NO335801B1 - System og fremgangsmåte for estimering av flerfase-fluidrater i en undergrunnsbrønn - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåter og systemer til estimering av flerfase fluidmengder i en undergrunnsbrønn (10). Lagrede og målte statiske (40) og transiente (44) brønntilstander brukes for å modellere brønntilstander for sammenlikning mot ytterligere transiente data (42) som vedrører temperatur, trykk og strømning. Flerfase fluidmengder estimeres ved iterativ sammenlikning av brønntilstander med modellen (30) for brønnen (10). Flerfase fluidstrømningsestimater kan fremskaffes for de forskjellige flytende og gassformede fluider i brønnen (10) ved flere brønnlokaliseringer (24).

Description

System og fremgangsmåte for estimering av flerfase fluidrater i en undergrunns-brønn

Oppfinnelsen vedrører fremgangsmåter og systemer til estimering av flerfase fluid-strømningsmengder i en undergrunnsbrønn. Mer bestemt vedrører oppfinnelsen fremgangsmåter og systemer som tilveiebringer estimater av flerfase fluidstrømningsmeng-der ved bruk av modellering som er basert på statiske og transiente brønnkarakteristika.

I undergrunns olje- og gassbrønner blir mengder og volumer av fluider og gasser typisk målt av målere og andre fysiske midler ved overflaten. Flerfase fluidstrømning er et uttrykk som innen industrien brukes til å angi at gassen, oljen og vannet kan strømme i forskjellige kombinasjoner. Det er for eksempel kjent å bruke en kapasitanssondetek-nikk eller en turbinstrømningsmåler eller en kombinasjon av flere teknikker for å måle mengden av fritt vann og olje eller gass som passerer gjennom brønnhodet. Slike målinger kan brukes til kontinuerlig å overvåke samlet oljeproduksjon, til å måle sammen-blandede produksjonsstrømmer og til å bestemme samlet vann-, olje- og gassproduksjon for brønnen. Det er også innen området kjent å fremskaffe data fra nede i hullet med fjerntliggende sensorer, så som temperatur- eller trykktransdusere eller strømningsmåle-re. Slike data lagres i nedihulls minne og spilles av etter at verktøyet er hentet opp fra brønnen. Slike målinger kan også fremskaffes og sendes til overflaten i sanntid.

Produksjonsestimering utføres generelt ved direkte målinger av produksjonsmengder over tid ved brønnens overflate. Trykk- og temperaturtilstander brukes enkelte ganger til å justere målt gass eller væske pr. volum som er målt ved overflaten. Det oppstår imid-lertid problemer på grunn av en manglende evne ved nåværende systemer og metodolo-gi til å fremskaffe målinger av nedihulls flerfase strømningsmengder nær der hvor fluider først kommer inn i brønnhullet. Problemer som er forbundet med manglende evne til å bestemme flerfase fluidmengder inkluderer, men er ikke begrenset til, begrensninger ved fastsettelse av effektiviteten ved produksjonsoperasjoner og injeksjonsoperasjoner, ufullstendig informasjon for planlegging av avhjelpende operasjoner og unøyaktig-heter ved logging av produksjon fra de forskjellige produksjonssoner inne i brønnen. Annen kjent teknikk vises i US 5960369 A, GB 2321542 A, US 5586027 A og US 4340934 A.

Forbedringer i evnen til å bestemme nedihulls flerfase fluidmengder ville resultere i bedre overvåking av de forskjellige produksjonsstrømmer inne i brønnen, til tross for at de blir sammenblandet ved overflaten, og når man foretar beslutninger vedrørende brannledelse, så som beslutninger vedrørende injeksjon og stimulering. Fremgangsmåter og systemer som er i stand til å tilveiebringe rettidige og nøyaktige estimater over flerfase fluidmengder ville være nyttige og ønskelige innen fagområdene for å øke flerfase strømningsprofilering, forbedring av produksjon, forbedring av overvåking av pro-duksjons- og injeksjonsoperasjoner og når man skal foreta beslutninger vedrørende overhaling og stimulering.

Oppfinnelsen tilveiebringer generelt fremgangsmåter og systemer til å estimere flerfase fluidstrømningsmengder i en undergrunnsbrønn ved bruk av modellering som er basert på statiske og transiente brønnkarakteristika.

