Gręžimas ir gamybos optimizavimas

Pelnas:

• Supraskite dirbtinio intelekto naudojimą gręžimo eigos greičiui (ROP), mechaninei specifinei energijai (MSE) ir optimizavimui realiuoju laiku
• Gebėjimas pozicionuoti mašininį mokymąsi dirbtiniame kelyje (ESP), gręžinio srautą ir lauko optimizavimą gamybos pusėje
• Gebėjimas išbandyti optimizavimo pasiūlymus su eksploatavimo saugos ribomis, įrangos apvalkalu ir lauko inžinieriaus patvirtinimu

Didžiąją dalį naftos telkinio kainos sudaro dvi vietos: gręžinio gręžimas (gręžimas) ir skysčio iškėlimas į paviršių (gamyba). Kiekviena gręžimo valanda yra brangi; Kasdieninės gręžimo išlaidos gali siekti dešimtis tūkstančių dolerių. Gamyboje kiekvieno gręžinio srautas, siurblių efektyvumas ir srauto balansas visame lauke yra tiesioginiai pajamų veiksniai. Optimizavimas – tai geriausio rezultato (greičiausias / saugiausias gręžimas, didžiausia / stabili gamyba) paieška laikantis saugos ribų šiose dviejose srityse. Šiame padalinyje dirbtinį intelektą naudojame nuo gręžimo parametrų realiuoju laiku iki įrangos reguliavimo, nuo gręžinio srauto iki lauko optimizavimo. Nekeičiama taisyklė: optimizavimo pasiūlymas yra pasiūlymas; Jokios rekomendacijos neturi viršyti įrangos mechaninio apvalkalo ar saugos ribos ir negali būti įgyvendinamos be inžinieriaus patvirtinimo.

Gręžimo optimizavimo koncepcijos

• ROP (prasiskverbimo greitis): kiek giliai grąžtas nueina per laiko vienetą (m/val.). Pageidautina jį pakelti, tačiau saugiose ribose.
• WOB (Weight on Bit) ir RPM (sukimosi greitis): pagrindiniai valdymo parametrai, turintys įtakos ROP.
• MSE (mechaninė specifinė energija): energija, sunaudojama uolienų tūrio vienetui sulaužyti. Žemo MSE efektyvumo gręžimas, spygliai yra problemos požymis (grąžto atbukimas, vibracija).
• Gręžimo sutrikimai: slydimas, grąžto sūkurys, sukimo momento svyravimai – sugadinama įranga ir gaišinamas laikas.
• Šulinio kontrolė: susidarymo slėgis, viršijantis purvo slėgį, ir skysčio patekimas į šulinį (smūgis) – saugai svarbu; kelias į sprogimą.

Atsargiai: ROP didinimas ne visada yra gerai. Per didelis WOB sukuria vibraciją ir grąžto pažeidimus; Didelis ROP gali pakenkti šulinių valymui ir užstrigti. Svarbiausia, kad jokia optimizacija negali gerai kontroliuoti saugumo. Nors AI rekomenduoja ROP, sprendimas dėl slėgio valdymo lieka inžinieriui.

Gamybos optimizavimo koncepcijos

• Dirbtinis pakėlimas: sistemos, naudojamos, kai vien tik rezervuaro slėgis negali pakelti skysčio į paviršių. Labiausiai paplitęs yra ESP (elektrinis povandeninis siurblys).
• Mazgų analizė: Srauto sistemos (šulinio dugno, vamzdžio, išleidimo angos) sprendimas nuo rezervuaro iki paviršiaus ir tinkamiausio veikimo taško suradimas.
• Dujinis pakėlimas: skysčio palengvėjimas ir pakėlimas įpurškiant dujas į vamzdį; Įpurškimo greitis turi būti optimizuotas.
• Lauko optimizavimas: daugelio gręžinių, prijungtų prie bendro įrenginio (separatoriaus, kompresoriaus), srautų balansavimas.

Kur AI padeda

• Gręžimas realiuoju laiku: ankstyvas sutrikimų aptikimas ir parametrų rekomendacijos pagal jutiklio srautą (WOB, RPM, sukimo momentas, MSE).
• ROP modeliavimas: rekomenduoti efektyviausią parametrų rinkinį panašioje formoje pagal istorinius gręžimo duomenis.
• ESP stebėjimas ir reguliavimas: efektyvumo sumažėjimo ir kavitacijos rizikos aptikimas pagal siurblio srovės/slėgio duomenis; dažnio nustatymo rekomendacija.
• Dujų pakėlimo optimizavimas: efektyviausio įpurškimo greičio nustatymas pagal įpurškimo ir gamybos santykį.

