопустимыми, обозначены не закрашенными символами; могут применяться другие схемы отличительного обозначения с использованием различных форм, НОВ-цветов, штриховки, линий или маркировки. Таким образом, представление может быть поделено на допустимые и недопустимые рабочие области, при этом в области 1001 находятся допустимые рабочие точки.

После отображения допустимости различных рабочих точек для двух независимых переменных и вывода данных на терминал Т1, в котором запущена прикладная программа визуализации, может использоваться механизм 327 вывода с целью формирования данных для использования при создании карты рентабельности для допустимых значений газлифтного газа, нагнетаемого в каждую соответствующую скважину (т.е. в зависимости от точек, расположенных в пределах области 1001); при этом осуществляют доступ к базам данных ΌΒ1, чтобы извлечь значения пригодности для соответствующих рабочих точек, и передают данные прикладной программе визуализации, которая может использоваться для неодинакового отображения каждой допустимой рабочей точки в зависимости от соответствующих ей значений пригодности. На фиг. 11 показано получаемое представление, сформированное прикладной программой визуализации: для отображения пригодности соответствующих рабочих точек могут использоваться легко различимые оттенки серого, но в качестве альтернативы также могут использоваться формы, РОВ-цвета. штриховка, линии или маркировка. Специалисты в данной области техники поймут, что выбор приемлемой схемы зависит среди прочих факторов от числа точек, которые были генерированы и, разумеется, выбраны для стадии отображения (может быть выбрано подмножество общего числа значений независимых переменных, генерированных на стадии 203 формирования данных и сохраненных в базе данных ΌΒ1).

Что касается ключа, поясняющего относительные характеристики различных рабочих точек, следует учитывать, что точка А, по-видимому, является предпочтительной рабочей точкой; эту точку предпочтительно определяют по результатам запроса, передаваемого механизмом 327 вывода в следующей форме:

ЗАПРОС: <макс> (целевая функция) газлифтный газсроь газлифтный газср21Как описано выше, функционирование нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта не является устойчивым процессом; кроме того, являясь аппроксимацией реальных процессов, модели 321, 323 не представляют собой их совершенно точным отображением. Так, если исходить из результатов

- 10 019510 моделирования и оптимизации, точка А, по-видимому, является оптимальной рабочей точкой, но с учетом значительной величины неопределенности относительно того, как будут работать процессы на практике, и того, насколько хорошо модели 321, 323 отображают процессы, точку А можно считать не более чем одним из указателей вероятной предпочтительной рабочей точки. Так, в одном из вариантов осуществления вместо конфигурирования реальных компонентов нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта согласно значениям нагнетаемого в обе скважины СР01, СР21 газлифтного газа, соответствующим одной конечной точке А, механизм 327 вывода генерирует ряд рабочих точек, каждая из которых расположена на маршруте, ведущем к области точки А, а систему добычи модифицируют в расчете на планомерное перемещение через ряд точек; это позволяет оператору анализировать реакцию нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта на каждый шаг перемещения по маршруту прежде, чем переходить к следующему шагу перемещения по маршруту.

В одном из вариантов осуществления этот маршрут может быть выведен путем конфигурирования механизма 327 вывода таким образом, чтобы он отфильтровывал оптимизированные данные, хранящиеся в базе данных ΌΒ1, и извлекал подмножества данных, каждое из которых касается различных ограничений. Поскольку в оптимизированные данные, сохраненные на шаге 8607, входят независимые переменные, генерированные на шагах 601а, 601Ь, механизм 327 вывода может быть сконфигурирован таким образом, чтобы он запрашивал базу данных ΌΒ1 с целью извлечения только независимых переменных, которые находятся в заданном диапазоне значений. Применительно к случаю с двумя переменными, пример которого проиллюстрирован на фиг. 10 и 11, на фиг. 12а-12г показано отображение, сформированное механизмом 327 вывода и прикладной программой визуализации для четырех различных ограничений по газопроизводительности: на фиг. 12а показано наименьшее число рабочих точек, поскольку в этом случае осуществляют выбор рабочих точек, которые входят в наиболее консервативный диапазон ограничения (исходное ограничение - 3 млн. нормальных кубических футов в сутки), а на фиг. 12г показано наибольшее число рабочих точек, поскольку в этом случае осуществляют выбор рабочих точек, которые входят в наименее консервативный диапазон ограничения (исходное значение ограничения). В зависимости от каждого извлеченного подмножества данных может быть определена локальная оптимальная рабочая точка (А1 на фиг. 12а, А2 применительно к фиг. 12Ь, А3 применительно к фиг. 12с и А4 применительно к фиг. 12г). Маршрутом 903, показанным на фиг. 12г, является направление планомерного перемещения между выбранными рабочими точками А1 ... А4.

