Способы и средства контроля гидродинамических параметров нефтеводонасыщенных пластов с использованием фильтрационных волн давления

• Автор: Одиванов, Владимир Леонидович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений

Введение

Глава 1. Задача контроля гидродинамических параметров пластов и скважин

1.1 Нефтеводоносные пласты как объекты исследования

1.2 Методы исследования гидродинамических характеристик пластов

1.3 Комплексные решения автоматизации экспериментов

1.4 Разработки кафедры радиоэлектроники К(П)ФУ для автоматизации промысловых экспериментов

1.4.1 Контроль давления и расхода жидкости скважин

1.4.2 Управление потоком жидкости

1.4.3 Регистрация данных

1.4.4 Автоматизированная система контроля и управления выработкой пласта
Глава 2. Использование метода фильтрационных волн давления в исследованиях пластов
2.1 Возможности и особенности метода фильтрационных волн давления
2.1.1 Анализ неоднородностей пласта в интервалах
2.1.2 Определение границы поршневого вытеснения жидкости
2.1.3 Распознавание модели фильтрации
2.2 Особенности использования метода ФВД для измерения параметров призабойной зоны скважины
Глава 3. Обработка данных промысловых исследований по методу ФВД
3.1 Расчет фильтрационных параметров пласта по методу ФВД
3.2 Программа отображения и обработки данных эксперимента по методу ФВД
3.3 Анализ погрешностей обработки данных экспериментов по методу ФВД
3.3.1 Моделирование эксперимента
3.3.2 Учет непериодического тренда
3.3.3 Влияние количества зарегистрированных периодов
3.3.4 Влияние алгоритма начала эксперимента
3.3.5 Влияние длины интервала
Глава 4. Разработка и применение аппаратно-программного комплекса для промысловых гидродинамических исследований
4.1 Специфика проведения промысловых гидродинамических исследований и требования к экспериментальному комплексу и его составным частям
4.2 Аппаратная конфигурация комплекса распределенной регистрации
4.2.1 Периферийное устройство регистрации
4.2.2 Дистанционное управление регулятором потока жидкости
4.3 Программное обеспечение комплекса распределенной регистрации
4.3.1 Выбор средств разработки программного обеспечения
4.3.2 Структура программного обеспечения комплекса
4.4. Опытная эксплуатация экспериментального комплекса
4.4.1 Зондирование межскважинных интервалов
4.4.2 Обработка данных экспериментов, выполненных на комплексе АСКУ ВП
4.4.3 Зондирование призабойной зоны скважины
4.4.4 Обработка данных экспериментов по самопрослушиванию скважин с использованием прежних разработок
4.4.5 Эксперименты с использованием периферийного устройства регистрации
4.5 Возможности использования системы распределенной регистрации
Заключение и выводы

Литература
Приложение А. Обзор аппаратных средств автоматизации для использования
в комплексах
Приложение Б. Функциональные возможности, параметры и особенности
приложений ПО комплекса
Б.1. Центральный сервер регистрации
Б.2. Периферийный сервер регистрации
Б.З. Программа управления внешними устройствами и регистрацией данных.
Список сокращений
АРМ - Автоматизированное Рабочее Место
АСУ ТП - Автоматизированная Система Управления Технологическими Процессами ГЗУ — Групповая Замерная Установка
ДЭУМ - Дистанционный Электронный Устьевой Манометр КВД - Кривая Восстановления Давления КВУ — Кривая Восстановления Уровня
КМОП - Комплиментарная пара Металл-Окисел-Полупроводник КНС - Кустовая Насосная Станция КПД - Кривая Падения Дебита
КТС АСКУ ВП - Комплекс Технических Средств - Автоматизированная Система Контроля и Управления Выработкой Пласта НГДУ — Нефтегазодобывающее Управление НКТ - Насосно-Компрессорные Трубы ОЗУ - Оперативное Запоминающее Устройство ПО - Программное Обеспечение СКЖ - Счетчик Количества Жидкости СВУ - Счетчик Воды Ультразвуковой СУБД - Система Управления Базами Данных ФВД - Фильтрационные Волны Давления ФПП — Фильтрационные Параметры Пласта ЦДНГ - Цех Добычи Нефти и Г аза ЦППД - Цех по Поддержанию Пластового Давления ЭНП — Энергонезависимая Память ЯМР - Дцерный Магнитный Резонанс
OLE - Object Linking and Embedding (протокол связи приложений) SCADA - Supervisory Control And Data Acquision (АСУ ТП)

