Система оперативного управления процессами добычи нефти

 

О П И С А Н И Е (>875386

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнаттмстмческих

Ресттублик

+.

4 ,/ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву N 705453 (22) Заявлено 22.02.80 (21) 2887461/18-24 с присоединением заявки РЙ— (5I)M. Кл.

G 06 F 15/20

G 05 В 19/18

Гееударстввиный камнтет (28) Приоритет

Опубликовано 23.10.81. Бюллетень № 39 по делам нзобретеннй н OTttpbtTttll (53) УД1 621.503. .55 (088.8) Дата опубликования описания 23.10,81 (72) A,âòîð изобретения

В. Е. Щербина (7I ) Заявитель (54) СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ, ПРОЦЕССАМИ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Изобретение относится к автоматизации управления технологическими процессами на базе. электронно-вычислительной техники, может использоваться лри добыче, сборе, подготовке и сдаче нефти и попутного газа и является усовершЕнствованием известной системы оперативного управления процессами добычи нефти.

По основному авт. св. N 705453 известна система оперативного управления процессами добычи нефти, содержащая последовательно соединенные измерительное устройство, пульт управления, блок передачи данных, блок ввода-вывода, вычислительное устройство, первый блок регистрации и блок сравнения, выход которого подключен к первому входу вычислительного т5 устройства,.второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, третий вход — к выходу.блока задания программы, второй выход — к входу второго блока регистрации, третий выход — к входу третьего блока регистрации, а четвертый выход — к первому входу блока индикации, второй выход блока управления подсоединен ко второму входу первого блока регистрации и третий выход к входу блока задания программы, первый вход преобразователя кодов подключен к первому выходу второго блока регистрации, а второй входк выходу третьего блока регистрации, выход блока индикации подключен к первому входу ! блока ввода-вывода, блок прогноза, первый вход которого подключен к четвертому выходу блока управления, второй вход — к первому выходу первого блока регистрации, а выход— к первому входу задатчика производительности скважины, второй вход которого подключен к пятому выходу блока управления, третий вход ! и первый выход — соответственно к первому выходу и второму входу блока ввода-вывода, а второй выход — ко второму входу блока сравнения, первый вход формирователя иороговых сигналов подключен ко второму выходу второго блока регистрации, второй вход — к пятому выходу вычислительного устройства, а выход — к первому входу классификатора воздействий, второй вход которого подсоединен к выходу преобразователя кодов, третий вход— к шестому выходу блока управления, четвертый вход — к шестому выходу вычислитель875386 ного устройства, а выход — к первому входу формирователя команд управления, второй вход которого подключен к седьмому выходу блока управления, а выход — к первому входу оптимизатора команд, второй вход и первый выход которого подключены соответственно к седьмому выходу и четвертому входу вычислительного устройства, а второй выход — ко второму входу блока индикации (1) .

Однако известная система не позволяет определять количество недоданной продукции в результате реального и прогнозного простоев объектов в текущем интервале управления и по полученным данным формировать новые режимы для других работающих объектов до конца текущего календарного временного отрезка контроля, а затем по полученной информации осуществлять оперативное управление технологическим процессом добычи.

Цель изобретения — расширение функциональ?(. ных возможностей системы, выражающееся в учете простоев части объектов и изменении режимов отдельных работающих объектов (скважин) в текущем интервале управления.

Поставленная цель достигается тем, что в си25 стему оперативного управления процессом добычи нефти введены счетчик времени, блок контроля и формирователь временных интервалов, первый вход которого подключен к третьему выходу третьего блока регистрации, второй вход — ко второму выходу оптимизатора ко . Э манд, а выход — к пятому входу вычислительного устройства, четвертый выход узла управления соединен с первыми входами счетчика времени и блока контроля, вторые входы которых подключены к выходам дешифрдтора аварийной э сигнализации, а первые выходы — к седьмым входам блока передачи данных, второй выход блока контроля соединен с третьим входом счетчика времени.

На чертеже приведена блок-схема предлага- о емой системы.