Ifølge et aspekt ved oppfinnelsen inkluderer en fremgangsmåte til estimering av flerfase fluidstrømningsmengder i en undergrunnsbrønn trinn før måling av statiske og transiente tilstander i undergrunnsbrønnen og for modellering av undergrunnsbrønnen ved bruk av de målte tilstandene. Flerfase fluidstrømningsmengdene estimeres ved iterativ sammenlikning av målte statiske og transiente brønntilstander med modellen for brønnen.

Ifølge enda et annet aspekt av oppfinnelsen er temperaturmålinger inkludert i modellen.

Ifølge enda et annet aspekt av oppfinnelsen er trykkmålinger inkludert i modellen.

|Ifølge enda et annet aspekt av oppfinnelsen er estimerte flerfluid strømningsmengder tilveiebrakt for en flerhet av valgte brønnlokaliseringer.

Ifølge et annet aspekt av oppfinnelsen utføres de transiente måletrinn og modellerings-trinn i sanntid.

Ifølge et annet aspekt av oppfinnelsen inkluderer fremgangsmåten til estimering av flerfase fluidstrømningsmengder i en undergrunnsbrønn trinn for måling av de statisk fysiske, reologiske og termiske karakteristika i undergrunnsbrønnen. De reologiske egenskaper er for fluidet og ikke for brønnhullet. Disse egenskapene måles som funksjon av trykk og temperatur. Et er også tilveiebrakt trinn for å måle den transiente temperatur, trykk og brønnhodets strømningsmengde. Undergrunnsbrønnen modelleres ved bruk av disse målingene for å estimere flerfase fluidstrømningsmengder i undergrunnsbrønnen. Ifølge enda et annet aspekt av oppfinnelsen inkluderer fremgangsmåtene trinn for valg av et toleransenivå for overensstemmelsen mellom målingene og modellresponsen og gjentagelse av modelleringstrinnet inntil toleransenivået er tilfredsstilt.

Ifølge enda et annet aspekt av oppfinnelsen inkluderer trinnet med måling og tolking av de transiente temperaturkarakteristika for undergrunnsbrønnen, modellering av ledende varmestrømning og konvektiv varmestrømning inne i undergrunnsbrønnen.

Det er også beskrevet et system for å estimere flerfase fluidstrømningsmengder i en undergrunnsbrønn. Systemet inkluderer en datamaskin med brukerinnmatingsmidler, visningsmidler og programvare som opererer i samsvar med metodologiene ifølge oppfinnelsen. Programvaren inkluderer et program for flerfase fluidstrømningsmengde som har en simuleringsmodell som er tilpasset til å motta datainnmatinger som korresponderer til trykk- og temperaturmålinger, og til å beregne en flerhet av fluidstrømnings-mengder fra flerfase fluider i en undergrunnsbrønn.

Ifølge et annet aspekt av oppfinnelsen inkluderer systemet en datavei som strekker seg fra en datamaskin inn i undergrunnsbrønnen for å kople en flerhet av temperatur- og trykksensorer til datamaskinen for å levere trykk- og temperaturmålinger fra inne i un-dergrunnsbrønnen til datamaskinen.

Tekniske fordeler er tilveiebrakt av oppfinnelsen, inkludert men ikke begrenset til for bedret hastighet og nøyaktighet ved tilveiebringelse av flerfase fluidmengdeestimater. Bruk av oppfinnelsen resulterer også i ytterligere fordeler uttrykt ved brønnproduktivitet og -styring.

For en bedre forståelse av oppfinnelsen, inkludert dens særtrekk, fordeler og spesifikke utførelser, skal det nå vises til den følgende detaljerte beskrivelse sammen med ledsa-gende tegninger, hvor: Figur ler et blokkdiagram som viser et gjennomskåret riss av en undergrunnsbrønn som viser bruk av fremgangsmåtene og systemene ifølge oppfinnelsen ifølge en utførelse; Figur 2 er et blokkdiagram som viser de funksjonelle elementer i et system for estimering av flerfase fluidmengder ifølge en utførelse av oppfinnelsen; Figur 3 er et prosessflytdiagram som viser fremgangsmåtene til estimering av flerfase fluidmengder i en undergrunnsbrønn ifølge en utførelse av oppfinnelsen; og Figur 4 er et blokkdiagram som viser innmatingene til en modell, og som viser proses-sen med estimering av flerfase strømningsmengde ifølge oppfinnelsen.

