本发明专利技术涉及一种油田分层注水井筒液控阀档位智能优选系统及方法，该方法包括构建液压控制阀开度优化模型；输入配注量和井口压力；将模型参数输入至液压控制阀开度优化模型以利用预设模型算法输出求解结果；判断求解结果是否符合预设目标条件，其中，若求解结果符合预设目标条件，则输出当前求解结果；若求解结果不符合预设目标条件，则返回初始输入步骤直至求得满足各层实际注入量和配注量的累计差值误差约束的求解结果其中，求解结果包括输出实际注入量与配注量的最小误差值、液控阀最优档位和各层实际注入量中的一个或多个，且求解结果是以各层实际注入量和配注量的累计差值最小作为目标。最小作为目标。最小作为目标。
【技术实现步骤摘要】
一种油田分层注水井筒液控阀档位智能优选系统及方法
[0001]本专利技术涉及分层智能注水
，尤其涉及一种油田分层注水井筒液控阀档位智能优选系统及方法。
技术介绍
[0002]油田储层非均质性较强，不同层位渗透率差别较大，多采用分层注水的开发方式。为提高注水井开发效果，需根据注水井各层的吸水情况进行分层配注，确保注入水在各层均匀推进，以限制高渗透层的吸水量，提高中低渗透层的注水效果，提高油田采收率。
[0003]油田注水井的分层注水量调配当前主要依靠人工测调井下配水器液控阀档位来实现，由于没有考虑多层配水对全井水力系统的影响，导致了测调作业耗时长，档位选择不精确等问题，难以达到精细注水的要求。
[0004]目前，国内外学者针对分层注水工艺智能测调技术进行了大量研究。刘义刚等(刘义刚,陈征,孟祥海等.渤海油田分层注水井电缆永置智能测调关键技术[J].油气田地面工程,2006,25(2):17
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18)提出了分层注水井电缆永置智能测调技术。将温度、压力、流量等测试单元集成于智能测调工作筒中，以电缆为传输电能和数据的介质，实现地面控制多口井、多层水嘴的连续开关，实时监测井下数据，大幅提高测调效率，缩短作业时间和减小作业空间，解决海上大斜度井、水平井测调难题。
[0005]杨玲智等(杨玲智,于九政,王子建等.关鄂尔多斯超低渗储层智能注水监控技术[J].石油钻采工艺,2017,39(6):756
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759)提出了一种智能注水全过程监控技术，实现了井下分层流量自动测试、自动调节，动态数据长期测试及存储，地面与井下远程无线数据传输，油田数字化系统实时监控等功能，有效控制单层突进，减少无效水循，并真实掌握油藏开发动态过程，达到了精细配水的目的。
[0006]De Li Jia等(De LiJia,Feng ShanWang等.A Novel Multi
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Layer Intelligent Test and Adjustment Technology for Water Injection Well[J].Advanced Materials Research,2012,1611)基于同步动态测试与调整思想，提出并开发了一种适用于超高含水期的智能分层注水技术。整个通过数字时钟校准完成了每一层的同步动态流量调整，从而避免了层间干扰。提高了注水效果，减少了现场工作量。
[0007]赵国忠等(赵国忠,孙巍,何鑫等.基于分层注水数学模型的油藏数值模拟[J].东北石油大学学报,2012,36(6):82
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87)根据油田分层注水资料，分析水嘴的嘴损特性，建立考虑启动压差、水嘴直径等嘴损特性的分层注水数学模型，计算分层注水井各层段液控阀流压，实现嘴损方程与井—网格压力方程的耦合。
[0008]杨玲智等(杨玲智,巨亚锋,申晓莉等.数字式分层注水流动特性研究与分析[J].石油机械,2014,42(10):52
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55)针对低渗透油藏精细分层注水特点，常规分注技术存在实时监控难以及测调过程复杂等问题，提出了数字式分层注水技术，通过分析油管的沿程流阻、水嘴和流量计的阻力损失，建立了数字式分层注水井注水的流动特性分析力学模型。利用该模型可以计算得出井下各层的注水压力及水嘴开度关系，进而优化注水参数，提高分
层注水效果。
[0009]CN114718548A公开了一种缆控分注井注水智能优化控制方法，在同一井筒注水压力系统下，基于当前各层实时流量的监测，利用判定公式和预设的注水合格率对注水井各层当日/当月注水达标情况进行预测，并根据预测结果智能优化调节各注水层单层注水量的过程；对注水层的优化调节控制，利用智能测算系统进行流体动力学数值模拟(CFD)计算，求取关键参数流量系数，再利用流体力学公式，以各层平稳注水、注水达标、整体井筒注水效率最大化为目标，综合水嘴压力损失最小化，求取各层最优注水量和最佳水嘴开度值，通过智能调配器自动调节水嘴开度进行注水满足优化各注水层位注水量需求。
[0010]然而上述技术虽对实现注水分层配注起到了切实可行的作用，但并没有建立注水分层测调优化模型，各层水嘴大小的选择主要通过人工反复调测的方式来实现，从而产生了测试作业耗时长、档位选择不精确等问题，难以达到精细注水的要求。
[0011]张昕等(张昕,周星远,张浩然等.油田注水管网布局优化混合整数非线性规划模型[J].油气田地面工程,2020,39(11):37