Система подключается к нефтяному (газоконденсатному) месторождению 1, включающему в свой состав эксплуатационные скважины

2 с различными способами эксплуатации, которые подключаются к автоматизированным групповым измерительным установкам 3, объекты

4 сбора (дожимные насосы станции), установку 5 первичной подготовки нефти, установку 6 товарной сдачи, объекты 7 поддержания пластового давления и установку 8 подготовки газа, которые оснащены своими измерительными блоками, входящими в измерительное устройство 9, и пульт 10 управления на районной инженерно-технологической службе. Аппаратура пульта 10 управления содержит блок 11 передачи данных, дешифратор 12 аварийной сигнализации, узел 13 управления, блок 14 задания режима измерения и опроса, вычислительный блок 15, терминал 16 и элемент 17 регистрации. Пульты 10 подключаются каналами связи к аппаратуре центрального диспетчерского пункта (центральная инженерно-технологическая служба — служба обработки информации). Аппаратура центрального диспетчерского пункта содержит блок 18 передачи данных, блок 19 ввода-вывода, вычислительное устройство 20, блок 21 задания программы, блок 22 управления, первый блок 23 регистрации, блок 24 сравнения, задатчик 25 производительности скважины, второй блок 26 регистрации, третий блок

27 регистрации, преобразователь 28 кодов, формирователь 29 пороговых сигналов, классифи- катор 30 воздействий, формирователь 31 команд управления, оптимизатор 32 команд, блок

33 индикации и блок 34 прогноза.

Кроме этого, система имеет на пульте 10 блок 35 контроля, и счетчик 36 времени, а на центральном диспетчерском пункте формирователь 37 временных интервалов, который обеспечивает задание уставки времени (длительности) в зависимости от величины входного сигнала (кода мероприятия).

Система функционирует следующим образом.

На нефтяном месторождении 1 для каждой эксплуатационной скважины 2 устанавливается определенная производительность (дебит) по жидкости на основе проекта разработки и возможностей оборудования. Изменение производительности скважин 2 осуществляется при помощи автоматизированных групповых измерительных установок 3 устройством 9, режим измерения и опроса которого задается блоком 14, и последующей передачей измерительной информации на аппаратуру пульта 10. Телеизмерительная информация через блок 11 поступает в блок 15, который по команде узла 13 производит определение среднесуточной производительности скважин 2 и учет суммарных расходов потоков по установкам 5 — 8. Обработанная информация по команде узла 13 выводится на печать элементом 17 или передается в центральный диспетчерский пункт. По мере возникновения,аварийных ситуаций на объектах 2 — 8 при опросе или спорадически телесигналы через блок 11 поступают на дешифратор 12, который расшифровывает адрес аварийного объекта и характер самой аварии. При необходимости диспетчер воздействует через узел 13 на скважины 2 или другие объекты, запуская в работу или останавливая до прибытия ремонтной бригады.

На пульте 10 могут формироваться дополнительные справочные сведения при помощи терминала 16, который обеспечивает прием и передачу информации с центральным диспетчерским пунктом.

875386

Информация об аварийных скважинах 2 с дешифратора 12 поступает в блок 35. При этом дешифратор 12 запускает счетчик времени 36, который начинает фиксировать время простоя скважины. 5

Информация об измерениях производительности объектов и их ра(ючем состоянии поступает в центральный диспетчерский пункт (службу обработки информации). Здесь она принимается блоком 18 и поступает в устройство 20 через блок 19. Устройство 20 обрабатывает измерительную информацию совместно с блоком 21 по команде блока 22, и по каждой скважине обработанная информация заносится в блок 23 (О, т/сут; 0 т/сут; процент воды весовой; газовый фактор бь,м /тн и общая производительность 0 м /сут). По команде блока 22 бчок 24 производит сравнение показателей производительности реальной и режимной скважины с блока 23 и задатчика 25. Блок 24 выделяет нережимные скважины и совместно с устройством 20 производит дополнительную обработку сведений по этим скважинам. Затем эти скважины с требуемым объемом информации заносятся в блок 27, после чего кодируются па- 25 раметры нережимного объекта преобразователем 28 (до двадцати параметров скважины в зависимости от управляющего мероприятия).

