Устройство для автоматического управления процессом разработки нефтегазоконденсатных месторождений

 

Назначение: изобретение относится к автоматическому управлению работой газо- и нефтепроизводящих скважин совместно с работой нагнетательных скважин и движением контура нефтегазоносности подобно его предшествующему положению. Сущность изобретения: устройство содержит командный информационно-вычислительный комплекс, связанный входами и выходами с j-управляющих комплексов дебитом добывающих скважин, трех управляющих узлов сейсмоприемными станциями, предназначенными для определения координат контура нефтегазоносности месторождения, j-управляющих комплексов приемистостью нагнетательных скважин и к- управляющих комплексов транспортным средством и работой генераторов электромагнитных волн, размещенных на транспортных средствах. Устройство позволяет оперативно определять координаты контура нефтегазоносности. управлять воздействием на него направленным электромагнитным облучением, а также дебитом и приемистостью соответственно добывающих и нагнетательных скважин. 6 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для автоматического управления работой газо- и нефтепроизводящих скважин совместно с работой нагнетательных скважин и движением контура нефтегазоносности подобно его предшествующему положению, и может быть использовано при разработке месторождений углеводородов в нефтепромысловом деле, геологии, геофизике, при управлении сложными процессами, зависящими от многих меняющихся во времени параметров, например, в химии.

Известна "Автоматическая система управления и контроля нефтяной скважины" (патент США N 4413676 М.кл.³ Е 21 В 43/00, F 04 B 49/00, 1983 г.), содержащая насос, электродвигатель, зонд, систему автоматики, которая регулирует включение мотора насосной станции, обеспечивая непрерывный поток жидкости из нее. При этом включаются часы суммированного времени качания нефти. Если насос начинает качать воду, тогда зонд чувствует воду, а не нефть, и это останавливает включение часов качания нефти и обесточивает зеленую индикаторную лампочку. При прекращении качания нефти из скважины включается переключатель, определяющий дебит скважины, и мотор насоса обесточивается. Если поток жидкости из скважины отсутствует после первоначального включения мотора, включается второй таймер для указания неисправной работы и этот режим фиксируется красной индикаторной лампочкой. Также непрерывно включается цепь управления, чтобы поддерживать выключение статора мотора насоса. Эта система управления работой скважины позволяет регистрировать количество добываемой нефти, дебит, время качания, регулярно включать электромотор насоса, поддерживая поток добываемой нефти, или блокировать его. Недостатком этой системы является отсутствие взаимосвязи в работе между добывающей и нагнетательной скважинами, аппаратуры, регистрирующей и регулирующей контур нефтегазоносности, поддерживающей его в процессе добычи подобным исходному.

Наиболее близким аналогом по технической сущности является устройство для автоматического управления работой газо- и нефтедобывающей скважины плунжерного типа (патент США N 4526228 М.кл.³ Е 21 В 43/12, Е 21 В 47/06, 1985 год), включающая цилиндрическую трубу, установленную концентрично внутри обсадной колонны скважины, проведенной в нефтеносную формацию, причем обсадная колонна и обсадка перфорирована по толщине пласта; плунжер, установленный для вертикального движения в упомянутой трубе, имеющий исходное нижнее положение, примыкающее к нижнему концу трубы, смещающийся вертикально к верхнему положению, примыкающему к верхнему концу ее; выпускную трубу, соединенную на одном конце с верхним концом трубы, содержащую газо- и нефтеотводящие колена для выпуска газа и нефти, соответственно; обычно закрытые газ- и жидкость выпускающие клапаны, соединенные с упомянутыми газо- и нефтеотводами, соответственно, включающие дополнительно средство для сравнения давлений обсадки и трубы, средство для открывания газовыпускающего клапана, когда разность между давлениями обсадной колонны и трубы больше, чем выбранная величина, посредством которого подают газ через газоотводящее колено и позволяют собираться нефти в трубе над плунжером, средство для открывания клапана выпуска жидкости, когда обсадное давление превышает выбранную величину подъема, посредством чего плунжер движется вверх в трубе и нефть выходит через нефтеотводящее колено; средство для закрывания газовыпускающего клапана, когда обсадное давление падает ниже выбранной величины; средство для исходного закрывания жидкости выпускающим клапаном, когда плунжер достигает своего верхнего положения, смежного с верхним концом трубы, посредством этого прерывая выпуск нефти и вызывая падение плунжера вниз трубы; средство, действующее после данного первого периода, следующего за закрыванием упомянутого выпускающего жидкость клапана для повторного открывания упомянутого выпускающего жидкость клапана при условиях, когда уровень нефти производит разность давлений большую, чем упомянутая разностная величина и обсадное давление больше, чем выбранная величина подъема; средство для открывания газовыпускающего клапана в конце упомянутого первого периода, когда перепад давлений меньше, чем упомянутая разностная величина, и когда обсадное давление выше выбранной обсадной величины (выпуск); средство для закрывания газовыпускающего клапана, когда разность между обсадным давлением и давлением трубы превышает данную максимальную величину; средство для закрывания клапана выпуска жидкости в случае, если давление трубы превышает данную максимальную безопасную величину давления; средство для начала выбранного второго периода в конце упомянутого первого периода, средство для закрывания клапана выпуска жидкости в конце упомянутого второго периода, воспроизводящее устройство дисплей первого показания в начале упомянутого второго периода, или второго показания, если плунжеру не удается достичь вершины трубы в течение упомянутого второго периода, для показания статического обсадного давления и статического давления трубы, разности между давлениями обсадки и трубы, выбранной величины давления обсадки, выбранного давления подъема, выбранной максимальной величины разности давлений, максимально безопасного давления выпуска, числа циклов действия плунжера за данный период времени; средство для запуска вновь работы системы; аварийное средство переключения для закрывания упомянутых клапанов выпуска газа и жидкости; средство переключения датчика плунжера, чтобы заставлять клапан выпуска жидкости оставаться открытым после того, как плунжер достиг поверхности; переключающее средство, действующее в течение заданного промежутка времени, определяющее движение плунжера; первое средство для регулировки продолжительности упомянутого второго периода, второе средство для регулировки продолжительности упомянутого первого периода, средство переключения диапазона для регулировки диапазона действия первого и второго средств регулировки плунжера; ручное (автоматическое средство переключения системы в ручной рабочий режим; первое и второе средство переключения для открывания и закрывания клапана выпуска газа, соответственно, когда ручное (автоматическое средство переключения находится в ручном рабочем режиме, третье и четвертое средства переключения для открывания и закрывания клапана выпуска жидкости, соответственно, когда ручное автоматическое средство переключения находится в ручном рабочем режиме; средство для постепенного открывания клапана подачи газа, чтобы посредством этого предотвратить неожиданный выброс газа от подхода плунжера к верхнему концу трубы при сухом состоянии; первое и второе диафрагменное моторное средство для открывания клапанов подачи газа и жидкости с общим занулением от обсадки; первый и второй измерительные приборы (манометры) для показаний давления газа упомянутых первого и второго ответвлений, соответственно; первый и второй игольчатый клапаны, подключенные в упомянутые 1-й и 2-й провода, соответственно, для регулировки скорости работы упомянутых первого и второго диафрагменных моторов, соответственно; первый и второй соленоиды для действия первого и второго диафрагменных моторов, открывающих клапаны сброса газа и выброса жидкости, третий и четвертый соленоиды для действия первого и второго диафрагменных пресс-моторов, закрывающих клапаны сброса жидкости и газа, соответственно.

