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基本信息

項目名稱：
氣田生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測的方法研究及預(yù)測軟件的設(shè)計開發(fā)
小類：
能源化工
簡介：
該項目是基于我國對氣田生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測相關(guān)研究不完善的情況下，通過對大牛地氣投產(chǎn)七年來數(shù)百口氣井?dāng)?shù)十萬組生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用數(shù)學(xué)建模的思想，編寫了氣田生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測軟件。該軟件可以對單井和集氣站的生產(chǎn)動態(tài)進行較好的預(yù)測，進行有效的生產(chǎn)指導(dǎo)與管理。有助于達到實施科學(xué)管理，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)氣田生產(chǎn)效益最大化的目的。
詳細(xì)介紹：
通過閱讀文獻發(fā)現(xiàn)我國在氣田生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測的相關(guān)研究中，尤其對氣田生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測軟件的相關(guān)研究與開發(fā)并不完善，雖然有較成熟的單井生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測理論，但我國相應(yīng)的預(yù)測軟件的開發(fā)并不多見，大多數(shù)軟件的預(yù)測功能有限，尤其在集氣站生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測這一方面的研究是很少有人涉足的。我們知道，在實際的生產(chǎn)過程中，通過準(zhǔn)確的生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測不僅可以對未開采的氣井選擇合理的開發(fā)方案，還可以對已開發(fā)的氣井進行有效的生產(chǎn)指導(dǎo)與管理。因此，準(zhǔn)確的生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測模型與相應(yīng)的軟件開發(fā)與完善對氣井的開發(fā)生產(chǎn)起著至關(guān)重要的指導(dǎo)作用。 通過相關(guān)理論知識的學(xué)習(xí)與對氣田和氣井歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行的必要分析，提出預(yù)測方法及預(yù)測模型，并給出適應(yīng)實際生產(chǎn)過程的預(yù)測模型及建立方法和預(yù)測生產(chǎn)指標(biāo)的計算方法。利用計算機編程軟件編寫氣田生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測軟件，達到預(yù)期要求中對氣田生產(chǎn)過程的動態(tài)模擬與預(yù)測。 預(yù)測軟件不僅能預(yù)測氣井生產(chǎn)經(jīng)歷的穩(wěn)產(chǎn)期與遞減期兩個完整時期的生產(chǎn)動態(tài),并生成相應(yīng)的圖表與圖形，直觀的了解各個生產(chǎn)指標(biāo)隨時間的變化趨勢，而且還能由單井的歷史壓力數(shù)據(jù)預(yù)測氣井本身壓力變化規(guī)律和集氣站的壓力變化規(guī)律。設(shè)計的軟件能夠?qū)ξ撮_采的氣井進行投產(chǎn)前的動態(tài)預(yù)測，有助于選擇合理的工作制度，進行有效的技術(shù)經(jīng)濟評價。還可以對已開發(fā)的氣井進行有效的生產(chǎn)指導(dǎo)與管理，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)氣田生產(chǎn)效益最大化的目的。

作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

通過閱讀文獻發(fā)現(xiàn)我國在氣田生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測的相關(guān)研究中，尤其對氣田生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測軟件的相關(guān)研究與開發(fā)并不完善，雖然有較成熟的單井生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測理論，但我國相應(yīng)的開發(fā)并不多見，大多數(shù)軟件的預(yù)測功能有限，尤其在集氣站生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測這一方面。而在實際的生產(chǎn)過程中，通過準(zhǔn)確的生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測不僅可以對未開采的氣井選擇合理的開發(fā)方案，還可以對已開發(fā)的進行有效的生產(chǎn)指導(dǎo)與管理。因此，準(zhǔn)確的生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測模型與相應(yīng)的軟件開發(fā)與完善對氣井的開發(fā)生產(chǎn)起著重要的指導(dǎo)作用。 通過相關(guān)理論知識的學(xué)習(xí)與對氣田和氣井歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行的必要分析，提出預(yù)測方法及預(yù)測模型，并給出適應(yīng)實際生產(chǎn)過程的預(yù)測模型及建立方法和預(yù)測生產(chǎn)指標(biāo)的計算方法。利用計算機編程軟件編寫氣田生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測軟件，達到預(yù)期要求中對氣田生產(chǎn)過程的動態(tài)模擬與預(yù)測。最后通過實際生產(chǎn)情況得到的數(shù)據(jù)檢驗預(yù)測模型的可信度與預(yù)測軟件的實用價值。 該作品的創(chuàng)新之處主要有三點: 1.運用數(shù)學(xué)建模的方法對集氣站的生產(chǎn)動態(tài)進行預(yù)測; 2 自主設(shè)計開發(fā)軟件對氣田生產(chǎn)動態(tài)進行預(yù)測 ; 3 運用多種建模的方法對單井的生產(chǎn)動態(tài)進行預(yù)測。 技術(shù)關(guān)鍵在于除參考經(jīng)典模型進行分析預(yù)測之外,還使用純數(shù)學(xué)模型GM(1,1)灰色預(yù)測模型和回歸法預(yù)測模型對單井的生產(chǎn)動態(tài)進行預(yù)測分析。建立單井壓力與集氣站平均進站壓力的關(guān)系模型則使用矩陣方程進行數(shù)學(xué)分析計算，得到修正系數(shù)從而確立集氣站的生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測。都得到較好的預(yù)測效果。 主要技術(shù)指標(biāo)氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)真實可靠的情況下，誤差在3%左右。預(yù)測結(jié)果較為理想

