grensetilstand som er utledet fra Vapnik-ulikhet:

Transkript

1 /NDN PATENTKRAV 1. Produksjonssimulator som implementerer lover for reservoarfysikk og som er egnet for simulering av et modent hydrokarbonfelt, for fremskaffelse av mengder som er produsert per fase, per brønn, for hvert lag eller gruppe av lag og per tid / tidspunkt som en funksjon av produksjonsparametere, hvor produksjonssimulatoren er definert av et sett av parametere α innenfor et område for kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsninger, sammenligner historiske data for det modne hydro- karbonfelt, og viser en prognosepålitelighet som kan karakteriseres i henhold til statistisk læringsteori (Statistical Learning Theory), ved prognose-forventet risiko R(α) forbundet med nevnte parametere α, hvor nevnte område for kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsninger for å bli en produksjonssimulator for hydrokarbonfeltet, er kombinasjonen av brønnoverføringsfysikk og forplantningsfysikk av reservoaret, idet hver slik kandidat- eller mulig produksjonssimulatorløsning er forbundet med og definert av et sett av nevnte parametere α, idet disse parameterne α definerer den kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsning som vil knytte inngangsproduksjonsparametere PPktc til mengdene som er produsert Qφktc. 2. Produksjonssimulator i henhold til krav 1, som er definert av et sett av parametere α innenfor et område for kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsninger, kan demonstrere en prognose-forventet risiko R(α), minimalisering av en grensetilstand 2 som er utledet fra Vapnik-ulikhet: idet R(α) er den prognose-forventede risikoen forbundet med parametere α, Remp(α) er en empirisk risiko forbundet med parametere α, bestemt av en samsvarende prosess med logg- eller historiske data,

2 2 δ er et positivt tall i nærheten av null, idet 1-δ definerer en sannsynlighet for ulikheten, og Φ er en funksjon som er definert ved: hvor h er Vapnik-Chervonenkis-dimensjonen av området for kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsninger S, og m er antall uavhengige målinger som er tilgjengelige i logg- eller historiske data, e er lik exp(1). 3. Produksjonssimulator i henhold til krav 1, hvor et match med historiske data oppnås når: for p% av de eksisterende QφktbHD-verdier, og den kumulerte olje som er produsert over det samme [T1-Xy, T1]-tidsintervallet er nøyaktig opp til ε2, hvor Qφktb er mengder som produseres per fase φ, per brønn k, per lag eller gruppe av lag b og per tidspunkt / tid t, bestemt av produksjonssimulatoren 2, QφktbHD er de samme mengder som produseres per fase φ, per brønn k, per lag eller gruppe av lag b og per tid / tidspunkt t, som finnes i logg- eller historiske data, [T1-Xy, T1] er tidsintervallet som omfatter de siste x år før tid / tidspunkt T1, idet T1 er den siste datoen for hvilken historiske data (HD) er tilgjengelige, og Z [T1,T2] betegner en norm for Z over tidsintervall [T1, T2], ε1 er et positivt tall lite i forhold til 1, ε2 er et positivt tall lite i forhold til 1, og 2 p er et positivt tall nær 0%. 4. Produksjonssimulator i henhold til krav 3, hvor X=, ε1=0,2, ε2=0, og p=90%.

3 3. Produksjonssimulator i henhold til krav 1, hvor Vapnik-tilstanden er uttrykt som der: h er Vapnik-Chervonenkis-dimensjonen av området for kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsninger, og m er antall uavhengige målinger som er tilgjengelige i historiske data. 6. Produksjonssimulator i henhold til krav 1, hvor Vapnik-tilstanden er bekreftet eller verifisert ved å realisere en tilfredsstillende blindtest i løpet av N år, som definert av følgende trinn: - å bestemme samsvarende historiske data til produksjonssimulatoren over et tidsintervall før T-Ny, - å forutse eller prognosere mengder som er produsert over et tidsintervall [T-Ny, T] gitt produksjonsparametere over samme intervall, - blindtesten blir tilfredsstillende når: for p% av alle QφktbHD-verdier, og den kumulerte olje som er produsert over det samme [T-Ny, T]-tidsintervallet er nøyaktig opp til ε2, hvor Qφktb er mengder som produseres per fase φ, per brønn k, per lag eller gruppe av lag b og per tidspunkt / tid t, bestemt av produksjonssimulatoren, QφktbHD er de samme mengder som produseres per fase φ, per brønn k, per lag eller gruppe av lag b og per tid / tidspunkt t, som finnes i logg- eller historiske data, [T-Ny, T] er tidsintervallet som omfatter de siste N år før tid / tidspunkt T, idet T er 2 den siste datoen for hvilken historiske data HD er blitt gjort tilgjengelig, og Z [T1,T2] betegner en norm for Z over tidsintervall [T1, T2], ε1 er et positivt tall lite i forhold til 1, ε2 er et positivt tall lite i forhold til 1, og p er et tall nær 0%.