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет надежно управлять движением контура нефтегазоносности подобно его исходному положению и повысить коэффициент нефтеотдачи.

Поставлена задача повысить коэффициент нефтеотдачи и надежность управления движением контура нефтегазоносности подобно исходному положению.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для автоматического управления процессом разработки нефтегазоконденсатных месторождений, содержащее насосы, электродвигатели, зонд, систему автоматики, регулирующую включение мотора насосной станции переключателя (расходомера), определяющего дебит скважины, цепь управления, чтобы поддерживать включение и выключение статора мотора насоса и регистрировать количество добываемой нефти, дебит, время добычи, давление и разность давлений, блок сравнения параметров, устройство для открывания клапана (задвижки), регулирующего нефтегазовый поток, воспроизводящее устройство дисплей для визуальной регистрации параметров работы скважины, информационно-вычислительный комплекс, управляющий периферийными устройствами, обслуживающими работу скважины, причем управляющий (командный) информационно-вычислительный комплекс содержит исходную информацию о месторождении, включающую в себя границу контура нефтеносности, физические и коллекторские свойства пород, толщину и наклон пласта, глубину залегания по различным горизонтальным сечениям, план месторождения (вид сверху) с указанием основных направлений вертикальных разрезов, вид месторождения в разрезе вертикальным сечением по этим направлениям, данные о начальных дебитах добывающих скважин, о начальном расходе воды нагнетательных скважин, данные о внутрипластовом давлении, о перепаде давлений в добывающих и нагнетательных скважинах, о величине начальной депрессии давления в начальной стадии разработки, о плотности и вязкости нефти и воды, о температуре пласта, о местоположения добывающих и нагнетательных скважин, о координатах сейсмоприемников и транспортных средств и о других необходимых данных, блоки периферийных устройств, предназначенные для определения и контроля текущего контура нефтегазоносности, блоки дебитов и расходов добывающих и нагнетательных скважин и средства регулирования их производительности в отличие от прототипа дополнительно в нем командный информационно-вычислительный комплекс снабжен блоками задания режимов работы генераторов электромагнитных волн, блоками ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали, блоками текущих значений режимов работы генераторов электромагнитных волн, блоками входных данных о местоположении транспортных средств, несущих на себе генераторы электромагнитных волн; дополнительными устройствами сравнения входных и выходных данных, дополнительными усилителями рассогласования полученных данных, блоком оптимизации дебитов скважин, блоком критических значений рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, блоком программы работы диполей и приемо-передающей станцией, имеющей двухстороннюю цифровую связь с арифметическими логическим устройством, входными и выходными блоками и выходами усилителей рассогласования, причем каждая приемо-передающая станция управляющих узлов с сейсмоприемными станциями снабжена цифровой двухсторонней связью с системой управления двигателем и автономным арифметическим логическим устройством транспортного средства, добывающие и нагнетательные скважины снабжены приемо-передающими станциями, имеющими двухстороннюю цифровую связь с системой управления, воздействующей на задвижки расходомеров и датчиков расхода воды, дебита нефти (конденсата), каждая скважина снабжена управляемой электромагнитной задвижкой (клапаном), регулирующей живое сечение протекающей жидкости, а каждое транспортное средство генератора электромагнитных волн снабжено приемо-передающей станцией, имеющей двухстороннюю цифровую связь с автономными арифметическим логическим устройством, блоком управления двигателем транспортного средства, блоками управления током и частотой внешних (наружных) и внутренних диполей, блоком управления электроприводом поперечных колебаний генераторов электромагнитных волн относительно направления на добывающую скважину и блоком электропривода задания ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали; первый, второй и третий входы командного информационно-вычислительного комплекса связаны с соответствующими входами управляющих узлов с сейсмоприемными станциями, осуществляющими определение координат контура нефтегазоносности месторождения, выходы управляющих узлов сейсмоприемными станциями соединены с первым, вторым и третьим входами командного информационно-вычислительного комплекса, i-тые выходы командного информационно-вычислительного комплекса соединены с соответствующими входами приемо-передающих станций добывающих скважин, выходы которых соответственно связаны с соответствующими входами командного информационно-вычислительного комплекса, j-тые выходы командного информационно-вычислительного комплекса связаны с соответствующими входами приемо-передающих станций нагнетательных скважин, выходы которых подключены к соответствующим входам командного информационно-вычислительного комплекса. К-тые выходы командного информационно-вычислительного комплекса связаны с соответствующими входами приемо-передающих станций транспортных средств, несущих на себе генераторы электромагнитных волн, выходы которых подключены к оставшимся К-тым входам командного информационно-вычислительного комплекса; командный информационно-вычислительный комплекс снабжен блоком задания режимов работы генераторов электромагнитных волн, вход которого связан с шиной двухсторонней цифровой связи, а выход подключен к первому входу дополнительного устройства сравнения входных и выходных данных, второй вход которого подключен к выходу блока текущих значений режимов работы генераторов электромагнитных волн, третий вход связан с выходом блока программы работы диполей, входы блока текущих значений режимов работы генераторов электромагнитных волн и входы блока программы работы диполей подключены через шины двухсторонней цифровой связи с выходом приемо-передающей станции, выход дополнительного устройства сравнения подключен через усилитель рассогласования и связан с шиной двухсторонней цифровой связи, передающей информацию о частоте колебаний и силе тока диполей, устройство сравнения входных исходных дебитов добывающих скважин и выходных текущих дебитов добывающих скважин снабжено дополнительным входом, связанным с выходом блока критических значений рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, устройство сравнения текущих и исходных значений приемистости нагнетательных скважин снабжено дополнительным входом, связанным с выходом блока критических значений рассогласования положений текущего контура с условным, подобным исходному, блоком ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали, вход которого подключен к шине двухсторонней цифровой связи, а выход связан с первым входом второго дополнительного устройства сравнения, второй вход которого связан с выходом блока, описывающего текущее местоположение транспортного средства, а выход второго дополнительного устройства сравнения связан с шиной двухсторонней цифровой связи, блоком оптимизации дебитов скважин, связанным через арифметическое логическое устройство с шиной двухсторонней цифровой связи; двигатель транспортного средства снабжен системой управления двигателем и автономным арифметическим логическим устройством, причем выход системы управления через двигатели транспортного средства связан с сейсмоприемной станцией, а вход системы управления двухсторонней цифровой связью соединен со входами приемо-передающей станций, входом автономного арифметического логического устройства и выходом сейсмоприемной станции; транспортное средство, несущее в себе генератор электромагнитных волн, снабжено системой управления двигателем транспортного средства, системами управления током и частотой внешних и внутренних диполей, системой управления электроприводами генератора электромагнитных волн, причем система управления электроприводами генератора электромагнитных волн автономной шиной двухсторонней цифровой связи соединена со входами датчика угловых отклонений от вертикали для угла со входом электропривод ориентации оси генератора электромагнитных волн относительно вертикали, со входом датчика угловых отклонений от направления на добывающую скважину, со входом электропривода поперечных колебаний на угол относительно направления на добывающую скважину, со входом системы управления двигателем транспортного средства, со входами систем управления внешними и внутренними диполями, со входами автономного логического арифметического устройства и со входом приемо-передающей станции, а двигатель транспортного средства через редуктор связан с генераторами напряжений, питающих внешние и внутренние диполи электромагнитного генератора.

