Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Повышение эффективности разработки многопластовых месторождений путем совершенствования системы управления добычей углеводородов

Диссертация: Повышение эффективности разработки многопластовых месторождений путем совершенствования системы управления добычей углеводородов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Одной из важнейших задач разработки многопластовых месторождений является оптимальное объединение нескольких продуктивных горизонтов в один эксплуатационный объект. Основная проблема при этом заключается в получении достоверной информации о параметрах работы каждого пласта в разрезе скважины для построения постоянно действующих геолого-технологических моделей (ПДГТМ). Для решения данной проблемы… Читать ещё >

Содержание

  • 1. анализ исследовательских работ по развитию интеллектуальных систем управления нефтегазовыми скважинами
    • 1. 1. Перспективные беспроводные технологии и методы управления добычей углеводородов
    • 1. 2. Существующая скважинная аппаратура
    • 1. 3. Каналы передачи данных
    • 1. 4. Выводы и постановка задач исследований
  • 2. определение структуры управления многопластовой скважиной
    • 2. 1. Обоснование требований к комплексной управляющей системе
    • 2. 2. Выбор отдельных модулей и определение принципов передачи информации с расширенным диапазоном
    • 2. 3. Определение структуры наземной подсистемы сбора данных от измерительной системы
    • 2. 4. Выводы
  • 3. изготовление опытного образца комплексной управляющей системы
    • 3. 1. Физические основы и структура опытного образца
    • 3. 2. Разработка принципиальной схемы замера и передачи информации
    • 3. 3. Конструктивные элементы и стендовые испытания
    • 3. 4. Принципы обеспечения надежности системы при управлении добычей углеводородов
    • 3. 5. Выводы
  • 4. разработка методики управления многопластовыми скважинами в режиме реального времени
    • 4. 1. Управление многопластовыми месторождениями углеводородов
    • 4. 2. Методика контроля и регулирования выработки запасов нефти в пределах элемента разработки

Повышение эффективности разработки многопластовых месторождений путем совершенствования системы управления добычей углеводородов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность проблемы.

Одной из важнейших задач разработки многопластовых месторождений является оптимальное объединение нескольких продуктивных горизонтов в один эксплуатационный объект. Основная проблема при этом заключается в получении достоверной информации о параметрах работы каждого пласта в разрезе скважины для построения постоянно действующих геолого-технологических моделей (ПДГТМ). Для решения данной проблемы в отечественных и зарубежных компаниях интенсивно ведутся НИОКР с целью создания надежного постоянно действующего инструментария получения и передачи сведений от скважинных зондов на поверхность.

Четкое представление о состоянии многопластового месторождения: степени выработки, зонах остаточных запасов, термодинамических параметрах и других показателях пластов, позволяет проводить своевременные адекватные геолого-технологических мероприятия (ГТМ) для достижения максимального КИН, а также использовать информацию при моделировании разработки месторождений углеводородов.

По оценкам экспертов, планирование ГТМ и оптимизация режимов работы скважин, основанная на непрерывной регистрации и обработке технологической информации, снимаемой с кустов скважин в режиме реального времени, позволяет увеличить производительность скважин на 15−20%, а коэффициент извлечения нефти (КИН) на 5−10%. Кроме того, в условиях современного уровня автоматизации нефтедобывающих предприятий использование таких технологий становится объективной реальностью, и именно на них и следует ориентироваться.

Таким образом, совершенствование методов получения информации, контроля и регулирования процессов добычи углеводородов, направленных на развитие инновационных технологий «интеллектуального месторождения» является актуальной и востребованной проблемой.

Цель работы.

Повышение эффективности разработки многопластовых нефтегазовых месторождений путем совершенствования системы получения информации о состоянии пласта и управления добычей углеводородов в режиме реального времени.

Основные задачи исследований.

1. Обзор способов получения информации о работе пластовых систем и анализ методов управления скважинным оборудованием.

2. Обоснование структуры и принципиальной схемы комплексной управляющей системы (КУС), обеспечивающей надежность передачи сква-жинных параметров на поверхность.

3. Определение конструктивных элементов и проведение стендовых испытаний КУС.

4. Разработка алгоритма и процедуры параметрической оценки состояния многопластового месторождения для принятия технических и технологических решений в режиме реального времени.

Научная новизна.

1. Сформулированы и научно обоснованы требования к структуре комплексной системы управления многопластовым месторождением углеводородов в режиме реального времени.

2. Разработана конструкция КУС, обеспечивающая управляющее воздействие и передачу информации о работе двух и более пластов, увеличение дальности и функциональности бескабельного канала связи.

