INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le système d’opérations de puits en temps réel est également configuré pour effectuer une analyse en temps réel d’une opération de puits, y compris la détermination de la présence de composants matériels défectueux. Plus particulièrement, le système d’opérations de puits en temps réel détermine, sur la base de données diffusées en continu à partir des capteurs disposés dans un puits, la présence d’un matériel défectueux disposé dans le puits, où les données sont associées à des paramètres d’un jumeau numérique du puits. Dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel analyse les données actuelles et les données diffusées en continu précédemment au cours d’une période de temps seuil (par exemple, au cours de la dernière heure, du dernier jour, de la dernière semaine, etc.) pour déterminer si un composant matériel a mal fonctionné. Le système d’opérations de puits en temps réel détermine si une propriété du jumeau numérique se situe dans une plage seuil. En outre, le système d’opérations de puits en temps réel, en réponse à une détermination que le modèle ne se situe pas dans la plage seuil, détermine une amélioration de la propriété du jumeau numérique, et recalibre dynamiquement le jumeau numérique en temps réel sur la base des données diffusées en continu à partir de la pluralité de capteurs pour améliorer la propriété du jumeau numérique. Dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel prédit, sur la base du jumeau numérique, un écoulement de fluide du fluide s’écoulant à travers le puits à un instant futur ou au cours d’une période de temps dans le futur. Dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel utilise le jumeau numérique pour effectuer une simulation d’écoulement de fluide d’un fluide s’écoulant à travers le puits afin de déterminer comment améliorer l’écoulement de fluide du fluide. Dans un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel détermine une amélioration d’une configuration existante du matériel pour améliorer l’écoulement de fluide du fluide. Le système d’opérations de puits en temps réel fournit ensuite une recommandation pour reconfigurer le matériel afin d’améliorer l’écoulement de fluide du fluide. Dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel est configuré pour analyser des données historiques et/ou en direct indiquant des opérations de capteur et de matériel, et pour remplacer et/ou compléter les données manquantes d’un ou de plusieurs capteurs ou matériels défectueux. Dans un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel analyse des données historiques et/ou en direct à partir de capteurs et de matériel fonctionnels et estime les données qui auraient été transmises par un ou plusieurs capteurs ou matériels défectueux (si le dysfonctionnement ne s’était pas produit) pour compléter et/ou remplacer les données manquantes.
Bien que les paragraphes précédents décrivent des opérations réalisées par le système d’opérations de puits en temps réel pour déterminer l’écoulement de fluide au niveau d’un emplacement, le système d’opérations de puits en temps réel est configuré pour déterminer simultanément l’écoulement de fluide au niveau de multiples emplacements. De même, bien que les paragraphes précédents décrivent des opérations réalisées par le système d’opérations de puits en temps réel pour déterminer la présence d’un matériel défectueux, le système d’opérations de puits en temps réel est configuré pour déterminer simultanément la présence de multiples matériels défectueux, tels que de multiples capteurs et/ou vannes défectueux. De même, bien que les paragraphes précédents décrivent des opérations réalisées par le système d’opérations de puits en temps réel pour fournir une recommandation pour améliorer l’écoulement de fluide, le système d’opérations de puits en temps réel est configuré pour fournir simultanément de multiples recommandations pour améliorer l’écoulement de fluide au niveau de différents emplacements, améliorer différents aspects d’une opération de puits, fournir de multiples prévisions d’opérations de puits du puits, et recevoir dynamiquement des entrées et des configurations d’utilisateur. Des descriptions supplémentaires des procédés précédents pour effectuer une analyse en temps réel de l’écoulement de fluide dans un puits, des procédés pour effectuer une analyse en temps réel d’une opération de puits et des systèmes d’opérations de puits en temps réel sont décrites dans les paragraphes ci-dessous et sont illustrées dans les figures 1 à 7.
En se tournant maintenant vers les figures, la est une vue latérale schématique d’un environnement de puits 100 dans lequel un système d’opérations de puits en temps réel 118 est déployé à proximité d’une surface 108 d’un puits 102. Comme illustré sur la , un puits de forage 114 du puits 102 s’étend de la surface 108 du puits 102 à ou à travers la formation 126. La complétion 116 est couplée à ou comporte un ou plusieurs orifices, vannes et autres dispositifs qui permettent aux fluides (tels que les ressources en hydrocarbures et les fluides de réservoir) de s’écouler de la formation 126 à travers les perforations 121A à 121C dans la complétion 116, et via la complétion 116 à nouveau vers la surface 108. À cette fin, un déflecteur ou un conduit de sortie 128 peut être connecté à un récipient 130 au niveau de la tête de puits 106 pour fournir un trajet d’écoulement de retour de fluide depuis le puits de forage 114.
