气举操作的自动化方法技术

公开了一种适合于在油井或气井执行人为气举操作的压缩机系统。还公开了一种用于控制该压缩机系统的方法。所公开的方法为井操作员提供了识别和维持引起最小生产压力的气体注入速率的能力。该最小生产压力将由位于表面或任何能够监测井头压力的便利位置的井底传感器或套管压力传感器确定。器或套管压力传感器确定。器或套管压力传感器确定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气举操作的自动化方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月30日提交的第62/893,976号美国临时申请的优先权。
[0003]背景
[0004]使用注入的气体(通常称为气举)来帮助从井中生产液体是一种平衡做法。气体过量注入会确保液体提升到表面，但会增加生产过程中的摩擦，并可能减少从地层流入井的流体流动。气体注入不足将无法将液体提升至表面，并将导致井内流体积聚，进一步限制流体流动和导致生产损失。因此，该行业将受益于能够连续管理气体注入速率以补偿生产压力变化的方法和设备。
[0005]专利技术概述
[0006]在一个方面，本公开内容提供了一种控制用于气举操作的压缩机系统的方法。该方法包括以下步骤：
[0007]以足以从井中提升所有液体的初始气体注入速率来操作该压缩机系统；
[0008]以大于初始气体注入速率的第一增量气体注入速率操作压缩机系统运行第一增量时间段；
[0009]在第一增量时间段内持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；
[0010]确定增量时间段内的平均生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制用于气举操作的压缩机系统的方法，包括：以足以从井中提升所有液体的初始气体注入速率来操作所述压缩机系统；以大于所述初始气体注入速率的第一增量气体注入速率，操作所述压缩机系统运行第一增量时间段；在所述第一增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述增量时间段内的平均生产压力；以第二增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第二增量时间段，其中所述第二增量气体注入速率大于所述第一增量气体注入速率；在所述第二增量时间段内持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述第二增量时间段内的平均生产压力；以第三增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第三增量时间段，其中所述第三增量气体注入速率大于所述第二增量气体注入速率；在所述第三增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述第三增量时间段内的平均生产压力；识别从井中卸载所有流体时产生最低生产压力的增量气体注入速率；将所识别的增量气体注入速率设定为所述压缩机系统的可使用气体注入速率，并操作所述压缩机系统以从井中生产所有流体。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在所述第三增量时间段之后，以第四增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第四增量时间段，其中所述第四增量气体注入速率大于所述第三增量气体注入速率；在所述第四增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；以及确定所述第四增量时间段内的平均生产压力。3.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在所述第三增量时间段之后，以第四增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第四增量时间段，其中所述第四增量气体注入速率大于所述第三增量气体注入速率；在所述第四增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述第四增量时间段内的平均生产压力；在所述第四增量时间段之后，以第五增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第五增量时间段，其中所述第五增量气体注入速率大于所述第四增量气体注入速率；在所述第五增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；以及确定所述第五增量时间段内的平均生产压力。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述第三增量时间段之后，以第四增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第四增量时间段，其中所述第四增量气体注入速率大于所述第三增量气体注入速率；在所述第四增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述第四增量时间段内的平均生产压力；在所述第四增量时间段之后，以第五增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第五增量时间段，其中所述第五增量气体注入速率大于所述第四增量气体注入速率；在所述第五增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；