4 4 7. Produksjonssimulator i henhold til krav 6, hvor p=90%, ε1=0,1 og ε2=0,1 og N=3. 8. Produksjonssimulator i henhold til ethvert av krav 1 til 7, hvor Vapnik- tilstanden er en prognosestabilitetsegenskap bekreftet eller verifisert når hvis og deretter hvor PP er produksjonsparametere, PP er litt varierende produksjonsparametere, QφktbHD er mengder som produseres per fase φ, per brønn k, per lag eller gruppe av lag b og per tid / tidspunkt t, som finnes i logg- eller historiske data, QφktbHD er litt varierende mengder som er produsert per fase φ, per brønn k, per lag eller gruppe av lag b og per tid / tidspunkt t, funnet i litt varierende historiske data, Qφktb er mengder som produseres per fase φ, per brønn k, per lag eller gruppe av lag b og per tidspunkt / tid t, bestemt av produksjonssimulatoren, Qφktb er mengder som produseres per fase φ, per brønn k, per lag eller gruppe av lag b og per tidspunkt / tid t, bestemt av en annen nærliggende produksjonssimulator bestemt ut av litt varierende historiske data, [T0, T] er tidsintervallet fra tidspunkt T0 til tidspunkt T, som er henholdsvis den første og den siste datoen for hvilken historiske data er tilgjengelige, [T, T+Ny] er tidsintervallet som omfatter de N år etter tid / tidspunkt T, og Z [T1,T2] betegner en norm for Z over tidsintervall [T1, T2], ε er et positivt tall lite i forhold til 1, og 2 n er et lite heltall mindre enn. 9. Produksjonssimulator i henhold til krav 8, hvor ε=0,0, n=2 og N=3.

5 . Produksjonssimulator i henhold til krav 1, som er bygget ved å følge trinn med: - å definere innledende detaljert reservoarpartisjon, bergartsegenskaper, lover for reservoarfysikk og lover for brønnfysikk, - å oppskalere nevnte reservoarpartisjon, bergartsegenskaper, lover for reservoar fysikk og lover for brønnfysikk inntil nevnte Vapnik-tilstand blir bekreftet eller verifisert, og - å optimalisere produksjonssimulatoren ved å velge blant de kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsninger, den kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsning som minimaliserer en prognose-forventet risiko R(α). 11. Simulator i henhold til krav, hvor reservoarpartisjonen er oppskalert ved å følge trinn med: - å partisjonere en reservoar G inn i elementære deler Gab, slik at med Gab Ga b = Ø for (a, b) (a, b), hvor a {1...A} beskriver et x-y- område, og b {1...B} beskriver et z-lag, - å gruppere tilstøtende elementære deler Gab som viser homogene bergartsegenskaper, inn i sub- eller undergeologier Gc, hvor c {1...C}. 12. Simulator i henhold til krav, hvor bergartsegenskaper er oppskalert ved å følge et trinn med å beregne gjennomsnitt for bergartsegenskaper RPc over hver undergeologi Gc, i henhold til formelen: hvor Vc er volumet for undergeologi Gc Simulator i henhold til et av krav -12, hvor lover for reservoarfysikk blir opp- skalert på en slik måte at de passer med fungerende parametere av undergeologien Qc, og hvor område- og tidspunkt-skalaer knyttet til undergeologien Gc, blir bestemt på en slik måte at det tilhørende området for kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsninger er konsistent med kompleksiteten for historiske data ved brønn-nivået. 30

6 6 14. Produksjonssimulator i henhold til krav 1, som er bygget ved å følge trinn med: - å definere innledende grov reservoarpartisjon, bergartsegenskaper, lover for reservoarfysikk og lover for brønnfysikk, - å nedskalere nevnte reservoarpartisjon, bergartsegenskaper, lover for reservoar fysikk og lover for brønnfysikk, mens Vapnik-tilstanden holdes verifisert, inntil produksjonssimulatoren matcher historiske data, og - å optimalisere produksjonssimulatoren ved å velge blant de kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsninger, den kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsning som minimaliserer en prognose-forventet risiko R(α).. Simulator i henhold til krav 14, hvor reservoarpartisjonen er nedskalert ved å følge trinn med: - å starte fra hele reservoaret, - å partisjonere eller dele reservoaret inn i undergeologier Gc, hvor c {1...C}, der en betydelig variasjon av egenskaper er tilstede rundt grensen mellom undergeologiene. 16. Simulator i henhold til krav 14, hvor bergartsegenskaper er nedskalerte ved å definere nye separate bergartsegenskaper over hver undergeologi Qc. 17. Simulator i henhold til et av krav 14-16, hvor lover for reservoarfysikk blir nedskalert på en slik måte at de passer med fungerende parametere for undergeologien Gc, og hvor område- og tidspunkt-skalaer knyttet til undergeologien Gc, blir bestemt på en slik måte at det tilhørende området for kandidat- eller mulige produksjonssimulatorløsninger er konsistent med kompleksiteten for logg- eller 2 historiske data ved brønn-nivået. 18. Simulator i henhold til krav, hvor lovene for reservoarfysikk er utledet fra (Navier-) Stokes-ligninger for bevaring av bevegelse / kraftmoment og bevaring av masse for et fluid som utvikles i en bergart modellert som et porøst medium kun 30 karakterisert ved dens gjennomsnittlig porøsitet, permeabilitet og relativ permeabilitet krφc per fase φ per undergeologi c.