Dans le mode de réalisation de la , la complétion 116 s’étend à travers trois zones 111A, 111B et 111C. De plus, les ensembles garnitures d’étanchéité 110A à 110C et d’autres composants matériels (non représentés), et les capteurs 131A à 131C et 141A à 141C et d’autres capteurs (non représentés) sont également descendus en fond de trou avec la complétion 116, et sont déployés ou activés pour isoler les zones 111A, 111B et 111C, commander l’écoulement de fluide entrant et sortant des zones 111A, 111B et 111C, et mesurer et diffuser en continu des données d’écoulement de fluide, et des données indicatives de l’état des composants matériels déployés à l’intérieur du puits de forage 114, au niveau ou à proximité du puits de forage 114, et à proximité de la surface 108, et des données indicatives de l’opération de puits par télémétrie vers le système d’opérations de puits en temps réel 118.
Le système d’opérations de puits en temps réel 118 reçoit des données diffusées en continu à partir des capteurs 131A à 131C et 141A à 141C et remplit un modèle initial d’écoulement de fluide dans les zones 111A à 111C sur la base des données diffusées en continu. Dans le mode de réalisation de la , les capteurs 131A à 131C sont positionnés à l’extérieur de la complétion 116, tandis que les capteurs 141A à 141C sont positionnés à l’intérieur de la complétion 116. En outre, chaque paire de capteurs 131A et 141A, 131B et 141B, et 131C et 141C est configurée pour mesurer la pression de fluide, mesurer les données indiquant l’écoulement de fluide et/ou mesurer les données qui sont dérivées pour déterminer l’écoulement de fluide au niveau ou à proximité de leurs emplacements correspondants. Les mesures sont utilisées par le système d’opérations de puits en temps réel 118 comme paramètres d’entrée pour remplir le modèle initial du puits 102 qui fournit une représentation virtuelle de différents aspects du puits 102, y compris l’écoulement de fluide dans les zones 111A à 111C, l’écoulement de fluide net hors de chacune des zones 111A à 111C, la direction de l’écoulement de fluide au niveau de différents emplacements à l’intérieur des zones 111A à 111C, l’écoulement de fluide au niveau de la tête de puits 106, la composition de fluide des fluides s’écoulant dans et hors des zones 111A à 111C, la pression de fluide des fluides dans les zones 111A à 111C, d’autre propriétés d’écoulement de fluide et d’autres aspects du puits 102 et des opérations de puits effectuées au niveau du puits 102. Dans certains modes de réalisation, alors que les capteurs 131A à 131C et 141A à 141C et d’autres capteurs fournissent en continu des données au système d’opérations de puits en temps réel 118, le système d’opérations de puits en temps réel 118 utilise les données mises à jour pour recalibrer le modèle. Dans le mode de réalisation de la , les capteurs 131D et 141D sont positionnés au niveau ou à proximité de la tête de puits 106 pour mesurer l’écoulement de fluide réel (par exemple, le débit réel, la pression de fluide réelle ou d’autres mesures des fluides) des fluides s’écoulant au niveau de la tête de puits 106.
Dans certains modes de réalisation, lorsque le modèle projette un écoulement de fluide de fluides s’écoulant au niveau de la tête de puits 106, le système d’opérations de puits en temps réel 118 compare l’écoulement de fluide projeté avec l’écoulement de fluide mesuré par les capteurs 131D et 141D, et règle dynamiquement le modèle si l’écoulement de fluide projeté diffère de l’écoulement de fluide mesuré de plus d’une valeur seuil. Dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel 118 surveille de manière continue et dynamique les changements d’une ou de plusieurs caractéristiques de l’écoulement de fluide ou du modèle pour déterminer si les changements se situent dans une plage seuil acceptable. Dans un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel 118 effectue également les opérations décrites ici pour recalibrer dynamiquement le modèle tandis que les caractéristiques de l’écoulement de fluide ou les caractéristiques du modèle restent dans la plage seuil acceptable. Dans un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel 118, en réponse à une détermination que la sortie ne se situe pas dans une plage seuil, demande un recalibrage manuel du modèle, ou demande une révision manuelle du modèle par un opérateur. Dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel 118 analyse dynamiquement les données obtenues à partir des capteurs 131A à 131C et 141A à 141C pour projeter l’écoulement de fluide dans les zones 111A, 111B ou 111C à une date future ou pendant une période de temps dans le futur.
