Рассмотрено создание алгоритмов автоматического управления (САУ), обеспечивающих устойчивую работу трубопроводной системы поддержания пластового давления (ППД) крупного нефтяного месторождения. В качестве метода воздействия на пласт планируется закачка в режиме смешивающегося вытеснения, когда вода и нефтяной газ подаются в нагнетательные скважины в виде водогазовой смеси. Трубопроводная система ППД состоит из двух параллельных линий, по которым вода и газ транспортируются к каждой нагнетательной скважине, общее проектное число которых на месторождении составляет более 50. Формирование смеси происходит в специальных узлах смешивания, расположенных на устьях нагнетательных скважин. С точки зрения процесса управления рассматриваемый объект является сложной динамической системой. Решение задачи синтеза системы автоматического управления осложняется тем, что планируется закачка не однофазного агента, а двухфазной смеси, состоящей из воды и газа в заданном соотношении.
Прежде чем приступить к разработке САУ, был выполнен анализ переходных процессов с использованием созданной математической модели трубопроводной сети и нагнетательных скважин. На основе анализа результатов моделирования сформирована каскадная САУ с регулированием расходов воды и газа и контролем перепада давления на управляющих клапанах.
При тестировании разработанной САУ на реальном объекте выявлена проблема возможного попадания воды в газовую линию при малых степенях открытия клапана по газу и низких перепадах давления на клапане. Выполнена корректировка алгоритма управления для исключения возникновения подобных ситуаций. Дальнейшая апробация показала работоспособность разработанной САУ.
Список литературы
1. Организация системы поддержания пластового давления на месторождении им. Р. Требса в условиях реализации водогазового воздействия / П.В. Виноградов, О.В. Надеждин, У.М. Абуталипов (и др.) // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 9. – С. 66–69.
2. Стрекалов А.В. Математические модели гидравлических систем для управления системами поддержания пластового давления. – Тюмень: Тюменский дом печати, 2007. – 661 с.
3. Разработка алгоритмов управления системой ППД в условиях полномасштабного внедрения технологии SWAG на месторождении им. Р. Требса / О.В. Надеждин, А.Г. Лутфурахманов, П.В. Виноградов (и др.) // SPE-176644-RU. – 2015.
4. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. – СПб.: Профессия, 2003. – 752 с.
