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Enregistrement W2897440266 · doi:10.2118/185688-pa

Real-Time Production Optimization of Steam-Assisted-Gravity-Drainage Reservoirs Using Adaptive and Gain-Scheduled Model-Predictive Control: An Application to a Field Model

2018· article· en· W2897440266 sur OpenAlexafffundabout
Rajan G. Patel, Vinay Prasad, Japan Trivedi

Notice bibliographique

RevueSPE Production & Operations · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueReservoir Engineering and Simulation Methods
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaConocoPhillips CanadaUniversity of Alberta
Mots-clésModel predictive controlControl theory (sociology)Steam-assisted gravity drainageController (irrigation)Nonlinear systemEngineeringProcess (computing)Process controlPetroleum engineeringComputer scienceOil sandsControl (management)Asphalt

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Summary Steam-assisted gravity drainage (SAGD) is a thermal-recovery process to produce bitumen from deep oil-sands deposits. The efficiency of the SAGD operation depends on developing a uniform steam chamber and maintaining an optimal subcool (difference in saturation and actual temperature) along the length of the horizontal well pair. Heterogeneity in reservoir properties might lead to suboptimal subcool levels without the application of closed-loop control. Recently, model-predictive control (MPC) has been proposed for real-time feedback control of SAGD well pairs based on real-time production, temperature, and pressure data along with other well and surface constraint information; however, reservoir dynamics has been represented using extremely simplified and unrealistic models. Because SAGD is a complex, spatially distributed, nonlinear process, an MPC framework with models that account for nonlinearity over an extended control period is required to achieve optimized subcool and steam conformance. In this research, two novel work flows are proposed to handle nonlinear reservoir dynamics in MPC. The first approach is adaptive MPC, and includes continuous re-estimation of the model at each control interval. This allows the evolution of the coefficients of a fixed-model structure such that the updated system-identification model in the MPC controller reflects current reservoir dynamics adequately. Another approach, gain-scheduled MPC, decomposes the subcool-control problem in a parallel manner, and uses a bank of multiple controllers rather than only one controller. This ensures effective control of the nonlinear reservoir system even in adverse control situations by using appropriate variations in input parameters based on the operating region. The work flows are implemented using a history-matched numerical model of a reservoir in northern Alberta. Steam-injection rates and liquid-production rate are considered input variables in MPC, constrained to available surface facilities. The well pair is divided into multiple sections, and the subcool of each section is considered an output variable. Results are compared with actual field data (in which no control algorithm is used), and are analyzed on the basis of two criteria: (1) Do all subcools track the set point while maintaining stability in input variables? and (2) Does the net present value (NPV) of oil improve with adaptive and gain-scheduled MPC? In general, we conclude that both adaptive and gain-scheduled MPC provide superior tracking of subcool set points and, hence, better steam conformance caused by adequate representation of reservoir dynamics by re-estimation of coefficients and multiple controllers, respectively. In addition, the results indicate stability in input parameters and improvement in economic performance. NPV is improved by 23.69 and 10.36% in case of adaptive and gain-scheduled MPC, respectively. The proposed work flows can improve the NPV of an SAGD reservoir by optimizing the well-operational parameters while considering constraints of surface facilities and minimizing environmental footprint.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,048
Score d'incertitude au seuil0,095

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,026
Tête enseignante GPT0,293
Écart entre enseignants0,267 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations16
Publié2018
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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