專利名稱：資產(chǎn)控制與管理系統(tǒng)的制作方法
資產(chǎn)控制與管理系統(tǒng)
本申請的交叉引用
本申請要求于2010年10月22日遞交的、題為“ASSET CONTROL AND MANAGEMENTSYSTEM”的美國臨時(shí)專利申請61/405，827的權(quán)益，其全文通過引用合并于此。技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于控制資產(chǎn)的方法和系統(tǒng)。具體來說，實(shí)施例提供用于獲取關(guān)于資產(chǎn)的信息的基于代理的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
此部分意在說明本發(fā)明的各個(gè)方面，其中可能涉及本發(fā)明的各實(shí)施例。相信這部分的討論將有助于提供一種框架以便于更好地理解本發(fā)明的特定方面。因此，應(yīng)該理解這部分應(yīng)當(dāng)就此而論，而未必是對現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。
該石油或者天然氣資產(chǎn)的物理系統(tǒng)涉及碳?xì)浠衔飪?、注入和生產(chǎn)井的集合、管道網(wǎng)絡(luò)、收集和處理設(shè)施、傳輸容器以及市場的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵特征是存在不確定性，尤其在儲層和市場中。這種資產(chǎn)的控制和管理涉及一個(gè)各種活動的復(fù)雜系統(tǒng)，其中包括分布式且常常相互作用的工作流或業(yè)務(wù)處理，這些工作流程或者業(yè)務(wù)處理集成了感知、控制以及決策單元的分級層次結(jié)構(gòu)。來自感知層的對象示例包括傳感器，如井下計(jì)量表、井口傳感器以及手動輸入所獲數(shù)據(jù)的人。在控制層，閥門可用于控制諸如人造列表系統(tǒng)、水注入系統(tǒng)以及壓縮機(jī)等系統(tǒng)中的流體流動。可以在高層基于來自傳感器的數(shù)據(jù)作出決策以實(shí)施對諸如閥門等控件的改變。決策單元的示例包括操作人員、儲層工程師、地面工程師、生產(chǎn)地質(zhì)學(xué)家、資產(chǎn)監(jiān)督者、資產(chǎn)管理者和政府官員，等等。這些人員可以組成資產(chǎn)管理團(tuán)體。正如本文使用的，資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)用來指代資產(chǎn)管理中涉及的一組專業(yè)人員，包括例如工程師、操作人員、地質(zhì)學(xué)家、資產(chǎn)管理者等。
資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)可能由具有各種技術(shù)性和管理性技能集合的個(gè)體組成。另外，該團(tuán)隊(duì)成員可能在管理此資產(chǎn)上具有明顯不同程度的經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)成員可以基于來自不同資產(chǎn)組件如儲層、井、地面設(shè)備和外部實(shí)體(如市場或者公司或組織的其它部分)的歷史經(jīng)驗(yàn)和信息的組合做出決策。團(tuán)體成員可能經(jīng)常向公司內(nèi)的、不屬于資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)的有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員搜尋意見。給定的業(yè)務(wù)處理或者工作流程經(jīng)常明確地或者隱含地涉及多個(gè)資產(chǎn)等級的成員。資產(chǎn)等級團(tuán)隊(duì)是功能分散的，并且可能是地理上分散的。在資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)內(nèi)，具有工作過程中涉及的任務(wù)、信息以及資源的分散的所有權(quán)。資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)(ATM)成員在由資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)監(jiān)督者組織的協(xié)調(diào)會議間是相對自治的。關(guān)于他們自己的相關(guān)的資產(chǎn)表示，他們有自己的數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)庫、分析工具、信息系統(tǒng)。他們還具有自己的資源和工具來管理其資產(chǎn)。具有高度的自然一致性，因此許多相關(guān)的任務(wù)在工作過程的任意給定點(diǎn)運(yùn)行。為了優(yōu)化的資產(chǎn)性能，需要監(jiān)督和管理整個(gè)資產(chǎn)的所有工作過程。盡管連續(xù)的子工作過程的控制和資源是分散的，但對整個(gè)過程常常需要實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)級目標(biāo)或者設(shè)置資產(chǎn)級約束，如總的可用氣體、總預(yù)算等等。而且，不同資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)可能是相互關(guān)聯(lián)的，例如，精煉廠的資產(chǎn)管理團(tuán)體可能請求改變儲層或者一組儲層的資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)的生產(chǎn)率。
然而，儲層可能是高度動態(tài)的并引起高度的不確定性。因此，給出對于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)需要執(zhí)行的所有活動以及如何安排這些活動的完整的預(yù)先說明是困難的。制成出的任何具體的時(shí)間計(jì)劃可能被不可避免的延遲或者不可預(yù)料的事件所打斷，如切割(slugging)井、設(shè)備故障時(shí)間、生產(chǎn)率改變以及不可預(yù)料的流體速率的提高，等等。
除了上述討論的復(fù)雜化因素外，能源公司可能經(jīng)歷巨大的人員變動時(shí)期。因此，越來越多的復(fù)雜資產(chǎn)可能由年輕且缺少經(jīng)驗(yàn)的資產(chǎn)級團(tuán)隊(duì)成員管理。
為了制定出關(guān)于資產(chǎn)的優(yōu)化決策，所有相關(guān)的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)及時(shí)地獲得，使用最好的可用分析工具進(jìn)行分析以及由最好的可用的專業(yè)人員仔細(xì)檢查。但是這些條件可能很難滿足的。例如，有經(jīng)驗(yàn)的人員可能對于這個(gè)團(tuán)體是不可得到的，甚至不能被該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為是需要的。而且，針對資產(chǎn)獲得的數(shù)據(jù)可能是大量的，使以及時(shí)的方式完成相關(guān)點(diǎn)的識別復(fù)雜化。因?yàn)檫@些原因，在正確的時(shí)間向適當(dāng)?shù)馁Y產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員提供具有正確解釋的中肯、連續(xù)以及最近的數(shù)據(jù)可能是有挑戰(zhàn)的。
在復(fù)雜的資產(chǎn)中，這個(gè)任務(wù)尤其具有挑戰(zhàn)性。正如此處使用的，復(fù)雜的資產(chǎn)指的是有諸多組件需要管理的資產(chǎn)，組件如多儲層、有多個(gè)井的儲層、位于遙遠(yuǎn)區(qū)域和地理上有挑戰(zhàn)的位置的資產(chǎn)或者帶有挑戰(zhàn)性以及高動態(tài)行為的資產(chǎn)，如集中于碳?xì)浠衔锏绞袌龅姆峙涞馁Y產(chǎn)。
在管理資產(chǎn)上的另一個(gè)主要的挑戰(zhàn)來源于這樣的事實(shí):不同的資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員可能有不同的目標(biāo)，這些目標(biāo)可能沖突。例如，一個(gè)團(tuán)隊(duì)成員可能擁有擴(kuò)展儲層使用壽命的目標(biāo)，其可能意味著長時(shí)間的緩和生產(chǎn)率，而另一團(tuán)隊(duì)成員可能擁有最大化來自儲層的現(xiàn)金流的目標(biāo)，這可能意味著短時(shí)間內(nèi)的高產(chǎn)出。團(tuán)隊(duì)成員可能遵循不同的工作流，并且可能集中不同的時(shí)間尺度來實(shí)現(xiàn)他們的目標(biāo)。而且，這些工作流通常并行執(zhí)行，并且在很多情況下它們通常相互依賴。用于提高資產(chǎn)管理的決策制定的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)廣泛地集中于提供仿真、歷史匹配或者其它低級的分析結(jié)果。
Meurer等人提出的公開號為W02009094064的國際專利申請公開了分析來自地下區(qū)域的碳?xì)浠衔锷a(chǎn)數(shù)據(jù)以確定該地下區(qū)域的地質(zhì)時(shí)間尺度儲層連通性以及生產(chǎn)時(shí)間尺度儲層連通性的方法、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和系統(tǒng)。隔間、流體特性以及流體分布被解釋以確定該地下區(qū)域的地理時(shí)間尺度儲層連通性以及生產(chǎn)時(shí)間尺度儲層連通性?；谠摰讓訁^(qū)域的地理時(shí)間尺度(time scale)以及生產(chǎn)時(shí)間尺度儲層連通性的儲層連通性模型被構(gòu)建,其中該儲層連通性模型包括多個(gè)生產(chǎn)場景，其中每個(gè)生產(chǎn)場景包括針對每個(gè)場景的復(fù)數(shù)個(gè)儲層隔間、連接以及連接特性。每個(gè)生產(chǎn)場景基于該底層區(qū)域的生產(chǎn)數(shù)據(jù)被測試和改進(jìn)。
P.J.Vrolijk 等人的 “Reservoir Connectivity Analysis-DefiningReservoir Connections and Plumbing”，SPE Middle East Oil and Gas Show andConference, Kingdom of Bahrain (2005)提出在管道化或具有斷層的儲層中的天然氣、石油和水流體會產(chǎn)生復(fù)雜的儲層垂直關(guān)系。當(dāng)某些但不是全部的流體是壓力連通時(shí)，會形成可變的碳?xì)浠衔锝佑|。儲層連通性分析(RCA)是將結(jié)構(gòu)的、地層學(xué)的以及流體壓力和成分?jǐn)?shù)據(jù)并入允許的但非唯一的流體連接和壓力的場景中的一系列分析和方案。RCA提供了在所有業(yè)務(wù)階段用于流體接觸和壓力場景的基礎(chǔ)，其允許較早地在探索或者開發(fā)設(shè)置中創(chuàng)建流體接觸和分割場景并允許在生產(chǎn)設(shè)置中識別無用的付出或者新的探索機(jī)會。將傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和斷層并置溢出概念與對流體轉(zhuǎn)折(通過壓力驅(qū)動、高密度流體的溢出控制的接觸，就像水通過大壩)以及毛細(xì)管漏孔(以定義天然氣以及石油的比率，其中毛細(xì)管氣體漏孔決定了天然氣-石油接觸(GOC))的重新重視相結(jié)合，定義了碳?xì)浠衔锛畚锏娜黧w填充/移位/溢出路徑的允許但非唯一的方案，其包括單個(gè)或者多個(gè)儲層層段。
其它工具更多具體地關(guān)注于更高層次的觀點(diǎn)。例如，Clancey等人的美國專利6，216，098公開了用于建模行為的方法和裝置。計(jì)算機(jī)模型包含擁有一種或多種信仰的代理、世界模型以及事實(shí)。由框架對行為進(jìn)行建模，該框架包括工作框架或思考框架，工作框架對行為的時(shí)間消耗部分建模，思考框架對行為或信息處理的非時(shí)間消耗部分建模。在行動的定義部分期間可檢測 組件建模消息的獲取和對消息的響應(yīng)?？蓹z測組件測試事實(shí)以形成代理的信仰，這會影響該活動的連續(xù)性能。該模型通過以下方式運(yùn)行:每次選擇其中的一個(gè)框架作為工作框架，在任意時(shí)刻保持代表正在運(yùn)行的活動的活動框架的內(nèi)容，以及執(zhí)行該工作框架直到它完成或者替代性地選擇執(zhí)行其他框架。當(dāng)可檢測組件的影響導(dǎo)致在該工作框架中的僵局或者完成或者擾亂該工作框架，或者更高優(yōu)先權(quán)的框架中斷了該工作框架時(shí)，可能選擇其他框架。另一方面，本發(fā)明提供智能代理的服務(wù)。代理模型使用通用組件為用戶建模，其建模擁有該用戶的角色或者任務(wù)和描述該用戶的狀態(tài)和信仰的特定情形組件的理想代理。該代理模型在比較器過程的控制下運(yùn)行，其在前向模式中產(chǎn)生預(yù)測以及在解釋模式中比較由代理模型產(chǎn)生的預(yù)測和該用戶的行為。