3. Научно обоснована методика повышения эффективности процессов разработки месторождений с использованием КУС.

Практическая ценность работы.

1. Применение КУС обеспечивает передачу в режиме реального времени комплекса параметров, необходимых для мониторинга продуктивных пластов в разрезе добывающей скважины, построения и использования ПДГТМ.

2. Предложенный алгоритм решения задачи позволяет оценивать информацию о работе продуктивных пластов добывающей скважины и принимать оптимальные технологические решения для эффективного управления разработкой нефтегазовых месторождений.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Структурно-функциональная схема и конструкция КУС добывающей многопластовой скважины.

2. Методика оценки параметров и управления элементами разработки в режиме реального времени для обеспечения принятия эффективных технологических решений при проектировании ГТМ.

Апробация работы.

Содержание диссертации докладывалось:

— на IV Научно-технической конференции китайско-российского сотрудничества «Наука-Образование-Инновации» (г. Хайнань, 11−16 апреля 2011 г.);

— на IV Научно-практической конференции «Современные технологии капитального ремонта скважин и повышения нефтеотдачи пластов» (ООО «НИТПО», г. Геленджик, май 2011 г.);

— на XI Научно-практической конференции «Геология и разработка» месторождений с трудноизвлекаемыми запасами" (г. Геленджик, сентябрь 2011 г.);

— на молодежном научном симпозиуме «Современные научные исследования на Дальнем Востоке» (г. Южно-Сахалинск, октябрь 2011 г.).

— на научно-технических советах НЦИВТМ РАН и ООО НИИ ТС «Пилот» (2011 г.).

Публикации.

Основное содержание диссертации отражено в 7 печатных работах, в том числе в 3 изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 77 наименований. Работа изложена на 115 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 33 рисунка и 3 приложения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Основной результат работы заключается в разработке и обосновании научно-технических решений, позволяющих повысить эффективность управления многопластовыми месторождениями углеводородов.

Как отмечается в диссертационной работе, представление о состоянии разработки многопластового месторождения: степени выработки, зонах остаточных запасов, термодинамических параметрах и других геолого-физических характеристик пластов, позволяет проводить своевременные адекватные геолого-технические мероприятия для достижения максимального КИН, а также использовать полученную информацию при геологическом и гидродинамическом моделировании месторождений углеводородов.

С другой стороны отсутствие предпосылок для применения скважинных средств управления существенно ограничивает эффективность технологии добычи углеводородного сырья, особенно при разработке многопластовых месторождений.

Полученные в работе результаты включают комплекс исследований и технических разработок, которые представляют следующий цикл:

— определение наиболее корректных признаков комплексной управляющей системы;

— разработка конструкции комплексной управляющей системы, обеспечивающей воздействие и передачу информации о работе двух и более пластов в режиме реального времени.

Для реализации технических решений и практического внедрения комплексной управляющей системы разработана методика оценки информации о работе продуктивных пластов добывающей скважины и принятия оптимальных технологических решений для эффективного управления разработкой нефтегазовых месторождений.

Суммируя вышесказанное, можно выделить следующие результаты работы:

1. Анализ опыта разработки интеллектуальных систем и использования отдельных приборов при гидродинамических исследованиях скважин показал необходимость проведения измерений давления и температуры жидкости непосредственно в интервале перфорации. Для проведения измерений и предварительной обработки данных следует установить систему сбора и обработки информации на основе контролера.

Полученная информация может быть передана на поверхность с помощью беспроводных каналов связи. К ним относятся оптоволоконная линия, акустический и электромагнитные каналы связи. Наземная обработка параметров и управление передачей данных может осуществляться с помощью автоматизированной централизованной системы и по команде оператора.

Таким образом, комплексная управляющая система для контроля параметров разработки и проведения термодинамических исследований скважин, должна состоять из забойной и наземной частей.

Забойная часть системы, предназначенная для исследования и контроля доминирующих параметров разработки, должна содержать на уровне приза-бойной зоны пласта интеллектуальный измеритель давления и температуры, устройство для крепления приборов (возможно, в мандрелях НКТ), скважин-ный программируемый модуль, управляющий измерениями с датчиков (ЗСИ), сбором и предварительной обработкой, хранением информации и обменом данных с наземным блоком.

Наземная часть должна включать в себя устройство приема и обработки скважинной информации, интерфейс для ввода информации с измерительных систем на устье скважины, модем для связи с верхним уровнем системы, которая должна обеспечить обмен данными, их хранение, управление процессом измерений в необходимый интерфейс с оператором.

2. Установлено, что наиболее совершенной, с технической точки зрения, является система добычи с помощью ЭЦН, для которой разработаны автома.