Bien que la illustre trois paires de capteurs 131A et 141A, 131B et 141B, et 131C et 141C disposés dans les zones 111A, 111B et 111C, respectivement, dans certains modes de réalisation, un nombre et un type différents de capteurs sont disposés dans les zones 111A, 111B, et 111C. En outre, bien que les paragraphes précédents décrivent le système d’opérations de puits en temps réel 118 utilisant des données obtenues à partir des capteurs 131A et 141A, 131B et 141B, et 131C et 141C pour remplir et mettre à jour les modèles du puits 102, dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel 118 est également configuré pour utiliser des données obtenues à partir d’autres capteurs (non représentés) et composants matériels (non représentés), des données indicatives de la trajectoire de puits, des données indicatives de la composition de fluide (PVT), des données indicatives des informations de réservoir et des données indicatives d’autres aspects du puits 102 et des composants et du matériel disposés dans ou autour du puits 102 pour remplir et mettre à jour les modèles. En outre, bien que la illustre la complétion 116 déployée sur trois zones 111A à 111C, dans certains modes de réalisation, la complétion 116 est déployée sur un nombre différent de zones. En outre, bien que la illustre une opération de complétion, le système d’opérations de puits en temps réel 118 peut être déployé pendant d’autres opérations de puits, y compris, mais sans s’y limiter, des opérations de production, des opérations d’injection et d’autres types d’opérations de puits pour effectuer une analyse en temps réel de l’écoulement de fluide, l’analyse en temps réel de l’opération de puits, et pour effectuer d’autres opérations décrites ici. En outre, bien que la illustre le système d’opérations de puits en temps réel 118 en tant que système basé en surface, dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel 118 est positionné dans un emplacement de fond de trou ou est un système basé sur le cloud. Dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel 118 est déployé à proximité d’un puits sous-marin et configuré pour effectuer les opérations décrites ici pour remplir et recalibrer un modèle du puits sous-marin. Des descriptions supplémentaires du système d’opérations de puits en temps réel 118 et des opérations effectuées par le système d’opérations de puits en temps réel 118 ou par des systèmes similaires sont fournies ici et sont illustrées au moins sur les figures 3 à 7.
La est une illustration d’un réseau 200 de nœuds positionnés le long de multiples couches d’une zone d’un puits, telle que l’une des zones 111A, 111B ou 111C de la , où chaque nœud représente un emplacement au niveau ou autour du puits. Dans le mode de réalisation de la , le réseau 200 comporte une série de nœuds le long d’une première couche annulaire 210 comportant des nœuds 212 et 214, une deuxième couche annulaire 220 comportant des nœuds 222 et 224, une troisième couche annulaire 230 comportant des nœuds 232 et 234, une quatrième couche annulaire 240 comportant des nœuds 242 et 244, une couche de réservoir 250 comportant des nœuds 252 et 254, et une couche de tubage 260 comportant des nœuds 262 et 264, où un capteur est positionné au niveau d’un emplacement correspondant du nœud. Un système d’opérations de puits en temps réel, tel que le système d’opérations de puits en temps réel 118 de la , utilise les données d’écoulement obtenues par les capteurs qui sont déployés au niveau des nœuds pour déterminer les propriétés d’écoulement de fluide (telles que le débit, la direction de l’écoulement de fluide, la pression de fluide et d’autres aspects de l’écoulement de fluide) au niveau de chaque nœud, pour remplir un modèle de la zone du puits et pour recalibrer dynamiquement le modèle sur la base des données à jour diffusées en continu à partir des capteurs. Dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel corrèle automatiquement les données de fluide obtenues par des capteurs positionnés au niveau de différents nœuds (tels que les nœuds 232 et 234) et compare les différentes données de fluide obtenues par les différents capteurs pour recalibrer dynamiquement le modèle. Dans certains modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel utilise un ou plusieurs coefficients de calibrage pour corréler différentes lectures obtenues à partir de différents capteurs qui sont positionnés au niveau de différents emplacements, et pour compenser les différentes lectures en raison du placement et des emplacements des capteurs. Dans un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le système d’opérations de puits en temps réel règle périodiquement ou dynamiquement une ou plusieurs valeurs des coefficients de calibrage sur la base d’un ou de plusieurs changements de l’écoulement de fluide, des changements d’un ou de plusieurs capteurs, et/ou des changements d’un ou de plusieurs composants matériels du puits.