DeGuzman等人的美國專利7，266, 456公開一種用于管理儲層中的多個(gè)井的方法。該方法包括為每個(gè)單獨(dú)的井設(shè)置生產(chǎn)和性能目標(biāo)以及監(jiān)視每個(gè)單獨(dú)的井的性能。每個(gè)單獨(dú)的井被使能評估它自身的環(huán)境狀態(tài)以及使能社會交互的正確動作，包括使能井間協(xié)作與合作，從而這些井彼此間共享它們的環(huán)境狀態(tài)、目標(biāo)以及計(jì)劃數(shù)據(jù)。針對井內(nèi)檢測到的問題，開發(fā)并改進(jìn)了修補(bǔ)策略。該修補(bǔ)策略的執(zhí)行可以獨(dú)立完成或者由操作人員介入?？梢詫⒃撔扪a(bǔ)策略應(yīng)用于每個(gè)單獨(dú)的井?？梢孕薷暮椭刂媚繕?biāo)，并且可以將模式識別和機(jī)器學(xué)習(xí)并入到該進(jìn)程步驟中。
Huhns M 等人的 “Agents on the ffeb-fforkf low Agents”，IEEE InternetComputing, 1998年7_8月，討論使用代理來管理工作流。這些代理包括如用戶代理、資源代理以及經(jīng)紀(jì)人。描述的每個(gè)代理在管理資源中有獨(dú)特的角色。這些代理會彼此協(xié)商以及與資源代理協(xié)商以滿足全局約束。但是，當(dāng)代理管理部分工作流時(shí)，沒有代理致力于單個(gè)工作流。
Ashri, R 等人的 “From SMART to agent systems development”，Eng.App1.Artif.1ntel, 18,2(2005年3月)，第129-140頁，討論了面向代理的軟件工程。該文獻(xiàn)討論了單個(gè)代理說明和構(gòu)造的問題，其脫離了由智能代理框架提供的概念基礎(chǔ)。智能化提供了代理結(jié)構(gòu)的描述性說明但是忽略了有關(guān)構(gòu)造和控制問題的考慮。因此，作者提出了兩種新的觀點(diǎn)來完成智能化:行為說明和結(jié)構(gòu)說明。這兩種說明共同確定組成代理的組件以及它們是如何操作的。
Ashri, R 等人的“Architectures for negotiating agents”， Proceedingsof the3rd Central and Eastern European Conference on Mu111-AgentSystems (Prague, Czech Republic, 2003 年 6 月 16-18 日)，V.Mafik.M.Pechoucek^J.Miiller, Eds.的 Lecture Notes In Artificial Intelligence (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2003), 136-146,討論了關(guān)于協(xié)商代理結(jié)構(gòu)的構(gòu)造問題。自動協(xié)商正在得到關(guān)注，但是關(guān)于協(xié)商代理結(jié)構(gòu)的構(gòu)造的問題還沒有完全的解決。最后，該作者提出了代理結(jié)構(gòu)模型，其能夠基于共有的構(gòu)造塊集合開發(fā)一系列代理。對于協(xié)商代理的兩種普通分類:簡單的協(xié)商人員者和反方的協(xié)商人員，他們識別出基礎(chǔ)組件并使用該模型對其進(jìn)行描述。他們指出該模型允許他們在這些協(xié)商結(jié)構(gòu)內(nèi)重復(fù)使用基礎(chǔ)組件。發(fā)明內(nèi)容
一個(gè)實(shí)施例提供了用于管理碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的一個(gè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:與該碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以及在該計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的多個(gè)代理，其中在該多個(gè)代理中的至少一個(gè)代理是工作流代理。該工作流代理包括被配置為指引該代理的操作的操作代碼、該碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)將完成的目標(biāo)以及完成該目標(biāo)的計(jì)劃，其中該計(jì)劃由工作流代理至少部分基于當(dāng)前條件選擇。該工作流代理包括條件的數(shù)據(jù)存儲。
該多個(gè)代理可包括被配置為代表該碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的數(shù)據(jù)的資產(chǎn)代理的任意一個(gè)或者任意組合、被配置為訪問其它代理以獲取用戶的信息以及分析結(jié)果的私人代理或多個(gè)私人代理。該多個(gè)私人代理中的每個(gè)與資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)中的成員相關(guān)聯(lián)，并且多個(gè)私人代理被配置為交互以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。新的工作流代理可由多個(gè)私人代理來例示。該多個(gè)私人代理可被安排在運(yùn)行于不同的功能等級的代理層次中。
而且，多個(gè)私人代理可包括解釋器。解釋器可以被配置為將分析結(jié)果格式化并向其他軟件代理或人提供格式化的分析結(jié)果。該解釋器可以被配置為用于管理碳該氫化合物資產(chǎn)的推薦的行動。
多個(gè)軟件代理可包括模擬器代理。該模擬器代理可包括儲層模型并且該儲層模型可包括地面設(shè)施。該模擬器代理可以被配置為與歷史的匹配代理相互作用。
該系統(tǒng)可包括耦連多個(gè)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的廣域網(wǎng)。代理可以被配置為與位于消費(fèi)者設(shè)施的其它代理相互作用。
工作流代理可能與其它代理競爭資源并且可配置為與其它代理協(xié)商完成目標(biāo)。如果該工作流代理不能完成目標(biāo)，則它可以被配置為與私人代理通信以加入人為干涉。
另一個(gè)實(shí)施例提供一種用于管理碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的方法。該方法包括:創(chuàng)建相互作用的代理團(tuán)體，其中每個(gè)代理包括代碼和功能數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。至少產(chǎn)生一個(gè)工作流代理，其中該工作流代理被配置為實(shí)行計(jì)劃以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。該工作流代理被提供檢測器以確定環(huán)境條件以及與其它智能代理通信的能力。該工作流代理被配置為至少部分基于從檢測器獲取的信息來選擇計(jì)劃。
該方法可包括提供分析代理，該分析代理被配置為調(diào)整多個(gè)傳感器讀數(shù)以及確定系統(tǒng)的狀態(tài)?？梢蕴峁┧饺舜?，其被配置為訪問其它代理以獲得用戶的信息和分析結(jié)果。私人代理可以被配置為與其它私人代理以及與其它代理相互作用以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
可以提供解釋器代理以分析數(shù)據(jù)并將分析的結(jié)果提供給其它軟件代理或人。該解釋器能夠被配置為提供推薦的行動。
模擬器代理可以被提供并配置為訪問模型。該模擬器代理可以被配置為與歷史的匹配代理交互。
另一實(shí)施例提供包括代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括被配置為代表用戶的私人代理、被配置為格式化數(shù)據(jù)和結(jié)果的解釋器、被配置為獲取實(shí)現(xiàn)用戶的目標(biāo)所需的數(shù)據(jù)和結(jié)果的工作流代理以及被配置為獲取供其它代理使用的物理或者市場數(shù)據(jù)的傳感器代理。
非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括用來為設(shè)施保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲。該數(shù)據(jù)存儲可能包括操作資產(chǎn)的最佳實(shí)踐。該非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括模擬器或者模型。


通過參考以下具體實(shí)施方式
和附圖可更好地理解本技術(shù)的優(yōu)勢，附圖中:
圖1是可以根據(jù)實(shí)施例控制的多個(gè)碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的示意圖100 ；
圖2A、2B以及2C是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)管理系統(tǒng)200的方塊圖，該系統(tǒng)可用于在收獲、處理、傳輸以及碳?xì)浠衔锲陂g傳遞和控制信息；
圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的代理的方塊圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例在功能層次中的代理的通信圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員通過私人代理彼此交互的示意圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有多個(gè)相互作用的自動代理的非獨(dú)立工作流的示例；
圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的可以通過系統(tǒng)中的各代理執(zhí)行的活動和工作過程的方塊圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的代理可使用的方法的過程流圖；以及
圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的方塊圖。
具體實(shí)施方式
在以下具體實(shí)施方式
部分，結(jié)合實(shí)施例描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例。但是，在如下描述特定于本發(fā)明的特定實(shí)施例或者特定應(yīng)用的意義上來說，以下說明意在僅為了示例的目的并且簡單地提供了這些實(shí)施例的描述。因此，本發(fā)明不僅限于如下描述的具體實(shí)施例，而且本發(fā)明包括在所附權(quán)利要求的真正精神和范圍內(nèi)的所有替代、更改以及等價(jià)物。
首先以及為了參考的方便，列出在該應(yīng)用中使用的某些術(shù)語及其在本文中的含義。如果某術(shù)語未在下文列出，則應(yīng)該指出相關(guān)領(lǐng)域的人員已經(jīng)給予該術(shù)語的最廣泛的定義，如在至少一個(gè)已發(fā)表的出版物或者授權(quán)的專利中反映出來的。而且，本發(fā)明不受以下顯示的術(shù)語的使用的限制，因?yàn)橛糜谙嗤蝾愃颇康牡乃械葍r(jià)物、同義詞、新發(fā)現(xiàn)以及術(shù)語或者技術(shù)也視為在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
“煤”是一種固體碳?xì)浠衔?，包括但不局限于褐煤、亞煙煤、浙青、無煙煤、泥煤以及類似物。煤可以是任何級別或者等級。
“煤層氣”(CBM)吸附在煤的表面上的一種天然氣。CBM可完全由甲烷組成，但是也可包括乙烷、丙烷以及其它碳?xì)浠衔铩６?，CBM可包括一定量的其它氣體，例如二氧化碳(CO2)以及氮?dú)?N2)。
“壓縮機(jī)”是通過施加功(壓縮)提高氣體壓力的機(jī)器。因此，低壓氣體(例如，5psig)可被壓縮成高壓氣體(例如IOOpisg)用于通過管道、至井內(nèi)的注入或其它處理的傳輸。
術(shù)語“原油”或者“烴油”表示從儲層獲得的含碳液體。原油具有寬的沸程和不同比例的硫含量。
“示例性”在本文中專門用來表示“用作示例、實(shí)例或者圖示說明”。此處描述的作為示例性的任何實(shí)施例不應(yīng)該被解釋成相對其它實(shí)施例優(yōu)選或有優(yōu)勢。
