用于提供烃生产系统的产值和/或排放的信息的系统和方法技术方案

技术编号:21958694 阅读:18 留言:0更新日期:2019-08-24 22:01
一种用于提供烃生产系统1的产值和/或排放的信息的系统101,系统101包括:构造为测量烃生产系统的各自的多个测量参数109的多个传感器102、103、104、105、106、107、108;用于将多个指定参数114输入至系统101中的输入接口111;以及构造为基于测量参数109和指定参数114实时地确定烃生产系统1的产值和/或排放的处理器110。

Systems and methods for providing information on production value and/or emissions of hydrocarbon production systems

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供烃生产系统的产值和/或排放的信息的系统和方法
本专利技术涉及用于提供关于烃生产系统的产值和/或排放值以及可能的详细设备性能的信息的系统和方法。
技术介绍
目前,通过各种方式监测烃生产系统。例如,已测量了烃生产系统的总功耗,并且通过以时间间隔采样在上部处理设施处确定流体的组成。然而,在现有技术中烃生产系统的当前状态是在各种软件程序中测量的,这些软件程序未被连接或非用于确定用以优化单个部件和烃类处理系统生产的实时产值和详细排放数据。本专利技术的专利技术人认识到,期望为烃生产系统的控制器提供更多信息以及不同类型的信息,以改善烃生产系统的控制。
技术实现思路
在第一方面中,本专利技术提供了一种用于提供烃生产系统的产值和/或排放的信息的系统,系统包括:构造为测量烃生产系统的各自的多个测量参数的多个传感器;用于将多个指定参数输入至系统中的输入接口;构造为基于测量参数和指定参数实时地确定烃生产系统的产值和/或排放的处理器。该系统还可以提供烃生产系统的单独的子处理系统的性能的详细信息,包括可能的设备退化并且可选地进一步包括未来性能的预测或其他关于烃生产系统的未来状态的信息。本专利技术允许向烃生产系统的控制器提供关于烃生产系统的当前产值和/或排放的实时信息,也提供未来信息的可选预测。这可以允许控制器以明智的且受过良好训练的方式改变用于优化烃生产系统的参数,特别注重使烃生产系统的产值最大化并且/或者排放最小化。本质上,使用测量参数使得可以通过控制器以受过良好训练的/明智的方式来控制烃生产系统,以便于优化产值和排放。在先前技术中,虽然烃生产系统在基于传感器和算法的数个子程序中被监控,但未确定烃生产系统的全体产值和/或排放的实时信息。因此,对于这种先前技术系统,烃生产系统的控制器不能如本专利技术一样,以明智的、受过良好训练的方式来控制烃生产系统,以使烃生产系统的产值最大化并且/或者排放最小化。进一步地,因为本系统可提供子处理系统的性能/效率的信息,可(从测量参数和指定参数)确定(或每个)子处理系统对全体排放的贡献和/或每个子处理系统对产值(或产值的损失)的贡献的信息。该信息也可以被控制器以明智且受过良好训练的方式来控制烃生产系统。然而,在先前技术中,可能的排放的增长或减少的收入不能从子处理系统的性能确定。进一步地,在先前技术中,这种信息并非实时地提供。实时地提供信息还使烃生产系统能够以明智的、受过良好训练的方式控制,特别是以使烃生产系统的产值最大化并且/或者排放最小化为目标。确定的产值和/或排放是与烃生产系统的实时状态有关的技术特征,并且所述确定的产值和/或排放可以通过接收所述信息的控制器来使用,从而以明智的、受过良好训练的方式控制烃生产系统,并且因此可以用于改善控制和烃生产系统的运行。烃生产系统可为陆上的或海上的。其通常为置于地表之内或之上的大型系统,并且当系统离岸时可能延伸至上部平台。如本文所预期的,烃生产系统包括延伸至烃储层内的一个或多个井以及所有必要的子处理系统(诸如阀门、管道、压缩机、洗涤器、泵、热交换器、能量缆线、阀门、发动机、分离器、机器、可变速驱动器、气体涡轮机、发电机、变压器和/或抗水合物生成源),所述子处理系统要求从储层至输出生产烃生产流体(其中生产流体通常以适于长距离运输的状态(例如通过管道或容器)从烃生产流体输出或用于进一步处理(例如精炼))。如本文所预期的烃生产系统通常定位于井/储层的附近。输入接口可为所述指定参数可以输入至系统中的任意的合适的接口。