Системы мониторинга и управления

 

Системы мониторинга и управления состав­ляют интеллектуальную систему лишь в том случае, если она способна самостоятельно принимать эвристические решения. Задачи интел­лектуализации добычи нефти могут быть решены посредством внедрения погружной дискретной, погружной непрерывной и наземной телеметрии.

Мониторинг, наиболее близким синонимом которого служит русское слово «отслеживание», представляет собой процесс систематического или непрерывного сбора информации о параметрах сложного объекта или деятельности для определения тенденций изменения па­раметров. В технической диагностике под мониторингом обычно понимают непрерывный процесс сбора и ана­лиза информации о значении диагностических парамет­ров состояния объекта. Для нефтяной промышленности этот процесс завершается занесением информации в «шахматку» и ее последующим анализом.

Мониторинг выполняет одну или более из трех сле­дующих организационных функций. Во-первых, вы­являет состояние критических или находящихся в со­стоянии изменения явлений окружающей среды, в от­ношении которых будет выработан курс действий. Во-вторых, обеспечивает обратную связь в рамках опре­деленной политики или программы, выявляя причины предыдущих положительных и отрицательных результа­тов. В-третьих, устанавливает соответствия правилам и контрактным обязательствам.

Что касается управления, то его обычно определяют как совокупность действий субъекта, направленных на достижение поставленной заранее, но корректируемой в процессе работы цели. Одной из задач управления слу­жит сбор и обработка информации о ресурсах и процес­сах, то есть мониторинг. Кроме того, среди задач управ­ления можно выделить постановку и выбор цели, анализ, систематизацию, синтез информации, оптимизацию эта­пов и скорости достижения цели, определение способов и последовательности выполнения задач, организацию процессов и контроль способов их выполнения.

В теории управления выделяют задачу управления и самоуправления. Первая подразумевает непосредствен­ное управление объектом в процессе его функциониро­вания, вторая - функционирование объекта в приемле­мом режиме без непосредственного вмешательства в этот процесс извне.

Для эффективного решения любой из названных задач требуется соблюдение принципов абстрагиро­вания, парадигмы, и принципа «разделяй и властвуй», который подразумевает классификацию объектов управления перед началом управления. Помимо этого, важен модульный принцип, согласно которому реаль­ность представляет собой сложную систему, состоя­щую из других менее сложных систем - объектов-мо­дулей. В их состав в свою очередь входят еще более простые системы, и так далее - до элементарных мо­дулей, которые наиболее просто поддаются монито­рингу, анализу и управлению. Учитывая огромное ко­личество факторов, которые приходится принимать во внимание в процессе добычи нефти, при управлении следует соблюдать принцип суперпозиций, который рассматривает отдельно каждый элемент сложной си­стемы и его влияние на всю систему и отдельно взятые фрагменты. Кроме того, важно принимать во внимание принципы взаимозаменяемости, совершенствования и масштабирования. Тот или иной процесс необходимо рассматривать в исторической ретроспективе.

Вопросы для самопроверки:

1. Объясните понятие «мониторинг» и его цели.

2. Объясните понятие «управление» и его цели».

3.  Объясните понятие «самоуправление» и его цели.

 

ЛЕКЦИЯ 6

 

Понятие интеллектуальн ой скважин ы

 

 

Главной характеристикой и опознавательным при­знаком «интеллекта» выступает возможность системы самостоятельно определять цель. Под искусственным интеллектом понимается система, в составе которой находятся самообучающие программы эвристического характера. Таким образом, систему управления можно назвать интеллектуальной в том случае, если она спо­собна решать задачи, которые традиционно считаются творческими и принадлежат к области знаний, которые хранятся в памяти такой системы.