Referanser i den detaljerte beskrivelse korresponderer til like referanser i figurene, med mindre annet er angitt. Like henvisningstall viser til like deler gjennom de forskjellige

figurer. De deskriptive uttrykk og retningsuttrykk som brukes i den skrevne beskrivelse, så som topp, bunn, venstre, høyre osv., refererer til selve tegningene slik de er lagt ut på papiret, og ikke til fysiske begrensninger av oppfinnelsen med mindre dette er spesifikt angitt. Tegningene er ikke i målestokk, og enkelte trekk ved utførelsene som er vist og omtalt er forenklet eller overdrevet for å illustrere prinsippene ved oppfinnelsen.

Selv om fremstillingen av og bruken av forskjellige utførelser av den foreliggende oppfinnelse er omtalt i detalj nedenfor skal det forstås at den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer mange anvendelige oppfinneriske konsepter som kan gis konkret form i et bredt mangfold av spesifikke sammenhenger. Det skal forstås at oppfinnelsen kan prak-tiseres med datamaskin- eller programvareplattformer av forskjellige typer, og ved bruk av forskjellige maskinlesbare instruksjonsspråk uten å endre prinsippene for oppfinnelsen. Fagpersoner innen områdene vil også være enige i at praktiseringen av oppfinnelsen ikke er begrenset til en bestemt undergrunns brønngeometri, produksjonsanordning eller fremgangsmåte, eller sensorteknologi.

Med henvisning til figur 1 begynner undergrunnsbrønnen 10 generelt med et brønnhull 12 som er foret med flere konsentriske rørformede elementer 14, 16 og 18. Det indre element 18 avsluttes generelt i suksessivt dypere lokaliseringer sammenliknet med de ytre elementer 14 og 16. Det ringformede rommet 20 mellom de konsekutive rørforme-de elementer 18 og 16 kan for eksempel være fylt med sement eller et annet fast stoff, væske eller gass, eller en kombinasjon av søyler av faststoffer og fluider. Fluidstrøm-ning kan være oppover eller nedover i det innerste røret 18, eller i en hvilken som helst av de ytre ringformede rommene 20, med mulig samtidig strømning av fluider i begge retninger. Selv om et forenklet vertikalt brønnhull 12 er beskrevet av hensyn til eksempelet, vil det forstås at brønnhullet 12 også kan være vinklet, horisontalt eller være en kombinasjon av horisontale og vertikale segmenter.

Opphulls produksjonsstrømning mot brønnhodet 22 inkluderer typisk flere dybdemålse-parerte innganger 24 som fører fluid, typisk dypt inne i brønnen 10. Det er velkjent at hver av inngangene 24 har sin egen fiuidfase (enten det er olje, vann eller gass), strøm-ningsmengde, temperatur og hydrokarbonblandingssammensetning. For eksempel, et-tersom fluider kommer inn i produksjonsstrømningsløpet som er avgrenset av det innerste røret 18, gjennom forskjellige innganger 24, blir de typisk blandet og beveger seg oppover i hullet som en kombinert sammensetning. Fluidstrømningsmengden og fiuid-sammensetningen varierer typisk over forskjellige segmenter av brønnen 10, inkludert rommene som er avgrenset av inngangslokaliseringene 24, produksjonssonene 26 og brønnhodet 22.1 alminnelighet kan brønnen 10 være segmentert av pakninger 28 for å regulere trykket og strømningskarakteristika i produksjonsstrømmen 20 ved de forskjellige inngangspunkter 24. En flerhet av sensorer 27 anvendes fortrinnsvis for å foreta målinger i de forskjellige produksjonssoner 26 eller andre punkter av interesse inne i brønnhullet 12. Sensorene 27 er fortrinnsvis nedihulls temperatur- og trykktransdusere som er tilkoplet til datamaskinen 32 med en kabel eller en trådløs telemetrivei 31. Sensorene 27 kan inkludere, men er ikke begrenset til, systemer med fiberoptisk fordelt temperatursansing (Distributed Temperature Sensing, "DTS"), termoelementer og ter-mistorer, så vel som trykktransdusere som er kjent innen faget.

