Способ управления глубинно-насосной установкой нефтяных скважин
Изобретение относится к автоматизации управления нефтяных скважин в нефтедобывающей пром-сти. Цель - повышение эффективности работы глубинно-насосной установки (ГНУ). Для этого в kS4ecfBe М- раметра, характеризующего произ-сть ГНУ, измеряют дебит Q скважин и определяют производную дебита dQ/dt скважины по времени . Продолжительность т текущего периода откачки определяют по ф-ле -l-KzdQ/dt, где Ki и Кг - коэффициенты пропорциональности. По истечении времени откачки отключают ГНУ на период накопления . Формирование периода откачки по данному алгоритму позволит оперативно изменять время откачки в зависимости от величины текущего дебита скважины и скорости его изменения во времени. При этом производ-сть насоса увеличивается без риска срыва подачи, что повысит суточный дебит скважины в среднем на iO-15%. 2 иЛ.
СООЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСГЪБЛИК (gO4 Е 1 В 43/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4099821/23-03 (22) 28.05.86 (46) 30.12.88. Бюл. № 48 (75) В. А. Новицкий (53) 622.24! (088.8) (56) Авторское. свидетельство СССР
¹ l 121401, кл. Е 21 В 43/00, 1984, Патент США № 3930?52, кл. Е 21 В 43/00, 1974. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГЛУБИННОНАСОСНОЙ УСТАНОВКОЙ НЕФТЯНЫХ
СКВАЖИН (57) Изобретение относится к автоматизации управления нефтяных скважин в нефтедобйвающей иром-сти. Цель — повышение эффективности работы глубинно-насосной
„„SU„„1448083 A 1 установки (ГНУ). Для этого в качестве ййраметра, характеризующего произ-сть ГНУ, измеряют дебит Q скважин и определяют производную дебита Щ/dt скважины по времени. Продолжительность т текущего периода откачки определяют по ф-ле т=КД+
+К2Щ/dt, где Ki и Кр — коэффициенты пропорциональности. По истечении времени откачки отключают ГНУ на период накопления. Формирование периода откачки по данному алгоритму позволит оперативно изменять время откачки в зависимости от величины текущего дебита скважины н скорости его изменения во времени. При этом производ-сть насоса увеличивается без риска срыва подачи, что повысит суточный дебит скважины в среднем íà 10 — 15 р. 2 ил.
}448083
Изобретение относится к автоматизации управления нефтяных скважин и может быть. использовано в нефтедобывающей промышленности.
Целью изобретения является повышение эффективности работы глубинно-насосной установки.
На фиг. I показан пример формирования времени работы глубинно-vacocvoH установки нефтяных скважин; на фиг. 2 -- пример устройства, реализующего данными способ.
Способ управления глубинно-насосной установкой нефтяных скважин заключается в том, что в качестве параметра, характеризующего производительность насосной установки, измеряют дебит Q скважин и определяют приращение дебита в различные моменты времени, продолжительность текущего периода откачки определяют как сумму, первое слагаемое которой пропорционально дебиту скважины, а второе пропорционально первой производнои дебита скважины по времени, по истечении времени откачки отключают глубинно-насосную установку на период накопления. Формирование периода откачки по данному алгоритму позволит оперативно изменять время откачки в зависимости от величины текущего дебита скважины и скорости его изменения во времени.
Так, составляющая, пропорциональна дебиту скважины, позволит уменьшить влияние помех в процессе работы и стабилизировать оптимальное время откачки. Составляющая, гропорциональная первой производной дебита скважины по времени, позволит повысить скорость изменения времени откачки, что исключает снижение динамического уровня в скважине ниже предельно допустимого.
Способ управления глубинно-насосной установкой нефтяных скважин заключается в следующем. Включают глубинно-насосную установку и периодически измеряют дебит скважины Q через интервал времени At и после каждого второго измерения определяют разность измеренных значений дебита скважины AQi=Q — Qi. Через интервал времени д1 производят следующие измерения и вновь определяют AQ2=Q3 Яг. определяют первую производную дебита
dQ Щ скважины по времени — -и — - и продолжиdt М тельность периодов откачки по формуле т;=К;11;+Кг — -, где Кь Кг — коэффицненdQ;
dt ты, зависящие от коэффициентов передачи регулятора и исполнительного Механизма.