Преимущество такого постепенного перемещения для нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта состоит в возможности пошаговой модификации процесса в пределах установленных значений ограничений посредством ряда локальных оптимальных точек (локальных в том смысле, что каждая из них связана с конкретным значением ограничения), что позволяет оператору анализировать, как в действительности реагирует на изменение процесс в целом. Если в одной из рабочих точек на маршруте процесс реагирует или, по-видимому, реагирует непредвиденным образом, оператор может предпринять соответствующее действие; поскольку любая заданная рабочая точка на маршруте 903 связана с изменением значений ограничений в виде приращений, каждым соответствующим изменением процесса является изменение условий эксплуатации в виде приращений, а не их существенная модификация. Таким образом, процесс может быть проанализирован и может быть предпринято корректирующее действие до того, как будет нанесен существенный ущерб компонентам нефтегазосборной системы или эксплуатационного объекта.

Хотя такой планомерный и пошаговый подход позволяет оператору оценивать реальную реакцию процесса на относительно небольшие изменения, это преимущество уравновешивается сложностями, связанными с маневрированием процессом, поскольку каждое изменение процесса влечет определенные издержки с точки зрения времени и усилий, затрачиваемых на каждое изменение конфигурации компонентов.

Проиллюстрированное на фиг. 11 представление, в частности, различающихся значений пригодности различных рабочих точек может использоваться для оценки преимуществ перемещения через одну, две, три или четыре (или более в зависимости от конкретного рассматриваемого случая) различные рабочие точки по маршруту 903. Например, как показано на фиг. 13, начиная с рабочей точки В1, в которой расход газлифтного газа, нагнетаемого в скважину СР21, составляет 3,5 млн нормальных кубических футов в сутки, видно, что целевая функция может быть увеличена с 28500 до 29000 за один шаг (точка В2) путем изменения расхода газлифтного газа, нагнетаемого в скважину СР21, с 3,5 до 4,8 млн нормальных кубических футов в сутки и без необходимости каким-либо образом изменять настройки расхода газлифтного газа, нагнетаемого в скважину СР01; путем изменения расхода газлифтного газа, нагнетаемого в скважину СР01, но без изменения настроек расхода газлифтного газа, нагнетаемого в скважину СР21, можно дополнительно усовершенствовать целевую функцию, например, за счет перемещения в точку В3. В связи с этим следует учесть, что перемещение по этому маршруту рабочих точек Β1, Β2, В3 очевидно имеет практическое преимущество, поскольку для любого заданного перемещения необходимы изменения, касающиеся одной скважины.

- 11 019510

Механизм 327 вывода способен определять эти рабочие точки путем передачи следующих запросов данных, сохраненных в базе данных ΌΒ1 на шаге 8607: для каждой начальной рабочей точки В1, в которой расход газлифтного газа, нагнетаемого в скважину СР21, составляет 3,5 млн нормальных кубических футов в сутки, а расход газлифтного газа, нагнетаемого в скважину СР01, составляет 6 млн нормальных кубических футов в сутки:

ЗАПРОС: Д(газлифтный газ)сро| = 0; Д(газлифтный газ)срг1 > 0 при Д(целевой функции) <ηιίη>300

ЗАПРОС: Д(газлифтный газ)ср(н ^> 0; Д(газлифтный газ)ср21 = О при Д(целевой функции) <τηίη>200.

Затем используют прикладную программу визуализации для отображения результатов этих запросов на двухмерном представлении рабочих точек, чтобы оператор мог видеть потенциальные рабочие точки и, разумеется, изменения конфигурации, которые необходимы для перемещения в них из начальной рабочей точки. В одном из вариантов осуществления число результатов, получаемых на этот запрос, ограничивают путем установления максимального значения целевой функции (помимо минимального значения) или путем установления максимального числа рабочих точек, которое должно быть извлечено, чтобы выполнить запрос.