“設(shè)施”是切實(shí)的物理裝置件或裝置單元組，通過該設(shè)施碳?xì)浠衔锪黧w從儲層進(jìn)行生產(chǎn)或者注入到儲層。最廣義地說，術(shù)語設(shè)施適用于沿著儲層及其輸出口之間的流動路徑存在的任何裝置，其中所述裝置是碳?xì)浠衔锪黧w離開模型(生產(chǎn)的流體)或者進(jìn)入該模型(注入的流體)的位置。設(shè)施可包括生產(chǎn)井、注入井、井管、井頭裝置、收集管線、歧管、泵、壓縮機(jī)、分離器、表面流動線以及輸出口。在一些示例中，術(shù)語“地面設(shè)施”用于區(qū)分除了井的那些裝置。
“地層”指的是基本不同且連續(xù)的巖體或者其它地下固體，其可以通過例如地震技術(shù)在地圖上繪出。地層可以是以一種類型為主的巖體或者是幾種類型的組合的巖體。地層可以包括一種或者以上的含烴區(qū)/含油氣區(qū)。請注意，術(shù)語地層、碳?xì)浠衔飪右约皩佣慰梢越粨Q使用，但是它們將通常用于依次表示更小的地下范圍、區(qū)域或者體積。更具體地，地層通常是最大的地下區(qū)域，碳?xì)浠衔飪油ǔＪ堑貙觾?nèi)的區(qū)域并且通常是含烴區(qū)(包含石油、天然氣、重質(zhì)油/稠油及其任意組合的地層、儲層或?qū)佣?，以及層段通常指的是儲層的子區(qū)域或部分。一個(gè)含烴區(qū)可以與其它含烴區(qū)通過低滲透區(qū)域如泥巖、頁巖、或者類頁巖(高度壓縮的)沙分離。在一個(gè)或者以上的實(shí)施例中，除了沙子、泥土或者多孔體以外，含烴區(qū)還包含重質(zhì)油。
“碳?xì)浠衔锷a(chǎn)”指的是與從井或者其它開口中提取碳?xì)浠衔镉嘘P(guān)的任何活動。碳?xì)浠衔锷a(chǎn)一般指的是當(dāng)井被完成后在井內(nèi)或者井上進(jìn)行的任何活動。因此，碳?xì)浠衔锷a(chǎn)或者提取不僅包括主要碳?xì)浠衔锾崛《野ǖ诙偷谌a(chǎn)技術(shù)，例如，氣體或液體注入，用于提高驅(qū)動壓力、移動碳?xì)浠衔锘蚶美缁瘜W(xué)制品或者水力壓裂井筒來改善增大的流量、井維修、測井以及其它井和井筒處理進(jìn)行處理。
“碳?xì)浠衔铩币话愣x為主要由碳以及氫原子組成的分子，例如主要由石油和天然氣組成的分子。碳?xì)浠衔镆部砂渌?，例如但不限于，鹵元素、金屬元素、氮、氧和/或硫磺。碳?xì)浠衔锟赏ㄟ^井滲透含碳?xì)浠衔锏牡貙幼蕴細(xì)浠衔飪由a(chǎn)出來。從碳?xì)浠衔飪荧@得的碳?xì)浠衔锟砂ǖ粌H限于油母巖質(zhì)、浙青、焦浙青、浙青質(zhì)、石油、天然氣或其組合。碳?xì)浠衔锟赡芪挥诘貧?nèi)的礦物材料內(nèi)或者其附近。母巖可包括但不僅限于，沉積巖、沙子、沉積石英巖、碳酸鹽、硅藻土以及其它多孔介質(zhì)。
正如在本文使用的，“材料特性”代表反映巖石行為的任何數(shù)量的物理常量。這種材料特性可包括，例如，楊氏模量(E)、泊松比(V)、抗拉強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、切變強(qiáng)度、蠕變行為以及其它特性。材料特性可以通過測試的任意組合來測量，包括“Standard TestMethod for Unconfined Compressive Strength of Intact Rock Core Specimens”ASTMD2938-95λuStandard Test Method for Splitting Tensile Strength of Intact RockCore Specimens [Brazilian Method]，，ASTM D3967_95al992 年再次批準(zhǔn)、“StandardTest Method for Determination of the Point Load Strength Index of Rock”ASTMD5731_95、“Standard Practices for Preparing Rock Core Specimens and DeterminingDimensional and Shape Tolerances”ASTM D4435-0Standard Test Method forElastic Moduli of Intact Rock Core Specimens in Uniaxial Compression，，ASTMD3148-02'“Standard Test Method for Triaxial Compressive Strength of UndrainedRock Core Specimens Without Pore Pressure Measurements，，ASTM D2664-04、“Standard Test Method for Creep of Cylindrical Soft Rock Specimens in UniaxialCompressions，，ASTM D4405-841989 年再次批準(zhǔn)、“Standard Test Method for PerformingLaboratory Direct Shear Strength Tests of Rock Specimens Under Constant NormalStress^ASTM D5607-95、“Method of Test for Direct Shear Strength of Rock CoreSpecimen”U.S.Military Rock Testing Handbook, RTH-203-80,可在 http://www.wes.army.mil/SL/MTC/handbook/RT/RTH/203-80.pdf 處獲得(2010 年 6 月 25 日最后訪問)、和“Standard Method of Test for Multistage Triaxial Strength of Undrained RockCore Specimens Without Pore Pressure Measurements，，U.S.Military Rock TestingHandbook,可在 http://www.wes.army, mi 1/SL/MTC/handbook/RT/RTH/204-80.pdf 處獲得(2010年6月25日最后訪問)，等等。一個(gè)普通技術(shù)人員將認(rèn)識到測試巖石標(biāo)本的其它方法可用于確定本文使用的物理常數(shù)。
“天然氣”指的是原始或者處理的碳?xì)浠衔餁怏w的各種成分。原始天然氣主要由輕碳?xì)浠衔锝M成，例如，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷和諸如如苯的雜質(zhì)，但是也可包括小數(shù)量的非碳?xì)浠衔镫s質(zhì)，例如氮、硫化氫、二氧化碳以及微量的氦、硫化碳、各種硫醇或水。處理的天熱氣主要由甲烷和乙烷組成，但是也可包括百分比小的較重?zé)N，例如丙烷、丁烷、戊烷以及百分比小的氮和二氧化碳。
“壓力”指的是單位面積上的力。壓力通常表示為磅/平方英寸(psi)?！按髿鈮骸敝傅氖谴髿獾谋镜貕毫?。本地大氣壓一般假設(shè)為14.7psia，海平面上的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓?！敖^對壓力”(psia)指的是大氣壓力加上標(biāo)準(zhǔn)壓力(psig)的和?！皹?biāo)準(zhǔn)壓力”(psig)指的是用標(biāo)準(zhǔn)度量測得的壓力，其僅指示超過本地大氣壓的壓力(Opisg的標(biāo)準(zhǔn)壓力對應(yīng)于14.7pisa的絕對壓力)。
正如以前提到的，“儲層”或者“碳?xì)浠衔飪印北欢x為產(chǎn)區(qū)(例如，碳?xì)浠衔锷a(chǎn)區(qū)域)，其包括沙巖、石灰石、白堊、煤以及其它類型的頁巖。產(chǎn)區(qū)的厚度可以從小于I英寸(0.3048m)到幾百英寸(幾百米)。儲層地層的滲透性提供了生產(chǎn)的潛力。
“儲層特性”以及“儲層特性值”被定義為代表含有儲層流體的巖石的物理特性的量。本申請中使用的術(shù)語“儲層特性”包含可測量的且可描述的屬性?？蓽y量的儲層特性值的示例包括:P-波阻抗、S-波阻抗、多孔性、滲透性、水飽和度以及裂縫密度。描述的儲層特性值的示例包括:相、巖性(例如，沙巖或碳酸鹽)以及沉積環(huán)境(E0D)。儲層特性可以填充到計(jì)算單元的儲層框架中以產(chǎn)生儲層模型。
“巖石物理模型”將巖石信息(或者其要素)的巖石物理特性或與生產(chǎn)相關(guān)的特性與巖石信息的體積的彈性特性相關(guān)。巖石物理特性和與生產(chǎn)相關(guān)的特性的示例可包括，但不僅限于，多孔性、孔隙幾何形狀、頁巖或者粘土的孔隙連接體積、估計(jì)的過載壓力或者相關(guān)數(shù)據(jù)、孔壓力、流體類型與內(nèi)容、粘土含量、礦物、溫度和各向異性，并且體積的彈性特性的示例可包括，但不僅限于，P-阻力和S-阻力。巖石物理模型可為地震調(diào)查提供用作速度模型的值。
概述
由于上述原因，需要一種信息技術(shù)資產(chǎn)管理系統(tǒng)，其通過人類知識即可實(shí)現(xiàn)的自動控制范例來幫助管理資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)工作過程。該系統(tǒng)的目的是改善數(shù)據(jù)被收集、管理、分發(fā)、分析并展示給資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員的方式，通過采用這種方式實(shí)現(xiàn)了他們各自的目標(biāo)，而不折衷資產(chǎn)級目標(biāo)(如公司的關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)所設(shè)定的)。
本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供用于增強(qiáng)資產(chǎn)控制的方法和系統(tǒng)。這種資產(chǎn)可包括儲層、生產(chǎn)井、注入井、地面處理設(shè)施、管道、精煉廠、化學(xué)工廠以及消費(fèi)者設(shè)施，等等。使該復(fù)雜系統(tǒng)的工作過程自動化可增強(qiáng)碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的管理。
在一個(gè)實(shí)施例中，對資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)的分布式和互連工作流的基于知識的自動化可用于為決策者提高數(shù)據(jù)收集和分析，從簡單的提供信息上升到設(shè)置控制輸入和請求繼續(xù)進(jìn)行的許可。在某些實(shí)施例中，可以假設(shè)對繼續(xù)進(jìn)行的許可，并且報(bào)告功能通知相關(guān)的人員采取的動作。這些動作可以由交互式的軟件代理團(tuán)體執(zhí)行。正如本文使用的軟件代理”和“代理”是同義的。
代理可以是自治的，例如，執(zhí)行大多數(shù)它們的問題求解任務(wù)而沒有人或其它代理的直接干涉。而且，代理對它們自己的動作及其自身的內(nèi)部狀態(tài)具有控制力。這些代理還可以是主動的，在適當(dāng)?shù)那闆r下采取主動。
當(dāng)代理認(rèn)為合適時(shí)，它們可具有某種社會能力，例如具有與其它代理或者人進(jìn)行可靠的通信的能力，以完成它們的問題求解以及幫助其它代理處理它們的動作。就產(chǎn)生請求以及判定引入請求來說，社會能力要求代理具有一種裝置，通過該裝置它們能夠?qū)⑺麄兊囊笸ㄐ沤o其他代理，還要求代理具有內(nèi)部機(jī)制用于確定什么社會交互和什么時(shí)候進(jìn)行社會交互是合適的。關(guān)于交互，代理可感知它們的環(huán)境并以及時(shí)的方式對環(huán)境中的變化做出響應(yīng)。
在某些實(shí)施例中，除了提供被提議的一系列最優(yōu)動作來響應(yīng)資產(chǎn)變化的性質(zhì)外，代理可在合適的時(shí)間為資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員提供相關(guān)的系統(tǒng)狀態(tài)。代理可允許資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員從其它資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員或者外部源(例如市場條件)請求和獲取信息管理服務(wù)，并主動識別和及時(shí)傳遞相關(guān)信息，甚至在不是直接請求的情況下。代理可通知資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員在資產(chǎn)的其它位置或可能影響當(dāng)前決定/行動內(nèi)容的其他工作過程已經(jīng)做出的改變。而且，代理可識別公司內(nèi)的資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)或者其它團(tuán)隊(duì)內(nèi)的個(gè)體，這些個(gè)體對做出決策行為的過程和輸出/結(jié)果可能感興趣或者是需要的。