Введение
Актуальность работы. В настоящее время при разработке нефтяных месторождений становится обязательным элементом проведение комплекса исследований, которые позволяют оценить текущие запасьь углеводородов, разработать оптимальную технологию их добычи, создать и поддерживать постоянно действующую компьютерную модель месторождения, управлять процессом его разработки. В этот комплекс входят как лабораторные эксперименты с образцами кернов, извлеченными при бурении скважин, и пробами жидкостей, так и исследования, проводимые различными методами непосредственно на промысловых площадях. Именно промысловые измерения составляют наиболее трудоемкую и дорогостоящую часть комплекса. Проведение таких исследований предполагает необходимость остановки или снижения добычи нефти на участке на время проведения замеров, а также непосредственное участие в них квалифицированных специалистов. Важным фактором снижения трудоемкости промысловых экспериментов, повышения качества получаемых результатов и уменьшения затрат времени является автоматизация операций с использованием современных средств измерения, управления оборудованием и компьютерных технологий. Среди различных методов гидродинамических исследований значительными потенциальными возможностями и преимуществами обладает метод фильтрационных волн давления (ФВД). Его реализация предполагает одновременное включение в эксперимент нескольких скважин, автоматизацию управления их режимами и регистрацией данных, применение специфических способов интерпретации получаемых результатов. Оптимальное решение задач автоматизации промысловых исследований должно ориентироваться на специфику условий действующих месторождений, которые в значительной степени отличаются от условий заводского производства. В связи с этим развитие способов проведения замеров по методу ФВД, автоматизация измерений, разработка алгоритмов и программ обработки данных являются актуальной задачей, решение которой имеет важное значение .для контроля и управления разработкой месторождений.

чтобы, при необходимости, повторить эксперимент с другими условиями. Система позволяла автоматически проводить эксперимент по гидродинамическому зондированию призабойной зоны скважины (самопрослушиванию), а также позволяла выполнять регистрацию данных и в экспериментах по межскважинному зондированию, поскольку обслуживала до 8 каналов манометров ДЭУМ или приборов на базе датчиков ПДВ (см. раздел 1.4.1) и до 8 каналов датчиков расхода типа Турбоквант.
1.4.4 Автоматизированная система контроля и управления выработкой пласта
К середине 90-х годов персональные компьютеры стали доступными для использования их в управлении экспериментами и регистрации данных. В это время уже существовали специализированные аппаратные и программные средства для автоматизации технологических процессов, и естественно было использовать их для автоматизации проведения гидродинамических экспериментов. В отчетах кафедры радиоэлектроники данная разработка называется Комплекс Технических Средств -Автоматизированная Система Контроля и Управления Выработкой Пласта (КТС АСКУ ВП) [52]. На рисунке 1.5 приведена блок-схема аппаратной конфигурации комплекса.
При разработке комплекса ставилась задача создать полноценную систему управления мониторингом и проведением экспериментов на участках месторождений, включающих несколько десятков добывающих и нагнетательных скважин, с использованием современных аппаратных и программных средств автоматизации технологических процессов. В то же время требовалось обеспечить возможность использования большого количества датчиков, которые были разработаны и изготовлены ранее. В состав комплекса входят персональные компьютеры, средства автоматизации фирм Octagon и Advantech и датчики физических величин различных фирм.
Сеть дистанционного контроля была создана на базе последовательного интерфейса RS-485. Этот интерфейс позволяет осуществлять обмен цифровыми данными с несколькими объектами по двухпроводной линии на расстояниях до нескольких километров и скоростях обмена от 50 до 115