确定所述第五增量时间段内的平均生产压力；在所述第五增量时间段之后，以第六增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第六增量时间段，其中所述第六增量气体注入速率大于所述第五增量气体注入速率；在所述第六增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；以及确定所述第六增量时间段内的平均生产压力。5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一增量时间段、所述第二增量时间段和所述第三增量时间段期间，气体注入速率的增加为大约20mscfd至大约80mscfd。6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一增量时间段、所述第二增量时间段和所述第三增量时间段期间，气体注入速率的增加为大约20mscfd至大约25mscfd。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述生产压力是由井底传感器直接测量的，或者是基于由表面套管压力传感器提供的压力读数而计算的。8.根据权利要求1所述的方法，还包括记录在所述增量时间段期间产生最低平均生产压力的流体流动速率、气体生产速率和气体注入速率的井条件的步骤。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述增量时间段持续大约24小时至大约72小时。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述增量时间段持续大约36小时至大约60小时。11.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：估计流体流出井的最大流动速率(q
max
)和流体流出井的最大流动速率时的平均储层压力使用井底传感器测量所述生产压力，或使用表面传感器测量表面套管压力并且计算所述生产压力；使用所测量或计算的生产压力以及q
max
和的估计值来计算从井孔中卸载所有流体所需的总气体注入速率；将所计算的总气体注入速率与从井中卸载所有流体时产生所述最低生产压力的气体注入速率进行比较，如果所计算的总气体注入速率在从井中卸载所有流体时产生所述最低生产压力的气体注入速率的容差范围内，则将q
max
和的值设置为静态值，用于计算卸载井内所有液体所需的最小气体注入速率；计算卸载井内所有液体所需的最小气体注入速率；以及引导所述压缩机系统以所计算的最小气体注入速率操作。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述气体注入速率的所述容差范围是5％。13.根据权利要求11所述的方法，其中计算卸载井内所有液体所需的最小气体注入速率的步骤，还包括以下步骤：监测水、气体和油流出井的流体流动速率；监测井底压力或利用监测到的表面套管压力来计算井底压力；计算将所有流体带出井所需的总气体流动速率；从所计算的、将所有流体带出井所需的总气体流动速率减去气体流出井的流动速率，以提供卸载井内所有液体所需的最小气体注入速率；以及以卸载井内所有液体所需的最小气体注入速率操作所述压缩机系统。14.根据权利要求13所述的方法，其中计算将所有流体带出井所需的总气体流动速率
的步骤是迭代计算，所述迭代计算重复进行，直到所计算的、将所有流体带出井所需的总气体流动速率在先前迭代计算的5mscfd以内。15.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：将临界气体注入速率与气体流出井的流动速率进行比较，以及当所述临界气体注入速率小于气体流出井的流动速率时停止压缩机系统的操作。16.一种控制用于气举操作的压缩机系统的方法，包括：以足以从井中提升所有液体的初始气体注入速率来操作所述压缩机系统；以小于所述初始气体注入速率的第一增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第一增量时间段；在所述第一增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述增量时间段内的平均生产压力；以第二增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第二增量时间段，其中所述第二增量气体注入速率小于所述第一增量气体注入速率；在所述第二增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述第二增量时间段内的平均生产压力；以第三增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第三增量时间段，其中所述第三增量气体注入速率小于所述第二增量气体注入速率；在所述第三增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述第三增量时间段内的平均生产压力；识别从井中卸载所有流体时产生最低生产压力的增量气体注入速率；以及将所识别的增量气体注入速率设定为所述压缩机系统的可使用气体注入速率，并操作所述压缩机系统以从井中生产所有流体。17.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：在所述第三增量时间段之后，以第四增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第四增量时间段，其中所述第四增量气体注入速率小于所述第三增量气体注入速率；在所述第四增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；和确定所述第四增量时间段内的平均生产压力。18.