На фиг. 14 схематически в суммированном виде представлены шаги, выполняемые механизмом 327 вывода при формировании результатов, показанных на фиг. 10-13: на шаге 81401 механизм 327 вывода осуществляет доступ к базе данных ΌΒ1, чтобы извлечь значения выбранных независимых переменных. Поскольку в этом случае модель содержит только две независимые переменные, выбирают значения обеих переменных. На шаге 81403 обнаруживают допустимые значения, а в одном из вариантов осуществления прикладная программа визуализации отображает допустимые значения иначе, чем недопустимые значения, как это показано на фиг. 10. На шаге 81405 выбирают допустимые значения, после чего (на шаге 81407) извлекают значения целевой функции, генерированные на шаге 8605 процесса оптимизации. Затем отображают индивидуальные точки на графике согласно их соответствующим характеристикам, как это показано на фиг. 11, и используют эти значения для формирования контуров целевой функции; такие контуры показаны на фиг. 7а-9. На шаге 81409 область допустимых значений может быть поделена на две группы значений, например, исходя из нескольких различных диапазонов ограничений на одну из независимых переменных (на каждой из фиг. 12а, 12Ь, 12с и 12г показан отличающийся диапазон ограничения), после чего для каждой группы (А1, А2, А3, А4) определяют точку на графике с наилучшей рабочей характеристикой. В качестве альтернативы или дополнительно механизм 327 вывода может обрабатывать запросы рабочих характеристик, извлеченных на шаге 81407, в частности, чтобы определить точку на графике, соответствующую заданному повышению производительности при изменении значения только одной из независимых переменных (шаг 81413). Этот шаг может быть повторно осуществлен для всех независимых переменных, выбранных на шаге 81401, чтобы тем самым получить ряд потенциальных изменений условий эксплуатации, которые влияют только на одну независимую переменную, но при этом обеспечивают желаемое повышение производительности. Это обозначено точками Β1, В2, В3 на фиг. 13.

Упомянутые запросы и процессы оптимизации, осуществляемые механизмом 327 вывода, касаются проблемной области с двумя независимыми переменными (поскольку данные, представленные на фиг. 10-13, касаются нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта с двумя скважинами, дебит которых поступает в общий стояк, соединенный с одним сепараторным агрегатом). На практике в нефтегазосборную систему входит гораздо больше скважин и стояков (например, нередко 20-30 скважин) и, следовательно, гораздо больше независимых переменных. В таких случаях процессы, осуществляемые механизмом 331 оптимизации и механизмом 327 вывода, предусматривают обработку, запрос и извлечение более крупного набора данных и, разумеется, отображение извлеченных данных согласно пропорционально большей размерности. Например, в случае процесса с использованием 20 независимых переменных необходимо, чтобы механизм 331 оптимизации осуществил как минимум 10 итераций, в одном из вариантов осуществления около 20-40 итераций (при этом каждая итерация обозначена циклом 2, показанным на фиг. 6, а число итераций регулируется путем установки значения 1_тах), а в одном из вариантов осуществления может быть генерировано приблизительно 50 рабочих точек на совокупность. Таким образом, в результате оптимизации согласно одному из вариантов осуществления изобретения для такой нефтегазосборной системы, вероятно, будет получено порядка 2000-3000 точек на графике. Сохраненные значения для каждой точки на графике могут включать независимые переменные, целевую функцию и допустимость. Допустимость указывает, нарушает ли точка на графике одно или несколько ограничений.

В случае таких моделей механизм 327 вывода рассчитан на извлечение значений соответствующих независимых переменных вместе с их соответствующими значениями пригодности и отображение извлеченных значений согласно входным командам отображения, которые может вводить, например, посредством интерфейса оператор пользовательских терминалов Т1. Из одного набора точек на графике, генерированных за оптимизационный прогон, могут быть выбраны данные различных карт работоспо

- 12 019510 собности, например, в расчете на скважину. В качестве первого шага данные могут быть отфильтрованы, чтобы удалить все недопустимые точки. На втором шаге пользователь выбирает одну или две независимые переменные, которые откладывают в зависимости от целевой функции.

