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! |
Мы поможем в написании ваших работ!