Разработка информационно-измерительной системы оперативного контроля жидких и твердых включений в сложных потоках продукции газовых скважин

• Автор: Храбров, Игорь Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

1. Проблемы оперативного контроля жидких и твердых
включений в продукции газовых скважин
1.1. Оперативный контроль примесей в продукции скважин - актуальная задача рациональной разработки газовых месторождений
1.2. Промысловые методы и средства контроля жидких и твердых примесей при исследовании и эксплуатации газовых скважин
1.2.1. Специальные технические средства контроля твердых и жидких включений в потоке продукции газовых скважин
1.2.2. Современные методы и средства контроля твердых примесей в газовом потоке
1.3. Перспективы применения спектрометрического метода для контроля жидких и твердых примесей в многофазном потоке продукции газовых скважин
2. Разработка и обоснование принципов построения
измерительного преобразователя мелкодисперсных жидких и
твердых примесей в продукции газовых скважин
2.1. Анализ идеи регистрации примесей по спектру ударного воздействия и разработка основных требований к измерительному преобразователю
2.2. Разработка обобщенной функции преобразования измерительного преобразователя
2.3. Разработка принципов построения и анализ технических решений по конструкции измерительного преобразователя
2.4. Разработка и анализ принципов построения электронных преобразователей информационных сигналов
3. Исследование и анализ процессов взаимодействия примесей с измерительным преобразователем
3.1. Разработка экспериментального лабораторного стенда
3.1.1. Установка для исследования измерительного преобразователя при регистрации твердых примесей в воздушном потоке
3.1.2. Установка для исследования измерительного преобразователя при регистрации капельной жидкости в воздушном потоке
3.2. Создание промыслового полигона
3.3. Исследования амплитудно-частотной характеристики измерительного преобразователя
3.4. Оценка информационных свойств сигналов ударного воздействия капельной жидкости и твердых примесей
3.5. Разработка и исследование информационных моделей контроля концентрации примесей в сложных потоках продукции газовых скважин

3.5.1. Основные принципы, положенные в основу построения информационных моделей
3.5.2. Информационная модель контроля твердых примесей в газовом потоке
3.5.3. Информационная модель контроля жидких мелкодисперсных примесей в газовом потоке
4. Разработка и создание информационно-измерительной системы оперативного контроля жидких и твердых примесей
4.1. Разработка структуры информационно-измерительной системы
4.2. Скважинный измерительный модуль. Построение измерительных
каналов контроля примесей
4.2.1. Разработка и анализ структурных схем измерительных каналов контроля примесей
4.2.2. Схемотехнические и конструктивные решения
4.3. Основные модули информационно-вычислительного устройства ИИС
4.4. Применение ИИС на Уренгойском ГНКМ
Заключение
Список литературы
Приложение

Исключительно высокие темпы роста добычи газа в конце XX века в России были основаны на открытии и освоении уникальных сеноманских залежей Западной Сибири, где сосредоточено по разным оценкам от 80 до 90% запасов газа страны. Современное состояние и перспективы развития газовой промышленности связаны с разработкой таких месторождений, как Медвежье, Уренгойское, Ямбургское, Заполярное в Надым-Пур-Тазовском регионе, Бованенковское, Крузенштерновское и Харасовейское на полуострове Ямал [1].
Поддержание высоких уровней добычи и эффективная разработка газовых месторождений в значительной степени зависят от технически грамотной эксплуатации скважин [7]. Поэтому получение оперативной и достоверной геолого-промысловой информации об основных параметрах работы каждой скважины является одной из первостепенных задач. В утвержденных в 1997 году «Основных положениях по автоматизации, телемеханизации и созданию информационно-управляющих систем предприятий добычи и подземного хранения газа» приведен список измеряемых параметров по скважинам, в который входят расход газа и расход жидкости, наличие в продукции абразивных механических примесей и глинопесчаной смеси, устьевое давление и температура продукции. Без полного набора автоматизировано измеренных и переданных в банк данных устьевых параметров со скважин не представляется возможным решение задачи расчета оптимальных режимов работы добывающих скважин.
Продукция газовых скважин представляет многофазный поток со сложной структурой, в котором помимо газовой фазы содержатся жидкая (пластовая и/или конденсационная вода) и твердая (абразивный песок и глинопесчаная смесь) фазы [1+3]. Соотношение фаз в потоке продукции однотипных газовых скважин может изменяться в широких пределах.

2. Разработать принципы построения и создать измерительный преобразователь контроля жидких и твердых включений в продукции газовых скважин.
3. Разработать и создать экспериментальные стенды для исследования измерительного преобразователя.
4. Исследовать характеристики измерительного преобразователя и оценить его информационные свойства.
5. Разработать и исследовать информационные модели контроля расхода жидких и твердых примесей в газовом потоке.
6. Разработать и создать информационно - измерительную систему контроля примесей в газовом потоке.
7. Внедрить ИИС и оценить результаты промышленной эксплуатации.