Значит авторы претендуют на следующие отличительные признаки устройства: командный информационно-вычислительный комплекс снабжен блоками задания режимов работ генераторов электромагнитных волн, блоками ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали, блоками текущих значений режимов работы генераторов электромагнитных волн, блоками входных данных о местоположении транспортных средств, несущих на себе генератор электромагнитных волн, устройствами сравнения входных и выходных данных, усилителями рассогласования полученных данных, блоком оптимизации дебитов скважин, блоком критических значений рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, блоком программ работы диполей и приемо-передающей станцией, имеющей двухстороннюю цифровую связь с арифметическим логическим устройством, входными и выходными блоками и выходами усилителей рассогласования; каждая приемо-передающая станция сейсмоприемных станций снабжена цифровой двусторонней связью с системой управления двигателем и автономным арифметическим логическим устройством транспортного средства; добывающие и нагнетательные скважины снабжены приемо-передающими станциями, имеющими двухстороннюю цифровую связь с системой управления, воздействующих на задвижки расходомеров и датчиков расхода нагнетаемого агента (воды, газа), дебита нефти (конденсата) и управляемыми электромагнитными задвижками (клапанами), регулирующими живое сечение протекающей жидкости; каждое транспортное средство генератора электромагнитных волн снабжено приемо-передающей станцией, имеющей двухстороннюю цифровую связь с автономным арифметическим логическим устройством, блоком управления двигателем транспортного средства, блоками управления током и частотой внешних (наружных) и внутренних диполей, блоком управления электроприводом поперечных колебаний генераторов электромагнитных волн относительно направления на добывающую скважину и блоком электропривода задания ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали; первый, второй и третий входы командного информационно-вычислительного комплекса связаны с соответствующими входами сейсмоприемных станций, осуществляющих определение координат контура нефтегазоносности месторождения, выходы сейсмоприемных станций соединены с первым, вторым и третьим входами командного информационно-вычислительного комплекса, i-тые выходы командного информационно-вычислительного комплекса соединены с соответствующими входами приемо-передающих станций добывающих скважин, выходы которых соответственно связаны с соответствующими входами командного информационно-вычислительного комплекса, j-тые выходы командного информационно-вычислительного комплекса связаны с соответствующими входами приемо-передающих станций нагнетательных скважин, выходы которых подключены к соответствующим входам командного информационно-вычислительного комплекса, К-тые выходы командного информационно-вычислительного комплекса связаны с соответствующими входами приемо-передающих станций транспортных средств, несущих на себе генераторы электромагнитных волн, выходы которых подключены к оставшимся К-тым входам командного информационно-вычислительного комплекса; командный информационно-вычислительный комплекс снабжен блоком задания режимов работы генераторов электромагнитных волн, вход которого связан с шиной двухсторонней цифровой связи, а выход подключен к первому входу дополнительного устройства сравнения входных и выходных данных, второй вход которого подключен к выходу блока текущих значений режимов работы генераторов электромагнитных волн, третий вход связан с выходом блока программы работы диполей, входы блока текущих значений режимов работы генераторов электромагнитных волн и входы блока программы работы диполей подключены через шины двухсторонней цифровой связи с выходом приемо-передающей станции, выход дополнительного устройства сравнения подключен через усилитель рассогласования и связан с шиной двухсторонней цифровой связи, передающей информацию о частоте колебаний и силе тока диполей, устройство сравнения входных исходных дебитов добывающих скважин и выходных текущих дебитов добывающих скважин снабжено дополнительным входом, связанным с выходом блока критических значений рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, устройство сравнения текущих и исходных значений приемистости нагнетательных скважин снабжено дополнительным входом, связанным с выходом блока критических значений рассогласования положений текущего контура с условным, подобным исходному, блоком ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали, вход которого подключен к шине двухсторонней цифровой связи, а выход связан с первым входом второго дополнительного устройства сравнения, второй вход которого связан с выходом блока, описывающего текущее местоположение транспортного средства, а выход второго дополнительного устройства сравнения связан с шиной двухсторонней цифровой связи, блоком оптимизации дебитов скважин, связанным через арифметическое логическое устройство с шиной двухсторонней цифровой связи, двигатель транспортного средства снабжен системой управления двигателем и автономным арифметическим логическим устройством, причем выход системы управления через двигатели транспортного средства связан с сейсмоприемной станцией, а вход системы управления двухсторонней цифровой связью соединен со входами приемо-передающей станции, входом автономного арифметического логического устройства и выходом сейсмоприемной станции; транспортное средство, несущее в себе генератор электромагнитных волн, снабжено системой управления двигателем транспортного средства, системами управления током и частотой внешних и внутренних диполей, системой управления электроприводами генератора электромагнитных волн, причем система управления электроприводами генератора электромагнитных волн автономной шиной двухсторонней цифровой связи соединена со входами датчика угловых отклонений от вертикали для угла α, со входом электропривода ориентации оси генератора электромагнитных волн относительно вертикали, со входом датчика угловых отклонений v от направления на добывающую скважину, со входом электропривода поперечных колебаний на угол v относительно направления на добывающую скважину, со входом системы управления двигателем транспортного средства, со входами систем управления внешними и внутренними диполями, со входами автономного логического арифметического устройства и со входом приемо-передающей станции, а двигатель транспортного средства через редуктор связан с генераторами напряжений, питающих внешние и внутренние диполи электромагнитного генератора. Перечисленные отличительные признаки не известны авторам в применяемых устройствах для автоматического управления процессом разработки нефтегазоконденсатных месторождений.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется нижеприведенными описанием и чертежами, где на фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматического управления процессом разработки нефтяных и газо-конденсатных (нефтегазоконденсатных) месторождений, отражающая взаимодействие командного информационно-вычислительного комплекса с тремя сейсмоприемными станциями, управляющими комплексами и исполнительными органами газо- и нефтепроизводящих (добывающих) и нагнетательных скважин, транспортными средствами, снабженными генераторами электромагнитных волн; на фиг. 2 блок-схема командного информационно-вычислительного комплекса; на фиг. 3 блок-схема сейсмоприемной станции; на фиг. 4 блок-схема насосной станции добывающей скважины; на фиг. 5 блок-схема насосной станции нагнетательной скважины; на фиг. 6 - блок-схема транспортного средства, снабженного генератором электромагнитных волн.