例如,其可为硬件接口,诸如总线、键盘或触摸屏。然而,其也可以为软件接口。处理器可为单个物理处理器。然而,其也可以为共同执行处理器的功能的多个物理处理器。处理器可构造为确定计算的或确定的或预测的参数。由本文所讨论的处理器确定的任意值可被认为是如计算的或确定的或预测的参数,诸如总体的系统的排放和/或产值和/或由单独的子处理系统对排放和/或产值的单独的贡献。如下文更详细的讨论,上述系统允许测量参数和指定参数用于量化烃生产系统的产值和/或排放。所述信息可以由控制器用于如何运行烃生产系统的决策过程中。产值可为全部烃生产系统的总产值(即,全体产值),和/或其可包括遍及烃生产系统在不同的位置处流动的生产流体的产值。产值可通过将流速和成分数据与固定参考烃价格或(来自市场的)实时烃价格相联系来获得。产值可为货币值,或为每时间单位(TU)的货币,诸如挪威币/TU、英镑/TU、美元/TU等等,其中时间单位(TU)可为秒、小时、天或年。排放可为烃生产系统的总排放(即全体排放),并且/或者它们可包括遍及烃生产系统的不同位置处的排放值(例如烃生产系统的不同成分消耗和/或损失的能量,例如对烃生产系统的每个不同成分的排放的贡献)。排放可相当于能量消耗和/或能量损失。排放可以用能量消耗率表征,或者以每单位时间的NOX或CO2生产率来表征,并且可以量化这种排放的地税。由单独的子处理系统消耗的功率可通过气体涡轮机产生,该气体涡轮机可为烃生产系统的一部分,并且可使用由烃生产系产生的气体作为燃料。在这种情况下,可以量化烃燃料气体率,并且可以计算实际成本率或减少的收益。以这种方式,可基于实际动力需求量化确定单独的子处理系统的排放数据和/或燃料率成本。如下文进一步讨论的,由所述子处理系统的故障或降低的性能导致的可能的生产收益减少可被量化并且可用于评估是否应当进行改变,因为实际干预或维修成本通常(至少大约)是已知的。描述为实时地已完成的步骤可包括一定量的时间滞差,即,它们可能不是完全地即时。应当理解真正的实时处理是不实际的,并且对于本专利技术的优点的实现不一定是必要的。例如,确定的/显示的值可比系统的实际状态晚0.1s、0.5s或1s,或可以比系统的实际状态早1s、0.5s或0.1s。实时数据/信息可被认为是“实况的”数据/信息,而不是在使用之前已经存储一段时间的历史数据/信息。系统可包括用于显示信息的显示器。信息可为确定的产值和/或确定的排放,测量参数和/或指定值,或者可由如同下文描述的处理器确定的任意其他值。显示器可为与输入接口相同的物理部件,即,可以存在显示信息并且可以在该处输入参数或指令的单个接口。烃生产系统可包括一个或多个单独的子处理系统。子处理系统可为,或可包括单独的部件。子处理系统可为,或可包括泵、压缩机、发动机、阀门、分离器、热交换器、管道和/或机器等。多个传感器可包括构造为测量各自的多个子处理系统测量参数的多个子处理系统传感器。处理器可构造为确定子处理系统的各自的性能。这些各自的性能可根据排放(例如,功率消耗,或效率,或性能)和/或产值来定义。各自的性能可根据各自的性能如何影响烃生产系统的全体的排放和/或产值来定义。多个传感器可构造为实时的为系统提供测量参数。以该方式,本系统可以监控并且确定与每个子处理系统相关联的性能或排放或产值。这可以为控制器提供关于烃生产系统的详细的信息。现有系统中没有提供这种级别的信息。显示器可构造为在对应于所述显示的信息涉及的实际烃生产系统的各自的位置处的烃生产系统的示意图上的各自的位置处,显示各自的确定的产值、确定的排放、测量参数和/或指定值,和/或由处理器确定的任意其他值。显示器还可显示由处理器确定的项目的预测。指定参数可包括储层数据(诸如烃成分、温度和压力)、常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提供烃生产系统的产值和/或排放的信息的系统,所述系统包括:多个传感器,所述多个传感器构造为测量所述烃生产系统的相应的多个测量参数;输入接口,所述输入接口用于将多个指定参数输入至所述系统中;以及处理器,所述处理器构造为基于所述测量参数和所述指定参数实时地确定所述烃生产系统的所述产值和/或排放。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.09 GB 1618929.21.