科學(xué)性、先進性

1利用較成熟的氣井生產(chǎn)理論，編寫單井生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測軟件，具有科學(xué)的理論依據(jù)與較好的使用價值。 2在國內(nèi)無人用數(shù)學(xué)建模的方法進行預(yù)測研究的背景下，我們創(chuàng)新性的利用數(shù)學(xué)建模的知識，編寫集氣站生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測軟件。體現(xiàn)了該作品的創(chuàng)新性與獨創(chuàng)性，通過實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)檢驗后，建立模型的方法可信度較高，較好的體現(xiàn)了該預(yù)測方法的科學(xué)性與先進性。 3通過設(shè)計開發(fā)的氣井生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測軟件，可以對定井口壓力、定量，以及只定井口壓力兩種生產(chǎn)方式下，氣井穩(wěn)產(chǎn)期、遞減期的預(yù)測，以及不同生產(chǎn)時間對應(yīng)的地層壓力、井底流壓、產(chǎn)氣量、累計產(chǎn)量等生產(chǎn)指標(biāo)的預(yù)測。并能夠生成相應(yīng)的圖形，直觀了解各指標(biāo)隨時間的變化趨勢。 4設(shè)計開發(fā)的集氣站生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測軟件中，運用數(shù)學(xué)建模知識，建立單井的生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測模型，單井生產(chǎn)動態(tài)與集氣站生產(chǎn)動態(tài)之間的關(guān)系模型，集氣站壓力動態(tài)預(yù)測模型，并能夠生成相應(yīng)圖形，直觀了解各指標(biāo)隨時間變化的趨勢，有助于達到實施科學(xué)管理，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)氣田生產(chǎn)效益最大化的目的

獲獎情況及鑒定結(jié)果

由于課題在參賽前仍然處于完善中，并未在任何場合發(fā)表。

作品所處階段

生產(chǎn)階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

該技術(shù)不轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

實物，產(chǎn)品

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測

請參看《氣田計算應(yīng)用軟件說明書》。 技術(shù)特點與優(yōu)勢： 《氣田計算應(yīng)用軟件》基于數(shù)學(xué)建模的理論基礎(chǔ)，運用系統(tǒng)工程理論，各種預(yù)測方法中多次涉及到復(fù)雜循環(huán)迭代計算，很難手工計算。我們設(shè)計的了該應(yīng)用軟件，它可以對定井口壓力、定產(chǎn)量，以及只定井口壓力兩種生產(chǎn)方式下，氣井穩(wěn)產(chǎn)期、遞減期的預(yù)測，以及不同生產(chǎn)時間對應(yīng)的地層壓力、井底流壓、產(chǎn)氣量、累計產(chǎn)氣量等生產(chǎn)指標(biāo)的預(yù)測。能夠生成相應(yīng)的圖形，了解各指標(biāo)隨時間的變化趨勢。特點：操作簡單，顯示內(nèi)容豐富靈活。 應(yīng)用范圍及推廣前景： 在氣田開發(fā)中,氣井生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測是礦場進行動態(tài)分析、制定合理開發(fā)方案和進行技術(shù)經(jīng)濟評價的重要依據(jù)。而國內(nèi)相應(yīng)研發(fā)的氣井生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測軟件較少，預(yù)測功能比較有限。 而這款軟件對單井和氣站的預(yù)測，經(jīng)檢驗結(jié)果較為理想。 市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測： 現(xiàn)在市場銷售的預(yù)測軟件中，擁有集氣站壓力預(yù)測的功能基本沒有，在市場上有一定的優(yōu)勢。 由于該軟件在現(xiàn)場進行過投產(chǎn)，與實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)做過對比，誤差在生產(chǎn)的允許范圍內(nèi)，具有較好的現(xiàn)實價值！