Устройство для автоматического управления процессом разработки нефтяных и газоконденсатных (нефтегазоконденсатных) месторождений (фиг. 1) включает командный информационно-вычислительный комплекс 1, три управляющих узла 2 с сейсмоприемными станциями, предназначенные для определения координат контура нефтегазоносности месторождения, "i" управляющих комплексов 3 дебитом добывающих скважин с помощью принимаемых команд от командного информационно-вычислительного комплекса 1 исполнительным органам скважин, j управляющих комплексов 4 приемистостью нагнетательных скважин с помощью принимаемых команд от комплекса 1 исполнительным органам скважин, "К" управляющих комплексов 5 транспортными средствами и работой генераторов электромагнитных волн, размещенных на транспортных средствах, с помощью принимаемых команд от комплекса 1 и исполнительных органов, приданных транспортным средствам. По отношению к командному информационно-вычислительному комплексу 1 три управляющих узла 2 с сейсмоприемными станциями, "i" управляющих комплексов 3 дебитом добывающих скважин, j управляющих комплексов 4 приемистостью нагнетательных скважин, "К" управляющих комплексов 5 транспортными средствами и работой генераторов электромагнитных волн являются периферийными устройствами (i, j, K означают их соответствующее количество, обслуживающее разработку месторождения). При этом первый, второй и третий входы командного информационно-вычислительного комплекса 1 связаны с соответствующими входами управляющих узлов 2 с сейсмоприемными станциями, выходы управляющих узлов 2 соединены с первым, вторым и третьим входами командного информационно-вычислительного комплекса 1, i-тые выходы командного информационно-вычислительного комплекса соединены с соответствующими входами приемо-передающих станций управляющих комплексов 3 добывающих скважин, выходы которых соответственно связаны с соответствующими входами командного информационно-вычислительного комплекса 1. Прием и передача взаимной информации может осуществляться как по радиосигналам, так и проводной связью. j-тые выходы командного информационно-вычислительного комплекса 1 связаны с соответствующими входами приемо-передающих станций управляющих комплексов 4 приемистостью нагнетательных скважин, выходы которых подключены к соответствующим входам командного информационно-вычислительного комплекса 1, "K"-тые выходы командного информационно-вычислительного комплекса связаны с соответствующими входами приемо-передающих станций транспортных средств 5, несущих на себе генераторы электромагнитных волн, выходы которых подключены к оставшимся "К"-тым входам командного информационно-вычислительного комплекса 1.

Командный информационно-вычислительный комплекс 1 содержит всю исходную информацию о месторождении, включающую в себя границу контура нефтеносности, физические и коллекторские свойства пород, толщину и наклон пласта, глубину залегания по различным горизонтальным сечениям, план месторождения (вид сверху) с указанием основных направлений вертикальных разрезов, вид месторождения в разрезе вертикальными сечениями по этим направлениям, данные о начальных дебитах добывающих скважин, о начальном расходе вытесняющего агента нагнетательных скважин, данные о внутрипластовом давлении, о перепаде давлений в добывающих и нагнетательных скважинах, о величине начальной депрессии давления в начальной стадии разработки, о плотности и вязкости нефти и воды, о температуре пласта, о местоположении добывающих и нагнетательных скважин, о координатах сейсмоприемных станций и транспортных средств и других необходимых параметрах, воспроизводимых на экране дисплея для визуальной регистрации. Указанная информация хранится в памяти комплекса 1 и сопровождает документацию сданного в эксплуатацию месторождения, перечень необходимой для этого информации известен и общепризнан. Дополнительно к сказанному командный информационно-вычислительный комплекс 1 снабжен блоком 6, описывающим исходное местоположение контура нефтегазоносности, блоками задания режимов работы генераторов электромагнитных волн 7, исходных дебитов добывающих 8 и приемистости нагнетательных скважин 9, ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали 10, блоками входных данных о текущем местоположении контура нефтегазоносности 11, текущих выходных значений режимов работы генераторов электромагнитных волн 12, о дебитах добывающих 13 и приемистости нагнетательных скважин 14 при облучении пласта, о текущем местоположении транспортного средства 15 при облучении пласта, устройствами 16 сравнения входных и выходных данных, усилителями 17 рассогласования полученных данных, блоком 18 оптимизации дебитов скважин, блоком 19 критических значений рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, блоком 20 программы работы диполей и приемопередающей станции (радиостанции) 21, имеющей двухстороннюю цифровую связь с арифметическим логическим устройством 22, входными 6-10 и выходными 11-15 блоками и выходами усилителей рассогласования 17. Вход блока 7 задания режимов работы генераторов электромагнитных волн связан с шиной 23 двухсторонней цифровой связи, а выход подключен к первому входу дополнительного устройства 16 сравнения входных и выходных данных, второй вход которого подключен к выходу блока 12 текущих значений режимов работы генераторов электромагнитных волн, третий вход связан с выходом блока 20 программы работы диполей, входы блока 12 текущих значений режимов работы генераторов электромагнитных волн и входы блока 20 программы работы диполей подключены через шины двусторонней цифровой связи с выходом приемо-передающей станции 21, выход дополнительного устройства сравнения 16 подключен через усилитель 17 рассогласования и связан с шиной 23 двухсторонней цифровой связи, передающей информацию о частоте колебаний и силе тока диполей 24,25, из которых диполи 24 являются внешними, а диполи 25 внутренними. Внешний диполь представляет собой проволочную петлю, по которой электрический ток проходит в первый полупериод в одном направлении, а во втором полупериоде электрический ток идет по внутреннему диполю по отношению к внешнему в противоположном направлении. Более подробно о диполях, об устройстве генератора электромагнитных волн, о способе и устройстве для разработки нефтяных и газоконденсатных месторождений описано в заявках авторов N 4946240/25 от 17 июня 1991 г. и N 5026835/25 8 июля 1991 г.

Устройство 16 сравнения входных исходных и выходных текущих дебитов добывающих скважин снабжено дополнительным входом, связанным с выходом блока 19 критических значений рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, устройство 16 сравнения текущих и исходных значений приемистости нагнетательных скважин снабжено дополнительным входом, связанным с выходом блока 19 критических значений рассогласования положений текущего контура с условным, подобным исходному, блоком 10 ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали, вход которого подключен к шине 23 двухсторонней цифровой связи, а выход связан с первым входом второго дополнительного устройства 16 сравнения, второй вход которого связан с выходом блока 15, описывающего текущее местоположение транспортного средства, за выход второго дополнительного устройства 16 сравнения связан с шиной 23 двухсторонней цифровой связи, блоком 18 оптимизации дебитов скважин, связанный двухсторонней цифровой связью через арифметическое логическое устройство 22 с шиной двухсторонней цифровой связи (фиг. 2.). Управляющие узлы 2 с сейсмоприемными станциями (фиг. 3) включают приемо-передающую радиостанцию 26, систему управления двигателем автомобиля 27, двигатель автомобиля 28, автономное арифметическое логическое устройство 29, сейсмоприемную станцию 30 с сейсмоприемником 31. Приемо-передающая радиостанция 26 связана взаимно двухсторонней цифровой связью с системой управления 27 двигателем автомобиля 28, автономным арифметическим логическим устройством 29 и сейсмоприемной станцией 30, связанной проводной связью с сейсмоприемником 31. Двигатель автомобиля 28 вырабатывает электрическую энергию для питания сейсмоприемной станции 30, на что указывает связь между ними на фиг. 3.