Интервал времени At, между которым проводится измерение дебита скважины, определяется стабильностью работы скважины и выбирается так, чтобы за цикл откачки произвести не менее 3 — 10 измерений дебита .© чтобы не допустить ложных отключений скважины.
30 q=2,5 т/сут минимальное время откачки
f5
Выбор коэффициентов К . Кi иронодится эмпирически на основе опытной характеристики эксплуатации скважины. Beличина коэффициента Ki выбирается в диапазоне 0,05 — 0,04, затем на основе результатов
dQ начального измерения (,) и — - для данной
dt скважины, соотношение коэффициентов onК dQ/dt ределяется из уравнения — =-- — —, Кг Q
Зависимость величины т во времени приведена на фиг. 16. Из приведенной зависимости видно, что время работы глубинноиасосной установки изменяется в зависимости от дебита Q, а максимальное время работы установки соответствует максимальной величине прироста дебита. При уменьшении дебита скважины время т работы глубинно-насосной установки уменьшается, что исключает снижение динамического уровня ниже допустимого. При выполнении условия K>Q — KpdQ/dt=0 установка отключается.
Среднее время работы скважины равно
z (см, фиг. 1а) изменяется от Qmi,=2,5 т/сут до Q « — — 3,5 т/сут и при средней производительности глубинно-насосной установки 2,5 т . ††-=1 сут, а максимальное время от2,5 2,5 качки Tm„ — -=1,4 сут. Среднее время от2,5 качки тср.— 1,20 сут. т;„+т «1+1,4 Если установить глубинно-насосную установку с производительностью q=2,5 т/сут, то при изменении дебита скважины будет неполностью использована производительность скважины, а при ц=З,О динамический уровень в скважине будет снижаться ниже предельно допустимого. При применении данного способа время работы глубиннонасосной установки повысится в К = тср 1,20 = — = — = 1,20 раза, чем повышается т„;„1 эффективность работы глубинно-насосной установки. Устройство, реализующее данный способ состоит из датчика 1 дебита нефти, соединенного с аналого-цифровым преобразователем 2, вычислительного блока 3, управляющего блока 4, коммутатора 5, связанного с глубинно-насосной установкой 6. Устройство работает следующим образом. Включают глубинно-насосную установку 6 подачей запускающего сигнала 7 иа уп. l4480H3 3 равляющий блок 4, при этом включается коммутатор 5, подающий питающее напряжение на глубинно-насосной установку 6. Датчик дебита измеряет текущий дебит скважины, сигнал, пропорциональный дебиту скважины, подается на вход аналогоцифрового преобразователя 2, где преобразуется в код, пропорциональный входному сигналу, который подается на один вход вычислительного блока 3, на другой вход которого подается сигнал, отмечающий факт включения или отключения коммутатора 5. В вычислительном блоке 3 происходит формирование продолжительности времени т текущего периода откачки глубинно-насосной установки по указанной формуле. При использовании данного способа суточный дебит скважины повышается за счет увеличения производительности скважины, т. е. при жестко заданном времени работы скважины производительность насоса заведомо занижали, чтобы исключить срыв подачи. При определении времени откачки по данному алгоритму производительность насоса можно увеличить без риска срыва подачи, что повысит суточный дебит скважины в среднем на 10 — 15О . Кроме того, уменьшается число отклк чений глубинно-насосной у<тановки. так как отключение происходит в случае снижения дебита скважины н его производной по вр<мени, чем повышается надежность оборудования и сокращения время его простоя. Формула изобретения Способ управления глубинно-насо ной установкой нефтяных скважин, основанный на измерении производительности скважины. определении продолжительности текущего периода откачки и отключении глубиннонасосной установки на период накопления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы глубинно-насосной установки, пернодичечки измеряют дебит Q скважины, определяют производную дебита dg — - скважины по времени, а продолжнтель20 Ь ность т текущего периода откачки определяют т= К (Q+ КгЩ/<И, где К> и К коэффициенты пропорциональности. (448083 Составитель В. Шилов Редактор О. Спесивых Тех ред И. Верес Корректор С. Черни За к аз 6827/40 Тираж 532 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиА I)3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