Устройство 20 формирует рекомендуемый перечень управляющих воздействий и меропри- Зо ятий. Формирователь 29 формирует уровни сигналов уставок тех мероприятий, которые могут . быть реализованы на данном интервале управления. Классификатор 30, формирователь 31 и оптимизатор 32 формируют рекомендуемую последовательность реализации управляющих воздействий (мероприятий) в зависимости от количества и параметров (производительности) скважин с учетом ограничений по ресурсам. Полученная последовательность управляющих воздействий выводится блоком 33 и передается на соответствуюший пульт 10 и базу производственного обслуживания для их реализации. Управляющие воздействия, обеспечивающие отключение, переключение или изменение проиэводи45 тельности, передаются непосредственно на объекты. Полученные данные хранятся в оптимизаторе 32 с накоплением.

Система обеспечивает контроль за выполне. нием месячных заданий по добыче нефти. Блок

27 и оптимизатор 32 запускают формирователь

37, который формирует прогнозный интервал времени простоя нережимной скважины в зависимости от реализации на ней выбранного ynpasляющего воздействия. Сформированный временной интервал простоя поступает в устройство

20, которое начинает функционировать совместно с блоком 27 и блоком 34 по команде блока 22. Определяется количество продукции

6 (нефти), которое недодают нережимные скважины 2 в текущем интервале управления, если они будут остановлены под реализацию управляюших воздействий в настоящий момент. Кроме того, устройство 20 через блоки 19 и 18 опрашивает соответствуюший пульт 10 управления, по которому в данный момент производится обработка информации. На пульте 10 управления узел 13 запускает блок 35 и счетчик

36 времени на передачу записанной информации об аварийных и простаивающих объектах, которая передается через блок 11 на центральный диспетчерский пункт. Устройство 20 и блок 34 по времени простоя и параметрам простаивающей скважины определяют количество недоданой продукции. Затем устройство 20 определяет это количество продукции, которое может данная инженерно-технологическая служба не получить от простаивающих объектов. Устройство 20 вы-. бирает те объекты, которые имеют потенциальную возможность увеличения производительности, и подает сигнал об этих объектах в блок

34, который формирует уровень сигнала повышения производительности по выбранной скважине. Этот сигнал поступает в задатчик 25, который формирует значение среднесуточной производительности объекта на оставшееся время интервала управления. Сформированный режим передается на объекты, где оператор устанавливает новый режим.

В процессе функционирования данные фактических измерений производительности по каждому объекту заносятся в блок 34, который по команде блока 22 экстраполирует эти значения на последующий отрезок времени и формирует соответствующий уровень сигнала. Эти сигналы поступают в задатчик 25, который формирует значение производительности объекта на последующий отрезок времени оперативного управления с перечнем требуемых мероприятий. Сформированные режимы передаются на объекты и хранятся в задатчике 25 для конт- роля совместно с обшим сводом по режимам.

Результаты по режимам с мероприятиями передаются в кустовой информационно-вычислительный центр для планирования работы предприятия в целом.

С других технологических объектов поступает измерительная информация о расходах по потокам, что позволяет оперативно подводить итоги о работе всех объектов в целом и следить эа выполнением плановых производственных заgBHHH.

Использование предлагаемой системы позволяет оперативно выявлять нережимные и аварийные объекты и вырабатывать управляющие воздействия по повышению производительности режимных объектов на основе информации об их потенциальных возможностях на текущий

875386 интервал управления для выполнения заданий по общей производительности, Обеспечивается выработка управляющих воздействий по устранению отклонений от режима аварийных и нережимиых объектов и формирование режимов с учетом реальных возмущений для объектов.

Формула изобретения о

Система оперативного управления процессами добычи нефти по авт. св. N 705453, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы, в нее введены счетчик времени, блок контроля и формирователь временных интервалов, первый вход которого подключен к третьему выходу

8 третьего блока регистрации, второй вход — ко второму выходу оптимизатора команд, а выход — к пятому входу вычислительного устройства, четвертый выход узла управления соединен с первыми входами счетчика времени и блока контроля, вторые входы которых подключены к выходам дешнфратора аварийной сигнализации, а первые выходы — к седьмым входам блока передачи данных, второй выход блока контроля соединен с третьим входом счетчика времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 705453; кл. 6 06 F 15/20, G 05 В 19/18, 1977 (прототип) .