Алгоритмы и программы решения обратных задач гидродинамики скважины с погружным электронасосом

• Автор: Говорков, Денис Александрович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕДОБЫЧИ НА СКВАЖИНАХ С ПОГРУЖНЫМ ЭЛЕКТРОНАСОСОМ.

1.1 Общие положения

1.2 Гйдродинамические методы исследования скважин.

1.3 Сопровождение постояннодействующих гидродинамических моделей скважинных систем.

2. СТРУКТУРНОПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ

МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПЛАСТ СКВАЖИНА НАСОС

2.1 Общие положения.

2.2 Математическая модель вертикальной скважины с погружным электронасосом

2.2.1 Математическая модель призабойной зоны пласта.

2.2.2 Математическая модель подъемника скважины.
2.2.3 Математическая модель погружного насоса.
2.2.4 Общий вид математической модели вертикальной скважины с погружным электронасосом
2.2.5 Пример численного моделирования переходных процессов модели скважины с погружным электронасосом
2.3 Обобщения математической модели скважинной системы
2.3.1 Дополнение модели призабойной зоны пласта.
2.3.2 Дополнение модели гидравлического тракта насос НКТ
2.3.3 Подходы к моделированию динамики газообразования
2.4 Выводы по разделу.
3 МЕТОДЫ ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОДИНАМИКИ
СКВАЖИННОЙ СИСТЕМЫ
3.1 Общие положения.
3.2 Алгоритмы МНК оценивания модели призабойной зоны пласта
3.2.1 Структура данных алгоритма
3.2.2 Схемы МНК идентификации модели ПЗ пласта
3.2.3 Схема МНК идентификации модели Г пласта с нелинейным притоком.
3.3 Алгоритм МНК оценивания модели насоса.
3.3.1 Структура данных алгоритма
3.3.2 Схема МНК идентификации модели насоса в активном состоянии
3.3.3 Схема МНК идентификации модели насоса в пассивном состоянии.
3.3.4 Схема МНК идентификации модели насоса в условиях частотной регулировки.
3.4 Алгоритмы МНК оценивания модели скважинной системы.
3.4.1 Схема объединенной идентификации модели скважинной системы.
3.4.2 Схема раздельной идентификации модели скважинной системы.
3.5 Обеспечение устойчивости оценок схем МНК оценивания
3.5.1 Методы локальной нспараметрической аппроксимации.
3.5.2 Схема МНК идентификации модели разнотемповой динамики процессов в ПЗ пласта.
3.6 Выводы по разделу
4 АПРОБАЦИЯ АЛГОРИТМОВ МНК ИДЕНТИФИКАЦИИ
МОДЕЛИ СКВАЖИННОЙ СИСТЕМЫ
4.1 Общие положения
4.2 Сопоставление алгоритмов МНК идентификации и традиционных методик ГДИС.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


S. Going (SPE) [] свидетельствует, что создание скважинных систем с применением методов и технологий реального времени требует разработки адекватных математических моделей, учитывающих объединенную гидродинамику переходных режимов одновременно в призабойной зоне пласта, подъемнике скважины и насосе. Модели и методы описания гидродинамики притоков [6, 7, , , 1-ЮЗ, 5] для призабойных или прискважинных зон. Модели данной группы выступают основой расчета обратных задач по оценке фильтрационно-емкостных параметров призабойных зон скважин, как-то коэффициент продуктивности, пьезопроводность, средненластовое давление на контуре питания и т. Большой вклад в создание фильтрационных моделей пласта внесли И. А. Чарный [0-3], В. Н. Щелкачев [6-5]. Развитие данных подходов получило в трудах Тюменских ученых: А. П. Телкова [, ], К. Федорова [, ], М. Л. Карнаухова [, ], А. К. Ягофарова [2], Ю. Е.Батурина [9, ], В. П. Максимова []. Модели численного анализа гидравлики подъемников [, , , ], включая напорные характеристики насосов. Модели данной группы и их программные реализации предназначены для задач проектирования СС. В частности подбор и комплектация погружных систем, расчет глубины подвески, анализ чувствительности режимных параметров системы к вариациям пластовых условий и т. Вопросы подбора оборудования, проектирования и управления скважинных систем рассматривались в трудах А. А. Богданова [], П. Д. Ляпкова [], И. Т. Мищенко [], Ш. К. Гиматудинова [, ], И. М. Муравьева []. Создание технологий наблюдения реального времени, т. Непосредственное объединение моделей двух групп оказывается непродуктивным. Численные схемы расчета гидростатических состояний подъемника с учетом нелинейных проявлений газового фактора [, , , 4] не ориентированы на синхронное моделирование и параметрическое оценивание в темпе с переходными процессами в скважине. Современные технологии гидродинамического исследования скважин на основе моделей первой группы [, , , , , 0, 2] ограничены в применении в условиях реального времени. Основанные на аналитике решений уравнения радиальной фильтрации расчетные выражения справедливы лишь для строгих схем краевых условий и скачкообразных возмущений, что предполагает дополнительные обустройства и организацию специального эксперимента на скважине [-, , , ]. В этой связи, актуальной является задача о создании и сопровождении постоянно-действующих гидродинамических моделей скважинных систем [8, , , , , , ], что подразумевает создание методик и алгоритмов идентификации их параметров по данным натурных наблюдений в условиях нормальной эксплуатации [ - , , , , , ]. В то же время эффективность решения задачи сопровождения подобного рода моделей во многом обуславливается необходимостью в постоянном и адекватном обновлении данных о гидродинамических характеристиках разрабатываемых залежей. Существующие технологии и методики гидродинамических исследований скважин и пластов (ГДИС) представлены в трудах С. Н. Бузинова, И. Д. Умрихина [-], Л. Г. Кульпина [], Г. И. Баррснблатта [4, 5]. Среди наиболее известных и распространенных практических реализаций выделяют программные продукты: «Карра» (Ecrin), «PanSystem» (Edinburgh Petroleum Services). Методы исследования при установившемся притоке. При этом считается, что скважина дренирует неограниченный пласт, насыщенный однородной жидкостью. ДА(0 = ^Ш(^), (1. Ь„ - об! КВД в координатах Ар,(7), 1п(г), Я - отрезок, отсекаемый данным графиком на оси ординат (см. Необходимым условием применения данного метода является достаточная длительность выдержки скважины на стационарном режиме работы до начала исследования. При невозможности соблюдения данного условия, используют Метод Хорнера []. Основной проблемой, возникающей при использовании данных методов обработки КВД, является искажение формы приведенного графика давления на начальных участках времени, что обуславливается наличием притока в скважину после останова. Приток флюида в скважину происходит при разности давлений в скважине и в призабойной зоне, вследствие сжимаемости ГЖС при увеличении забойного давления, а также из-за инерционности масс жидкости в скважине []. Формула (1. Рис.