Размерность задачи может быть сокращена путем фиксации независимых переменных, которые не включены в карту. Для фиксации каждой переменной пользователь фильтрует точки на графике с использованием ограниченного диапазона для каждой из фиксированных переменных. Например, рассмотрим трехмерную задачу с независимыми переменными х, у и ζ, каждая из которых определяется в интервале от 0 до 1. Если пользователь желает отложить целевую функцию в зависимости от х и у, значение ζ должно быть зафиксировано. Чтобы гарантировать достаточное число точек на графике, пользователь фильтрует набор данных согласно определяемому пользователем диапазону фильтрации, например, от 0,75 до 0,85 для фиксации ζ на уровне 0,80. Теперь может быть отображено улучшение целевой функции в зависимости от х и 5 из отфильтрованного набора данных. Данные могут быть повторно отфильтрованы с целью получения отображения другого значения ζ.

Любые зазоры между отфильтрованными точками на графике могут заполняться с использованием интерполяции, например кубической интерполяции, методом триангуляции для двух измерений или линейной интерполяции для одного измерения. Любая незначительная зависимость целевой функции от фиксированных переменных может отфильтровываться путем усреднения на протяжении диапазона фильтрации.

На фиг. 15а-15в показаны извлеченные механизмом 327 вывода данные нефтегазосборной системы и эксплуатационного объекта с 22 скважинами, дебит которых поступает через 9 стояков, соединенных с одним или двумя агрегатами для жидких продуктов на эксплуатационном объекте. В каждую скважину может нагнетаться газлифтный газ, расход которого может составлять 0 до 7 млн нормальных кубических футов в сутки, а ее дебит может направляться в один из трех стояков. Как указано при рассмотрении задачи с двумя независимыми переменными, для обеспечения устойчивости потока в каждом стоке должна достигаться минимальная приведенная скорость жидкости и газа. Скорости в стояке ниже этого минимального ограничения приводят к нестабильности и большим колебаниям дебита, поступающего из стояка в агрегат для жидких продуктов. Из-за ограниченности компрессорного агрегата на эксплуатационном объекте работа каждого агрегата для жидких продуктов ограничена газопроизводительностью компрессорной установки.

В этом примере командами извлечения и отображения являются следующие команды:

A) извлечения значений дебита скважины СР01 и расхода газлифтного газа в скважине СР01; дебита скважины СР02 и расхода газлифтного газа в скважине СР02 и дебита скважины \УР03 расхода газлифтного газа в скважине \УР03.

Б) извлечения значений целевой функции для каждой точки, удовлетворяющей запросам согласно команде А);

B) наглядного определения допустимых рабочих точек для каждой скважины и

Г) классификации данных согласно целевой функции с целью создания набора контуров в определяемых пользователем интервалах.

На фиг. 15а показан результат, полученный механизмом 327 вывода для скважины СР01, на фиг. 15б показан результат, полученный механизмом 327 вывода для скважины СР02, и на фиг. 15в показан результат, полученный механизмом 327 вывода для скважины \УР03. В каждом случае каждая точка на графике закодирована цветом по шкале уровней серого цвета с использованием данных, извлеченных механизмом 327 вывода согласно значению целевой функции для всей системы. Путем такого вывода данных в виде графиков можно оценивать чувствительность целевой функции к набору переменных. Например, на фиг. 15а показана высокая плотность точек для скважины СР01 и расход газлифтного газа от 2 до 2,4 млн нормальных кубических футов в сутки в пределах 1000 баррель в оптимальной рабочей точке. С другой стороны, на фиг. 15в показана широкая дуга точек для скважины \УР03, которые лежат в пределах 1000 баррель от оптимального интервала 1,25-3,75 млн нормальных кубических футов в сутки.

Как показано на этих чертежах, целевая функция гораздо более чувствительна к расходу газлифтного газа в скважине СР01, чем к расходу газлифтного газа в скважине \УР03. Зная чувствительность целевой функции к набору переменных, можно генерировать набор конфигураций процесса, в котором сохранена большая часть выгод (то есть усовершенствований целевой функции) с минимальным объемом вмешательства в нефтегазосборную систему и эксплуатационный объект. Можно также определять маршрут для маневрирования от текущей рабочей точки до выбранной оптимальной точки, обеспечивающий максимальное повышение производительности при минимальном риске прерывания процесса.

Могут использоваться другие формы многомерного отображения, такие как системы параллельных координат, в которых каждое измерение отложено по вертикальной оси, а каждая точка на графике представлена линией, которая пересекает каждую вертикальную ось. Например, для множества скважин откладывают множество параллельных вертикальных линий по горизонтальной оси. Вдоль каждой вертикальной линии откладывают расход газлифтного газа в соответствующей скважине по шкале от 0 до 100%. На вертикальных линиях можно отмечать значение расхода газлифтного газа в каждой скважине, относящейся к конкретной рабочей точке. Линия, соединяющая отметки, отображает конкретную рабо

- 13 019510 чую точку. Рабочие точки, соответствующие снижению рентабельности, могут обозначаться отличающимися цветами.