На фиг. 4 показан управляющий комплекс 3 дебитом добывающей скважины, который включает приемо-передающую радиостанцию 32, систему управления 33 приводом 34 электромагнитной задвижки (клапана), регулирующей дебит добывающей скважины, датчик (расходомер) 35 дебита нефти, насосную станцию 36, производительность которой согласована с показаниями датчика (расходомера) 35. Приемо-передающая радиостанция 32 имеет взаимную двухстороннюю цифровую связь с системой управления 33, датчиком (расходомером) дебита нефти 35 и насосной станцией 36. Системам управления 33 соединена с приводом 34 электромагнитной задвижки (клапана), связанной с датчиком (расходомером) 35 и насосной станцией 36. Насосная станция 36 добывающей скважины содержит насос, электродвигатель насоса, зонд, определяющий количество нефти в потоке, систему автоматики, регулирующую включение электромотора насосной станции и количество его оборотов в минуту, переключатель расходомера, определяющего дебит скважины, время добычи нефти, давление и разность давлений, воспроизводящее устройство-дисплей для визуальной регистрации параметров работы скважины. Насос, его включение и выключение, изменение его производительности непосредственно согласовано с показаниями датчика (расходомера) дебита нефти. Эта система известна, например, по прототипу.

На фиг. 5 показан управляющий комплекс 4 приемистостью нагнетательных скважин, содержащий приемопередающую радиостанцию 37, систему 38 управления приводом 39 электромагнитной задвижки (клапана), предназначенной для регулирования живого сечения потока рабочего агента (воды, попутного газа, пара), нагнетаемого в скважину для управления движением водо-нефтяного контура, датчик (расходомер) 40 расхода рабочего агента, нагнетаемого в скважину, насосную станцию 41.

Приемо-передающая радиостанция 37 имеет взаимную двухстороннюю цифровую связь с системой управления 38, датчиком (расходомером) 40 расхода рабочего агента, нагнетаемого в скважину, и насосной станцией 41. Насосная станция 41 нагнетательной скважины содержит насос, электродвигатель насоса, систему автоматики, регулирующую включение электромотора насосной станции и количество его оборотов в минуту, переключатель расходомера, определяющего приемистость скважины, время закачки, давление и разность давлений, воспроизводящее устройство-дисплей для визуальной регистрации параметров работы скважины. Насос, его включение и выключение, изменение его производительности непосредственно согласовано с показаниями датчика (расходомера) приемистости скважины. Эта система такая же, как и для добывающей скважины, которая известна, например, по прототипу.

Управляющий комплекс 5 транспортным средством и работой генератора электромагнитных волн, размещенного на транспортном средстве, (фиг. 6) содержит генератор электромагнитных волн, включающий наружные (внешние) диполи 24, внутренние диполи 25, электропривод 42 задания ориентации оси генератора электромагнитных волн на известный угол a в сторону добывающей скважины относительно вертикали, электропривод 43, создающий поперечные колебания оси генератора электромагнитных волн на угол v относительно направления на добывающую скважину, датчик 44 отклонения оси генератора для угла v, датчик 45 угловых отклонений для угла a, систему 46 управления электроприводом 43, создающим поперечные колебания на угол v генератора электромагнитных волн относительно направления на добывающую скважину, и электроприводом 42, создающим ориентацию оси генератора электромагнитных волн на угол a в сторону добывающей скважины относительно вертикали, генератор 47 напряжений, питающий внешние диполи 24, генератор 48 напряжений, питающий внутренние диполи 25, систему 49 управления током и частотой внешних диполей 24, систему 50 управления током и частотой внутренних диполей 25, транспортное средство с системой 51 управления его двигателем 52, передающим вращательный момент редуктору передач 53, связанному с генераторами напряжений 47, 48, приемо-передающую радиостанцию 54 транспортного средства генератора электромагнитных волн, автономное арифметическое логическое устройство 55.

Система 46 управления электроприводами генератора электромагнитных волн автономной шиной двухсторонней цифровой связи соединена со входами датчика 45 угловых отклонений от вертикали для угла a со входом электропривода 42 ориентации оси генератора электромагнитных волн в сторону добывающей скважины относительно вертикали, со входом датчика 44 угловых отклонений v от направления на добывающую скважину, со входом электропривода 43, создающего поперечные колебания на угол v генератора электромагнитных волн относительно направления на добывающую скважину, со входом системы 51 управления двигателем транспортного средства, со входами систем 49, 50 управления током и его частотой во внешних и внутренних диполях, со входами автономного логического арифметического устройства 55 и со входом приемо-передающей радиостанции 54, а двигатель 52 транспортного средства через редуктор 53 связан с генераторами напряжений 48,47, питающими внешние 24 и внутренние 25 диполи электромагнитного генератора.

Предлагаемое устройство фиг. 1-6 работает следующим образом. Командный информационно-вычислительный комплекс 1, содержащий всю исходную информацию о месторождении и необходимых исходных (начальных) параметрах периферийных устройств 2-5, обслуживающих технологию процесса его разработки, с помощью кодированных частотных посылок, настраивает их на исходные позиций и дает команду на их включение. При этом три управляющих узла 2 с сейсмоприемными станциями производят через заданный интервал времени опрос положения точек водо-нефтяного контакта месторождения, вычисляя их координаты (широту, долготу, глубину), по каналу обратной связи информация о текущих координатах положения контура нефтегазоносности передается командному информационно-вычислительному комплексу 1. Опрос точек контура производят с помощью последовательного включения "К" генераторов электромагнитных волн, расположенных на транспортных средствах вдоль замкнутого контура вне его, оси которых ориентированы на контур водонефтяного контакта. Одновременно командный информационно-вычислительный комплекс 1 включает с помощью управляющих комплексов 3 и 4 насосные станции "i" добывающих и "j" нагнетательных скважин, создающих начальный заданный режим эксплуатации месторождения по начальным дебиту, приемистости, перепаду давлений и их заданным значениям в добывающих и нагнетательных скважинах. Данные датчика (расходомера) дебита нефти и приемистости рабочего агента, нагнетаемого в нагнетательные скважины (их показания), о положении электромагнитных задвижек, соответствующему эти м показаниям, о количестве оборотов в минуту электродвигателей, задающим производительность насосных станций, кодируются в автономных арифметических логических устройствах, соответствующих "i" и "j"" управляющих комплексов 3 и 4, а затем закодированная информация по линиям обратной связи поступает в командный информационно-вычислительный комплекс 1, который производит ее об работку, отслеживая подобное перемещение контура относительно его исходного положения, и выдает соответствующие корректуры в виде команд по линиям прямой связи исполнительным органам скважин в случае критической разбалансировки подобия текущего и исходного контуров. Поскольку генераторы электромагнитных волн служат не только локаторами водонефтяного контакта для определения его усредненных координат, но и источниками создания дополнительной направленной силы в сторону добывающих скважин, вызывающей сдвиг молекулярных слоев остаточных углеводородов в указанном направлении (см. заявки авторов N 4946240/25 от 17 июня 1991 г. и N 5026835/25 от 8 июля 1991 г.), то командный информационно-вычислительный комплекс 1 осуществляет управление и взаимодействие с ними с помощью управляющих комплексов 5 транспортными средствами, несущими на себе генераторы электромагнитных волн, включаемые по соответствующим программам или в режиме локации водо-нефтяного контакта, или в режиме принудительного дополнительного вытеснения углеводородов.