這些代理可能是簡單的，例如，從傳感器系統(tǒng)中獲取單值，以及將該值展示給人、其它代理，將該值存儲在數(shù)據(jù)庫或者其它數(shù)據(jù)存儲中或者其任意組合。在一些實(shí)施例中，代理可包括復(fù)雜的代理，例如，被稱為“解釋器代理”的代理可用于分析結(jié)果、提供關(guān)于動作的建議、運(yùn)行仿真來決定具體的動作，等等。其它可能使用的復(fù)雜代理包括“私人代理”，“私人代理”被團(tuán)隊(duì)成員用作代理團(tuán)體中的代理人。例如，私人代理由儲層工程師用于獲得在某儲層中的井的壓力讀數(shù)、用于運(yùn)行對儲層的仿真以及用于推薦與儲層有關(guān)的動作。團(tuán)隊(duì)成員可以通過代理采取其它動作是明確的。
“私人代理”也可接收來自其它代理例如解釋器、傳感器等代理的主動通信，這種通信可以被傳送到相關(guān)的團(tuán)隊(duì)成員。這種通信可用于例如通知存儲層工程師井是功能性關(guān)閉的，或者用于通知地質(zhì)學(xué)家仿真結(jié)果完成，等等。
而且，復(fù)雜代理也可包括“工作流代理”，正如在本文中使用的，工作流代理是可以被激活或者實(shí)例化以實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的代理。例如，工作流代理可以被激活或者被實(shí)例化，例如，以響應(yīng)來自代表資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)的一組私人代理的請求，從而確定可采取哪些步驟來提高油田的產(chǎn)出。之后，該工作流代理可訪問其它代理，如數(shù)據(jù)存儲代理、仿真代理以及代表與該團(tuán)隊(duì)無關(guān)的專家的私人代理，從而對可能提高產(chǎn)出的油田的改變提出建議。如果工作流代理不能夠完成目標(biāo)，則它可以與私人代理通信以加入人為干涉。
因此，為了管理資產(chǎn)，資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)可以輸入資產(chǎn)目標(biāo)集合，例如，通過它們各自的私人代理。之后，工作流代理可合作、交互或者甚至競爭來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。多代理系統(tǒng)將在虛擬的環(huán)境中運(yùn)行，該虛擬的環(huán)境可包括運(yùn)行在所描述系統(tǒng)的界限外的額外代理或其它實(shí)體。
碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)和命令與控制系統(tǒng)
圖1是根據(jù)實(shí)施例可以控制的多個(gè)碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的示意圖100。在實(shí)施例中，多代理系統(tǒng)可用于支持資產(chǎn)管理系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)的工作過程以優(yōu)化碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的管理以及利用。多代理系統(tǒng)可以在分布式的代理系統(tǒng)中引入最佳實(shí)踐以及技能與知識來提供決策支持。
在各實(shí)施例中，碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)管理系統(tǒng)可包括:管理資產(chǎn)的技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)、傳感器收集的數(shù)據(jù)、一組分析程序(例如質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)凈化、仿真和預(yù)測以及優(yōu)化，等等)以及相關(guān)的軟件工具。碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)管理系統(tǒng)還可包括可能保留在企業(yè)的該資產(chǎn)管團(tuán)隊(duì)內(nèi)或者該公司的其它部分內(nèi)的人類知識和技能?？僧a(chǎn)生關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)以通過潛在的分層方式為個(gè)體資產(chǎn)以及資產(chǎn)集合設(shè)置目標(biāo)或者目的。
如示意圖100所示，能源企業(yè)可包括用于尋找儲層、生產(chǎn)碳?xì)浠衔铩鬏斕細(xì)浠衔?、自碳?xì)浠衔镄纬筛碑a(chǎn)品以及向消費(fèi)者(包括例如分銷企業(yè)和終端用戶)分配產(chǎn)品的眾多設(shè)施。示意圖100說明了可能與管理設(shè)施和資源有關(guān)聯(lián)以滿足某組織范圍的目標(biāo)(例如利潤最大化或者不同資產(chǎn)的總產(chǎn)出最大化等)的復(fù)雜性。
例如，近海儲層102可以由第一生產(chǎn)平臺104和第二生產(chǎn)平臺106提供服務(wù)。第一生產(chǎn)平臺104和第二生產(chǎn)平臺106中的每個(gè)可訪問多個(gè)水下井108以從近海儲層102獲取碳?xì)浠衔?。水下?08可包括注入井與生產(chǎn)井。為了準(zhǔn)備要海運(yùn)的碳?xì)浠衔?，生產(chǎn)平臺104與106可具有船上處理系統(tǒng)110，例如，用于在通過水下管道112向海岸傳送碳?xì)浠衔锪髦胺蛛x石油、天然氣和水流。水下管道112可以是管道公司114管理的多個(gè)管道之一。管道公司114可以由該能源企業(yè)所有或者可以是獨(dú)立的實(shí)體。在任一情況下，管道公司114可以加入用于資產(chǎn)管理的系統(tǒng)，例如，采用自動代理來建議流速和產(chǎn)品組合中的調(diào)整的系統(tǒng)。
舉資產(chǎn)的另一集合的示例，海岸儲層116可以被包括注入和生產(chǎn)井的多個(gè)井118訪問。來自井118的碳?xì)浠衔锟梢栽诂F(xiàn)場處理設(shè)施120處被處理以供傳輸，例如以分離碳?xì)浠衔锖退?。碳?xì)浠衔锟赏ㄟ^管道122被海運(yùn)到其它設(shè)施，該管道122可以同樣由管道公司114管理。碳?xì)浠衔锟梢灾苯舆\(yùn)送到市場，例如，通過供給消費(fèi)者設(shè)施126的產(chǎn)品管道124。依賴于期望的產(chǎn)品，碳?xì)浠衔锟梢允紫韧ㄟ^處理管道130被運(yùn)送到精煉廠128。之后，精煉的產(chǎn)品可以通過供給產(chǎn)品管道124的精煉產(chǎn)品管道132運(yùn)送到消費(fèi)者，例如消費(fèi)者設(shè)施126。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，為了解釋的目的示意圖100被簡化是清楚可見的。實(shí)際的能源企業(yè)可能在世界各地?fù)碛谐砂偕踔辽锨У脑O(shè)施。而且，這些實(shí)施例并不限于所示的布置，而是可以包含任意數(shù)目的其它資源，例如煤層、煤層甲烷、油砂以及其它浙青沉積或地?zé)崮茉?。傳輸?shù)夭粌H可以包括管道，而且可包括有軌車、油輪和諸多其它地點(diǎn)。因此，管理資產(chǎn)以滿足業(yè)務(wù)目標(biāo)可能是極其復(fù)雜的任務(wù)。在一個(gè)實(shí)施例中，該目標(biāo)可以通過使用以目標(biāo)、數(shù)據(jù)和計(jì)劃等編程的自動代理得到改善。
與資產(chǎn)管理有關(guān)的決策可能發(fā)生在現(xiàn)場設(shè)施以及一個(gè)或者更多個(gè)核心辦公室。例如，核心辦公室134可管理過程，做出有關(guān)例如到儲層102和116的水注入速率、儲層102以及116的生產(chǎn)速率、井類型、精煉廠128的產(chǎn)品混合物等的決策。為了便于進(jìn)行這種控制，核心辦公室134可通過網(wǎng)絡(luò)耦連到遠(yuǎn)程設(shè)施。這將進(jìn)一步參考圖2A、2B、2C進(jìn)行討論。
圖2A、2B、2C是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)管理系統(tǒng)200的方塊圖，該系統(tǒng)可用于在收獲、處理、傳輸以及使用碳?xì)浠衔锲陂g的信息傳遞與控制。在該碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)管理系統(tǒng)200中，核心骨干網(wǎng)202可以將各種設(shè)施耦連。該核心骨干網(wǎng)202可以是廣域網(wǎng)(WAN)、本地局域網(wǎng)(LAN)或互聯(lián)網(wǎng)，例如，使用虛擬專用網(wǎng)(VPN)。
平臺網(wǎng)絡(luò)204，例如控制平臺104或106 (圖1)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可以被連接到骨干網(wǎng)絡(luò)202用于與其它設(shè)施通信，其它設(shè)施例如核心辦公室206或管道公司208 (圖2C)。其它設(shè)施，正如參考圖1討論的，也可以連接到骨干網(wǎng)絡(luò)202，這些設(shè)施包括例如圖2B中所示的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)210、精煉廠網(wǎng)絡(luò)212或圖2C所示的消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)214。
每個(gè)設(shè)施可包括子網(wǎng)絡(luò)，其包括，例如，耦連到提供數(shù)據(jù)存儲以及控制計(jì)算機(jī)的其它系統(tǒng)的多個(gè)服務(wù)器。例如，平臺網(wǎng)絡(luò)204可包括耦連到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)218的一個(gè)或更多服務(wù)器216。一個(gè)或更多井控制系統(tǒng)220以及處理控制單元221可包括在平臺網(wǎng)絡(luò)204中。井控制系統(tǒng)220或處理控制單元221可包括分布式控制系統(tǒng)(DCS)或者可編程邏輯控制器(PLC)等的任意組合。
井控制系統(tǒng)220或處理控制單元221中的每個(gè)可耦連到傳感器，例如壓力傳感器222、溫度傳感器224、流量傳感器226以及任意數(shù)目的其它傳感器。井控制系統(tǒng)220以及處理控制單元221也可操作諸多閥門228用于控制流體的流量。許多其它設(shè)備也可以耦連到系統(tǒng)220和221以提供對流體流量與系統(tǒng)的控制，包括例如泵、發(fā)動機(jī)或者任意數(shù)目的其它裝置。依賴于平臺網(wǎng)絡(luò)204內(nèi)的智能分布等級，傳感器、閥門和致動器可以是“智能”系統(tǒng)或“非智能”系統(tǒng)的任意組合。例如，在各種實(shí)施例中，傳感器222、224或226、閥門228或其它致動器中的任意一個(gè)或者所有可能與分布式智能控制系統(tǒng)兼容，例如FIELD BUS標(biāo)準(zhǔn)，并因此具有能夠?qū)Σ僮魈峁┠撤N智能的本地控制器。該本地控制器可允許對簡單代理230的操作。在某些實(shí)施例中，傳感器222、224或226、閥門228或者其它致動器中的某些或所有可以是完全由井控制系統(tǒng)220或過程控制系統(tǒng)221控制的非智能單元。
用戶可以通過其它系統(tǒng)與平臺網(wǎng)絡(luò)204的服務(wù)器216交互。例如，一個(gè)操作控制系統(tǒng)(OPs) 232可允許操作者監(jiān)視與控制井和處理單元的操作。操作可以由例如來自一個(gè)或者更多監(jiān)督系統(tǒng)234的不同級別的監(jiān)督者、管理者或者負(fù)責(zé)人監(jiān)視。操作也可以被來自一個(gè)或更多生產(chǎn)工程工作站236的產(chǎn)品工程師監(jiān)視。
除了可以在智能傳感器、閥門或者致動器內(nèi)操作的簡單代理230外，其它代理可以在該系統(tǒng)內(nèi)以任意或者所有等級操作。例如，在某些實(shí)施例中，過程控制代理238可以在井控制系統(tǒng)220和過程控制系統(tǒng)221內(nèi)操作。數(shù)據(jù)代理240可以將數(shù)據(jù)存儲到平臺數(shù)據(jù)庫220中或者從平臺數(shù)據(jù)庫220中獲取數(shù)據(jù)。私人(P.)代理242可以在工作站232、234以及236上操作以代表代理團(tuán)體中的用戶。在各實(shí)施例中，這些代理中的任意或所有代理可以在平臺網(wǎng)絡(luò)204的服務(wù)器216上操作。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，私人代理242可以在服務(wù)器216上操作以使得用戶訪問的任意便利系統(tǒng)可訪問它們。進(jìn)一步來說，復(fù)雜代理，例如解釋器244或工作流(W.)代理246可以在平臺網(wǎng)絡(luò)204的服務(wù)器216上被實(shí)例化以提供對平臺網(wǎng)絡(luò)204的通信網(wǎng)絡(luò)以及其它資源的直接訪問。而且，除了或代替平臺網(wǎng)絡(luò)204上的其它系統(tǒng)外，服務(wù)器216上也可以創(chuàng)建任意數(shù)目的其它代理248。在后續(xù)的說明中，僅為了簡單的目的將代理圖解為在每個(gè)設(shè)施的核心服務(wù)器上。然而，應(yīng)當(dāng)清楚，除了或者代替核心服務(wù)器外，描述的任意代理也可以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意其它系統(tǒng)上被實(shí)例化。
