Совершенствование методов анализа и управления процессом освоения скважины с погружным насосом после глушения

• Автор: Фомин, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИНЫ С ПОГРУЖНЫМ НАСОСОМ ПОСЛЕ ГЛУШЕНИЯ

1.1. Структура системы управления скважины с УЭЦН.

1.2. Задачи конструирования и управления скважинной системой с УЭЦН.

1.3. Анализ процесса принятия решения по оптимизации механизированного фонда с УЭЦН.

1.3.1. Анализ современных методов и средств конструирования и управления скважинной системой с УЭЦН.

1.3.2. Выявление доминирующих факторов, осложняющих процесс освоения

1.4. Выводы по разделу.

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СКВАЖИННОЙ СИСТЕМЫ

2.1. Агрегированная гидродинамическая модель скважины

2.1.1. Конструкция скважинной системы с УЭЦН

2.1.2 Распределение давления в скважинной системе.
2.1.3. Физическая модель скважинной системы.
2.1.4. Модель очистки призабойной зоны пласта.
2.1.5. Модель массообменных процессов в скважинной системе
2.1.6. Статическая модель насоса
2.2. Динамическая модель теплообмена в скважине с УЭЦН.
2.2.1. Схема распределения температуры в скважине.
2.2.2. Динамическая модель теплового баланса в скважинной системе.
2.2.3. Статическая характеристика мощности насоса.
2.3. Построение алгоритма численного расчета модели скважинной системы
2.3.1. Построение расчетной схемы моделирования скважинной системы.
2.3.2. Начальные условия для расчетного примера.
2.3.3. Результаты расчета модельного примера
2.3.4. Анализ влияния осложняющих факторов на характеристики моделируемой скважины.
2.4. Выводы по разделу.
3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.
3.1. Постановка задачи настройки модели
3.2. Анализ информативности протоколов освоения
3.3. Гидродинамический блок модели с учетом фактора поршневого
вытеснения.
3.4. Системные принципы организации технологии настройки модели .
3.4.1. Технология интерактивной настройки
3.5. Пример реализации технологии интерактивной настройки
3.5.1. Этапы моделирования. Выбор примера
3.5.2. Визуальнографические средства настройки
3.5.3. Результаты настройки модели.
3.6. Выводы по разделу.
4. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ СКВАЖИННОЙ СИСТЕМОЙ.
4.1. Формализация критерия расхода ресурса.
4.2. Разработка детализированной функциональной схемы системы управления.
4.3. Пример синтеза и анализа конструктивных и режимных параметров скважинной системы по критерию дополнительного расхода ресурса.
4.3.1. Вычислительное конструирование регулятора
периодической откачки.
4.3.2. Вычислительное конструирование регулятора для режима с
доливом в затрубное пространство
4.3.3. Сравнительный анализ режимов освоения по критерию
дополнительного расхода ресурса.
4.4. Вариант использования предложенного подхода анализа и управления режимом и конструкцией скважинной системой
4.5. Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Вычислительная технология и модель освоения скважинной системы с УЭЦН после глушения в условиях действующих осложняющих факторов эксплуатации создают основу для реализации функций проектного и оперативного управления процессами освоения в рамках действующих корпоративных информационных систем нефтепромыслов. Апробация работы. Основные положения докладывались и обсуждались на международных конференциях Актуальные проблемы современной науки Самара, , Научное студенческое сообщество и современность Турция, , Современные техника и технологии СТТ Томск, , Новые информационные технологии в нефтегазовой отрасли и образовании Тюмень, , региональная научнопрактическая конференция Информационные технологии в образовании Тюмень, . Публикации. По теме диссертации опубликовано десять печатных работ, в числе которых четыре статьи и шесть тезисов докладов на научнотехнических конференциях. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников, включающего 0 наименований и 5 приложений. Работа изложена на 0 страницах машинописного текста, содержит рисунков и таблиц. Проблема вывода скважины на режим, в более общей формулировке называется освоением скважины, указывается в справочной книге . В настоящее время эта проблема решается в следующих аспектах. В практическом аспекте разрабатываются и совершенствуются алгоритмы вывода, средства измерения и средства управления УЭЦН и погружным двигателем в частности. Яркими представителями, развивающими данное направление являются В. Г. Ханжин, П. О. Гаусс, В. В. Жильцов, Ю. А. Волков, Е. В. Пугачев и другие исследователи , 7, 9, 0. В теоретическом аспекте имеются работы С. А. Шмидта, В. М. Люстрицкого и др. Второе направление теоретических исследований связанно с совершенствованием методов и алгоритмов подбора УЭЦН к скважине, хорошо отражены в работах В. Н. Ивановского, А. В.Л. Дайчмана и других ,,,. Но в работах уважаемых исследователей не нашел отражения один вопрос как с общесистемных принципов подходить к задачам определения конструкции скважинной системы с УЭЦН при учете последующего выбора метода управления системой в период освоения. Для того, чтобы построить систему управления , , необходимо создать модель объекта управления Р, указать цель управления , и дать правило алгоритм Ф достижения этой цели на объекте Р. Структура скважины с УЭЦН приведена на рисунке 1. ПЭД. Рис. ГЖС через них. Причем звенья 1,2,4,5 являются пассивными элементами системы, на которых осуществляется падение давлений от среднепластового Рпл, до линейного Рл в нефтесборном коллекторе. Насос 3 является активным элементом гидравлической системы. На нем реализуется положительный перепад давлений. Ы,д. Для того чтобы определить структуру алгоритма управления, необходимо выявить средства управления данной скважиной и цели управления. В отличие от залежи, скважина проектируется и создается. В этом смысле она является искусственным объектом управления, а это значит, что управляемыми становятся не только режимы, но и конструктивные параметры скважины. Для обоснования уровней управления определим краткую характеристику задачам проектирования скважины. Ма отбора жидкости, а затем определяется оборудование, которое обеспечивает установленные расходные показатели с необходимым противодавлением на устье при наиболее экономном режиме эксплуатации. В результате осуществляется подбор насоса, двигателя, кабеля, соответствующего трансформатора, диаметра НКТ, выбирается глубина подвески УЭЦН. Такие работы на скважине именуются геологотехническими мероприятиями ГТМ. ГТМ включают также все ремонтные работы. На основании изложенного обосновывается трехуровневая структура алгоритма управления скважиной 0, 3. Первый уровень задействует все средства управления без изменения конструктивных параметров скважины. На данном уровне регулируется лишь режим эксплуатации преимущественно оборудования, то есть УЭЦН. Второй уровень варьирует конструктивные параметры скважины за счет смены оборудования и координат подвески насоса. В технологии нефтедобычи такие ГТМ именуются подземным ремонтом скважин ПРС. Объект скважина с ЭЦП Рис.