Система параллельных координат позволяет определять независимую переменную, которая в наибольшей степени влияет на общую целевую функцию, а также определять число локальных оптимальных точек. Система параллельных координат может быть построена до создания индивидуальных поверхностных или объемных графических отображений, создаваемых для выбранного числа измерений.

Карты работоспособности, формируемые посредством отображающего программного обеспечения, обычно ежедневно или еженедельно анализируются береговой службой поддержки. Из набора карт выводят стратегию эксплуатации, которая предусматривает набор изменений в протекании процесса. При определении набора рекомендаций анализируют чувствительность к каждому изменению исходя как из целевой функции (рентабельности процесса), так и ограничений процесса (вероятности прерывания процесса).

Исходя из относительной чувствительности ранжируют набор рекомендаций по степени улучшения целевой функции при условии удовлетворительного риска. Рекомендации, например, в форме расхода транспортирующего газа, нагнетаемого в скважину, или скорости работы погружного электронасоса; падения давления на устьевой задвижке скважины; прокладки трассы трубопровода от скважины до стояка передают для выполнения находящемуся в море оператору. Каждую рекомендацию выполняют по порядку в зависимости от ранга. Во всех случаях изменение осуществляют постепенно на протяжении 14 ч. По истечении от 6 до 12 ч оценивают влияние изменения, исходя как из целевой функции, так и ограничений, наложенных береговой вспомогательной службой. Если установлено, что рекомендация имела успех, выполняют следующую рекомендацию. В случае, что маловероятно, неэффективности рекомендации модель возвращают и на следующий день снова осуществляют шаг отображения.

Хотя в некоторых из рассмотренных выше вариантах осуществления описан анализ карт человеком-оператором, анализ карт частично или полностью может осуществляться с использованием специализированного программного обеспечения.

Дополнительные подробности и модификации

Описанная выше прикладная программа визуализации, результат работы которой проиллюстрирован на фиг. 7а-15в и которая выполняется в одном или нескольких из пользовательских терминалов Т1 ... Т3, может быть реализована с использованием патентованного программного обеспечения, как, например, программное обеспечение, предлагаемое компанией Т1Ьсо 1пс. под названием 8ро1Пгс®, или другого такого программного обеспечения, которое имеется в продаже или известно специалистам в данной области техники. Механизм 327 вывода рассчитан на извлечение данных из базы данных ΌΒ1, обработку результатов запросов и предоставление обработанных результатов прикладной программе визуализации, как описано со ссылкой на фиг. 7а-15в.

Хотя в рассмотренных выше вариантах осуществления серверная система 81 описана как единое устройство обработки, в качестве альтернативы оно может представлять собой распределенную систему процессоров. Аналогичным образом, хотя система баз данных ΌΒ1 проиллюстрирована на чертежах как единое устройство, она может быть реализована в виде множества физических запоминающих систем.

Хотя в рассмотренных выше вариантах осуществления каждая последовательно генерируемая совокупность содержит одинаковое число рабочих точек, в качестве альтернативы различные генерации могут содержать различное число рабочих точек.

Хотя в рассмотренных выше вариантах осуществления на шаге 8601Ь рабочие точки выбирают из предыдущей генерации рабочих точек, в качестве альтернативы механизм 331 оптимизации может выбирать точки из различных генераций рабочих, например при формировании четвертой генерации рабочих точек механизм 331 может выбирать рабочие точки из сочетания первой, второй и третьей генераций рабочих точек. Такой механизм выбора может быть предпочтительным в том случае, когда критерий выбора при генерации последовательных совокупностей рабочих точек основан только на пригодности вне всякой связи с генерацией, которой соответствует рабочая точка.