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43)为研究注水管网的合理布局，针对注水井区域划分及配水间的站址优化问题建立了混合整数非线性规划模型，采用模拟退火遗传算法进行两阶段求解得到最优的配水间位置。
[0012]付强(付强,余健恩,闫强等.基于Flowmaster的不同阀门开度对供水管网优化[J].排灌机械工程学报,2020,38(03):266
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270+291)以流体管路系统为研究对象，对系统整体进行建模，并对闸阀、管道的阻力损失规律进行优化分析，最后针对不同供水工况分别探究了阀门开启度对管道阻力损失的影响，得出最佳阀门开启度。
[0013]Vassileios D等(Vassileios D.Kosmidis,John D.Perkins等.A mixed integer optimization formulation for the well scheduling problem on petroleum fields[J].Computers and Chemical Engineering,2004,29(7))提出了一种混合整数非线性(MINLP)模型，用于油田的采油井生产调度，其中同时考虑了油藏非线性约束，井中的多相流和地表设施的约束。离散变量包括油井的运行状态(开或关)，连续变量包括油的产率。使用所提出的模型可以使石油产量最多增加10％。
[0014]针对现有技术油田分层注水优化控制方法存在的缺陷，本专利技术意在通过数学规划建模的方法，考虑注水井各层注入量和压力的约束，以实际出入量和配注量的最小误差为目标建立混合整数线性规划模型，针对分层注水液控阀档位进行优选，以为注水井的分层注水精细化提供切实可行的优化方案。
[0015]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0016]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种油田分层注水井筒液控阀档位智能优选系统及方法，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。
[0017]为实现上述目的，本专利技术提供了一种油田分层注水井筒液控阀档位智能优选方法，包括：
[0018]构建液压控制阀开度优化模型；
[0019]输入配注量和井口压本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油田分层注水井筒液控阀档位智能优选方法，其特征在于，包括：S1：构建液压控制阀开度优化模型；S2：输入配注量和井口压力；S3：将模型参数输入所述液压控制阀开度优化模型以利用预设模型算法输出求解结果；S4：判断求解结果是否符合预设目标条件，其中，若所述求解结果符合预设目标条件，则输出当前求解结果；若所述求解结果不符合预设目标条件，则返回步骤S2直至求得满足各层实际注入量和配注量的累计差值误差约束的求解结果；其中，所述求解结果包括输出实际注入量与配注量的最小误差值、液控阀最优档位和各层实际注入量中的一个或多个，且所述求解结果是以各层实际注入量和配注量的累计差值最小作为目标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建液压控制阀开度优化模型之步骤包括建立用于表示各层实际注入量和配注量的累计差值的目标函数，所述目标函数表示为：式中：i表示第i配注层，N表示总的配注层数，k表示液控阀的第k档，K表示每个液控阀的总档位数，Q
i,k
表示第i配注层的第k档位打开时的实际注入量，m3；U
i,k
表示第i配注层的第k档位的开关状态，Q
i,k
U
i,k
表示第i层实际注入量，m3；S
i
表示第i层的配注量，m3。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述模型参数包括一项或多项约束条件对应的函数和/或参数数值，其中，所述一项或多项约束条件对应的函数包括各液控阀的档位开关约束函数、液控阀嘴损
‑
流量函数约束中的嘴损函数、液控阀压力约束中的压差函数和各层注水量与配注量误差约束中的误差值函数。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述各液控阀的档位开关约束函数表示为：5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述液控阀嘴损
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流量函数约束中的嘴损函数表示为：Q
i,k
＝f(ΔP
i
,A
i,k
)式中：Q
i,k
表示各档位注入流量，m3；A
i,k
表示各档位对应阀开口截面积，m3；ΔP
i
表示水嘴前后压力差，MPa，f(ΔP
i
,A
i,k
)为...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋健，牛会钊，周晓东，檀竹楠，檀朝銮，
申请(专利权)人：北京金科龙石油技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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