Варианты решения задач интеллектуальных скважин посредством внедрения погружной дискретной, погружной непрерывной и наземной телеметрии

Погружная дискретная телеметрия:

- замер давления на приеме насоса, температуры масла в ПЭД, скорости или ускорения вибрации;

- замер дебита на ГЗУ или ИЗУ;

- замер рабочего тока, напряжения, загрузки двигателя;

- расчет плотности пластовой жидкости в зависимости от термобарических условий, забойного давления, пе­ресчет рабочей точки УЭЦН, полезной мощности, КПД насоса, определение параметров штуцера;

- расчет параметров электродвигателя (загрузки, КПД, coscp и т.д.), вычисление затрат на подъем 1 м³ или 1 т продукции;

- принятие решения об изменении режима работы системы.

Погружная непрерывная телеметрия:

- замер давления и температуры по всей длине оптово­локонного кабеля, скорости или ускорения вибрации;

- замер дебита на ГЗУ или ИЗУ;

- замер рабочего тока, напряжения, загрузки двига- I теля;

- расчет плотности пластовой жидкости в зависимости I от термобарических условий, забойного давления, пе- I ресчет рабочей точки УЭЦН, полезной мощности, КПД I насоса, определение параметров штуцера;

- расчет параметров электродвигателя (загрузки, КПД, I coscp и т.д.), расчет затрат на подъем 1 м³ или 1 т про- I дукции;

-принятие решения об изменении режима работы | системы.

Наземная телеметрия:

- замер давления на устье скважины, температуры от- I качиваемой пластовой жидкости, учет перепада I давления на диафрагме (устье скважины), построе- I ние динамограммы, ваттметрограммы;

- замер дебита на ГЗУ или ИЗУ;

- замер рабочего тока, напряжения, cosqp;

- расчет плотности пластовой жидкости в зависимости от термобарических условий,забойного давления, пе­ресчет рабочей точки УЭЦН, полезной мощности, КПД насоса, определение параметров штуцера;

- расчет параметров электродвигателя (КПД, cosφ и т.д.), вычисление затрат на подъем 1 м³ или 1 т про­дукции;

- принятие решения об изменении режима работы системы.

Перед интеллектуальными скважинами, или робо­тизированными комплексами по добыче нефти, стоят общие и локальные задачи. К общим относятся получение достоверной оперативной информации о дебите каждой скважины, затратах энергии, состоя­нии скважинной насосной установки. Далее следуют обработка, анализ, хранение информации и после­дующее принятие решения об изменении парамет­ров работы системы «пласт - скважина - насосная установка» по заданным критериям (объем добычи нефти и пластовой жидкости, затраты электроэнер­гии, сумма капитальных и операционных затрат на работу системы).

К локальным задачам принадлежат: контроль рабо­ты системы «пласт - скважина - насосная установка» и управление работой этой системы, подсчет количе­ства продукции и создание устройств для он-лайн ре­гулирования основных рабочих параметров (давления, дебита скважин, обводненности и т.д.) на отдельных объектах добычи с использованием системы связи «контрольно-измерительное устройство на разраба­тываемом объекте - поверхностное внешнее устрой­ство - регулировочное устройство на разрабатывае­мом объекте». Также к категории локальных задач от­носятся определение зависимости потерь активной и реактивной мощностей в кабельной линии по длине ствола скважины, вычисление нагрузок и напряжений в колонне насосных штанг и НКТ по их длине и в опас­ных сечениях, исследование и мониторинг работы скважин со сложной схемой заканчивания, конструк­ция которых не позволяет размещать в стволе тради­ционные приборы ГИС. Сюда же следует отнести мо­ниторинг зон парафиновых и газогидратных образований по длине ствола скважины, технического со­стояния эксплуатационной колонны и НКТ, мониторинг работы блока нефтяного или газового резервуара в реальном времени.

Все эти задачи могут быть решены посредством внедрения погружной дискретной, погружной непре­рывной и наземной телеметрических систем.

Вопросы для самопроверки:

1. Перечислите типы телеметрии.

2. Перечислите общие задачи системы телеметрии.

3. Перечислите локальные задачи системы телеметрии.

 

 

ЛЕКЦИЯ 7

---

Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 303; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!