Ifølge oppfinnelsen inkorporerer datamaskinen 32 funksjonaliteten til den matematiske modell 30 som er designet til å simulere de fysiske prosesser med strømning av flerfase-fluid, som typisk består av olje, gass og/eller vann, inne i brønnhullet 12. Som her brukt vil uttrykket "flerfase fluidstrømning" inkludere fluidstrømning med kun én fase, så vel som fluidstrømning med to eller flere faser. Denne modellen 30 befinner seg fortrinnsvis i en datamaskin 32, og er forsynt med data 33 som er relatert til kjente fysiske lover og standard geologiske og reologiske data. Datamaskinen 32 inkluderer typisk et dis-play 35 og innmatingsinnretninger 37.

Som forklart i nærmere detalj nedenfor tar modellen 30 hensyn til bevaringen av energi og masse og simulerer følgelig forandringen i temperaturen til det strømmende fluidet, egenskapene ved den statiske brønnen 10 og de rørformede elementer 14,16, 18, det stasjonære innhold i de forskjellige ringformede rom 20, og den geologiske formasjons-bergart 34 som omgir brønnhullet 12. Det er kjent at trykk og temperatur i de strøm-mende fluidene endres når de beveger seg opp eller ned et strømningsløp inne i et rør 18, eller for eksempel i det ringformede rommet 20, som et resultat av varmeledning, varmekonveksjon, varmegenerering på grunn av friksjon, varme som er absorbert eller varme som er frigjort på grunn av fordampingen av væskefasen (olje og/eller vann) eller kondensasjon av gassfasen. Modellen 30 bør derfor ta slike faktorer i betraktning. Transiente trykkendringer på grunn av både hydrostatikk og dynamikk i strømmen, så vel som fluidfriksjon, er også inkludert i modellen 30, og modellen 30 kan inkludere to eller flere samtidige fluidstrømmer i forskjellige strømningsløp, og hver strøm kan være enten oppover i hullet eller nedover i hullet. Som her brukt skal uttrykket "transient" gjelde for de tilstander hvor en brå endring i strømningsmengder skyldes en eller flere endringer i innstillingen av strømningsregulatorene ved overflaten eller nede i hullet. Strømningsmengden ved hver inngangslokalisering 24 antas å forbli konstant eller å endres langsomt og monotont på en forutsigbar måte etter fornyet innstilling av strøm-ningsregulatorene. I tilfellet med konstant strømning antas det at det ikke opptrer noen signifikant endring i strømningsmengden ved hver inngangslokalisering 24 over den tidsperiode hvor de transiente målingene utføres. Temperaturen ved hver sensorlokalise-ring endres over tid på grunn av fornyet justering av varmevekslingen mellom brønn-hullsstrømmen og den omgivende formasjonen. Trykket vil også forandres i forbindelse med temperaturendringene.

Termodynamiske beregninger som er basert på fysiske lover som er kjent innen fagene brukes fortrinnsvis for å hjelpe til med å bestemme fordelingen av hydrokarbonmasse mellom væske- (eksempelvis olje) og gassfasene. De termodynamiske beregninger brukes også sammen med publiserte laboratoriemålinger av forskjellige fluidegenskappa-rametere for å beregne de forskjellige fysiske egenskaper til hver fluidfase. Parametre-ne, tetthet, viskositet, spesifikk varmekapasitet og varmeledning som er relevant for brønnen 10 bestemmes fortrinnsvis for bruk sammen med modellen 30.

Den brukerspesifiserte geometri av brønnen 10 og dens konstruksjon brukes til å bygge opp den statisk fysiske domene som likningene for strømning og varme løses for. Den omgivende bergart 34 er inkludert i domenen for beregning av den transiente varme-strømning. Den geologiske temperaturfordeling mot dybden i brønnhullet 12 brukes typisk som en utgangsbetingelse og en grensebetingelse for beregningene av varme-strømning. Brukeren av oppfinnelsen kan, ved å bruke en datamaskininnmatingsinnret-ning så som et tastatur 37, spesifisere massestrømningsmengden for hver fase og temperaturen ved hvert inngangspunkt 24 i brønnen 10. Fluidtrykket kan spesifiseres ved hver av inngangene 24 eller ved brønnhodet 22.

