Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Разведанные запасы высоковязкой нефти с каждым годом становятся все больше и больше. Многие страны начинают или уже начали разработку нефтяных месторождений высоковязкой нефти, которые до последнего времени были законсервированы по разным причинам, главным образом из-за отсутствия подходящей технологии и высокой себестоимости добычи. В настоящее время картина изменилась, добыча высоковязкой нефти во всем мире растет, а способ добычи нефти скважиннкми штанговыми насосами (СШН) остается одним из самых распространенных, благодаря ряду их достоинств: возможность подъема из скважин от нескольких килограммов до нескольких десятков тонн нефти в сутки; простота конструкции скважинной штанговой насосной установки; простота обслуживания установки и возможность подъема нефти с различных глубин. Наряду с этим, при подъеме из сквэкин высоковязкой нефти установками штанговых насосов появляется ряд серьезных осложнений в юс работе.
Совершенствование технологии добычи высоковязкои нефти является одной из наиболее серьезных проблем, которая должна быть решена как можно быстрее, учитывая важность вопроса повышения объемов добычи нефти в топливно-энергетической отрасли экономики. Расширение области применения СШН и возможность откачки высоковязкой продукции связаны с разработкой новых технологий и технических средств.
Кроме того, важное значение имеют вопросы автоматизации технологических процессов добычи нефти, в том числе и высоковязкой.
При решении задачи управления объектом нефтедобычи приходится снижать многомерное описание признакового пространства вследствие того, что часто факторы лишь в косвенной форме отражают наиболее существенные свойства, но не поддаются непосредственному измерению. Снижение числа факторов приводит к ускорению решения задачи в условиях использования микропроцессорной техники.
Наиболее эффективно решаются задачи контроля управления объектами нефтедобычи с использованием прогнозных и распознающих моделей. При синтезе моделей распоанования параметров нефтедобычи во времени, необходимо, чтобы построенные модели могли функционировать в теше процесса и удовлетворять заданной точности.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка физико-химического метода подъема высоковязкой нефти с помощью сквакинных штанговых насосов и системы диспетчерского управления подачей разбавителя.
-
Изучение особенностей влияния фианко-химических свойств высоковязких нефтей на процесс подъма последних из скважин, с целью выбора наиболее эффективного метода эксплуатации скважин с высоковязкой нефтью.
-
Разработка эффективного технологического процесса и технических средств для подъема высоковязких нефтей из скважин с помощью СШН.
-
Разработка методики определения информативных факторов, формирующих процесс нефтедобычи.
-
Разработка прогнозной модели использования парамет-
ров временного ряда, формирующего факторное поле процесса нефтедобычи.
-
Разработка методики распознования режима нефтедобычи.
-
Разработка системы диспетчерского управления подъемом бысоковязкой нефти.
Реализация цели и задач исследований основывалось на основе анализа и обобщения литературных и патентных источников, проведении теоретических, лабораторных, стендовых и промысловых исследований.
Методологическую основу диссертационной работы составляет математическая статистика, кластер-анализ, теория прогнозирования, теория автоматов.
-
В результате теоретических исследований установлено, что решающее вначение на тесноту связи между вязкость» и плотностью нефти, а значит и на проектирование технологических параметров добычи, оказывает содержание в нефти смол.
-
В результате исследований определены оптимальные ре-цептутры разбавителей для высокоеязких нефтей различных месторождений.
-
Разработана методика определения информативных признаков режима работы объекта нефтедобычи в условиях ограничений по быстродействию.
-
На основе скользящей средней разработан алгоритм прогнозирования, отличающийся от известных тем, что он более экономичный по вычислительной процедуре и с учетом определе-
- 6 -ния оптимальной длины предыстории процесса, что позволяет применить его в случае решения задач контроля в реальном масштабе времени.
5. Доказано, для построения диспетчерской системы управления подъемом выооковяакой нефти достаточной информацией являются данные о давлении, температуре и вязкости. При этом, параметр вязкости может быть заменен значением тока прямой последовательности электродвигателя.
-
Разработана методика расчета режима работы скважин-ного штангового насоса, откачивающего высоковязкую нефть.
-
Разработана технология подъема высоковявкой нефти скважиннш штанговым насосом с одновременным подливом в зат-рубное пространство скважины разбавителя.
-
Предложены рецептуры разбавителей для различных месторождений высоковязкой нефти.
-
Разработаны методики вычислительных алгоритмов, позволяющие контролировать объекты нефтедобычи в реальном масштабе времени.
-
Разработана система диспетчерского управления подъемом высоковязкой нефти.
Результаты диссертационной работы положены в основу эксплуатации месторождений высоковязкой нефти Украины, Сирии, Кубы.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной работы и ее отдельные результаты докладывались на отраслевых
- 7 -научно-технических симпозиумах и семинарах, а также на конференциях профессорско-преподовательского состава Национального технического университета "КПИ"'в 1992-1996 г.г.
ПУБЛИКАЦИИ. По результатам проведенных исследований опубликовано 3 печатные работы.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа содержит 114 страниц машинописного текста, 28 рисунков и 16 таблиц, список литературы состоит из 55 наименований.