Кроме того, хотя для генерации наборов рабочих точек в вариантах осуществления используют генетический алгоритм, в качестве альтернативы могут использоваться методы локального поиска, такие как модельная закалка, поиск экстремума или спуск по стохастическому градиенту, которые собирательно именуются методами стохастической оптимизации. В таких методах индивидуальные наборы значений модифицируют путем мутации индивидуальных решений, а не комбинирования с другими наборами значений, чтобы сформировать новый набор значений. Механизм 331 оптимизации может быть рассчитан на формирование одной рабочей точки с использованием одного из трех упомянутых выше методов локального поиска. Эта рабочая точка соответствует набору значений независимых переменных, перечисленных выше, а механизм оптимизации рассчитан на осуществление оценки соответствующего выходного значения. Результат этой оценки служит критерием критерий оценки эффективности смоделированной системы добычи нефти и(или) газа при работе согласно набору значений независимых переменных, сформированному механизмом 331 оптимизации. Что касается описанного выше варианта осуществления, механизм 331 оптимизации способен сохранять рабочую точку вместе с соответствующими ей значениями зависимых переменных и оценивать их. В качестве альтернативы механизм 331 оптими

- 14 019510 зации может быть способен формировать и оценивать множество рабочих точек, каждая из которых сформирована независимо друг от друга, с использованием одного из упомянутых выше методов локального поиска.

Хотя нефтегазосборная система согласно описанным вариантам осуществления служит для извлечения флюида из нефтяного коллектора, в качестве альтернативы нефтегазосборная система может служить для извлечения флюида из газового коллектора, и в этом случае в нефтегазосборную систему также входит сеть скважин и поточных трубопроводов, которые каналами для движения флюидов связаны с газовым коллектором, расположенным в толще пород, а эксплуатационный объект рассчитан на сепарирование газа, газового конденсата и воды из извлекаемого флюида.

Рассмотренные выше варианты осуществления следует считать примерами, иллюстрирующими изобретение. Предусмотрены дополнительные варианты осуществления изобретения. Подразумевается, что любой признак, описанный в связи с каким-либо вариантом осуществления, может использоваться отдельно или в сочетании с другими описанными признаками и также может использоваться в сочетании с одним или несколькими признаками любых из других из вариантов осуществления или любого сочетания любых из других из вариантов осуществления. Кроме того, также могут использоваться не описанные выше эквиваленты и модификации, не выходящие за пределы объема изобретения, который ограничен прилагаемой формулой изобретения.

Claims (23)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Компьютерно-реализуемый способ определения множества рабочих точек системы добычи нефти и(или) газа, в которую входит скважина, трубопровод, а также стояк и сепаратор, при этом упомянутая скважина, трубопровод и стояк предназначены для подачи флюида в упомянутый сепаратор исходя из множества независимых переменных, соответствующих рабочим параметрам, которые способен настраивать оператор системы, сепаратор служит для сепарирования жидкости и газа из поступающего в него флюида, а работу системы добычи нефти и(или) газа имитируют на модели системы добычи, которая служит для генерации значений множества зависимых переменных, отображающих параметры, зависящие от независимых переменных, и соответствующих давлению и(или) дебитам, обеспечиваемым соответствующими устройствами системы добычи нефти и(или) газа, управляемой с использованием упомянутых независимых переменных, причем при реализации способа формируют один или несколько наборов значений упомянутых независимых переменных для одной или нескольких рабочих точек соответственно;

   осуществляют в отношении упомянутого сформированного одного или нескольких наборов значений независимых переменных процесс, в ходе которого прогоняют модель системы добычи в соответствии с каждым набором значений независимых переменных с тем, чтобы сформировать соответствующий набор значений упомянутых зависимых переменных;

   для каждого набора значений зависимых переменных оценивают значения по меньшей мере одной из упомянутых зависимых переменных в соответствии с предварительно заданным критерием оценки, значение которого входит в набор зависимых переменных;

   сохраняют оцененный набор значений зависимых переменных совместно с соответствующим набором значений независимых переменных;

   если предварительно заданный критерий не выполнен, используют оцененный набор значений зависимых переменных, чтобы сформировать один или несколько дополнительных наборов значений упомянутых независимых переменных;

   повторяют процесс в отношении последовательно сформированных дополнительных наборов значений независимых переменных, пока не будет выполнен упомянутый предварительно заданный критерий;