Bien que la illustre un ensemble de nœuds positionnés le long de six couches dans une zone, dans certains modes de réalisation, le réseau 200 comporte un nombre différent de nœuds qui sont positionnés le long d’un nombre différent de couches à l’intérieur de la zone. En outre, bien que la illustre des nœuds le long d’une zone unique, le système d’opérations de puits en temps réel est configuré pour effectuer les opérations décrites ici pour déterminer simultanément l’écoulement de fluide au niveau des nœuds sur de multiples zones du puits, remplir un modèle du puits sur de multiples zones, corréler automatiquement des lectures de capteur sur de multiples nœuds et recalibrer dynamiquement le modèle sur la base des données à jour diffusées en continu à partir des capteurs positionnés sur de multiples zones.
La est un organigramme d’un processus 300 pour effectuer une analyse en temps réel de l’écoulement de fluide dans un puits, et une analyse en temps réel d’une opération de puits. Au bloc 302, un projet de puits est créé. Au bloc 304, un jumeau numérique de puits est initialisé. De plus, aux blocs 338 et 334, un simulateur de puits utilise les données de modèle de puits pour initialiser le jumeau numérique de puits. Au bloc 306, le jumeau numérique de puits est rempli de données en temps réel. Plus particulièrement, les données en temps réel obtenues par les capteurs au bloc 336 sont validées au bloc 332, avant que les données en temps réel ne soient utilisées comme paramètres d’entrée pour remplir le jumeau numérique de puits. Au bloc 308, une simulation du puits est exécutée. Au bloc 310, la validation de données du puits est sortie. Au bloc 312, et en réponse à une détermination que la sortie est valable, le processus 300 passe au bloc 316. En variante, au bloc 312, et en réponse à la détermination que la sortie n’est pas valable, le processus 300 passe au bloc 324. Au bloc 316, les données de sortie sont publiées. Au bloc 314, les données de sortie sont fournies via une interface de communication machine à un autre dispositif électronique, tel qu’un dispositif électronique d’un opérateur. Au bloc 318, les entrées et les sorties des données sont stockées dans une base de données, et le processus 300 passe au bloc 320, où l’on accède à l’enregistrement suivant, et le processus 300 retourne au bloc 336. Au bloc 318, après que les entrées et les sorties des données sont stockées dans la base de données, le processus 300 passe également au bloc 322, où l’analyse des données et les processus de prise de décision sont exécutés. Le processus 300 reboucle alors du bloc 322 au bloc 316, où les données de sortie sont publiées.
Au bloc 324, un processus de calibrage automatisé décrit ici est exécuté. Le processus 300 passe ensuite au bloc 326, et, en réponse à une détermination que le calibrage est réussi, le processus 300 passe au bloc 330, et les nouvelles données calibrées sont utilisées. En variante, au bloc 326, et, en réponse à une détermination que le calibrage n’est pas réussi, le processus 300 passe au bloc 328, et une demande de calibrage manuel est faite, et les données calibrées manuellement sont utilisées au bloc 330. Le processus 300 passe ensuite au bloc 334, où les données de modèle de puits existantes sont mises à jour ou remplacées par les données nouvellement calibrées.