96 тизированные комплексы управления насосной установкой, измерения параметров погружного электродвигателя и термогидродинамических параметров в скважине. Для построения наземной подсистемы имеется достаточно большое количество эффективных технических решений, которые использовались при разработке комплексной управляющей системы.

3. Разработана конструкторская документация, изготовлен опытный образец технологичность комплексной управляющей системы и проведены стендовые испытания. При этом особое внимание уделялось надежности системы. На основе результатов стендовых испытаний определены условия эксплуатации, надежность и технологичность комплексной управляющей системы.

4. Для повышения эффективности рекомендована системная процедура применения технологичность комплексной управляющей системы при одновременно-раздельной эксплуатации с помощью ЭЦН в процессе разработки многопластовой залежи.

Показать весь текст

Список литературы

  1. , A.A. Теория автоматического управления Текст. / A.A. Ерофеев С.-Петербург: Изд-во Политехника, 2008. — 302 с.
  2. , Р.И. Структура интеллектуальной скважины для управления добычей углеводородного сырья Текст. / Р. И. Алимбеков, A.B. Гнездов, A.A. Кузнецов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море .-2011.- № 6.-С. 33−34
  3. , Р.И. Интеллектуализация контроля и регулирования добычи углеводородов Текст. / Р. И. Алимбеков, A.B. Гнездов, A.A. Кузнецов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2011. -№ 5. — С. 22−23
  4. К.С. Технологии увеличения нефтеотдачи пластов интеллектуальными скважинами сложной пространственной архитектуры Текст. / Басниев К. С., Кульчицкий В. В. // Бурение & нефть. 2003. — № 10. -С.14−17.
  5. Летихин и др. Разработка и опыт эксплуатации комплекса оборудования для автоматизации добычи нефти Текст. // Нефтяное хозяйство. -2004. -№ 5. —С. 11−112.
  6. Р.И. Система управления добычей углеводородного сырья. Патент на изобретение № 2 346 156. Текст. / Алимбеков Р. И., Гнездов A.B., Докичев В. А. и др. //Бюллетень изобретений. -2009. № 4.
  7. D. Mathieson. Intelligent Well Classification System Текст. // Ref. DM98RP011e, June 1998.
  8. Б. Моцохейн Технические решения, позволяющие нефтяным компаниям экономить время и средства. Текст. // Нефтегазовые технологии. 2002. -№ 2. -С.40−43.
  9. Anderson A. Integration Intelligent Well Systems with Other Completion Technologies Текст. // The oil & gas review, 2005.
  10. , В.Б. Интеллектуальная скважина будущее многопластовых месторождений // Нефтяное хозяйство. — 2007 — № 2. — стр. 28−30.
  11. , В.Б. Новая технология мониторинга нефтяных скважин, эксплуатирующих совместно несколько пластов Текст. / Белоус В. Б., Мажар, В.А., Гуляев, Д.Н., Ипатов, А.И., Кременецкий, М.И. // Нефтяное хозяйство. 2006. — № 12. — С. 62−67.
  12. , М.Р. Технология бурения глубоких скважин. Учебное пособие для вузов Текст. / М. Р. Мавлютов, Л. А. Алексеев, К. И. Вдовин, Г. В. Ко-несев, Л. М. Левинсон, П. Н. Матюшин, Р. Х. Санников, P.M. Сакаев, Н. М. Филимонов. М.: Недра, 1982
  13. , А.Н. Опыт применения систем удаленного мониторинга ESP Vision при решении задач по оптимизации работы механизированного фонда скважин Текст. / А. Н. Красиков // Инженерная практика. 2010. -№ 9. — с. 70−80
  14. , С.К. Компания завтрашнего дня Текст. // Нефть, газ и бизнес. -2007.- № 6. с.1
  15. , В.Н. Системы мониторинга + системы управления = интеллектуальная скважина? Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 4−12
  16. , Л.В. ЦУРМ нефти и газа им. И. М. Губкина: предпосылки создания, возможности, опыт эксплуатации, перспективы развития Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 14−17
  17. , С.В. Высокоточные системы погружной телеметрии для проведения гидродинамических исследований Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 18−20
  18. , М.А. Создание системы мониторинга электропогружного оборудования ООО «Газпромнефть-Хантос» Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 22−27