   формируют карту работоспособности с использованием сохраненных наборов независимых переменных и соответствующих наборов зависимых переменных и выбирают одну или несколько потенциальных рабочих точек на карте работоспособности и(или) предпочтительный маршрут для маневрирования между рабочими точками.
2. 2. Способ по п.1, включающий стадию, на которой формируют систему параллельных координат с использованием сохраненных наборов независимых переменных и соответствующих наборов зависимых переменных с целью определения одной или нескольких потенциальных рабочих точек.
3. 3. Способ по п.1, в котором каждый набор значений упомянутых независимых переменных соответствует упомянутой рабочей точке системы добычи нефти и(или) газа и в котором дополнительно отображают по меньшей мере два упомянутых последовательно сохраненных набора значений независимых переменных или отображают каждый упомянутый последовательно сохраненный набор значений выбранных независимых переменных с тем, чтобы определить одну или несколько потенциальных рабочих точек.
4. 4. Способ по п.3, в котором по-различному представляют значения выбранных независимых пере

   - 15 019510 менных в зависимости от величины по меньшей мере одной оцененной зависимой переменной, которая соответствует им, чтобы тем самым определить одну или несколько упомянутых потенциальных рабочих точек.
5. 5. Способ по п.4, в котором модель системы добычи содержит данные, отображающие ограничения, связанные с упомянутыми рабочими точками, и в котором дополнительно отображают по меньшей мере один из упомянутых последовательно сохраненных наборов значений независимых переменных согласно по меньшей мере одному ограничению с тем, чтобы определить одну или несколько потенциальных рабочих точек.
6. 6. Способ по п.5, в котором выбирают две упомянутые независимые переменные и отображают данные ограничений и наборы значений независимых переменных в двумерном представлении согласно выбранным двум независимым переменным.
7. 7. Способ по п.5 или 6, в котором дополнительно задают для выбранной упомянутой независимой переменной множество значений касающегося ее ограничения;

   определяют для каждого заданного значения ограничения потенциальную рабочую точку исходя из оцененного набора значений зависимых переменных, связанных с заданной независимой переменной; и тем самым формируют набор потенциальных рабочих точек, каждая из которых соответствует отличающемуся значению ограничения.
8. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором дополнительно принимают данные, задающие предполагаемое повышение производительности системы добычи нефти и(или) газа;

   определяют для одной или нескольких выбранных упомянутых независимых переменных диапазон значений упомянутых независимых переменных, соответствующих предполагаемому повышению производительности; и задают порядок независимых переменных исходя из определенного диапазона их значений с тем, чтобы определить чувствительность независимых переменных к предполагаемому повышению производительности системы добычи нефти и(или) газа.
9. 9. Способ по п.8, зависящему от п.7, в котором дополнительно выбирают независимую переменную исходя из заданного порядка;

   избирательно конфигурируют систему добычи нефти и(или) газа согласно упомянутому сформированному набору потенциальных рабочих точек, соответствующих выбранной независимой переменной, чтобы тем самым свести к минимуму изменения в системе добычи нефти и(или) газа.
10. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором используют процесс эвристического поиска, чтобы сформировать дополнительное множество наборов значений упомянутых независимых переменных исходя из ранее оцененных значений зависимых переменных.
11. 11. Способ по п.10, в котором выбирают множество упомянутых сформированных наборов значений независимых переменных исходя из оцененных значений зависимых переменных и модифицируют выбранные сформированные наборы значений независимых переменных с использованием рекомбинационного оператора, чтобы тем самым сформировать дополнительное множество наборов значений упомянутых независимых переменных.
12. 12. Способ по п.10 или 11, в котором дополнительно применяют оператор мутаций к выбранному множеству сформированных наборов значений независимых переменных, чтобы тем самым сформировать дополнительное множество наборов значений упомянутых независимых переменных.
13. 13. Способ по п.11 или 12, в котором при выборе из сформированных наборов значений независимых переменных осуществляют выбор из наборов значений независимых переменных, сформированных путем по меньшей мере одной предыдущей итерации процесса.
14. 14. Способ по п.13, в котором при выборе из сформированных наборов значений независимых переменных осуществляют выбор из наборов значений независимых переменных, сформированных на протяжении той же предыдущей итерации процесса.
15. 15. Система конфигурирования добычи нефти и(или) газа, используемая для определения рабочих точек системы добычи нефти и(или) газа, в которую входит скважина, трубопровод, а также стояк и сепаратор, при этом упомянутая скважина, трубопровод и стояк предназначены для подачи флюида в упомянутый сепаратор исходя из множества независимых переменных, соответствующих рабочим параметрам, которые способен настраивать оператор системы, сепаратор предназначен для сепарирования жидкости и газа из поступающего в него флюида, а работа системы добычи нефти и(или) газа имитируется на модели системы добычи, которая служит для генерации значений множества зависимых переменных, отображающих параметры, зависящие от независимых переменных, и соответствующих давлению и(или) дебитам, обеспечиваемым соответствующими устройствами системы добычи нефти и(или) газа, управляемой с использованием упомянутых независимых переменных, при этом в систему конфигурирования входит генератор данных, выполненный с возможностью формирования одного или нескольких наборов значений упомянутых независимых переменных, соответствующих одной или нескольким рабочим точ

