Основные задачи управления разработкой месторождения
МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное
Образовательное учреждение высшего профессионального образования
«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
В. А. Васильев
УПРАВЛЕНИЕ РАЗРАБОТКОЙ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Учебное пособие (лекции)
Специальность 21.05.06 Нефтегазовые техника и технологии
Специализация «Разработка и эксплуатация нефтяных
и газовых месторождений»
Квалификация выпускника – горный инженер (специалист)
Ставрополь 2015
СОДЕРЖАНИЕ
| № пп | Тема лекции | Стр. |
| 1. | Понятие интеллектуального месторождения | 3 |
| 2. | Основные задачи управления разработкой месторождения | 6 |
| 3. | Элементы системы разработки интеллектуального месторождения | 9 |
| 4. | Основные параметры разработки интеллектуального месторождения | 14 |
| 5. | Системы мониторинга и управления | 20 |
| 6. | Понятие интеллектуальной скважины | |
| 7. | Интеллектуальная система управления мехфондом | |
| 8. | Погружная дискретная и непрерывная телеметрия | |
| 9. | Наземная телеметрия | |
| 10. | Управление скважиной, оборудованной УСШН | |
| 11. | Управление скважиной, оборудованной УЭЦН | |
| 12. | Управление скважиной при одновременно-раздельной эксплуатации | |
| 13. | Управление системой заводнения залежи нефти | |
| 14. | Управление системой поддержания пластового давления | |
| 15. | Телеметрия гидродинамических исследований | |
| 16. | Разработка месторождений с трудноизвлекаемыми запасами | |
| 17. | Внедрение ИСУ на отечественных месторождениях | |
| 18. | Зарубежный опыт разработки интеллектуальных месторождений | |
| Список использованных источников |
|
|
|
ЛЕКЦИЯ 1
Понятие интеллектуального месторождения.
Термин «Smart Well» - умная (интеллектуальная) скважина широко применяется в нефтяной отрасли. Есть много трактовок этого понятия. Умная скважина должна обладать тремя отличительными свойствами.
Во-первых, в системе заканчивания такой скважины должны быть заложены возможности внутрискважинного мониторинга с функцией передачи информации на поверхность в режиме реального времени, без необходимости проведения внутрискважинных работ.
Во-вторых, в умной скважине должна быть установлена некая система регулирования потока, которой можно было бы управлять с поверхности.
Наконец, должна быть обеспечена возможность аналитического управления потоком с использованием информации, полученной на первом этапе. Заложенный в систему аналитический алгоритм должен задействовать систему задвижек в том или ином направлении в ответ на приближение параметров добычи к определенному порогу или в ответ на прохождение этого порога.
|
|
|
Кратко, интеллектуальная скважина (ИС) - это система адаптивного повышения среднего дебита нефтяной скважины и продления срока службы насоса путем дистанционного управления погружным оборудованием и притоками из отдельных продуктивных пластов и ответвлений на основе непрерывных измерений параметров оборудования, среды забоя и пластов в реальном масштабе времени.
«Интеллектуальное месторождение» - следующий этап после «умных скважин». Эта концепция подразумевает, что некоторые или все скважины на месторождении, включая также и нагнетательные, передают данные о режиме работы, в частности, дебите и количеству закачиваемой жидкости, которые обрабатываются внутри модели этого месторождения в режиме реального времени. В свою очередь технолог может в динамическом режиме регулировать, например, количество жидкости, закачиваемой в тот или иной пласт, или, например, перекрывать добычу из определенного интервала, если обводненность продукции начинает повышаться.
|
|
|
Система «интеллектуальное месторождение» должна работать согласовано с основными элементами системы промышленной разработки нефтяных месторождений, состоящей из шести основных крупных блоков:
1. Блок проектирования и моделирования технологий и анализа промышленной разработки нефтяных месторождений, доразведки запасов, исследования скважин и пластов с подсистемами:
- доразведка месторождений и уточнение запасов пластов и скважин;
- проектирование, моделирование и анализ разработки объекта; исследование скважин и межскважинного пространства.
2. Блок управления оптимальной выработкой пластов, состоящий в свою очередь из подсистем:
- мониторинга и управления работой пластов с помощью скважин:;
- нагнетательных;
- эксплуатационных;
- наблюдательных;
- разведочных;
- управления ремонтно-изоляционными работами и интенсификацией добычи нефти;
- оптимизации физико-химических свойств вытесняющих агентов и режима их нагнетания в пласт.
3. Блок эксплуатации и обустройства месторождений, содержащий в своем составе подсистемы управления:
- трубопроводами и технологическими узлами для сбора транспорта, измерения продукции скважин;
- первичной подготовкой и переработкой компонентов продукции скважин;
|
|
|
- системой подготовки и закачки в пласт вытесняющих агентов;
- энергоснабжения, связи, автоматики, внутри промысловых дорог;
- экологическими задачами региона;
- ремонтно-восстановительными и аварийными службами и службами безопасности.
4. Блок строительства скважин с подсистемами:
- вскрытия пластов и освоения скважин;
- мониторинга траектории и уточнение сейсмической характеристики околоскважинной зоны продуктивных пластов;
- обеспечение надежности конструкции ствола и забоя скважины, обеспечивающей заданные режимы эксплуатации пластов и их дистанционный мониторинг;
- бурения, вскрытия и освоения многоствольных и горизонтальных скважин заданной конструкции.