一個(gè)或更多現(xiàn)場(field)網(wǎng)絡(luò)210 (圖2B)可以連接到碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)管理系統(tǒng)200的主干網(wǎng)絡(luò)202。正如平臺網(wǎng)絡(luò)204，現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)210可以具有在現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)210內(nèi)的到一個(gè)或更多服務(wù)器250的一個(gè)或者更多過程控制系統(tǒng)連接。該過程控制單元可以包括，例如，井控制系統(tǒng)252、管道控制系統(tǒng)254或者過程控制系統(tǒng)256，等等。過程控制單元252、254和256通常連接到傳感器和致動器以控制井以及過程，正如虛線所指?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)庫258可以用來存儲從現(xiàn)場收集的數(shù)據(jù)，例如來自過程控制系統(tǒng)252、254和256所控制的傳感器和致動器(虛線所指)的讀數(shù)。現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)210可以擁有允許用戶訪問現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器250的本地控制系統(tǒng)，例如操作系統(tǒng)(OPs) 258用以控制過程控制系統(tǒng)252、254和256。而且，一個(gè)或者更多監(jiān)督系統(tǒng)(SPVR)260可用于監(jiān)管操作。操作可以例如由來自一個(gè)或者更多工程工作站262的現(xiàn)場工程師監(jiān)視。根據(jù)不同的實(shí)施例，現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)210的任意或所有系統(tǒng)可以擁有操作代理，例如私人(P.)代理242、解釋器244、工作流(W.)代理246或其它簡單的或復(fù)雜的代理248。
核心辦公室網(wǎng)絡(luò)206 (圖2A)可以連接到主干網(wǎng)絡(luò)202以提供核心指令和控制功能。例如，多個(gè)資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員可位于核心辦公室，而其它資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員可位于遠(yuǎn)程設(shè)施處。核心辦公室網(wǎng)絡(luò)206可包含一組服務(wù)器264，這些服務(wù)器可以被管理系統(tǒng)(MGR)266和包括儲層工程工作站268、儲層地理工作站270、設(shè)計(jì)工程工作站272等的各專家系統(tǒng)訪問。核心辦公室網(wǎng)絡(luò)206還可包括各代理可使用的其它資源以提供或者獲得數(shù)據(jù)。例如，核心辦公室網(wǎng)絡(luò)206可具有用于為能源企業(yè)存儲數(shù)據(jù)的企業(yè)數(shù)據(jù)庫274，數(shù)據(jù)包括諸如生產(chǎn)量、訂單、購買量、生產(chǎn)收入等。數(shù)據(jù)可以由企業(yè)數(shù)據(jù)庫274從資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員獲得，以及直接從耦連到骨干網(wǎng)絡(luò)202的各設(shè)施獲得，例如平臺網(wǎng)絡(luò)204、現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)206、精煉廠網(wǎng)絡(luò)212、管道公司208或各種消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)214。而且，企業(yè)數(shù)據(jù)庫274可以包含知識庫，該知識庫包含以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)或者非傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫格式例如語義網(wǎng)或推理工具的規(guī)則存儲的領(lǐng)域知識、資產(chǎn)歷史或者其它相關(guān)信息。在一個(gè)實(shí)施例中，訂購系統(tǒng)275可具有代理248，該代理248與消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)214 (圖2C)中的代理248通信以保證在需要時(shí)向消費(fèi)者提供各種碳?xì)浠衔锏某渥愎?yīng)。而且，核心辦公室網(wǎng)絡(luò)206可以包含訪問模擬器276以建模儲層的代理248。這些模擬器代理可以產(chǎn)生或者訪問儲層模型278并且參考知識庫以通過私人助手代理向人提供解釋。
不同的代理，例如工作流代理246可以請求(call on)其它代理248來產(chǎn)生建議以滿足各種目標(biāo)。例如，離岸平臺的生產(chǎn)工程師可以使用生產(chǎn)工程工作站236來訪問私人代理242以獲取用于處理井控制系統(tǒng)220報(bào)告給私人代理242的生產(chǎn)異常的建議。私人代理242可產(chǎn)生工作流代理246，該工作流代理246被給予獲取建議的目標(biāo)。該工作流代理246能夠從代理248獲得有關(guān)井控制系統(tǒng)220的數(shù)據(jù)，以及從代理248獲得與平臺數(shù)據(jù)庫218關(guān)聯(lián)的井的歷史數(shù)據(jù)。之后，工作流代理248可以訪問解釋器244，該解釋器244能夠與核心辦公室網(wǎng)絡(luò)206內(nèi)的模擬器代理通信。該模擬器代理可以利用儲層模擬器276來確定異常的可能原因。而且，工作流代理246也可以向其它資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員的私人代理242通知該異常，例如，在儲層工程工作站268、儲層地理工作站270等類似工作站上顯示報(bào)告。之后，工作流代理246可以向私人代理242提供結(jié)果進(jìn)行存儲以及在生產(chǎn)工程工作站236上顯不O
在一些實(shí)施例中，包括工作流代理在內(nèi)的代理可以配置為彼此競爭資源。這種資源可以包括計(jì)算機(jī)時(shí)間、分析工具、動態(tài)存儲器等等。給予代理的優(yōu)先權(quán)可以基于繼續(xù)進(jìn)行的行動的重要性、代理所需的存儲器數(shù)量、代理使用的計(jì)算功率數(shù)量等。
其它代理248還可以使用來自工作流代理246的結(jié)果或信息采取合適的行動。例如，歷史匹配代理可以使用來自井控制器220的數(shù)據(jù)來更新儲層模型278以增強(qiáng)儲層性能的進(jìn)一步預(yù)測。而且，如果異常導(dǎo)致來自平臺的產(chǎn)量下降，則業(yè)務(wù)代理可以與其它代理通信以補(bǔ)償下降的產(chǎn)量，例如通過向其它資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員的私人代理提出增加產(chǎn)量的請求。這可包括在現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)210 (圖2B)中向私人代理提出生產(chǎn)監(jiān)督的請求。很明顯，該系統(tǒng)不局限于以這種方式執(zhí)行。例如，當(dāng)井控制系統(tǒng)220的代理238報(bào)告異常時(shí)，私人代理242可以自動激活工作流代理246。而且，在不創(chuàng)建獨(dú)立的工作流代理246時(shí)，私人代理242可以直接訪問來自井控制系統(tǒng)220的數(shù)據(jù)、聯(lián)系解釋器244，等等。
正如本示例所表示的，碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)管理系統(tǒng)200可以建模成多代理系統(tǒng)。該多代理系統(tǒng)可以提供及時(shí)的數(shù)據(jù)分析、資產(chǎn)狀態(tài)以及提議的決定來實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)目標(biāo)，同時(shí)以實(shí)時(shí)的方式響應(yīng)儲層、物理單元和市場內(nèi)變化的以及動態(tài)的條件。
為了有效地對代理進(jìn)行控制，碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)管理系統(tǒng)200可以包括資源、工作流、目標(biāo)以及規(guī)則。正如關(guān)于圖1所討論的，資源包括系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)際對象，例如儲層、井、管道、分析工具、數(shù)據(jù)庫、資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員。
工作流或者工作過程包括資源管理團(tuán)隊(duì)成員執(zhí)行的活動，其中在執(zhí)行活動期間資產(chǎn)狀態(tài)可能變化。工作流利用規(guī)則進(jìn)行管理并且這些工作流描述如何完成工作以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)。該目標(biāo)包括資產(chǎn)管理系統(tǒng)的期望狀態(tài)或者結(jié)果。該目標(biāo)通?？梢悦枋鰹橐幌盗行阅苤笜?biāo)(KPI)。
規(guī)則包括定義或約束資產(chǎn)系統(tǒng)成員的某些方面并代表業(yè)務(wù)知識的語句。他們控制管理系統(tǒng)該如何運(yùn)行，例如，規(guī)則可以指示如何執(zhí)行工作流，以及需要如何管理資源。規(guī)則可包含外部因素，例如合同或環(huán)境調(diào)節(jié)以及生產(chǎn)限額。規(guī)則被定義以在系統(tǒng)內(nèi)部和外部約束內(nèi)并利用系統(tǒng)的(或者公司的)知識以最佳方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo)。這些規(guī)則成為約束系統(tǒng)或使用的限制的一部分用于控制代理的活動。而且，規(guī)則可以存儲在全局知識庫中，其可提供最佳實(shí)踐存儲。
如上所示，碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)管理系統(tǒng)200可以具有耦連到骨干網(wǎng)絡(luò)202的其它系統(tǒng)，例如精煉廠網(wǎng)絡(luò)212 (圖2B)、管道公司208 (圖2C)或消費(fèi)者設(shè)施214 (圖2C)。這些設(shè)施中的每個(gè)可以具有與上述組件類似的組件。而且，這些系統(tǒng)中可以使用代理242、244、246和248等以便與系統(tǒng)中的其它代理通信。