En bedre forståelse av oppfinnelsen kan fremkomme med henvisning til figur 2, som viser et blokkdiagram for et system som generelt er angitt med 38 ifølge oppfinnelsen, som bruker en flerfase fluidstrømningsmengdemodell 30 ved estimering av flerfase fluidstrømningsmengder i en undergrunns brønn. Systemet 38 kan typisk ta form av programvare som befinner seg på en datamaskin 32, selv om det alternativt kan befinne seg et nettverk 46 som kan være tilkoplet til datamaskinen 32 gjennom en kommunika-sjonsforbindelse 48. Modellen 30 kan være lagret ved hjelp av generelt tilgjengelige midler for lagring av forhåndsprogrammerte, maskinlesbare instruksjoner, hvilket er kjent innen faget.

En datavei 31 strekker seg inn i brønnhullet 12. Dataveien 31 tilfører transiente data til modellen 30, så som for eksempel data 42 for målt trykk og temperaturdata 43 som er målt i forskjellige nedihullslokaliseringer. Ytterligere data 44 som vedrører transiente tilstander av brønnen kan også fremskaffes, så som for eksempel om hvorvidt bestemte ventiler er blitt åpnet eller stengt, eller om hvorvidt bestemte produksjonsfluider er blitt innført i brønnhullet 12.1 tillegg kan statiske data 40, så som data som beskriver fysiske lover og egenskaper ved olj ekonfigurasj oner og/eller materialer, også fremskaffes til modellen 30. Selv om innsamlingene av data er vist separat på figur 2 kan dataene befinne seg i datamaskinen 32 eller et annet sted, så som i en ekstern database som er distribuert over hele nettverket 46. Det skal også forstås at datamaskinen 32 kan være loka-lisert ved brønnhodet eller fjernt fra stedet, mange miles borte.

I modellen 30 brukes fortrinnsvis en fremgangsmåte med en endelig differanse for å løse de partielle differensiallikninger som er kjent innen fagområdene for fluidstrøm-ning og varmestrømning. Brønndomenen deles inn i mindre enheter med et rutenett som dekker den vertikale og radiale rommelige domene. Forandringen over tid av strøm-nings- og varmevariasjoner over den rommelige domene beregnes ved å dele tiden opp i mindre enheter i variable trinn. Ved hvert tidstrinn beregnes fluidstrømningen langs strømningsløpet ved bruk av en eksplisitt løsningsmetode. Varmestrømningslikningen løses fortrinnsvis ved bruk av metoden med Alternate Direction Implicit ("ADI") som er kjent innen fagområdene, selv om andre teknikker kan brukes.

Figur 3 er et prosessflytdiagram som viser en foretrukket implementering av fremgangsmåten for flerfase fluidmengde ifølge oppfinnelsen, som opererer ved bruk av de foretrukne teknikker som er beskrevet ovenfor. Som vist i trinn 100 blir et initialt esti-mat av strømningsmengden fra hvert stratum eller sone som skal produseres innsamlet og matet inn i beregningene. I trinn 102blir statiske data, som fortrinnsvis inkluderer egenskaper ved brønnen 10, så som geometrien til brønnhullet 12, egenskaper ved brønnfluider og faststoffer, data for trykk/volum/temperatur (Pressure/Volume/- Temperature, "PVT") for hydrokarboner og vann, formasjonsegenskaper og uforstyrret temperaturfordeling i formasjonen lagt inn i modellen 30. Initiale tilstander fra brønn-hullet kan også legges inn i modellen 30. De initiale tilstander kan enten være initiale statiske tilstander eller initiale stabile strømningstilstander.

I tilfeller hvor verken det statiske temperaturprofil for en tilstand med null strøning er kjent, eller et temperaturprofil med en initial strømningstilstand er kjent, kan modellen 30 mates med et datasett for en initial tilstand fra en annen kilde. Et ikke-begrensende eksempel på et slikt datasett for en initial tilstand kan være når et servicefirma ankom-mer på et brannsted som allerede har installert temperatur- og/eller trykksensorer, og brønnen allerede produserer av seg selv, og en mulighet for å stenge brønnen eller kjø-ring av en produksjonslogg ikke eksisterer eller ikke er økonomisk forsvarlig. Service-firmaet kan sette opp et grensesnitt mot en overflateboks som mottar målingene fra DTS'en og/eller trykksensorutganger, og som tar et avlesningssett av en "initial tilstand" mens brønnen produserer. Dette avlesningssettet med initial tilstand blir deretter matet inn i modellen 30 sammen med et "initialt" strømningsprofil som er utledet fra en separat teoretisk modell, virkelige offset brønndata, en empirisk modell for fel-tet/reservoaret, felt- eller reservoarstatistikk eller en hvilken som helst alternativ model-leringsmåte. Fra dette startpunktet blir målte endringer i temperatur- og trykkprofilet over tid matet inn i den iterative modellen 30. Andre parametere som hører til en bestemt brønn kan selvsagt også mates inn for inkorporering i modellen 30.