По мере продвижения контура месторождения к добывающим скважинам необходимо вводить коррекцию (Δγ)_к в углы α_к ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали, или, сохраняя углы α_к прежними, необходимо перемещать транспортные средства на соответствующие расстояния (Δa)_к по направлению к добывающим скважинам. Команду на осуществление такого перемещения каждому транспортному средству, несущему на себе генератор электромагнитных волн, производит по линии прямой связи командный информационно-вычислительный комплекс 1 управляющему комплексу 5 транспортного средства с указанием частоты колебаний, силы тока, длительности импульсов, сдвига по фазе, формы сигналов, подаваемых во внешние и внутренние диполи генераторов электромагнитных волн. При этом командный информационно-вычислительный комплекс 1 следит, чтобы контур нефтеносности стягивался к добывающим скважинам равномерно, не нарушая его подобия исходному контуру, и чтобы дебит добывающих скважин поддерживался оптимальным, т.е. максимально возможным при заданном режиме разработки, что достигается в результате автоматически действующего перебора параметров разработки месторождения и облучения волновым воздействием.

Радио-передатчик каждого "К"-го управляющего комплекса 5 по линии обратной связи передает информацию о значениях параметров текущего режима транспортного средства и генератора электромагнитных волн командному информационно-вычислительному комплексу 1, который ведет обработку поступающей информации, оценивает влияние параметров на нефтедобычу, на рассогласование с критерием подобия контура, выбирает оптимальный режим, вводит корректуру по линиям прямой связи исполнительным органам i, j, K управляющих комплексов периферийных устройств (фиг. 1).

Рассмотрим теперь описанное выше общее схематическое взаимодействие комплекса 1 с периферийными устройствами 2-5 более детально.

Командный информационно-вычислительный комплекс 1 содержит исходную информацию о месторождении, включающую в себя границу контура нефтеносности, физические и коллекторские свойства пород, толщину и наклон пласта, глубину залегания по различным сечениям, план месторождения (вид сверху) с указанием основных направлений вертикальных разрезов, вид месторождения в разрезе вертикальным сечением по этим направлениям, данные о начальных дебитах добывающих скважин, о начальном расходе вытесняющего агента нагнетательных скважин, данные о внутрипластовом давлении, о перепаде давлений в добывающих и нагнетательных скважинах, о величине начальной депрессии давления в начальной стадии разработки, о плотности и вязкости нефти и воды, о температуре пласта, о местоположении добывающих и нагнетательных скважин, о координатах сейсмоприемников и транспортных средств и о других необходимых данных, воспроизводящее устройство-дисплей для визуальной регистрации параметров комплекса.

Помимо перечисленной информации, хранящейся постоянно в памяти командного информационно-вычислительного комплекса и получаемой предварительно перед сдачей месторождения в эксплуатацию, для взаимодействия с ним исполнительных органов скважин, транспортных средств, сейсмоприемных станций, генераторов электромагнитных волн блок 6 описывает исходное местоположение контура нефтегазоносности, блок 7 задает режимы работы генераторов электромагнитных волн, блок 10 ориентирует оси генераторов электромагнитных волн в сторону добывающих скважин относительно вертикали, блок 12 выдает текущие выходные значения о режиме работы генераторов электромагнитных волн, блок 15 определяет входные данные о местоположении транспортных средств, несущих на себе генераторы электромагнитных волн, устройства 16 сравнивают входные и выходные данные, усилители 17 усиливают сигналы рассогласования полученных данных, блок 18 оптимизирует дебит скважин, блок 19 определяет критические значения рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, блок 20 программирует работу диполей и приемо-передающей радиостанции 21, имеющей двухстороннюю цифровую связь 23 с арифметическим логическим устройством 22, входными 6-10 и выходными 11-15 блоками и выходами усилителей 17 рассогласования. Например, в блок 6 вводят информацию, описывающую исходное положение точек контура нефтегазоносности (широту долготу, глубину), в блок 7 вводят начальные значения режимов работы генераторов электромагнитных волн (частоты, амплитуды тока, длительности импульса, формы сигнала, сдвиг фаз), в блок 8 вводят значения исходных дебитов добывающих скважин без волнового воздействия, в блок 9 вводят начальные данные расхода (приемистости) рабочего агента (воды или газа), подаваемого насосной станцией 41 в нагнетательные скважины, когда волнового воздействия нет, в блок 10 вводят значения углов ориентации осей генераторов электромагнитных волн в сторону добывающих скважин относительно вертикали, в блок 11 по радиоприемному устройству 21 поступает информация от управляющих комплексов 2 с сейсмоприемными станциями 30 о текущем местоположении контура нефтегазоносности, в блок 12 по каналу радиосвязи 21 поступает информация от управляющего комплекса 5 о текущих значениях режимов работы генераторов электромагнитных волн, в блок 13 по каналу радиосвязи поступает информация от управляющих комплексов 3 о дебитах добывающих скважин при электромагнитном облучении нефтяного пласта, в блок 14 поступает информация от управляющих комплексов 4 о расходе (приемистости) воды (газа), поступающей в нагнетательные скважины от насосных станций 41 при волновом воздействии на пласт, в блок 15 информация от управляющих комплексов 5 о местоположении транспоpтного средства при волновом воздействии на пласт. С помощью устройств сравнения 16 входных (исходных) и выходных (текущих) данных устанавливают величину рассогласования, усиливаемую в усилителях 17 рассогласования полученных данных, например, устанавливают критическое рассогласование с помощью блока 19 критических значений рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, для соответствующих блоков 6 и 11 с использованием критерия подобия движения контура, внесенного в блок 20 программы работы диполей и приемо-передающей радиостанцией 21, сигнал поступает в арифметическое логическое устройство 22, в котором обрабатывается, кодируется, оценивается влияние рассогласования на дебит скважин с помощью двусторонней цифровой связи с блоком 18 оптимизации дебитов скважин, блоком 20 и радиостанцией 21, информация с выхода блока 7 задания режимов работы генераторов электромагнитных волн и информация с выхода блока 12 текущих выходных значений режимов работы генераторов электромагнитных волн, а также с выхода блока 20 программы работы диполей и приемо-передающей радиостанцией 21 поступает в устройство 16 сравнения входных и выходных данных, из которого сигнал рассогласования по частоте и силе тока поступает в усилитель 17 рассогласования, откуда в арифметическое логическое устройство 22 по шине 23 и в блок 18 оптимизации дебитов скважин, а из него обратно в устройство 22, затем в 20, а из блока 20 поступает программа в 21, из которого в управляющую систему 5 и обратно. Аналогично рассматривается сравнение информации, поступающей из блоков 8, 13, 19, 20, из блоков 9 и 14, 19, 20, из блоков 10 и 15 (фиг. 2). В случае критического рассогласования точек контура с условным, подобным исходному, командный информационно-вычислительный комплекс 1 производит поиск решающих факторов, перечисленных выше, влияющих на критическое рассогласование и дает команды исполнительным органам. Сигнал из устройства сравнения 16 поступает в блок 19 критических значений, в котором происходит сравнение величин рассогласования, одновременно он поступает в усилитель 17 рассогласования, а оттуда в арифметическое логическое устройство 22, в котором происходит анализ величины рассогласования, оценивается ее влияние на ввод поправок в текущие значения режимов работы генераторов электромагнитных волн (блок 12) и на ввод поправок в дебиты добывающих скважин (блок 13), оценивается влияние поправок для достижения оптимального дебита скважин (блок 18), выбирается с учетом поправок соответствующая программа работы диполей 24, 25 (блок 20) и выдается управляющая команда через приемо-передающую радиостанцию 21 исполнительным органам, связанным с периферийными управляющими комплексами 2-5, с учетом данных рассогласования по нагнетательным скважинам (блоки 9, 14, 16, 19) и данных рассогласования (Δa)_к о местоположении транспортного средства по углу доворота (Δa)_к осей генераторов электромагнитных волн при определении нового положения точки контура относительно начального направления α.

