Оптимальное управление давлением при добыче методом газлифта | Статья в сборнике международной научной конференции

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 17 августа, печатный экземпляр отправим 21 августа.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: 14. Общие вопросы технических наук

Опубликовано в

IV международная научная конференция «Технические науки: традиции и инновации» (Санкт-Петербург, январь 2020)

Дата публикации: 04.01.2020

Статья просмотрена: 1 раз

Библиографическое описание:

Сапармурадов А. Оптимальное управление давлением при добыче методом газлифта [Текст] // Технические науки: традиции и инновации: материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, январь 2020 г.). — СПб.: Свое издательство, 2020. — С. 29-31. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/356/15544/ (дата обращения: 30.01.2020).



Решена задача управления дебитом жидкости. Процесс описывается гиперболическим уравнением с начально-краевыми условиями. Процесс управляется давлением или дебитом газа на башмаке. Найдена управляющая функция, зависящая от времени. Найдены точки оптимума дебита для нефтяных и газовых скважин.

Ключевые слова:газлифт, дебит нефти, дебит газа, давление, закачиваемый расход газа.

Problem of liquid yield control was solved. The process is described by a hyperbolic equation with initial-boundary conditions. The process is controlled by pressure or gas yield on the shoe. A time dependent control function was found. Optimum yield points for oil and gas wells were found.

Key words: gas lift, oil flow rate, gas flow rate, pressure, injected gas flow rate.

В статье решены задачи достижение оптимального дебита с учетом предельного градиента давления нефти управляя минимальной энергией давлением на башмаке.

Пусть начало координатной системы находится в верхней точке насосно-компрессорной трубы (НКТ) и ось направлена вниз по центру окружности поперечного сечения НКТ.

Неустановившееся движение изотермической газожидкостной среды в вертикальной трубе длиной и постоянным поперечным сечением НКТ описывается следующим дифференциальным уравнением в частных производных [1,2]:

++,

где перепад давления стационарной и возмущенной газожидкостной среды, средняя скорость смеси по трубе вверх,

— скорость звука в жидкости, коэффициент гидравлическог сопротивления, плотность смеси, число слагаемых равно числу фаз, — ускорение силы тяжести, диаметр поперечного сечения, предельный градиент давления. Не ограничивая общности можно положить

Решим следующую задачу оптимального управления: При т. е. чтобы перевести систему за время в состояние

нужно найти управление при этом

Решая задачу, найдем оптимальную управляющую функцию в следующем виде

Итак, решение задачи будет

+

+,

где

В этой задаче для следующих исходных данных проведены вычисления с использованием математического пакета Maple:

;

,

Для нефтяных и газовых компаний имеет практическое значение предварительное теоретическое решение задач по добыче нефти и газа. Эти задачи рассмотрены в [1] без учета предельного градиента давления нефти.

Выводы

  1. При создании на устье скважины 70 atm с помощью найденной управляющей функции начинается движение газожидкостной смеси в насосно-компрессорной трубе. При процесс переводится в стационарное состояние. При этом вычислено, что можно добыть нефти за сутки в оптимальном режиме 69,4 т., а максимальном режиме — 80,2 т.
  2. Полученные численные результаты совпадают с ранее известными промысловыми статистическими данными, а также они показывают на практическую пользу применение теории оптимального управления к нефтедобыче и может служить руководством для нефтянников и газовиков.

Литература:

  1. Алиев, Ф.А., Ильясов, М.Х., Нуриев, Н. Б. Проблемы математического моделирования, оптимизации и управления газлифта. Доклады НАН Азербайджана, 2009, № 2, с.43–57.
  2. Мирзаджанзаде, А.Х., Аметов, И.М., Хасанов, А. М. Технология и техника добычи нефти. М.: Недра, 1986. 382 с.
Основные термины (генерируются автоматически): поперечное сечение, дебит газа, задача, насосно-компрессорная труба, оптимальное управление, предельный градиент давления нефти.

Похожие статьи

Оптимальное управление зависимостью дебита жидкости от...

Построены графики дебита нефти в зависимости от давления и дебита закачиваемого газа

Ключевые слова:газлифт, дебит нефти, дебит газа, давление, закачиваемый расход газа.

Пусть начало координатной системы находится в верхней точке насосно-компрессорной...

Приближенный метод решения задачи теории упругого режима...

В статье рассматривается важная для практики задача о пуске скважины с постоянным дебитом, при фильтрации в пласте вязкопластичной жидкости с предельным градиентом давления.

Приближенный метод решения задачи теории упругого режима...

Дифференциальное уравнение движения газа с учетом влияния начального градиента. Градиент давления и скорость фильтрации

Ключевые слова: начальный градиент , дебит , распределение давления , стационарный приток. Он может как исчезать, так и возрастать во...

К вопросу о стационарном притоке нефти к скважине с учетом...