Som her brukt skal uttrykket "stabil strømning" gjelde for de situasjoner hvor strøm-ningsmengdene fra de forskjellige inngangene 24 etter en lang periode med produksjon har roet seg ned til konstante verdier, og det samme gjelder for trykk- og temperaturpro-filer i et hvilket som helst strømningsløp i brønnhullet. Brønnen er nå i en stabil tilstand (eller tilnærmet dette, slik at den kan modelleres ved bruk av en stabil løsning på simu-leringsproblemet) ved starten av måleprosessen. Stabile strømningsdata kan brukes som den initiale tilstand for modellen 30, hvorfra den etterfølgende transiente strømning kan antas å opptre og modelleres. I tillegg kan de initiale stabile flerfase strømningsmeng-dene som kommer inn i brønnhullet 12 ved hvert inngangspunkt 24 estimeres sammen med de samme strømningsmengdene etter den endringen som forårsaket den transiente tilstand.

Transiente brønndata måles, trinn 104, fortrinnsvis ved å inkludere trykk- og temperaturdata i brønnhullet 12 ovenfor hver strømningsinngang som produseres. Det skal forstås at målingen ovenfor hver strømningsinngang ikke er nødvendig for løsningen av det omvendte problem. Trykk- og temperaturmålinger kan også fremskaffes for forskjellige andre lokaliseringer nede i hullet og ved brønnhodet 22. Volumetriske strøm-ningsmengdemålinger for hver fase ved brønnhodet 22 fremskaffes også. I trinn 106 kjøres den matematiske modell for brønnhullet 12 for å beregne de forventede trykk- og temperaturverdier ved sensorlokaliseringene nede i hullet, de forventede volumetriske fasestrømningsmengder ved brønnhullet 22, og sensitivitetskoeffisienter for modellens respons overfor hver fasestrømningsmengde ved hver fluidinngangslokalisering.

Med fortsatt henvisning til figur 3, i trinn 108, sammenliknes den forventede volumetriske strømning ved brønnhodet for hver fase som er beregnet i trinn 106 med den målte volumetriske fasestrømningsmengde som fremkom i trinn 104.1 trinn 108 blir også de modellberegnede forventede trykk- og temperaturverdier for forskjellige brønnlokalise-ringer i trinn 106 fortrinnsvis sammenliknet med de målte temperatur- og trykkverdier som ble fremskaffet i trinn 104 med hensyn til de samme brønnlokaliseringer. I trinn 108 blir følgelig de faktiske transiente data sammenliknet med de beregnede forvent-ninger for modellen. Akseptable toleransenivåer er fortrinnsvis forhåndsvalgt for sam-menlikningene.

Som vist med pilveien 110, i trinn 112, kan avviket mellom de beregnede og målte stør-relser (i trinn 108) brukes sammen med sensitivitetskoeffisientene for modellen (fra trinn 106) for å bestemme de endringer som er nødvendige for estimatet av fasestrøm-ningsmengder ved hvert brønninngangspunkt. På denne måte kan modelleringssammen-likningene gjentas, idet man følger pilveien 114 inntil en tilnærmet overensstemmelse (innenfor akseptable toleranser) fremkommer mellom de beregnede brønnegenskaper og beslektede strømningsmengder og målte brønnegenskaper og strømningsmengder. Som vist med pilveien 116, hvis de målte volumetriske fasemengder og trykk- og tempera-turavlesninger er i tolererbar overensstemmelse med de forventede verdier som er forut-sagt av modellen 30, fremskaffes de endelige estimater av flerfase strømningsmengde-ne, som vist i trinn 118.