    - 16 019510 кам соответственно;

    система обработки, выполненная с возможностью осуществления процесса в отношении упомянутого сформированного одного или несколько наборов значений упомянутых независимых переменных, в ходе которого осуществляется прогон модели системы добычи в соответствии с каждым набором значений независимых переменных с тем, чтобы сформировать соответствующий набор значений упомянутых зависимых переменных;

    оценка для каждого набора значений зависимых переменных значения по меньшей мере одной из упомянутых зависимых переменных в соответствии с предварительно заданным критерием оценки, значение которого входит в набор зависимых переменных;

    сохранение оцененного набора значений зависимых переменных совместно с соответствующим набором значений независимых переменных в системе хранения данных;

    если предварительно заданный критерий не выполнен, использование оцененного набора значений зависимых переменных для формирования одного или нескольких дополнительных наборов значений упомянутых независимых переменных;

    при этом система обработки обеспечивает повторение процесса в отношении последовательно формируемых дополнительных наборов значений упомянутых независимых переменных, пока не будет выполнен упомянутый предварительно заданный критерий;

    система конфигурирования дополнительно содержит механизм вывода для формирования карты работоспособности с использованием сохраненных наборов независимых переменных и соответствующих наборов зависимых переменных.
16. 16. Система по п.15, которая дополнительно содержит средство отображения для обеспечения отображения по меньшей мере двух упомянутых последовательно сохраненных наборов значений независимых переменных или каждого из упомянутых последовательно сохраненных наборов значений выбранных независимых переменных с тем, чтобы обеспечить определение одной или нескольких потенциальных рабочих точек.
17. 17. Система по п.16, которая оперативно связана с программным компонентом визуализации, обеспечивающим различное представление значений выбранных независимых переменных в зависимости от величины по меньшей мере одной оцененной зависимой переменной, которая соответствует им, чтобы тем самым обеспечить определение одной или нескольких упомянутых потенциальных рабочих точек.
18. 18. Система по любому из пп.15-17, дополнительно содержащая интерфейс запросов для приема запроса, касающегося выбранной упомянутой независимой переменной, с обеспечением в ответ на запрос с указанием множества значений ограничения, касающегося выбранной независимой переменной, определения потенциальной рабочей точки исходя из оцененного набора значений зависимых переменных, касающихся заданной независимой переменной, чтобы тем самым сформировать набор потенциальных рабочих точек, каждая из которых соответствует отличающемуся значению ограничения.
19. 19. Система по п.18, которая в ответ на запрос с указанием предполагаемого повышения производительности системы добычи нефти и(или) газа обеспечивает определение диапазона значений упомянутых независимых переменных, соответствующих предполагаемому повышению производительности, и задание порядка независимых переменных исходя из определенного диапазона их значений с тем, чтобы определять чувствительность независимых переменных к предполагаемому повышению производительности системы добычи нефти и(или) газа.
20. 20. Система по п.19, обеспечивающая выбор независимой переменной исходя из заданного порядка и избирательное конфигурирование системы добычи нефти и(или) газа согласно упомянутому сформированному набору потенциальных рабочих точек, соответствующих выбранной независимой переменной, чтобы тем самым свести к минимуму изменения в системе добычи нефти и(или) газа.
21. 21. Система по любому из пп.15-20, содержащая программный компонент эвристического поиска, обеспечивающий формирование дополнительного множества наборов значений упомянутых независимых переменных исходя из ранее оцененных зависимых переменных.
22. 22. Система по п.21, обеспечивающая доступ к системе хранения данных с целью выбора наборов значений независимых переменных, сформированных путем по меньшей мере одной предыдущей итерации процесса.
23. 23. Машиночитаемый носитель, содержащий компьютерную программу, включающую в себя набор команд, посредством исполнения которых осуществляются стадии способа по любому из пп.1-14.