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：在所述第三增量时间段之后，以第四增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第四增量时间段，其中所述第四增量气体注入速率小于所述第三增量气体注入速率；在所述第四增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述第四增量时间段内的平均生产压力；在所述第四增量时间段之后，以第五增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第五增量时间段，其中所述第五增量气体注入速率小于所述第四增量气体注入速率；在所述第五增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；以及确定所述第五增量时间段内的平均生产压力。19.根据权利要求16所述的方法，还包括：在所述第三增量时间段之后，以第四增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第四增量时间段，其中所述第四增量气体注入速率小于所述第三增量气体注入速率；
在所述第四增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述第四增量时间段内的平均生产压力；在所述第四增量时间段之后，以第五增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第五增量时间段，其中所述第五增量气体注入速率小于所述第四增量气体注入速率；在所述第五增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述第五增量时间段内的平均生产压力；在所述第五增量时间段之后，以第六增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第六增量时间段，其中所述第六增量气体注入速率小于所述第五增量气体注入速率；在所述第六增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；以及确定所述第六增量时间段内的平均生产压力。20.根据权利要求16所述的方法，其中在所述第一增量时间段、所述第二增量时间段和所述第三增量时间段期间，气体注入速率的增加为大约20mscfd至大约80mscfd。21.根据权利要求16所述的方法，其中在所述第一增量时间段、所述第二增量时间段和所述第三增量时间段期间，气体注入速率的增加为大约20mscfd至大约25mscfd。22.根据权利要求16所述的方法，其中所述生产压力是由井底传感器直接测量的，或者是基于由表面套管压力传感器提供的压力读数而计算的。23.根据权利要求16所述的方法，还包括记录在所述增量时间段期间产生最低平均生产压力的流体流动速率、气体生产速率和气体注入速率的井条件的步骤。24.根据权利要求16所述的方法，其中所述增量时间段持续大约24小时至大约72小时。25.根据权利要求16所述的方法，其中所述增量时间段持续大约36小时至大约60小时。26.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：估计流体流出井的最大流动速率(q
max
)和流体流出井的最大流动速率时的平均储层压力使用井底传感器测量所述生产压力，或使用表面传感器测量表面套管压力并且计算所述生产压力；使用所测量或计算的生产压力以及q
max
和的估计值来计算从井孔中卸载所有流体所需的总气体注入速率；将所计算的总气体注入速率与从井中卸载所有流体时产生所述最低生产压力的气体注入速率进行比较，如果所计算的总气体注入速率在从井中卸载所有流体时产生所述最低生产压力的气体注入速率的容差范围内，则将q
max
和的值设置为静态值，用于计算卸载井内所有液体所需的最小气体注入速率；计算卸载井内所有液体所需的最小气体注入速率；以及引导所述压缩机系统以所计算的最小气体注入速率操作。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述气体注入速率的所述容差范围是5％。28.根据权利要求26所述的方法，其中计算卸载井内所有液体所需的最小气体注入速率的步骤，还包括以下步骤：监测水、气体和油流出井的流体流动速率；监测井底压力或利用监测到的表面套管压力来计算井底压力；计算将所有流体带出井所需的总气体流动速率；
从所计算的、将所有流体带出井所需的总气体流动速率减去气体流出井的流动速率，以提供卸载井内所有液体所需的最小气体注入速率；以及以卸载井内所有液体所需的最小气体注入速率操作所述压缩机系统。29.根据权利要求28所述的方法，其中计算将所有流体带出井所需的总气体流动速率的步骤是迭代计算，所述迭代计算重复进行，直到所计算的、将所有流体带出井所需的总气体流动速率在先前迭代计算的5mscfd以内。30.根据权利要求28所述的方法，还包括以下步骤：将临界气体注入速率与气体流出井的流动速率进行比较，以及当所述临界气体注入速率小于气体流出井的流动速率时停止压缩机系统的操作。31.一种控制用于气举操作的压缩机系统的方法，包括：以足以从井中提升所有液体的初始气体注入速率来操作所述压缩机系统；以大于所述初始气体注入速率的第一增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第一增量时间段；在所述第一增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述增量时间段内的平均生产压力；以第二增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第二增量时间段，其中所述第二增量气体注入速率小于所述第一增量气体注入速率；在所述第二增量时间段期间持续从井中生产液体，同时监测井内的生产压力；确定所述第二增量时间段内的平均生产压力；以第三增量气体注入速率操作所述压缩机系统运行第三增量时间段，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁克斯，
申请(专利权)人：弗洛吉斯蒂克公司，
类型：发明
国别省市：