同類課題研究水平概述

經(jīng)調(diào)研，國內(nèi)對單井生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測的研究中，對單井的生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測有比較成熟的理論依據(jù)，但相應(yīng)研發(fā)預(yù)測軟件較少，預(yù)測功能比較有限。在集氣站生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測難度較大是因為集氣站的生產(chǎn)動態(tài)，需要針對實際生產(chǎn)情況而定。 經(jīng)調(diào)研，國外研究同類課題并制作成軟件的公司有加拿大的Neotec公司的W-P-F工程軟件，斯倫貝謝的Pipesim軟件。 Neotec公司主要研發(fā)了三套軟件，即WELLFLO，PIPEFLO，F(xiàn)ORGAS/FOROIL，主要是集油氣藏流入動態(tài)，單井分析與優(yōu)化設(shè)計，地面管道/設(shè)備分析計算，井網(wǎng)/管網(wǎng)分析等為一體的分析模擬工具，可以設(shè)計模擬從油藏到地面煉化廠的整個生產(chǎn)系統(tǒng)。 在氣井單井分析與優(yōu)化設(shè)計方面，Neotec主要是利用WELLFLO來解決問題，WELLFLO含有三個子界面：Production，Expert，Rigsite。軟件的流體模型包括：凝析氣、組分、干氣模型；針對各種井型做計算，直井、斜井、水平井、任意井眼軌跡，主要計算井筒壓力、溫度剖面、持液率等；IPR產(chǎn)能分析；預(yù)測水合物的生成溫度、生成位置，并對水合物的預(yù)防措施進行模擬和評價，提供的預(yù)防措施包括注甲醇、井下電纜加熱、注熱流體循環(huán)、還空流體替換等，并對各種措施進行敏感性分析；；油管特性曲線、井口產(chǎn)能曲線分析；氣舉設(shè)計；ESP電潛泵設(shè)計； FORGAS主要用來做氣田規(guī)劃方案，模塊集合了WELLFLO 及 PIPEFLO模塊的功能,是以時間為步長，對整個氣田,包括井，管網(wǎng)及設(shè)備的生產(chǎn)做預(yù)測。特殊功能如下：注酸性氣體；地下儲氣庫； 流動安全保障分析；氣田開發(fā)方案；CO2 回收；開發(fā)方案優(yōu)化。 斯倫貝謝研發(fā)的PIPESIM 2000是油氣生產(chǎn)系統(tǒng)模擬與優(yōu)化設(shè)計軟件。該軟件可實現(xiàn)油藏、井筒和地面管網(wǎng)的一體化模擬與優(yōu)化設(shè)計，使得對油氣藏和生產(chǎn)系統(tǒng)的模擬和優(yōu)化設(shè)計更具系統(tǒng)性和實施性。 PIPESIM 軟件共有4個模塊組成：氣井生產(chǎn)動態(tài)分析、管道和設(shè)備生產(chǎn)運行分析， GOAL生產(chǎn)優(yōu)化，F(xiàn)PT油田規(guī)劃工具，HOSIM水平井和多分枝井分析。主要功能有：流體黑油和組份模型 PVT物性計算；油氣井IPR計算和產(chǎn)能預(yù)測；油氣井停噴壓力預(yù)測；油氣井節(jié)點分析；油氣井生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計；完井參數(shù)分析設(shè)計；注水井節(jié)點分析；油氣井和注水井系統(tǒng)綜合模擬分析；Eclipse和VIP等格式的油藏數(shù)值模擬數(shù)據(jù)表生成等。
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