5. Блок технико-экономического и финансового сопровождения.
6. Центр управления системой.
Приведенная выше, во многом традиционная, иерархическая система обеспечения разработки нефтяного месторождения должна управляться единым алгоритмом функционирования, обеспечивая оптимальный режим выработки пластов и добычи, подготовки заданного проектом товарного объема нефти и попутно добываемых продуктов.
Алгоритм функционирования этой многосвязной системы задает подсистема управления оптимальной выработкой месторождения (интеллектуальное месторождение), которая должна работать в едином цикле с остальными блоками и ее автоматизация может дать заметное улучшение технологии эксплуатации месторождения, экономические выгоды и существенно улучшить культуру производства.
Вопросы для самопроверки:
1. Дайте объяснение понятию «интеллектуальная» скважина.
2. Дайте объяснение понятию «интеллектуальное» месторождение.
3. Перечислите элементы системы промышленной разработки нефтяных месторождений.
ЛЕКЦИЯ 2
Основные задачи управления разработкой месторождения
Целью проекта интеллектуального месторождения является снижение удельных затрат на выработку трудноизвлекаемых запасов нефтяных месторождений и снижение себестоимости добычи нефти путем создания и выбора способов и средств мониторинга и управления разработкой нефтяного месторождения, позволяющих получать и обрабатывать информацию о работе пластов в скважинах в реальном масштабе времени и на этой базе осуществлять оптимальное воздействие на режим эксплуатации пластов и скважин.
Другими словами, задачей является создание системы управления выработкой нефтяных пластов, обладающей в меру своих возможностей человеческим интеллектом или способной искать и принимать оптимальные решения сложных задач в управлении режимами разработки пласта и скважин.
Основные задачи:
- создание волоконно-оптической системы гидродинамического исследования в реальном масштабе времени призабойной зоны насосных скважин: профилей температуры, притока жидкости, обводненности пластов и измерения параметров глубинных насосов;
- обоснованный выбор и реализация оптимальных управляющих решений путем повышения качества мониторинга и управления разработкой нефтяного месторождения;
- сокращение сроков принятия рациональных технологических решений путем получения качественной информации о работе каждого из пластов, скважинного и наземного технологического оборудования в реальном масштабе времени и назначение оптимальных режимов эксплуатации скважин;
- диагностирование на базе полученной информации и адресное назначение рациональных операций по управлению режимами работы пластов, методами капитального и подземного ремонта скважин;
- увеличение коэффициента нефтеотдачи пластов и продуктивности скважин путем оптимального управления гидродинамическими режимами пластов и скважин, предусмотренными моделями и проектами разработки;
- стимулирование развития инновационных технологий и программ в области управления разработкой нефтяного месторождения;
- улучшение экологии нефтедобывающего региона за счет создания системы мониторинга и экологически ориентированных технологий, предусматривающих использование отходов и местного сырья для реализации основных технологических операций по добыче нефти.
В целом программа должна кратно улучшать технико-экономические показатели освоения нефтяного месторождения, охрану окружающей среды и промышленную безопасность технологических операций.
Характерной особенностью проектирования и разработки любого нефтяного месторождения как технологического процесса является ее органическое совмещение во времени с доразведкой месторождения и уточнением геологического строения и гидродинамики пластов. Таким образом, технология по своей сути является итеративной или последовательно приближающейся к оптимальной по мере разработки месторождения, истощения и выработки пластов. Она требует постоянной настройки, предусмотренной проектом технологии во времени под все новые и новые геолого-гидродинамические условия, которые естественным образом поступают вместе с новой информацией в результате бурения каждой новой скважины или их исследования. Исследования пластов скважин и межскважинного пространства и получение достоверной информации на каждом этапе разработки месторождения столь же важная технологическая процедура, как бурение скважин и их обустройство. Этот фактор, хотя и не в явной форме, учтен в правилах разработки нефтяного месторождения, где управление технологией выработки пластов во времени регламентируется целой серией последовательно разрабатываемых проектных документов, уточняемых по мере накопления новых геолого-гидродинамических материалов, в том числе:
1. Проектом пробной эксплуатации.
2. Технологической схемой опытно-промышленной разработки.
3. Технологической схемой разработки.
4. Проектом разработки.
5. Уточненным проектом разработки.
6. Анализом разработки.
В последние годы проектные документы принято сопровождать построением и последовательным уточнением во времени постоянно действующей модели пласта.
И в этом случае не удается избежать риска в принятых принципиальных решениях на каждом этапе, связанного с недостаточной информацией, что естественно, влияет на эффективность принятых решений с точки зрения полноты выработки пластов и объемов добычи нефти. Безусловно, с каждым шагом и этапом исследований риск уменьшается .
Поэтому получение достоверной информации о режимах эксплуатации пластов, скважин и межскважинного пространства и создание простой надежной технологии и технических средств для этого является важной технико-экономической проблемой.
Вопросы для самопроверки:
1. Цель проекта интеллектуального месторождения.
2. Перечислите основные задачи управления разработкой месторождения.
3. Перечислите проектные документы разработки месторождений.
4. Объясните понятия «коэффициент нефтеотдачи пластов» и «продуктивность скважин».
ЛЕКЦИЯ 3
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 1184; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!