При этом разница между значениями дебита и распределения давления, которая вычислена разными формулами незначительна, однако

Библиографическое описание: Гасанов И. Р. К вопросу о стационарном притоке нефти к скважине с учетом статического градиента...

К вопросу упрощения решений гидродинамических задач...

график изменения, формула, градиент давления, дебит нефти, вид, характер сопротивления, скорость фильтрации, трещиноватая среда

Как видно из сказанного, наличие начального градиента отрицательно влияет на фильтрацию нефти и газа в пласте. В связи с этим радиус...

Взаимосвязь между температурами жидкости на забое и устье...

Построив графически серию линий распространения температур по глубине скважин можно решать и обратную задачу — по температуре жидкости на устье и глубине подвески насоса рассчитать температуру на забое скважины.

Влияние режимов разработки на характер изменения пластового...

В работе изучено влияние режимов разработки на характер изменения пластового давления газоконденсатных залежей Aзербайджана. Eсли в процессе разработки преобладает водонапорный режим, кривая изменения пластового давления имеет два участка...

Решение задачи о плоскорадиальной неустановившейся...

Градиент давления и скорость фильтрации определяем, взяв производную правой и левой

Для решения поставленной задачи сначала определим средневзвешенное по объему

Так как отбор газа происходит с постоянным дебитом , отобранная масса газа к моменту t равна .

Расчет и классификация трубопроводов при неизотермическом...

Движение нефти и ее примесей по выкидным линиям до ГЗУ осуществляется за счет давления на устьях

Выкидные линии в зависимости от дебита скважин принимаются диаметром от 75 до 150мм и

Основной задачей, возникающей при гидравлическом расчете трубопроводов...

О стационарном притоке газа к скважине с учетом статического...

Получена более точная формула для распределения давления. Ключевые слова: начальный градиент, дебит, распределение давления, стационарный приток.

Как видно из сказанного, наличие начального градиента отрицательно влияет на фильтрацию нефти и газа в пласте.

Похожие статьи

Оптимальное управление зависимостью дебита жидкости от...

Построены графики дебита нефти в зависимости от давления и дебита закачиваемого газа

Ключевые слова:газлифт, дебит нефти, дебит газа, давление, закачиваемый расход газа.

Пусть начало координатной системы находится в верхней точке насосно-компрессорной...

Приближенный метод решения задачи теории упругого режима...

В статье рассматривается важная для практики задача о пуске скважины с постоянным дебитом, при фильтрации в пласте вязкопластичной жидкости с предельным градиентом давления.

Приближенный метод решения задачи теории упругого режима...

Дифференциальное уравнение движения газа с учетом влияния начального градиента. Градиент давления и скорость фильтрации

Ключевые слова: начальный градиент , дебит , распределение давления , стационарный приток. Он может как исчезать, так и возрастать во...

К вопросу о стационарном притоке нефти к скважине с учетом...

При этом разница между значениями дебита и распределения давления, которая вычислена разными формулами незначительна, однако

Библиографическое описание: Гасанов И. Р. К вопросу о стационарном притоке нефти к скважине с учетом статического градиента...

К вопросу упрощения решений гидродинамических задач...

график изменения, формула, градиент давления, дебит нефти, вид, характер сопротивления, скорость фильтрации, трещиноватая среда

Как видно из сказанного, наличие начального градиента отрицательно влияет на фильтрацию нефти и газа в пласте. В связи с этим радиус...

Взаимосвязь между температурами жидкости на забое и устье...

Построив графически серию линий распространения температур по глубине скважин можно решать и обратную задачу — по температуре жидкости на устье и глубине подвески насоса рассчитать температуру на забое скважины.

Влияние режимов разработки на характер изменения пластового...

В работе изучено влияние режимов разработки на характер изменения пластового давления газоконденсатных залежей Aзербайджана. Eсли в процессе разработки преобладает водонапорный режим, кривая изменения пластового давления имеет два участка...

Решение задачи о плоскорадиальной неустановившейся...

Градиент давления и скорость фильтрации определяем, взяв производную правой и левой

Для решения поставленной задачи сначала определим средневзвешенное по объему

Так как отбор газа происходит с постоянным дебитом , отобранная масса газа к моменту t равна .

Расчет и классификация трубопроводов при неизотермическом...

Движение нефти и ее примесей по выкидным линиям до ГЗУ осуществляется за счет давления на устьях

Выкидные линии в зависимости от дебита скважин принимаются диаметром от 75 до 150мм и

Основной задачей, возникающей при гидравлическом расчете трубопроводов...

О стационарном притоке газа к скважине с учетом статического...

Получена более точная формула для распределения давления. Ключевые слова: начальный градиент, дебит, распределение давления, стационарный приток.

Как видно из сказанного, наличие начального градиента отрицательно влияет на фильтрацию нефти и газа в пласте.