La est un schéma fonctionnel d’un système d’opérations de puits en temps réel 400 qui est similaire au système d’opérations de puits en temps réel 118 de la , et qui est configuré pour effectuer les opérations illustrées dans le processus 600 de la . Le système d’opérations de puits en temps réel 400 comporte un support de stockage 406 et un processeur 410. Le support de stockage 406 peut être formé à partir de composants de stockage de données tels que, entre autres, une mémoire morte (ROM), une mémoire vive (RAM), une mémoire flash, des disques durs magnétiques, des disques durs semi-conducteurs, des lecteurs de CD-ROM, des lecteurs de DVD, des lecteurs de disquettes, ainsi que d’autres types de composants et de dispositifs de stockage de données. Dans certains modes de réalisation, le support de stockage 406 comporte de multiples dispositifs de stockage de données. Dans d’autres modes de réalisation, les multiples dispositifs de stockage de données peuvent être physiquement stockés au niveau de différents emplacements. Dans l’un de ces modes de réalisation, les dispositifs de stockage de données sont des composants d’une station serveur, tel qu’un serveur cloud. Les données d’écoulement de fluide, les données indicatives de l’état des composants matériels et des dispositifs qui sont positionnés dans ou à proximité du puits et les données indicatives de l’état d’une ou de plusieurs opérations de puits qui sont effectuées au niveau des données d’écoulement de fluide de puits (collectivement « données de puits ») sont stockées au niveau d’un premier emplacement 420 du support de stockage 406. En outre, des instructions pour recevoir des données diffusées en continu simultanément à partir d’une pluralité de capteurs disposés dans un puits sont stockées au niveau d’un deuxième emplacement 422 du support de stockage 406. En outre, des instructions pour remplir un modèle du puits avec les données, où le modèle comporte une pluralité de paramètres qui sont des entrées du modèle, sont stockées au niveau d’un troisième emplacement 424 du support de stockage 406. En outre, des instructions pour calculer un écoulement de fluide d’un fluide s’écoulant à travers un emplacement du puits sur la base du modèle sont stockées au niveau d’un quatrième emplacement 426 du support de stockage 406. En outre, en réponse à la réception de nouvelles données diffusées en continu à partir d’un ou de plusieurs capteurs de la pluralité de capteurs, des instructions pour recalibrer dynamiquement le modèle en temps réel sur la base des nouvelles données sont stockées au niveau d’un cinquième emplacement 428 du support de stockage 406. En outre, en réponse à la réception de nouvelles données diffusées en continu à partir d’un ou de plusieurs capteurs de la pluralité de capteurs, des instructions pour calculer un écoulement de fluide mis à jour du fluide s’écoulant à travers l’emplacement du puits sur la base du modèle recalibré sont stockées au niveau d’un sixième emplacement 430 de support de stockage 406. En outre, des instructions supplémentaires qui sont exécutées par le processeur 410 sont stockées dans d’autres emplacements du support de stockage 406.
La est un schéma fonctionnel d’un système d’opérations de puits en temps réel 500 qui est similaire au système d’opérations de puits en temps réel 118 de la , et est configuré pour effectuer les opérations illustrées dans le processus 700 de la . Le système d’opérations de puits en temps réel 500 comporte un support de stockage 506 et un processeur 510 qui sont similaires ou identiques au support de stockage 406 et au processeur 410 de la . Les données de puits sont stockées au niveau d’un premier emplacement 520 du support de stockage 506. En outre, des instructions pour déterminer, sur la base de données initialement diffusées en continu à partir d’une pluralité de capteurs disposés dans un puits, la présence d’un matériel défectueux disposé dans le puits sont stockées au niveau d’un deuxième emplacement 522 du support de stockage 506. En outre, des instructions pour déterminer si une propriété du modèle est dans une plage seuil sont stockées au niveau d’un troisième emplacement 524 du support de stockage 506. En outre, et en réponse à une détermination que le modèle ne se situe pas dans la plage seuil, des instructions pour déterminer une amélioration de la propriété du modèle sont stockées au niveau d’un quatrième emplacement 526 du support de stockage 506. En outre, et en réponse à une détermination que le modèle ne se situe pas dans la plage seuil, des instructions pour recalibrer dynamiquement le modèle en temps réel sur la base des données diffusées en continu à partir de la pluralité de capteurs pour améliorer la propriété du modèle sont stockées au niveau d’un cinquième emplacement 528 du support de stockage 506. En outre, des instructions supplémentaires qui sont exécutées par le processeur 510 sont stockées dans d’autres emplacements du support de stockage 506.
schématise un mode de réalisation d’une installation 50 de fourniture d’un mélange gazeux riche en O 2 selon la présente invention comprenant une unité de génération d’oxygène 30 en tant que source de gaz 3 fournissant un gaz respiratoire riche en oxygène (>99% en vol) à une ligne principale d’acheminement de gaz 23, aussi appelée circuit patient, pour acheminer le flux de gaz respiratoire de la source de gaz 3 à une interface respiratoire 21, tel un masque ou analogue, permettant d’administrer le gaz à un utilisateur P, i.e. un patient, lors de ses phases inspiratoires, c'est-à-dire lorsqu’il inhale du gaz.