Автоматизация управления технологическим процессом добычи нефти из малодебитных скважин на основе динамических моделей

• Автор: Тагирова, Клара Фоатовна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 389 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список принятых сокращений.

Введение.
Глава 1. Анализ проблемы автоматизации управления процессами нефтедобычи на поздней стадии эксплуатации месторождений.

1.1. Актуальность темы исследований.

1.2. Анализ подходов к повышению эффективности процессов нефтедобычи из малодебитных скважин

1.3. Анализ подходов к автоматизации управления процессами нефтедобычи

1.4. Анализ подходов к использованию моделирования в нефтедобыче.

1.5. Цель и задачи исследований

Выводы но первой главе.

Глава 2. Методология построения информационно управляющих систем в нефтедобывающем производстве.
2.1. Системный анализ технологического процесса нефтедобычи как объекта автоматизации и управления
2.2. Концепция управления добычей нефти
на основе динамических моделей объектов и процессов
2.3. Концепция управления процессами добычи нефти на основе координации планирования и управления технологическими процессами и объектами.
2.4. Концепция управления нефтедобывающим производством но техникоэкономическим критериям.
2.5. Интегральная методология построения информационных систем управления в нефтедобыче
Выводы по второй главе.
Глава 3. Разработка динамических моделей объектов и процессов нефтедобычи
3.1. Разработка математической модели участка нефтеносного пласта.
3.2. Разработка модели системы скважина штанговая насосная установка
3.3. Разработка алгоритма идентификации модели системы скважина.штанговая насосная установка.
3.4. Прикладные аспекты моделирования системы скважина штанговая насосная установка .
Выводы по третьей главе
Глава 4. Разработка системы диагностики состояния скважинной штанговой насосной установки
4.1. Диагностирование состояния скважинной
штанговой насосной установки на основе динамометрирования.
4.2. Анализ математических методов обработки динамограмм
4.3. Применение нейронных сетей для диагностирования состояния скважинной штанговой насосной установки
4.4. Интеллектуальная система диагностики состояния и управления режимами работы скважинной штанговой насосной установки
Выводы по четвертой главе
Глава 5. Разработка информационной системы управления процессом нефтедобычи
5.1. Разработка алгоритма функционирования и структуры локальной системы управления режимами работы скважины
5.2. Разработка структуры и алгоритма функционирования системы управления группой скважин.
5.3. Оптимизация распределения уровня добычи нефти между скважинами
5.4. Интеллектуальная система управления группой скважин на
основе упрощенной математической модели участка пласта
Выводы по пятой главе
Глава 6. Исследование эффективности информационной системы управления нефтедобычей.
6.1. Оценка эффективности информационной системы управления нефтедобычей.
6.2. Оценка технической эффективности системы диагностики состояния СШНУ
6.3. Программное обеспечение диагностики СШНУ
для АРМ технолога.
6.4. Проверка адекватности математической модели скважина штанговая насосная установка на реальных данных
6.5 Перспективы развития интегрированных
АСУТП нефтедобычи.
Выводы по шестой главе.
Основные выводы и результаты
Список литературы


Таким образом, для реализации непрерывного режима возникает необходимость согласования скорости откачки со скоростью накопления и управления производительностью насоса. Это можно осуществить с помощью регулируемого электропривода с созданием соответствующей системы управления. Согласование скоростей откачки и притока жидкости в скважину приведет к значительному увеличению коэффициента извлечения нефти в течение длительного промежутка времени и разумному использованию природных ресурсов обеспечению наиболее высоких темпов пополнения запасов эксплуатируемых месторождений нефти. С другой стороны, переход от периодического режима откачки к непрерывному позволит увеличить межремонтный период, снизить затраты электроэнергии, уменьшить износ двигателей. Согласованный с реальным дебитом скважины режим работы насосной установки позволил бы повысить объем нефтедобычи на . Система поддержания пластового давления ППД. Одним из наиболее существенных факторов, связанных с регулированием системы разработки эксплуатируемой залежи, является поддержание пластового давления на уровне, обеспечивающем высокие коэффициенты нефтеотдачи, путем закачки в залежь воды или газа. При этом создаются условия, способствующие вытеснению нефти из участков с низкой проницаемостью, что позволяет существенно сократить сроки разработки месторождений и повысить техникоэкономические показатели. Для увеличения конечной нефтеотдачи при заводнении продуктивных пластов применяют различные способы, например, форсированный отбор жидкости из сильно обводненных пластов на поздних стадиях эксплуатации. В этом случае за счет повышения градиентов давления и скорости фильтрации нефть из низкопроницаемых пропластков вовлекается в гидродинамический поток и выносится к добывающим скважинам. Установлена следующая особенность конечной стадии эксплуатации месторождения количество закачиваемой воды в пласт слабо влияет на количество извлекаемой нефти. На рис. Из диаграммы видно, что тенденции роста добычи нефти за период с по год еще совпадают с ростом количества закачиваемой в пласт воды. Это объясняется тем, что в этот период вода играет роль поршня, вытесняющего свободную нефть вверх. После завершения извлечения нативной свободной, подвижной нефти из скважины оставшиеся запасы нефти в пласте имеют вид пленочной нефти, находящейся на поверхности горных пород и имеющей низкую подвижность . Дебит продуктивных скважин резко падает изза уменьшения подвижности нефти. Поэтому реально практикуемое управление добычей нефти путем интенсивной закачки воды в продуктивный пласт, особенно на малодебитной стадии жизненного цикла месторождения, можно отнести к неэффективным. Добыча нефти в таких условиях может осуществляться на режимах, отличающихся от начальных в сторону меньших скоростей откачки. Регулирование производительности насосной установки позволило бы уменьшить в пределе исключить оборот воды из процесса нефтеизвлечения. Исключая из процесса нефтеизвлечения воду, можно достичь снижения энергозатрат в 2,5. На поздней стадии эксплуатации месторождения стадии высокой обводненности скважин чем ниже скорость откачки, тем больше вероятность того, что вместо воды с небольшими добавками нефти из скважины будет добываться нефть с минимальным количеством воды . Теперь требуется реализация сложных комплексных режимов например, управляемая технология нестационарного отбора нефти и закачки воды, синхронное увеличение производительности насосов добывающих и нагнетательных скважин, динамические воздействия на пласт, технология дискретных закачек , , с учетом множества влияющих факторов, обеспечивающих увеличение темпа и полноты извлечения запасов нефти, то есть реализация рациональных режимов закачки воды и отбора жидкости. При этом для обеспечения управляемости технологических процессов необходимо обеспечит, удовлетворительный по точности контроль на сегодня отсутствует работы добывающих и нагнетательных скважин 6. Естественно, должна регулироваться и производительность окружающих добывающих скважин 6.