一种用于提供烃生产系统的产值和/或排放的信息的系统,所述系统包括:多个传感器,所述多个传感器构造为测量所述烃生产系统的相应的多个测量参数;输入接口,所述输入接口用于将多个指定参数输入至所述系统中;以及处理器,所述处理器构造为基于所述测量参数和所述指定参数实时地确定所述烃生产系统的所述产值和/或排放。2.如权利要求1所述的系统,其中所述烃生产系统包括一个或多个单独的子处理系统,其中所述多个传感器包括多个构造为测量各自的多个子处理系统测量参数的子处理系统传感器,并且其中所述处理器构造为使用所述子处理系统测量参数来确定所述子处理系统的各自的性能。3.如权利要求1或2所述的系统,其中所述烃生产系统包括多个子处理系统,并且其中所述确定的排放包括总体的烃生产系统的排放和所述各自的子处理系统的排放。4.如权利要求1、2或3所述的系统,其中所述烃生产系统包括多个子处理系统,其中所述烃生产系统的所述确定的产值包括在所述各自的子处理系统处的产值和总体的所述烃生产系统的产值。5.如权利要求3或4所述的系统,其中所述处理器构造为使用一个或多个所述子处理系统的所述排放和/或产值来确定所述一个或多个子处理系统的维修和/或更换和/或清洁是否会改善总体的所述烃生产系统的所述产值和/或排放。6.如前述任意一项权利要求所述的系统,其中所述指定参数包括储层数据、常量、烃市场价格和/或效率因子。7.如前述任意一项权利要求所述的系统,其中所述测量参数包括由所述烃生产系统在所述烃生产系统中的各个位置处产生的生产流体的压力和/或温度。8.如权利要求7所述的系统,其中所述处理器构造为使用所述压力和/或温度测量值来确定在所述烃生产系统中的所述各个位置处的所述生产流体的实际成分和性质。9.如前述任意一项权利要求所述的系统,其中所述测量参数包括:所述生产流体的流体数据,诸如压力、温度、流速和/或成分;工作流体的流体数据,诸如压力、温度、流速和/或成分;所述烃生产系统的一个或多个单独的子处理系统的所述生产流体的压差;所述烃生产系统的一个或多个单独的子处理系统的工作流体的压差;在所述烃生产系统中的多个位置处的所述生产流体的流速;在所述烃生产系统中的多个位置处的工作流体的流速;在所述烃生产系统的多个位置处的所述生产流体的流体体积密度;在所述烃生产系统的多个位置处的工作流体的流体体积密度;在所述烃生产系统的多个位置处的所述生产流体的盐度或电导率;在所述烃生产系统的多个位置处的工作流体的盐度或电导率;持液量;所述烃生产系统的一个或多个阀门的阀门位置;所述烃生产系统的一个或多个机器的机器数据;所述烃生产系统的一个或多个动力子处理系统的功率消耗;由于所述烃生产系统的一个或多个子处理系统的能量/功率损失;来自所述烃生产系统的一个或多个能量源的排放数据;和/或生产流体的价值。10.如前述任意一项权利要求所述的系统,其中存在多于500、1000、2000、3000、4000或5000个传感器,其测量多于500、1000、2000、3000、4000或5000个各自的测量参数。11.如前述任意一项权利要求所述的系统,其中所述处理器利用多于500、600、700或800种数学关系以基于所述测量参数和所述指定参数实时地确定所述烃生产系统的所述产值和/或排放。12.如前述任意一项权利要求所述的系统,其中所述烃生产系统包括由工作流体冷却或加热的一个或多个子处理系统,其中所述测量参数包括所述工作流体的流体数据,并且其中所述处理器构造为从所述测量的流体数据确定由所述工作流体冷却或加热的所述一个或多个子处理系统的效率。13.如前述任意一项权利要求所述的系统,其中所述烃生产系统包括作用在所述生产流体上以改变所述生产流体的能量的一个或多个子处理系统,其中所述测量参数包括所述生产流体的流体数据,并且其中所述处理器构造为从所述测量的流体数据确定作用在所述生产流体上的所述一个或多个子处理系统的效率。14.如前述任意一项权利要求所述的系统,其中所述烃生产系统包括消耗能量的一个或多个子处理系统,其中所述测量参数包括供应至所述一个或多个子处理系统的能量,并且其中所述处理器构造为从供应至所述一个或多个子处理系统的所述测量能量确定所...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·T·吉布斯加德L·布莱纳A·H·廷斯特维特
申请(专利权)人:艾奎诺能源公司
类型:发明
国别省市:挪威,NO

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