兼容的代理248可以存在于能源公司外的設(shè)施中，例如消費(fèi)者設(shè)施214或管道公司208等。在某些實(shí)施例中，存在于能源公司內(nèi)的代理248可以設(shè)計(jì)為具有檢測器以獲取和傳輸來自外界系統(tǒng)的信息和數(shù)據(jù)，而不使用外界系統(tǒng)的代理。代理圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的代理300的方塊圖。在各種實(shí)施例中，代理代表著系統(tǒng)的資源和工作流。系統(tǒng)的規(guī)則或者知識可自然地分布在系統(tǒng)的代理之間，其中系統(tǒng)知識的主要部分嵌入在工作流代理、分析工具代理和私人代理中。一般來說，代理300可以定義為運(yùn)行在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的編碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其具有在動態(tài)的、開放的、不確定的以及典型的多代理環(huán)境中靈活、自動、處理問題地行動的能力。每個(gè)代理300可以根據(jù)需要代表單個(gè)單元或者單元的集合以支持工作流。在一個(gè)實(shí)施例中，代理300可以包括具有以并行方式運(yùn)行的多個(gè)線程304或者子程序的致動器302。因?yàn)橄到y(tǒng)代理、自治以及認(rèn)知能力的相異性，在構(gòu)建建議的系統(tǒng)代理時(shí)，可以使用不同的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。例如，可以采用反應(yīng)型代理結(jié)構(gòu)來建模例如傳感器的輸入源，同時(shí)可以使用審議的代理體系結(jié)構(gòu)來建模例如閥門的控制器。反應(yīng)型代理是基于它對需求的感知來監(jiān)視條件并做出反應(yīng)的代理。另一方面，審議型代理是基于需求，例如通過審議例如優(yōu)化的模型而推斷出的需求，主動更改外部環(huán)境?？梢岳没旌辖Y(jié)構(gòu)對決策者的電子私人助理建模。分析和模擬工具可以被建模成包括移動代理以適應(yīng)數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)帶寬限制。移動代理指的是代理將其執(zhí)行移植到不同的計(jì)算平臺上的能力。這可能是有用的，例如，可避免在計(jì)算機(jī)之間移動大量數(shù)據(jù)的需要，而只允許在數(shù)據(jù)所在的本地執(zhí)行分析。這種移植可以改善網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算性能。儲層和市場可以建模為不確定的環(huán)境。盡管市場僅建模為資產(chǎn)生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分，但是對天然氣田及其更多的流體市場的最近的關(guān)注使得將他們包括在系統(tǒng)內(nèi)是有用的。工作流可以表示為面向目標(biāo)的代理或者可以通過代理集合的交互自動合并。工作流或者工作流代理間的合作可以由資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員設(shè)定的一系列協(xié)議來控制。而且，本發(fā)明中的碳?xì)浠衔锵到y(tǒng)資源本身也可以用代理表示。例如，資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員和物理實(shí)體(例如井、傳感器、設(shè)施以及市場)可以全部用代理表示。代理自動化和智能化的程度可以不同，這取決于它的角色和用戶的目標(biāo)。代表人類助理的代理(例如私人代理)或者工作流代理可以嵌入高度的自動化和感知能力。當(dāng)需要執(zhí)行解釋和決策中的規(guī)則時(shí)，這些代理能夠產(chǎn)生多個(gè)仿真線程304。代表物理實(shí)體如傳感器、井、設(shè)施等的代理可具有有限的自動化以及低感知能力，例如，只具有幾個(gè)可操作的線程304。這些實(shí)體可以與更高級的監(jiān)督代理如私人代理或者工作流代理合作。在一個(gè)實(shí)施例的測試中，代理300利用遵從智能化物理代理基金會(FIPA)的代理軟件系統(tǒng)研發(fā)以實(shí)現(xiàn)在前面的部分概述的設(shè)計(jì)示例原型。該系統(tǒng)利用MICROSOFT 的Visual Studio以C#/C++語言實(shí)現(xiàn)。盡管該設(shè)計(jì)的各方面在下文描述，但是可以看到該代理300不局限于這些元素或者設(shè)計(jì)，而是可以被更改以適應(yīng)該代理的應(yīng)用。為了在原型中的使用，創(chuàng)建了代理組件的分類庫以輔助開發(fā)人員創(chuàng)建代理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。開發(fā)者可以實(shí)例化代理對象，這些對象將自動構(gòu)成致動器302的內(nèi)部多線程組件并啟動內(nèi)置的通信層306。如前面提到的，可以從庫創(chuàng)建的代理300是多線程對象。許多內(nèi)部組件可以操作它們自己的線程304，并且可以一直做相同的工作，例如檢測器308，其一直尋找輸入。在來自該代理的300線程池的線程304上，其它組件被激活持續(xù)短暫的時(shí)間量，例如計(jì)劃310。另外，有幾個(gè)作為信息存儲器使用的其它組件。為了創(chuàng)建代理300，開發(fā)人員必須首先為代理300創(chuàng)建檢測器308。檢測器308被代理300用來收集關(guān)于其環(huán)境或其責(zé)任主體的信息。檢測器308可以從任何源獲取信息，所述源包括但不限于文件文本、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、直接硬件連接等。代理300可以具有多個(gè)檢測器308以獲取多個(gè)源和多種類型的信息。檢測器308擴(kuò)展的摘要傳感器類別不限制檢測器308如何獲得它的數(shù)據(jù)。但是，它確實(shí)促進(jìn)代理300能夠激活檢測器308以及使用它感測的信息。檢測器308連續(xù)循環(huán)地感測信息并將其感測的信息存儲到信念庫312中。該信念庫312可以用作代理知識的主要數(shù)據(jù)存儲器。已研發(fā)的檢測器308可感測的信息可以存儲在信念庫312中。當(dāng)檢測器308接收到對他們監(jiān)視的數(shù)據(jù)的改變時(shí)，該信息被不斷更新。該信息表示代理308的選擇器組件可使用的條件以確定要執(zhí)行的動作。另夕卜，通過借助通信層306與其它代理300的通信所獲得的信息也可以存儲在信念庫312中。除了創(chuàng)建檢測器308外，開發(fā)人員還必須為代理創(chuàng)建計(jì)劃310。計(jì)劃310包括代理300要執(zhí)行的指令。它可以包括啟動或者實(shí)例化代理300所需要滿足的條件。計(jì)劃310可以包含重要性等級以及與它沖突的其它計(jì)劃清單。所有這些信息被代理300的選擇器組件使用以確定代理300應(yīng)該執(zhí)行哪些計(jì)劃310以及何時(shí)執(zhí)行。計(jì)劃庫314是已經(jīng)提供給代理300的所有計(jì)劃的存儲器。在將代理對象實(shí)例化后，接下來開發(fā)人員將添加已為代理300創(chuàng)建的所有計(jì)劃300?？商娲?，可以創(chuàng)建檢測器308以為代理可以執(zhí)行的計(jì)劃監(jiān)視外部位置。在一個(gè)實(shí)施例中，這可用來動態(tài)改變代理300的性能。計(jì)劃選擇器315控制代理300可以何時(shí)執(zhí)行計(jì)劃310。該組件不斷檢查關(guān)于計(jì)劃310的條件以及信念庫312以明確計(jì)劃310何時(shí)可以運(yùn)行。之后，計(jì)劃選擇器315取出計(jì)劃310并將其放入意向庫316。計(jì)劃選擇器315不決定應(yīng)該運(yùn)行計(jì)劃310，而是確定它可以在特定時(shí)間運(yùn)行。意向庫316是可以運(yùn)行的所有計(jì)劃310的隊(duì)列，例如訂單上列出的其條件得以滿足的計(jì)劃。當(dāng)意向選擇器318在給定的其它當(dāng)前環(huán)境下決定是否應(yīng)該運(yùn)行計(jì)劃時(shí)，意向選擇器318使用該意向庫316。當(dāng)意向選擇器318挑選計(jì)劃以確定是否運(yùn)行時(shí)，該計(jì)劃從意向庫316中整個(gè)移除直到計(jì)劃選擇器315將它放回。計(jì)劃選擇器315基于觸發(fā)器從計(jì)劃庫314中選出可以運(yùn)行的那些計(jì)劃，并將它們添加到意向庫316，而意向選擇器318基于目前的條件從意向庫316中選出應(yīng)該運(yùn)行的那些計(jì)劃。意向選擇器318從意向庫316的頂部拉出下一個(gè)可用計(jì)劃310并決策是否應(yīng)該使其運(yùn)行。該組件將檢查信念庫312以明確該計(jì)劃310的運(yùn)行條件是否仍存在，并且它將檢查目前是否有與新計(jì)劃310沖突的其它計(jì)劃310正在運(yùn)行，例如在該線程或者其它線程304中。在新計(jì)劃與現(xiàn)有計(jì)劃沖突的情況下，將確定哪一個(gè)更為重要并發(fā)送指令到致動器302。例如，意向選擇器318可以發(fā)送要運(yùn)行的計(jì)劃到致動器302，或者可以在發(fā)送新計(jì)劃之前發(fā)送消息來終止當(dāng)前運(yùn)行的計(jì)劃310，或者可以完全拋棄新計(jì)劃。致動器302是實(shí)際實(shí)施計(jì)劃的組件。它可以使用指令從意向選擇器318接收計(jì)劃以運(yùn)行該計(jì)劃。然后，計(jì)劃310在線程池的新線程304上被引發(fā)。它也可以在開始新計(jì)劃之前接收消息以終止目前運(yùn)行的計(jì)劃310，例如，在沖突的情況下。致動器302不在獨(dú)立的線程上運(yùn)行，而是替代性地只在接收到來自意向選擇器318的消息時(shí)動作。在代理庫中創(chuàng)建的代理300與內(nèi)置通信層306 —起提供。代理間的通信可以基于FIPA提出的標(biāo)準(zhǔn)。通信可以利用TCP/IP的XML消息執(zhí)行。為了有助于通信，構(gòu)建了目錄服務(wù)器服務(wù)，從而代理300可以識別有關(guān)其它代理300的信息。目錄服務(wù)器可以是代理，其在較大的實(shí)施例中尤為有用，例如當(dāng)代理位于多個(gè)設(shè)施中時(shí)。上面討論的代理300可以布置為層次結(jié)構(gòu)。圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例具有功能層次結(jié)構(gòu)的代理402的團(tuán)體400的圖示。正如上面提到的，資產(chǎn)管理系統(tǒng)可以建模成具有以層次結(jié)構(gòu)布置的潛在的多層或多個(gè)團(tuán)體的代理群體。每層404具有代表系統(tǒng)內(nèi)的特定功能的多個(gè)代理，如感測代理406、工作流代理408、建模代理410、私人代理412以及代表物理系統(tǒng)413的代理，物理系統(tǒng)例如井和平臺。層內(nèi)的代理402可以合作或者協(xié)作以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)用戶設(shè)定的目標(biāo)，如箭頭414所指示。如虛箭頭所指示的，不同層的代理402也可以與其它層的代理通信以請求服務(wù)或者知識。每層404可以基于在該層404的代理402的知識和自動化被分解，而更高級的代理402通常在該層次結(jié)構(gòu)中駐留更高。代理402可以合作、協(xié)作或者競爭以向私人代理412代表的決策者提供做出靈活且穩(wěn)健的決策所需的所有元素。該系統(tǒng)可以在兩種模式的一種模式中使用。顧問模式可以向決策者提供數(shù)據(jù)分析、異常事件、根本原因以及一系列提出的正確行動或者建議的時(shí)機(jī)。在混合模式中，某些代理如氣舉(gas-lift)控制器、流量控制器、溫度控制器等以閉環(huán)形式被使用，而其余系統(tǒng)向資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)提供顧問機(jī)制。在所有情形下，通過知識工程工具和實(shí)踐獲取專家知識。私人代理的交互圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員502之間通過它們各自的私人代理504交互的示意圖500。如虛線506所指示的，私人代理504中的每一個(gè)可以與其關(guān)聯(lián)的用戶交互，以及如箭頭508所指示的，私人代理504中的每一個(gè)可以與資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員502的每個(gè)其它私人代理504交互。這種合作可以導(dǎo)致其它代理如工作流代理(W.A) 509的產(chǎn)生或者激活。而且，如另外箭頭512所指示的，每個(gè)私人代理504可以與代理511中能夠提供進(jìn)一步數(shù)據(jù)和信息的池510交互。示意圖500可以說明發(fā)生在圖4的決策層的某些交互，而池510可以代表在所有其它層的代理。示意圖500代表知識級系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，可以明確的是可以使用任意數(shù)目的其它設(shè)計(jì)以及管理模型。