Каждая из трех сейсмопередающих станций 30 (фиг. 3), принимающая отраженные электромагнитные волны от водо-нефтяного контакта с помощью сейсмоприемников 31 при облучении его по заданной программе, содержащейся в блоке 20 командного информационно-вычислительного комплекса 1 (фиг. 1, 2), генераторами электромагнитных волн (24, 25, 47, 48), определяет расстояние от сейсмоприемника до точки водонефтяного контакта, которое с помощью автономного арифметического логического устройства кодируется, а затем по шине двусторонней цифровой связи поступает в радиопередающее устройство 26, откуда информация передается в радиоприемную станцию 21, а оттуда по шине 23 в блоки 22, 20, в которых с помощью счетно-решающего устройства определяются координаты точек облучаемого контура по системе трех уравнений с тремя неизвестными и засылаются эти координаты в соответствующие блоки 6, 11 в зависимости от того, определяются ли координаты точек исходного (начального) или текущего контура. С помощью системы управления 27 двигателем 28 автомобиля, питающим сейсмоприемную станцию 30, осуществляется включение двигателя и сейсмоприемной станции по команде, отправляемой радиостанцией 21 и принимаемой приемопередающей радиостанцией 26, выход которой связан с системой управления 27 (фиг. 3).

Команды, посылаемые командным информационно-вычислительным комплексом (фиг. 1, 2) с помощью приемо-передающей радиостанции 21 управляющим комплексом добывающих скважин (фиг. 4), имеющим приемо-передающую радиостанцию 32, поступают с ее выхода в систему 33 управления электроприводами 34 электромагнитных задвижек (клапанов), регулирующих дебит нефти, показания которого снимаются расходомером 35, синхронизированным с насосной станцией 36 по ее производительности.

Командный информационно-вычислительный комплекс 1 (фиг. 1, 2) в зависимости от рассогласования точек контура с критерием подобия выдает команду управляющему комплексу 3, оснащенному приемо-передающей радиостанцией 32, с помощью системы 33 управления, связанной с выходом радиостанции шиной, на уменьшение или увеличение дебита путем регулирования электромагнитной задвижки (клапана) 34, влияющей на расход (дебит) нефти, показания расходомера (датчика) 35 по системе обратной связи передаются командному информационно-вычислительному комплексу 1 и одновременно согласуются с производительностью насосной станции 36.

Через определенные временные интервалы или одновременно с командами, передаваемыми управляющим комплексам 2, 3, происходит обмен командами и информацией с управляющими комплексами 4 нагнетательных скважин (фиг. 5). Так, при критическом рассогласовании точек контура водо-нефтяного контакта с критерием подобия командный информационно-вычислительный комплекс 1 (фиг. 1, 2) по радиопередающей станции 21 передает команду радиостанции 37 (фиг. 5) на уменьшение или увеличение расхода нагнетаемого рабочего агента, выход которой связан шиной с системой управления 38 приводами 39 электромагнитных задвижек нагнетательных скважин, связанными с датчиком (расходомером) 40 расхода агента и производительностью насосных станций 41, согласованной с показаниями расходомера 40. Данные расходомера 40 и положения привода 39 задвижки по системе обратной связи передаются в командный информационно-вычислительный комплекс для последующего анализа влияния выбранной производительности насосных станций 41 на подобие продвижения контура нефтегазоносности.

Одновременно или с определенными временными интервалами командный комплекс 1 (фиг. 1, 2) передает команды управляющему комплексу 5 транспортными средствами и расположенными на них генераторами электромагнитных волн, подробно показанному на фиг. 6. Команда принимается приемо-передающей радиостанцией 54, связанной шиной с системами: 51 управления двигателем 52 транспортного средства, 49 управления током и частотой наружных (внешних) диполей 24, 50 управления током и частотой внутренних диполей 25, 46 управления электроприводами 43, создающими поперечные колебания на угол v генераторов электромагнитных волн относительно направления на соответствующие добывающие скважины и электроприводами 42 задания ориентации осей генераторов электромагнитных волн в сторону соответствующих добывающих скважин на угол a относительно вертикали. Величина угловых отклонений на угол v и a задается командным комплексом 1 с помощью соответствующих датчиков 44, 45. Принятые команды по шине поступают в автономное арифметическое логическое устройство 55, в котором они анализируются, кодируются и из него поступают к системам 51, 49, 50, 46. Например, после критического рассогласования продвижения точек контура водонефтяного контакта с критерием подобия, подают команды с комплекса 1 уменьшить (увеличить) частоту и силу тока в диполях 24, 25, или изменить углы v, a отклонения осей генераторов электромагнитных волн, или изменить местоположение транспортного средства на величину (Δa)_к Система управления 51 передает команду двигателю 52 транспортного средства выбрать расстояние (Δa)_к по поверхности земли, чтобы сохранить прежнюю ориентацию осей генераторов электромагнитных волн на угол α в сторону добывающих скважин относительно вертикали. Величина (Δa)_к устанавливается по углу доворота (Δγ)_к в результате выполнения команды по поиску нового местоположения контура нефтегазоносности по сравнению с предшествующим при изменении угла α. После выполнения команды транспортным средством по его перемещению выполняется команда по изменению частоты и силы тока в диполях. Для этого система управления 51 дает команду изменить количество оборотов двигателя 52, связанного механической связью с редуктором передач 53, что изменит количество оборотов якорей в генераторах электрического напряжения 47, 48, питающих диполи 24 и 25. Якори генераторов 47, 48 также связаны механической связью с осью редуктора передач 53. Выработанные напряжения генераторов 47, 48 поступают через соответствующие системы управления 4 9, 50, на внешние 24 и внутренние 25 диполи, в которых они распределяются по заданной программе по частоте, силе тока, форме импульса, сдвигу фаз, количеству включаемых диполей, групповому порядку их включения. Одновременно система 46 управляет электроприводами 42, 43, создающими, соответственно, ориентацию осей генераторов электромагнитных волн на заданную величину a относительно вертикали с помощью датчика угла отклонения 45 и поперечные колебания на угол v относительно направления на добывающие скважины с помощью датчиков угловых отклонений для угла v.