Figur 4 er et arkitektonisk blokkdiagram som viser de forskjellige innmatinger som brukes av en modell, så som modellen 30, som kan brukes av systemet 38 for å estimere flerfase fluidstrømningsmengder ifølge oppfinnelsen. Som vist på figur 4 kan modellen 30 befinne seg på en datamaskin 32. Det kan selvsagt tenkes at datamaskinen 32 i virke-ligheten har form av flere datamaskiner som er forbundet i et distribuert datamask-innettverk, og at modellen 30 kan accesseres og implementeres enten ved brønnhodet 22 eller fjernt fra stedet.

Statisk fysiske karakteristika 60 for undergrunnsbrønnen måles, så som brønngeometri, og tilføres til modellen 30. Tilsvarende blir kjente reologiske karakteristika for fluider som produseres av eller innføres inn i brønnen tilført til modellen i blokk 62. Statisk termiske karakteristika, representert av blokken 64, for både brønnhullet 12 og den omgivende formasjon og fluider blir også tilført til modellen 30. Fortrinnsvis, som vist ved blokkene 66 henholdsvis 68, blir transient trykk og transient temperatur målt på en flerhet av lokaliseringer nede i hullet for å tilføres til modellen 30. Relasjonen mellom trykk og temperatur kan selvsagt også brukes til å supplere eller erstatte valgte data for transient trykk og temperatur.

Fortrinnsvis, som vist i boks 70, tilføres strømningsmengden ved brønnhodet også til modellen 30. De transiente data, i dette eksempelet representert av blokker 66, 68 og 70, tilføres kontinuerlig til modellen 30 eller kan tilføres ved regelmessige intervaller. Modellen 30 bruker data for statisk eller stabil initial strømningstilstand, og målte transiente data som er tilgjengelige for å løse med hensyn til estimerte flerfase strømnings-mengder, som angitt i blokk 72. Den estimerte flerfase strømningsmengde 74 kan også brukes i en iterativ prosess for å justere modellen 30.

Oppfinnelsen bruker følgelig data for statisk eller stabil initial strømningstilstand og målte transiente data som er tilgjengelige for å danne en modell 30 for den bestemte brønnen, som angitt i blokk 72. Ved bruk av modellen og pågående målinger som er innsamlet fra brønnen bestemmer systemene og fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen nøyaktige og rettidige estimater av nedihulls flerfase fluidmengder, hvilket tilveiebringer vesentlige fordeler i forbedret flerfase strømningsprofilering, produksjonsovervåking og beslutninger vedrørende injeksjon, overhaling og stimulering.

Utførelsene som er vist og beskrevet ovenfor er kun eksemplifiserende. Selv om tallrike karakteristika og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse i den foregående beskrivelse er blitt lagt frem sammen med detaljer ved fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen er redegjørelsen kun illustrativ, og det kan gjøres endringer innenfor prinsip pene ved oppfinnelsen i den fulle utstrekning som er angitt ved den brede generelle be-tydning av de uttrykk som brukes i de vedføyde krav.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til estimering av flerfase fluidstrømningsmengder i en undergrunns-brønn,karakterisert vedat den omfatter trinn for: innmating av stabile strømningskarakteristika for undergrunnsbrønnen; innmating av de reologiske karakteristika for de produserte og statiske fluider som er tilstede i brønnen; innmating av statisk termiske karakteristika for undergrunnsbrønnen; innmating av transiente temperaturkarakteristika for undergrunnsbrønnen; innmating av transiente trykkarakteristika for undergrunnsbrønnen; innmating av strømningsmengde ved brønnhodet; og modellering av undergrunnsbrønnen ved bruk av de stabile strømningskarakte-ristika og de transiente brønnkarakteristika, og strømningsmengde for å estimere flerfase fluidstrømningsmengder i undergrunnsbrønnen.

2. System til estimering av flerfase fluidstrømningsmengder i en undergrunnsbrønn,karakterisert vedat det omfatter: en datamaskin for å kjøre programvare, hvilken datamaskin omfatter brukerinnmatingsmidler og visningsmidler; programvare for flerfase fluidstrømningsmengde som kan kjøres fra datamaskinen, idet programvaren videre omfatter en simuleringsmodell som er tilpasset til mottak av datainnmatinger som korresponderer til nedihullstrykk- og temperaturmålinger, og for beregning av en flerhet av massestrømningsmengder fra flerfasefluider som strøm-mer i en undergrunnsbrønn.