與資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員502交互并代表資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員502的私人代理504可以通過直接輸入或?qū)W習(xí)機(jī)制隨著時(shí)間的流逝封裝其人類競爭者的知識。而且，它們對現(xiàn)場和資產(chǎn)知識具有訪問權(quán)，例如通過與其它資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)代理和數(shù)據(jù)庫(DB)的交互，并且對企業(yè)知識具有訪問權(quán)，例如通過與企業(yè)范圍的知識數(shù)據(jù)庫的交互。圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例具有多個(gè)交互式自動化代理的受控工作流600。如圖6所示，私人助理602可以與資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)成員604交互。私人助理602也可以與其它代理交互，例如，從現(xiàn)場代理602中獲取現(xiàn)場知識606以及從最佳實(shí)踐代理612獲取最佳實(shí)踐610。私人代理602可以激活工作流代理614以確定現(xiàn)場的狀態(tài)以及為進(jìn)一步的操作提出建議。工作流代理614可以請求許多其他代理來獲取數(shù)據(jù)和建?，F(xiàn)場。例如，工作流代理614可以與設(shè)施監(jiān)視代理616通信以為現(xiàn)場獲取地表數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)618。井監(jiān)視代理620可以為工作流代理614提供儲層624的地下數(shù)據(jù)622。工作流代理614也可以與多個(gè)代理通信以建?，F(xiàn)場并分析來自設(shè)施監(jiān)視代理616和井監(jiān)視代理620的結(jié)果。這種代理可以包括提供測試計(jì)算數(shù)據(jù)的井測試代理626。該計(jì)算數(shù)據(jù)可以呈現(xiàn)給QC (質(zhì)量控制)代理628用于檢查和去除壞數(shù)據(jù)。好數(shù)據(jù)630可以被呈現(xiàn)給歷史匹配代理632用于重新校準(zhǔn)模型，而壞數(shù)據(jù)634可以被傳送到數(shù)據(jù)修復(fù)代理636。數(shù)據(jù)修復(fù)代理636可以修復(fù)該數(shù)據(jù)，例如識別該數(shù)據(jù)是否在錯(cuò)誤的單元并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至正確的單元。數(shù)據(jù)修復(fù)代理636可以確定無法修復(fù)該數(shù)據(jù)并拋棄該數(shù)據(jù)。建模和分析的結(jié)果可以是最優(yōu)的逐井位置計(jì)劃638，例如，將每個(gè)井標(biāo)識為注入者或生產(chǎn)者以及推薦流入或者流出該井的流速。該計(jì)劃可以返回給工作流代理614。之后，工作流代理614可以將計(jì)劃直接呈現(xiàn)給私人代理602用于呈現(xiàn)給用戶604。在一個(gè)實(shí)施例中，工作流代理614可以發(fā)送該結(jié)果到解釋器代理640以產(chǎn)生圖形輸出、建議和將來的預(yù)測，這可以使結(jié)果更清晰。然后，該解釋器代理640可以與私人代理602共同工作以呈現(xiàn)結(jié)果給用戶604。而且，解釋器代理640可以聯(lián)系其它代理來確定其它結(jié)果。如參考圖7所討論的，任意數(shù)目的代理可以參與資產(chǎn)管理。圖7是根據(jù)各實(shí)施例由系統(tǒng)中的不同代理執(zhí)行的行為或者工作過程的方塊圖700?？梢郧宄乜吹?，這不是系統(tǒng)中可以操作的所有代理的完整列表，而僅僅是可以在層次結(jié)構(gòu)的不同等級發(fā)揮作用的某些代理的示例。而且，實(shí)施例不僅限于所示的工作流。本系統(tǒng)不僅允許代理間任意數(shù)目的交互，而且還提供對于系統(tǒng)的更加穩(wěn)健的控制。如方塊702所示，在不同的實(shí)施例中，代理可以用于檢測事件。當(dāng)檢測到事件時(shí)，代理可出現(xiàn)以選擇最佳實(shí)踐或者行動來響應(yīng)該事件,例如,基于歷史記錄或者專家,如方塊704所示。代理可以存在來分析觸發(fā)該事件的系統(tǒng)的狀態(tài)，例如，通過運(yùn)行系統(tǒng)的模型或者通過收集額外的數(shù)據(jù)，如方塊706所示。最后，如方塊708所示，代理可以存在以解釋和呈現(xiàn)結(jié)果。示例儲層管理過程由公共的或者專屬的分析組成，這些分析以不同的頻率對于不同類型的資產(chǎn)在不同的時(shí)間被執(zhí)行。由于許多分析的主觀特性，大多數(shù)儲層管理過程需要人為干涉。在不同的實(shí)施例中，軟件代理可以代替人類執(zhí)行分析，使過程的計(jì)算自動化成為可能。自動化可以是開環(huán)的，其中人類被提供確定下一步將做什么的機(jī)會，或者自動化是閉環(huán)的，其中過程在沒有人類干涉的情況下全自動地執(zhí)行。軟件代理具有這種能力，因?yàn)樗鼈兛梢员惶峁╇x散數(shù)量的人類知識，這些人類知識可以編碼在其知識庫中并用于針對很具體的任務(wù)模擬人類判斷。儲層管理過程的示例是井優(yōu)化。這可以采取工作流的形式，工作流在新井測試被測量的任何時(shí)候經(jīng)過一系列的檢查與分析。該工作流可以包括為新井測試監(jiān)視產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫。當(dāng)發(fā)現(xiàn)時(shí)，可以相對扼流圈(choke)相關(guān)驗(yàn)證新井測試。也可以將新井測試與歷史井測試的趨勢作比較作為第二驗(yàn)證。也可以將新井測試與井模型作比較以判斷該井模型是否合理較正或者該井測試是否是壞的。如果井模型存在問題，將推薦某種行動，例如，可能執(zhí)行數(shù)據(jù)評估，其后執(zhí)行歷史匹配程序以調(diào)整模型。如果井測試是有效的，可以做出關(guān)于生產(chǎn)率指數(shù)(PI)是否合理的判定。如果PI不合理，則可以推薦行動。如果PI合理，則可以做出關(guān)于井水位降低量是否最優(yōu)的判定。如果井水位降低量不是最優(yōu)的，則可以推薦行動。
這些獨(dú)立步驟中的每個(gè)，或者它們的任意組合，可以被人為地執(zhí)行。但是，在不同的實(shí)施例中，工作流中的一個(gè)或者更多步驟可以使用代理自動化。由于所要求的決定的主觀特性，這些類型工作的過程常常需要一定程度的人為干涉來進(jìn)行分析。在某些實(shí)施例中，執(zhí)行每個(gè)步驟所需要的知識可以編碼在代理中。例如，以上描述的該井優(yōu)化工作流可以由代理執(zhí)行。在該系統(tǒng)中，代理可監(jiān)視生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫以確定何時(shí)已經(jīng)進(jìn)入新的井測試。當(dāng)新的井測試被檢測到時(shí)，代理可以發(fā)起一個(gè)或者更多行動，例如包括通知一個(gè)或更多其它代理有新的井測試。其中一個(gè)代理可以是井測試驗(yàn)證代理，其檢查與新井測試關(guān)聯(lián)的測量以確定哪個(gè)扼流圈相關(guān)最適合該井測試。然后，該井測試驗(yàn)證代理將發(fā)起計(jì)算機(jī)應(yīng)用以使用選擇的扼流圈相關(guān)計(jì)算期望的井測試測量值。然后，該井測試驗(yàn)證代理將比較期望的井測試測量值與實(shí)際的井測試測量值。然后，該井測試驗(yàn)證代理可以查詢產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫關(guān)于最近X個(gè)月的井測試并產(chǎn)生它們的趨勢線。然后，將新井測試與趨勢線相比較。該井測試驗(yàn)證代理可以基于檢查的結(jié)果相對扼流圈相關(guān)和歷史井測試來確定該井測試是否有效。如果該井測試無效，則井測試驗(yàn)證代理將在產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中做出注釋并可采取其它行動，例如警告工程師和現(xiàn)場操作人員該井測試是壞的以及需要新的井測試，例如通過它們的私人代理。如果該井測試是有效的，則該井測試驗(yàn)證代理將通知井優(yōu)化代理新井測試是可用的。井優(yōu)化代理可以定位用于描述井的數(shù)據(jù)，例如WAN上的感興趣的井的文件或者數(shù)據(jù)庫中的感興趣的井的描述符，例如WELLVIEW，并發(fā)起井建模應(yīng)用。井建模應(yīng)用可以由井建模代理執(zhí)行，完成后其將返回結(jié)果。當(dāng)利用該建模應(yīng)用創(chuàng)建井模型時(shí)，可能已經(jīng)針對特定井產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)。例如，井建模軟件可用于計(jì)算流入性能關(guān)系(IPR)以及垂直舉升性能(VLP)曲線。井優(yōu)化代理可以使用井建模應(yīng)用為測量的井測試計(jì)算IPR和VLP。井優(yōu)化代理也可以與執(zhí)行該計(jì)算的建模代理通信。如果井優(yōu)化代理確定井測試在IPR與VLP曲線的交點(diǎn)處的某個(gè)容限內(nèi)，如5%、10%或20%，則結(jié)論是不需要校準(zhǔn)該井模型并且該井測試是好的。如果該井測試不在選擇的容限內(nèi)，則該井模型可能需要校準(zhǔn)。井優(yōu)化代理可以利用井建模軟件進(jìn)行額外的運(yùn)轉(zhuǎn)使新的IPR與測量的井測試和VLP曲線適配。可替代地，可請求歷史匹配代理執(zhí)行該功能。井優(yōu)化代理還可以在產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中搜索以找出何時(shí)最近的井底壓力被運(yùn)行。在某些情況下，井優(yōu)化代理可以向工程師以及現(xiàn)場人員推薦運(yùn)行能夠更新井模型的新井底壓力調(diào)查。如果井模型被適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)，則井優(yōu)化代理將計(jì)算生產(chǎn)率指標(biāo)以順暢地完成。通過現(xiàn)場指導(dǎo)，井優(yōu)化代理可以確定生產(chǎn)率指標(biāo)是否可接受或者在平均值以下。如果生產(chǎn)率指標(biāo)在平均值以下，則井優(yōu)化代理可以如通過私人代理通知團(tuán)隊(duì)成員，該井可以是某些模擬類型的候選。儲層管理過程的第二個(gè)例子是檢測井的有意或無意關(guān)閉條件。這可以通過檢測井關(guān)閉(shut-1n)來執(zhí)行。用于分析的數(shù)據(jù)集可以被選擇和過濾。可以對數(shù)據(jù)執(zhí)行壓力瞬時(shí)分析?？梢允褂眯碌腜*和膚值更新井模型中的IPR值。該程序可以利用代理執(zhí)行。例如，井監(jiān)視代理可以監(jiān)視數(shù)據(jù)歷史代理，該代理獲得來自安裝在井內(nèi)的向下鉆進(jìn)永久壓力溫度計(jì)量器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流?；跁r(shí)間劃分的數(shù)據(jù)的特征，井監(jiān)視代理將識別已關(guān)閉的井。一旦確定已經(jīng)發(fā)生關(guān)閉，則井監(jiān)視代理可通知數(shù)據(jù)準(zhǔn)備代理，其可確定哪些數(shù)據(jù)點(diǎn)需要做進(jìn)一步的分析。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備代理可以從數(shù)據(jù)歷史中提取數(shù)據(jù)集并過濾和“凈化”數(shù)據(jù)。過濾允許從數(shù)據(jù)集合中移除數(shù)據(jù)點(diǎn)以減少需要分析的點(diǎn)的總數(shù)量同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的足夠的清晰度以供分析?！皟艋睌?shù)據(jù)允許移除壞的數(shù)據(jù)，例如指示突然增加或者下降的數(shù)據(jù)跳躍，其中某些壓力或者溫度計(jì)量器可能錯(cuò)誤地記錄了這些數(shù)據(jù)。一旦“凈化”完成，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備代理會通知壓力瞬時(shí)分析(PTA)代理有數(shù)據(jù)集合需要分析。該P(yáng)TA代理將定位在將要執(zhí)行分析的井?dāng)?shù)據(jù)上。這些數(shù)據(jù)包括先前輸入的為PTA所使用的應(yīng)用定義井模型的那些數(shù)據(jù)。