  19. , В.Е. Создание информационной системы мониторинга мехфонда скважин ОАО «НТК «Славнефть» Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 28−31
  20. , М.Г. Эволюция центров удаленного мониторинга добычи: текущее состояние и перспективы развития Текст. // Инженерная практика. -2010.-№ 9.-с. 34−38
  21. , Е.В. Программно-технический комплекс SAM WELL MANAGER LUFKIN AUTOMATION для учета дебита добывающих скважин в ОАО «Татнефть» Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 3942
  22. , Д.В. «Месторождение на ладони» инновационный взгляд на перспективу интеллектуальных месторождений Текст. // Инженерная практика. — 2010. — № 9. — с. 43−46
  23. , Д.В. Практическая ценность Rosneft-Wellview-1.3 на примере экспресс-анализа механизированного фонда Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 47−55
  24. , И.Ф. Дистанционное управление УЭЦН средствами телемеханики В ОАО «Сургутнефтегаз» Текст. // Инженерная практика. 2010. -№ 9.-с. 56−58
  25. , А.В. Програмно-технический комплекс ArtLiftControl: Опыт разработки, создания и эксплуатации систем мониторинга и управления для мехдобычи Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 60−68
  26. , Н.Ю. Новый подход к диагностике работы УСШН по динамо-грамме Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 82−89
  27. О.А. АСУТП ЦДНГ по контролю УСШН Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 90−95
  28. , Б.А. Интеллектуальная система управления добычей «Автопилот». Подсистема «Анализ мехфонда» Текст. // Инженерная практика. -2010. № 9.-с. 96−98
  29. , Д.А. Инновационная система мониторинга и управления мех-фондом скважин: опыт разработки, внедрения и промышленной эксплуатации Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 99−103
  30. , И.А. Геоинформационная система управления данными обустройства месторождения Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. -с. 104−106
  31. , И.Д., Краснова, Э.Г. Опыт внедрения программных средств ОАО «Нефтеавтоматика» для мониторинга работы механизированного фонда скважин Текст. // Инженерная практика. 2010. — № 9. — с. 108−110
  32. , P.P. Опыт применения технология для ОРЭ многопластовых месторождений в ОАО «НК «Роснефть» Текст. / Габдулов, Р. Р, Сливка, П.И., Агафонов, A.A., Никишов, В.И. // Инженерная практика. 2010. -№ 1. — с. 30−37
  33. Предприятие ООО «Микон» Текст. // Сфера нефтегаз. 2005. — № 1
  34. , С.П. Манометрический плотномер Текст. // Каротажник. -2002.-№ 97.-с. 103−109
  35. , Я. Р., ГЕО-1 уникальный автономный прибор для исследования нагнетательных скважин. Текст. / Адиев, Я. Р., Прытков, А.И. и др. // «Каротажник». — Тверь: ГЕРС. — 1999. — Вып.64. — С.99−104
  36. Смирнов, Ю. М, Опыт эффективного применение автономных скважин-ных манометров. Текст. / Смирнов, Ю.М., Зенкин, Б.Д. и др. // «Каротажник». 1999. — № 64. — с. 91−93.
  37. , A.C. Технологический комплекс для геофизических исследований обсаженных скважин Текст. // Каротажник. -№ 43. с. 31−40
  38. , А. В. Применение помехозащищённого кодирования для повышения целостности информации погружной телеметрии Текст. / А. В. Кудрявцев, И. Р. Енгалычев, А. Р. Кашапов [Текст] // Молодой ученый. — 2011. —№ 1. —С. 25−27.
  39. , В.В., Скважинная геофизическая техника для бурящихся скважин. Текст. / Лаптев В. В., Булгаков A.A., Служаев В. Н // Бурение и нефть. -№ 2−2009
  40. , H.A., Мониторинг разработки многопластовых объектов в скважинах с УЭЦН. Текст. / Исхаков И. А., Лаптев В. В. // Интервал. № 7. -2008. — стр. 14−16
  41. , И.А., Аппаратно-программный комплекс «СПРУТ» для мониторинга разработки многопластовых объектов в скважинах с УЭЦН. Текст. / Исхаков И. А., Лаптев В. В., Булгаков A.A. Томшин H.A., Беккель Д. А. // Нефтегаз. б/н. — стр. 44−45
  42. , A.B., Современная телеметрия в теории и на практике 2007 Текст. / Назаров A.B. и др. // Наука и Техника б/н — 672 стр.
  43. Е.А., Скважинная телеметрия. / Виноградов Е. А., Антипкин Ю. В., Торцев A.B. // Журнал «Технологии сейсморазведки» № 2 — 2006.