AI čia yra sprendimų palaikymo įrankis: jis siūlo parametrų langą, inžinierių filtrus su saugos ir įrangos riba.

Žingsnis po žingsnio: saugus optimizavimo ciklas

1. Apibrėžkite ribas. Mechaninis įrangos apvalkalas (maksimalus WOB, RPM, siurblio dažnis), slėgio ribos, saugos slenksčiai. Tai neįveikiami.
2. Paaiškinkite tikslą. ROP, energijos vartojimo efektyvumas ar srauto stabilumas? Optimizuokite vienam tikslui ir apribokite kitus.
3. Gaukite AI rekomendaciją. Leiskite modeliui pasiūlyti parametrų rinkinį ribose; Parašykite priežastį.
4. Filtruoti fizinį pagrįstumą. Ar pasiūlymas suderinamas su žinoma gręžinio / srauto fizika? Ar MSE mažėja, ar didėja nervingumas?
5. Taikyti palaipsniui. Didžiulius pokyčius įgyvendinkite ne vienu žingsniu, o mažais žingsneliais ir stebėjimu.
6. Tegul inžinierius tai patvirtina. Kiekvienas saugai svarbus pakeitimas turi būti patvirtintas lauko inžinieriaus.

Trys mini dėklai: pagal numerius

1 atvejis – pajamingumas naudojant MSE. Vienoje srityje AI stebėjo realaus laiko MSE ir pasiūlė sumažinti WOB ir padidinti RPM tam tikroje formoje 12%; MSE sumažėjo, ROP padidėjo 18%, o vibracija sumažėjo. Rekomendacija buvo ribose ir lauko inžinierius ją įgyvendino palaipsniui. Grynasis pelnas: maždaug 9 valandos vienam šuliniui.

2 atvejis – saugumo ribos prioritetas. Modelis pasiūlė sumažinti purvo slėgį (ECD), kad padidėtų ROP. Bet formavimosi slėgis tame gylyje buvo didelis; Slėgio kritimas kėlė smūgio (skysčio patekimo į šulinį) pavojų. Gręžimo inžinierius atmetė pasiūlymą: šulinio valdymo sauga viršija ROP naudą. AI nežinojo viso saugumo konteksto.

3 atvejis – ESP kavitacijos įspėjimas. ESP srauto ir siurbimo slėgio duomenyse AI anksti pažymėjo kavitacijos riziką (dujų burbuliuką siurblio įleidimo angoje) dėl padidėjusio viršįtampio. Gamybos inžinierius sureguliavo įpurškimą/dažnį ir prižiūrėjo siurblį; Ankstyvas įsikišimas užkirto kelią dešimčių tūkstančių dolerių vertės siurblio gedimui. Modelis anksti perspėjo, sprendimą priėmė inžinierius.

Silpnas raginimas / stiprus raginimas

Silpnas raginimas:

Peržiūrėkite šiuos gręžimo duomenis ir pasakykite man, kaip padidinti ROP.[duomenys]

Galingas raginimas:

Iš toliau pateiktų (anoniminių) gręžinio jutiklių duomenų parengti ROP tobulinimo REKOMENDACIJOS JUOKĄ. Griežti apribojimai: NIEKADA neviršykite šių ribų: maks. WOB=[reikšmė], maks. RPM=[reikšmė], ECD/slėgio langas=[diapazonas]. Nerekomenduojama viršyti ribos. - Naudokite MSE ir vibracijos/sukimo momento indikatorius; Rekomendacija turi sumažinti MSE ir nedidinti disfunkcijos (slydimo) rizikos. - Neduokite jokių rekomendacijų, kurios turi įtakos šulinio valdymui / slėgio saugai; Pažymėkite „Reikalingas gręžimo inžinieriaus patvirtinimas“. - Pateikite pakeitimą kaip laipsniško įgyvendinimo planą. Parašykite priežastis.Duomenys: [jutiklio duomenys ir ribos]

Keturi kopijuojami šablonai

1) MSE diagnozė:

MSE tendenciją interpretuokite pagal toliau pateiktus WOB, RPM, sukimo momento, ROP duomenis. Staigų MSE padidėjimą suderinkite su galima priežastimi (gręžimo bukumas, vibracija, formacijos pasikeitimas). Siūlyti saugų parametrų langą; nurodyti ribas. Duomenys: [jutiklis]