PTA代理將使用應(yīng)用執(zhí)行PTA，例如使用數(shù)據(jù)準(zhǔn)備代理創(chuàng)建的數(shù)據(jù)集。人類知識和判斷可能常常被要求執(zhí)行PTA。但是，在代理集內(nèi)，分析可以完全自動化，例如通過編碼所做出的判斷。在其它實(shí)施例中，分析可以包括通過私人代理的實(shí)時(shí)人類干涉。之后，PTA的結(jié)果可以記錄在產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中，并且該P(yáng)TA代理可以通知井優(yōu)化代理新的P* (平均儲層壓力)和膚值可用于更新井模型中的流入性能關(guān)系(IPR)。該井模型可以保持在獨(dú)立的軟件應(yīng)用中。之后，當(dāng)下一個(gè)井測試被記錄時(shí)，井優(yōu)化代理使用新值更新井模型軟件并執(zhí)行驗(yàn)證。圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的代理可使用的方法800的過程流圖。當(dāng)代理被激活時(shí)，方法800開始于方塊802。例如，參考圖3，意向選擇器318可以確定計(jì)劃310可在特定時(shí)間運(yùn)行。在方塊804中，代理確定目標(biāo)，例如在計(jì)劃310中。在方塊806中，代理可以確定需要完成計(jì)劃310的信息。在方塊808中，代理可以獲得信息，例如，通過與其它代理通信來獲得數(shù)據(jù)、運(yùn)行分析、獲得專業(yè)觀點(diǎn)等。在方塊810中，代理可以報(bào)告結(jié)果，例如，提供結(jié)果給私人代理、其它代理等。圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)900的方塊圖。非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)900可以包括隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、硬驅(qū)動、光學(xué)驅(qū)動、RAM驅(qū)動、閃存驅(qū)動等。非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)900可以存儲處理器902可以訪問、可指引處理器902執(zhí)行某些功能的代碼塊和功能性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在不同的實(shí)施例中，代碼和數(shù)據(jù)塊可以是在非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)900中被實(shí)例化的代理。正如以上討論的，這些代理可以包括私人代理904、工作流代理906、解釋器代理907、傳感器代理908等。代理904、906、907以及908可以指引處理器訪問本地存儲的模擬器910、數(shù)據(jù)庫912以及模型914等。在不同的實(shí)施例中，代理904、906、907以及908可以指引處理器902使用LAN接口 916訪問可能存在于設(shè)施上的其它系統(tǒng)，例如用戶系統(tǒng)918或者本地控制系統(tǒng)920。而且，代理904、906、907以及908可以指引處理器使用WAN接口 922來訪問遠(yuǎn)程系統(tǒng)，例如，位于其它設(shè)施內(nèi)的系統(tǒng)，其耦連到廣域網(wǎng)924。然而本發(fā)明可容許各種更改和替換形式，上述討論的實(shí)施例只是以示例的方式顯示。但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不意限于本文公開的特定實(shí)施例。事實(shí)上，本發(fā)明包括在所附權(quán)利要求的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有替換、更改以及等價(jià)形式。
權(quán)利要求
1.一種用于管理碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的系統(tǒng)，其包括: 與碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)； 在該計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上操作的多個(gè)代理，其中所述多個(gè)代理中的至少一個(gè)代理是工作流代理，其中所述工作流代理包括: 操作代碼，其被配置為指引所述代理的操作； 為所述碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)； 實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo)的計(jì)劃，其中所述計(jì)劃由所述工作流代理至少部分基于當(dāng)前條件選擇；以及 包含所述條件的數(shù)據(jù)存儲器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)代理包括配置為代表所述碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的數(shù)據(jù)的資產(chǎn)代理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)代理包括私人代理，所述私人代理被配置為訪問其它代理從而為用戶獲 取信息和分析結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)代理包括多個(gè)私人代理，其中所述多個(gè)私人代理的每個(gè)與資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)的成員相關(guān)聯(lián)，并且其中所述多個(gè)私人代理被配置為交互以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其包括由所述多個(gè)私人代理實(shí)例化的新工作流代理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)代理包括在不同的功能等級操作的具有層次結(jié)構(gòu)的代理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)代理包括解釋器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述解釋器被配置為格式化分析的結(jié)果并向其他代理或人提供格式化的分析的結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述解釋器被配置為推薦用于管理所述碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的行動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)代理包括模擬器代理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述模擬器代理包括儲層模型。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述儲層模型包括地面設(shè)施。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述模擬器代理被配置為與歷史匹配代理交互。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其包括耦連多個(gè)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的廣域網(wǎng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中代理被配置為與位于消費(fèi)者設(shè)施的其它代理交互。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中工作流代理與其它代理競爭資源。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中工作流代理被配置為與其它代理協(xié)作以完成目標(biāo)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中如果所述工作流代理無法完成目標(biāo)，則其被配置為與私人代理通信以加入人為干涉。
19.一種用于管理碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的方法，其包括: 創(chuàng)建交互式代理團(tuán)體，其中每個(gè)代理包括代碼和功能數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；創(chuàng)建至少一個(gè)工作流代理，其中所述工作流代理被配置為繼續(xù)計(jì)劃以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)； 為所述工作流代理提供檢測器以確定環(huán)境條件； 為所述工作流代理提供與其它智能代理通信的能力；以及 將所述工作流代理配置為至少部分基于從所述檢測器獲取的信息來選擇所述計(jì)劃。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其包括提供分析代理，所述分析代理被配置為整合多個(gè)傳感器讀數(shù)并確定系統(tǒng)的狀態(tài)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其包括提供私人代理，所述私人代理被配置為訪問其它代理以為用戶獲取信息和分析結(jié)果。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其包括將私人代理配置為與其它私人代理并與其它代理交互以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其包括 提供解釋器代理；以及 配置所述解釋器代理以分析數(shù)據(jù)并向其他軟件代理或人提供分析的結(jié)果。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其包括配置所述解釋器以提供推薦的行動。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其包括 提供模擬器代理；以及 將所述模擬器代理配置為訪問模型。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其包括配置所述模擬器代理以與歷史匹配代理交互。
27.一種包括代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括 配置為代表用戶的私人代理； 配置為格式化數(shù)據(jù)和結(jié)果的解釋器； 配置為獲取實(shí)現(xiàn)用戶目標(biāo)所需的數(shù)據(jù)和結(jié)果的工作流代理；和 配置為獲取其它代理使用的物理或市場數(shù)據(jù)的傳感器代理。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括用于為設(shè)施保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述數(shù)據(jù)存儲器包括操作資產(chǎn)的最佳實(shí)踐。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括模擬器。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括模型。
全文摘要
一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于管理碳?xì)浠衔镔Y產(chǎn)的方法。該方法包括創(chuàng)建交互式代理團(tuán)體，其中每個(gè)代理包括配置為指引處理器訪問網(wǎng)絡(luò)上的資源的代碼和功能數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其中的至少一個(gè)代理被配置為工作流代理，其中工作流代理配置為繼續(xù)計(jì)劃以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。該工作流代理被提供有傳感器用于確定環(huán)境條件。該工作流代理被提供有與其它智能代理通信的能力。該工作流代理被配置為至少部分基于從傳感器獲取的信息選擇計(jì)劃。
文檔編號G06Q10/06GK103180866SQ201180050922
公開日2013年6月26日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者A·艾爾-貝克瑞, K·E·貝克爾, M·L·克勞福德, B·A·霍洛韋, G·O·莫雷爾, P·派采克, L·桑, A·K·烏薩迪 申請人:?？松梨谏嫌窝芯抗?br>