Через заданные промежутки времени информация о выбранных оптимальных параметрах поступает по системе обратной связи для регистрации и анализа в командный информационно-вычислительный комплекс 1, в котором оценивается влияние изменений параметров на оптимальную нефтедобычу и подобное продвижение контура водо-нефтяного контакта, после чего в нем формируется последующая корректура в работу периферийных управляющих комплексов 2-5, передаваемая им в виде пакета команд.

Введение полной автоматизированной системы для управления процессом разработки нефтяных и газоконденсатных месторождений с помощью предлагаемого устройства позволит существенно повысить коэффициент нефтеотдачи месторождений, эффективность разработки и ее экономичность.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления процессом разработки нефтегазоконденсатных месторождений, содержащее командный информационно-вычислительный комплекс, связанный с входами и выходами управляющих комплексов дебитом добывающих скважин, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные систему управления приводом электромагнитной задвижки, привод электромагнитной задвижки, датчик дебита нефти и насосную станцию добывающей скважины и подключенную к системе управления приводом электромагнитной задвижки и к датчику дебита нефти приемо-передающую радиостанцию, а командный информационно-вычислительный комплекс включает элемент сравнения, первый вход которого связан с выходом блока входных данных о дебитах добывающих скважин, второй вход связан с выходом блока исходных данных добывающих скважин, а выход элемента сравнения - со входом усилителя рассогласования полученных данных, отличающееся тем, что оно снабжено тремя управляющими узлами сейсмоприемными станциями, предназначенными для определения координат контура нефтегазоносности месторождения, j-управляющими комплексами приемистостью нагнетательных скважин, k-управляющими комплексами, транспортным средством и работой генератора электромагнитных волн, размещенными на транспортных средствах, входы и выходы которых подключены к входам и выходам командного информационно-вычислительного комплекса, который снабжен приемо-передающей радиостанцией, блоком исходного положения контура нефтегазоносности, блоком задания режимов работы генераторов электромагнитных волн, блоком приемистости нагнетательных скважин, блоком ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали, блоком входных данных о текущем местоположении контура нефтегазоносности, блоком текущих значений режимов работы генераторов электромагнитных волн, блоком входных данных о приемистости нагнетательных скважин, блоком входных данных о текущем местоположении транспортного средства, блоком оптимизации дебитов скважин, блоком критических значений рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, блоком программы работы диполей, арифметическим логическим блоком, вторым, третьим, четвертым и пятым элементами сравнения и вторым, третьим, четвертым и пятым усилителями рассогласования полученных данных, причем каждый управляющий комплекс транспортным средством и работой генератора электромагнитных волн выполнен в виде внешних и внутренних диполей генератора электромагнитных волн, подключенных к выходам систем управления током и частотой импульсов в диполях, силовые входы которых связаны с выходами генераторов напряжений, оси которых кинематически связаны с двигателем транспортного средства, соединенного с системой управления двигателем, вход которой одновременно связан со входом приемо-передающей радиостанции транспортного средства, управляющими входами систем управления током и частотой импульсов в диполях, входом арифметического логического блока, входами электропривода задания ориентации оси генератора электромагнитных волн на известный угол α в сторону добывающей скважины относительно вертикали, электропривода поперечных колебаний оси генератора электромагнитных волн на угол v относительно направления на добывающую скважину, датчика отклонения оси генератора электромагнитных волн для угла v, датчика угловых отклонений оси генератора для угла α, предназначенного для ориентации оси генератора электромагнитных волн перпендикулярно поверхности нефтегазосодержащего пласта и направленного в сторону водонефтяного контакта и системы управления приводами оси генератора электромагнитных волн, каждый управляющий узел сейсмоприемными станциями выполнен в виде арифметического логического блока, связанного со входами приемопередающей радиостанции, системы управления двигателем автомобиля и сейсмоприемной станции с сейсмоприемником, а каждый управляющий комплекс приемистостью нагнетательных скважин выполнен в виде приемо-передающей радиостанции, входы которой связаны со входами системы управления приводом электромагнитной задвижки, предназначенной для регулирования живого сечения потока рабочего агента, связанного со входом датчика дебита расхода рабочего агента, выход которого связан со входом насосной станции нагнетательной скважины, причем входы приемо-передающей радиостанции командного информационно-вычислительного комплекса одновременно связаны со входами блока входных данных о текущем местоположении контура нефтегазоносности, блока текущих выходных значений режимов работы генератора электромагнитных волн, блока входных данных о дебитах добывающих скважин, блока входных данных о приемистости нагнетательных скважин, блока входных данных о текущем местоположении транспортного средства, блока критических значений рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, блока программы работы диполей, арифметического логического блока, выходами усилителей рассогласования полученных данных и входами блоков исходного положения контура нефтегазоносности, задания режимов работы генератора электромагнитных волн, исходных дебитов добывающих скважин, исходной приемистости нагнетательных скважин, ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали, выход блока оптимизации дебитов скважин связан со входами арифметического логического блока, выход блока исходного положения контура нефтегазоносности подключен к первому входу второго элемента сравнения, второй вход которого связан с выходом блока входных данных о текущем местоположении контура нефтегазоносности, первый выход второго элемента сравнения связан со входом второго усилителя рассогласования полученных данных, второй выход второго элемента сравнения связан со вторым входом блока критических значений рассогласований положений текущего контура с условным, подобным исходному, выход которого одновременно подключен ко второму входу блока программы работы диполей генератора электроманитных волн и к третьему входу первого и первому входу третьего элементов сравнения, а выход блока программы работы диполей подключен к первому входу четвертого элемента сравнения, выходы блока задания режима работы генераторов электромагнитных волн подключены к второму входу четвертого элемента сравнения, третий вход которого подключен к выходу блока текущих выходных значений режимов работы генераторов электромагнитных волн, выход блока исходной приемистости нагнетательных скважин подключен к второму входу третьего элемента сравнения, третий вход которого подключен к выходу блока входных данных о приемистости нагнетательных скважин, выход блока ориентации осей генераторов электромагнитных волн относительно вертикали подключен к первому входу пятого элемента сравнения, второй вход которого связан с выходом блока входных данных о текущем местоположении транспортного средства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6