7 7 19. Simulator i henhold til krav 18, hvor lovene for reservoarfysikk omfatter formler: hvor: uφkc er hastigheten for fase φ ved brønn k, i undergeologi c, μφc er viskositeten til fase φ, i undergeologi c, ρφc er tettheten / densiteten til fase φ, i undergeologi c, Pφc er trykket til fase φ, i undergeologi c, g er gravitasjonsvektoren, k er en permeabilitetskoeffisient, og krφc er en relativ permeabilitetskoeffisient for fase φ, i undergeologi c.. Simulator i henhold til krav 19, hvor lovene for reservoarfysikk videre omfatter varmeoverføringslover mellom et fluid eller en gass og en bergart / stein gitt ved følgende formler: hvor T = T(x, y, z) er temperaturen og kan variere over reservoaret, Φ er bergartsporøsiteten, Sφ er metningen for fase φ, ρφ er tettheten / densiteten for fase φ, 2 Uφ er hastigheten til fase φ, E er den volumetriske interne energi (indekser s og f tilsvarende henholdsvis til faste og flytende faser), Uf = Ug + Uo + Uw er entalpi-fluksen, hvor Uφ = ρφhφuφ,

8 8 hφ er den spesifikke entalpi for fase φ, hg = hw + A, hvor A er den spesifikke varmen for vannfordampning, g, w, o indekser er henholdsvis for gass, vann og olje, λ(t) er reservoarets konduktivitetskoeffisient. 21. Simulator i henhold til krav, hvor lovene i reservoarfysikk videre omfatter faselover gitt ved: μφc = μφc(p,t) viskositeten for fase φ ved undergeologi c, funksjon av det lokale trykk P og den lokale temperatur T; ρφc = ρφc(p,t) tettheten / densiteten for fase φ ved undergeologi c, funksjon av det lokale trykk P og den lokale temperatur T; krφc = krφc(p,t) den relative permeabilitetskoeffisient for fase φ ved undergeologi c, funksjon av det lokale trykket P og den lokale temperatur T. 22. Simulator i henhold til krav, hvor lovene for brønnfysikk omfatter formler: Qφktc = Tkc(PPktc,uφkc), hvor: Qφktc er mengden som er produsert av fase φ ved brønn k på tidspunkt t i undergeologi c, Tkc er en overføringsfunksjon for brønn k, i undergeologi c, PPktc er produksjonsparameterne som anvendes til brønn k i undergeologi c, ved tid / tidspunkt t, uφkc er hastigheten til fase φ ved brønn k i undergeologi c Simulator for optimal utnyttelse av et modent hydrokarbonfelt, omfattende trinn med: - å bygge en produksjonssimulator i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, - å gjenta flere kjøringer eller ruter av produksjonssimulatoren for å finne de optimale produksjonsparameterne som optimaliserer en forsterkningsverdi (gain value) utledet 30 fra mengden som er produsert, - å pålegge eller bruke de optimale produksjonsparameterne som er oppnådd, til å utnytte hydrokarbonfeltet.

9 9 24. Simulator i henhold til krav 23, hvor den optimaliserte forsterkningsverdi er en nåværende netto-verdi eller reserver for hydrokarbonfeltet. 2. Simulator i henhold til krav 24, hvor nevnte nåværende netto-verdi NPV blir bestemt ved bruk av formelen: hvor: Pkc er oljeproduksjonen (i fat) for brønn k og undergeologi c, Rik er skatt og royalties for brønn k og år i, Si er oljesalgsprisen (per fat) for år i, d er diskonteringssatsen i prosentandel, Iik er investeringer gjort på brønn k under år i, OCik er operasjonskostnader for brønn k under år i, Lkc er væskeproduksjonen (i fat) for brønn k og undergeologi c, TOi er behandlingskostnaden (per fat av olje), for år i, TLi er behandlingskostnaden (per fat av væske), for år i.