  44. В.В., Решения и развитие интеллектуальной технологии мониторинга и управления механизированным фондом скважин Текст. / Жильцов В. В., Дударев A.B., Демидов В. П. и др. // Нефтяное хозяйство -№ 10−2006-стр. 128−130.
  45. A.A. Измерение геофизических и технологических параметров в процессе бурения скважин Текст. // М: Недра, 1983.- 200 с.
  46. Пат. 2 132 947 РФ, МКИ 7G 01 V 1/40. Устройство для передачи забойной информации при бурении Текст. / Г. Н. Ковшов, Р. И. Алимбеков, Алим-беков Л.И., Шулаков А.С.- Науч.-исслед. ин. техн. систем «Пилот» (РФ). -Опу бл. 11.04.99., Бюл. № 19.
  47. Пат. 2 281 391 РФ, МКИ Е21 В 47/06. Способ измерения давления и передачи данных в эксплуатационной скважине и устройство для его реализации Текст. / Шакиров А. А. и др. № 2 004 107 289 от 11.03.2004- опубл. 10.08.2006.
  48. А. М., Future Advanced Completion Technologies to Maximize Recovery / Qahtani A. M, Dialdin H. // OTC 20 136. 2009.
  49. Mercado O., Multilateral Wells in the Castilla of Eastern Colombia: A case History of the Guadalupe Reservoir Текст. / Mercado O., Velez J., Fipke S. // SPE/IADC 119 458.2009.
  50. Sun K., Intelligent Well System: Providing Value or Just Another Completion? Текст. / Sun K., Constantine J., Tirado R., Eriksen F., Costa L. // SPE 124 916. 2009.
  51. Muradov K.M., Zonal Rate Allocation in Intelligent Wells Текст. / Muradov K.M., Davies D. R // SPE 121 055. 2009.
  52. Ouyang L.-B., Practical Consideration of an Inflow Control Devic Application for Reducing Water Production Текст. // SPE 124 154. 2009.
  53. Mubarak S., Learned from 100 Intelligent Wells Equipped with Multiple Downhole Valves Текст. / Mubarak S., Naseem Dawood N., Salam Salamy S. Lessons // SPE 126 089. 2009
  54. И.Г. Иерархия адаптивных технологий нефтедобычи реального времени Текст. // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2008. — № 2. — С. 19−24.
  55. В.Б., Новая технология мониторинга нефтяных скважин, эксплуатирующих совместно несколько пластов Текст. / В. Б. Белоус, В. А. Мажар, Д. Н. Гуляев, А. И. Ипатов, М. И. Кременецкий // Нефтяное хозяйство. -2006.-№ 12.-С. 62−67.
  56. В.Б. Интеллектуальная скважина — будущее многопластовых месторождений России Текст. // Нефтяное хозяйствово. 2007. — № 2. — С. 38−40.
  57. К., Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра. М.: Радио и связь, 2000. — 432 с.
  58. , И.П., Электрические машины Текст. М: Энергоатомиздат, 1986 г.
  59. , В.И., Искусственный интеллект в системах управления и обработки информации Текст. // ВестникУГАТУ. 2000. — № 1. — С. 133−140.
  60. Manic М., Towards the Fault Tolerant Software: Fuzzy Extension of Crisp Equivalence Voters Текст. / Manic M., Frincke D. // IECON’Ol 27 Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Denver, Colorado.2001.-p. 84−89.
  61. Torres-Pomales W., Software Fault Tolerance Текст. // A Tutorial, NASA/TM-2000−210 616, LangleyResearchCenter, Hampton, Virginia, 2000. -66 p.
  62. Croll P.R., Dependable, Intelligent Voting for Real-Time Control Software Текст. // Engineering Applications of Artificial Intelligence. 1995. — Vol. 8, No. 6.-pp. 615−623.
  63. Kandasamy V., Fuzzy Cognitive Mapsand Neutrosophic Cognitive Maps
  64. Текст. / Kandasamy V., Smarandache F. // Publishedby Xiquan, Phoenix, USA-2003.-212 p.
  65. В.Д. Инновационная разработка нефтяных месторождений.- М.: ООО «Недра-Бизнесцентр» 2000. — 516с.
  66. Р.Г., Комплекс промысловых исследований по конторлю за выработкой запасов нефти. Текст. // Казань. Издательство Татполиграф2002. -304 с.
  67. , И.Т., Скважинная добыча нефти: Учебное пособие для вузов. Текст. — М: М71 ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2003. — 816 с.
  68. , Р.Х., Планирование дополнительной добычи и оценка эффективности методов увеличения нефтеотдачи пластов. Текст. Казань: Изд-во КГУ, 1999.-280 с.
  69. , А.А., Разработка метода и технологии беспроводного геофизического контроля работы продуктивных пластов. Текст. Диссертация к.т.н. ОАО НПФ «Геофизика», г. Уфа, 2009.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?