2) Gręžimo disfunkcijos aptikimas:

Tuose sukimo momento / apsukų / sūkių / vibracijos duomenyse ieškokite slydimo ar sukimosi požymių. Rūšiuokite radinius pagal sunkumą ir galimus mechaninius pažeidimus. Pateikite švelninančio parametro pasiūlymą su žyma „būtinas patvirtinimas“. Duomenys: [duomenys]

3) ESP sveikatos patikrinimas:

Žemiau ieškokite ESP srovės, siurbimo / išleidimo slėgio ir dažnio duomenų efektyvumo sumažėjimo, dujų blokavimo ar kavitacijos požymių. Pasiūlykite išankstinio įspėjimo slenkstį; Apribokite kiekvieną rekomendaciją iki saugaus veikimo voko. Duomenys: [ESP duomenys]

4) Dujų keltuvo optimizavimas:

Įvertinkite efektyviausią įpurškimo intervalą pagal toliau pateiktą įpurškimo greitį – gamybos srauto duomenis. Parodykite neigiamą per didelės injekcijos poveikį (praradimą). Apribokite rekomendaciją iki įrangos ir dujų prieinamumo apribojimo. Duomenys: [įpurškimas / gamyba]

Optimizavimo sprendimų sistema

plotas

AI rekomenduoja

fiksuotas apribojimas

Patvirtinimas

ROP/WOB/RPM

Parametrų langas

Mechaninis apvalkalas, vibracija

gręžimo inžinierius

Slėgis/ECD

Informacija / įspėjimas

Gerai kontroliuokite saugumą

Inžinierius (būtina)

ESP dažnis

Rekomendacijos nustatymas

Siurblio darbinis vokas

gamybos inžinierius

dujinis keltuvas

injekcijos greitis

Dujų / gamyklos pajėgumai

lauko inžinierius

Dažnos klaidos

• Padaryti ROP vieninteliu tikslu. Nepaisoma vibracijos, šulinių valymo ir gręžimo naudojimo laiko.
• Saugumo atsargos paaukojimas optimizavimui. Šulinių valdymo / slėgio saugos užtikrinimas ROP padidėjimui.
• Keisti jį dideliais žingsniais. Pasiūlymo taikymas laipsniškai ir be stebėjimo.
• Praleidžiant įrangos voką. Nenustatyti mechaninių ESP / grąžto ribų.
• Praleidžiamas patvirtinimas. Saugumui svarbių pakeitimų įgyvendinimas be inžinieriaus patvirtinimo.

Apibendrinant

• Gręžimo ir gamybos optimizavimas – tai geriausio efektyvumo nustatymas saugos ribose.
• AI teikia galingą sprendimų palaikymą MSE / disfunkcijos aptikimo, ESP stebėjimo ir dujų pakėlimo optimizavimo srityse.
• Jokia rekomendacija neturi viršyti įrangos mechaninio apvalkalo arba šulinio valdymo saugos.
• Raginame aiškiai nustatyti ribas; Taikykite pasiūlymus palaipsniui ir filtruokite juos pagal fizinį pagrįstumą.
• Saugumui svarbius pakeitimus patvirtina lauko inžinierius.

Taikymo užduotis

Pasirinkite skambantį arba ESP scenarijų (atstovas). Pirmiausia užsirašykite tikslias įrangos ribas (maks. WOB/RPM arba siurblio voką). Sugeneruokite optimizavimo pasiūlymą naudodami galingą raginimą. Tada: (1) patikrinkite, ar rekomendacija neviršija kokių nors ribų, (2) pažymėkite rekomendaciją, turinčią poveikį šulinio kontrolei / saugai, kaip „reikalingas patvirtinimas“, (3) paverskite pakeitimą laipsnišku įgyvendinimo planu.

kontrolinis sąrašas

• [ ] Žinau ROP, WOB, RPM, MSE ir ESP sąvokas ir saugius vokus.
• [ ] Optimizavimo raginime aiškiai nustatau įrangos ir saugumo ribas.
• [ ] Aš neaukoju šulinio valdymo / slėgio saugos dėl jokios naudos.
• [ ] Pasiūlymus filtruoju per fizinį pagrįstumą ir taikau palaipsniui.
• [ ] Saugumui svarbius pakeitimus perduodu lauko inžinieriaus patvirtinimui.