一种油田分层注水井筒液控阀档位智能优选系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115929266A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211497698.3(22)申请日2022.11.25(71)申请人北京雅丹石油技术开发有限公司地址102220北京市昌平区科技园区超前路37号6号楼3层申请人北京金科龙石油技术开发有限公司(72)发明人宋健牛会钊周晓东檀竹楠檀朝銮(74)专利代理机构北京之于行知识产权代理有限公司11767专利代理师罗延红(51)Int.Cl.E21B43/20(2006.01)E21B41/00(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图3页(54)发明名称一种油田分层注水井筒液控阀档位智能优选系统及方法(57)摘要本发明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。CN115929266ACN115929266A权利要求书1/2页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3的总档位数，Qi,k表示第i配注层的第k档位打开时的实际注入量，m；Ui,k表示第i配注层的33第k档位的开关状态，Qi,kUi,k表示第i层实际注入量，m；Si表示第i层的配注量，m。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‑流量函数约束中的嘴损函数表示为：Qi,k＝f(ΔPi,Ai,k)33式中：Qi,k表示各档位注入流量，m；Ai,k表示各档位对应阀开口截面积，m；ΔPi表示水嘴前后压力差，MPa，f(ΔPi,Ai,k)为液控阀嘴损‑流量函数，其中，各档位注入流量Qi,k对应的压力函数与各液控阀的档位等级有关。6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述液控阀压力约束中的压差函数表示为：ΔP＝P1‑P2≥02CN115929266A权利要求书2/2页式中：P1表示液控阀的嘴前压力，P2表示液控阀的嘴后压力，其中，P1＝井口压力+液注压力Pw‑沿程摩阻Pf‑局部损失；P2＝地层压力Pr+注入量/平均吸水指数J吸。7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述各层注水量与配注量误差约束中的误差值函数表示为：其中，第i配注层的第k档位打开时的实际注入量Qi,k与第i层的配注量Si间的差值取决于工程预设要求。8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，所述平均吸水指数J吸表示为：式中：Q注2‑Q注1表示两种工作制度下日注水量之差，Pwf2‑Pwf1表示两种工作制度下井底流压之差。9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，所述地层压力Pr表示为：式中：P0表示测调试井时液控阀的嘴前压力，Q表示对应注水层的吸水量。10.一种用于权利要求1～9任一项所述的油田分层注水井筒液控阀档位智能优选方法的系统，其特征在于，包括：建模单元，用于构建液压控制阀开