Способ определения дебитов нефтяных скважин

 

Изобретение относится к нефтедобыче и позволяет повысить оперативность определения дебитов скважины с заданной точностью . Задают значения коэффициентов связи между величинами покомпонентного расхода потока в обшей линии системы сбора и величинами выходных сигналов первичных преобразователей параметров потока в общей линии. Задают длительность интервалов времени однократного считывания выходных сигналов первичных преобразователей и кратность отсчетов. Считывают сигналы первичных преобразователей, усредняют их в течение времени считывания и запоминают. Определяют значения коэффициентов связи между величинами покомпонентных расходов Потоков в линиях системы сбора и выходными сигналами первичных преобразователей потоков в этих линиях, По полученным данным вычисляют значения дебитов скважин. 3 ил. Ё

" %w

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ni)s Е 21 В 47/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4835884/03 (22) 08.06,90 (46) 23.05,93. Бюл. N. 19 (71) Научно-производственное объединение

"Нефтеавтоматика" (72) Н.М.Сибагатуллин и Ю.И.Зозуля (56) Комплексная автоматизация нефтедобывающих предприятий. Серия; Машины и оборудование нефтегазовой промышленности, M.: ВНИИОЭНС, 1973, с,23 — 24.

Авторское свидетельство СССР

N -1629519, кл, Е 21 В 47/10, 1988, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕБИТОВ

НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к нефтедобыче и позволяет повысить оперативность определения дебитов скважины с заданной точ- "

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности и предйазначено для оперативного определения дебитов скважин при решении задач контроля и управления в составе АСУ ТП добычи нефти и газа.

Целью изобретения является повышение оперативности определения дебитов скважин с заданной точностью при увеличении числа скважин и усложнении структуры системы сбора, включающей множество протяженных промежуточных линий, объединяющих потоки продукции скважин.

На фиг, 1 показана структура типичной системы сбора с тремя выделенными уровнями объединения потоков, где L — общая линия системы сбора (третий уровень объединения потоков — на НСП); Ln(n=1....,N)- n-я

5LJ „„1816857 А1 ностью, Задают значения коэффициентбв связи между величинами покомпонентного расхода потока в обшей линии системы сбора и величинами выходных сигналов первичных преобразователей параметров потока в общей линии, Задают длительность интервалов времени однократного считывания выходных сигналов первичных преобразователей и кратность отсчетов. Считывают сигналы первичных преобразователей, усредняют их в течение времени считывания и запоминают. Определяют значения коэффициентов связи между величинами покомпонентных расходов потоков в линиях системы сбора и выходными сигналами первичных преобразователей потоков в этих линиях, По полученным данным вычисляют значения дебитов скважин. 3 ил. выделенная промежуточная линия второго уровня обьединения потоков (n-е направление системы сбора): Lnm(n=1,...,N; m=1,...,Мп)

m-я выделенная промежуточная линия первого уровня объединения потоков, поток которой вливается в и-ю выделенную промежуточную линию второго уровня;

Lnmr(n=1„.„М; m=1,..., Mn, r=1,..., Rnm) кидная линия r-й скважины, поток которой вливается в rn-ую выделенную промежуточную линию первого уровня, поток которой вливается в и-lo выделенную промежуточную линию второго уровня, На фиг, 2 показана обобщенная схема системы, реализующей способ, где F, Fn, Fnm. Fnmr — векторы покомпонентного расхода продукта в линиях L, Ln, L,m, L, системы сбора, соответственно; 1-0, 1-п, 1-nm, 1nmr

1816857 (n=1,...,N, m=-1;,М,; 2=-1,..., Rnm) — пеРвичные преобразователи параметров потоков в l Ä

Ln, Lnm. Lnmr линиях системы сбора; 2 — обратный клапан; 3 — распределенная вычислительная сеть; S Sn Snm Snmr — векторы выходных сигналов измерительных преобразователей 1-0, 1-п, 1-nm, 1-nmr в линиях L, Ln, Lnm, Lnmr соответственно; Х вЂ” значение вектора х коэффициентов связи между вектором S выходных сигналов измерительного преобразователя параметров потока в общей линии L системы сбора и вектором покомпонентного расхода F продукта в общей линии, определенное при метрологической аттестации первичного преобразователя; Qnmr — значение вектора цпгг покомпонентного дебита скважины, соединенной с выкидной линией Lnmr, Rnm— количество выкидных линий скважин, потоки которых вливаются в m-ю промежуточную линию первого уровня объединения потоков, поток которой в свою, очередь вливается в и-ю промежуточную линию второго уровня; Mn — количество выделенных промежуточных линий первого уровня объединения потоков, потоки которых вливаются в и-ю промежуточную линию второго уровня;

N — количество выделенных промежуточных линий второго уровня объединения потоков.

На фиг, 3 показана принципиальная схема функционирования системы, реализующей способ, где 1-nmr, 1-nm, 1-и. 1-0 (n=1„.,N; m=1,.„,М, г=1,....Rnm) — первичные преобразователи расхода двухфазного потока с выходными сигналами Snmr*, $п,*, Sn*, $* по расходу жидкости Fnmr*. Fnm*, г г

Fn*, F* и выходными сигналами Snmr, Snm, Sn S по расходу газа Fnmr, Fnm, Fn, F линиях Lnmr, Lnm, Ln, L соответственно; 2— обратный клапан; 3 — nm — функциональный блок распределенной вычислительной сети (PBC), соответствующий m-й выделенной линии первого уровня объединения потоков, поток которой вливается в и-ю выделенную линию второго уровня (n=1„„,N;

m=1,...,Mn); 3-n — функциональный блок РВ С, соответствующий и-й выделенной линии второго уровня объединения потоков (n=1,...,N); 3-0 — функциональный блок РВС, соответствующий общей линии системы сбора (на НСП); Хпп, Xn, Х" — значения коэффициентов х гп, xn, х линейной- завиг г г симости между расходами газа Fnm, Fn, F и сигналами Snm, Sn, S соответственно;

Хпгп*, Xn*, Х* — значения коэффициентов хпп *, хп*, x* линейной зависимости между расходами жидкости Fn *, Fn*, Р+ и сигналами Snm*, Sn*, $* соответственно; Qnmr, Qnmr* — значения дебита по газу и жидкости соответственно, скважины. соединенной с

50 танных с той же кратностью и в течение тех же интервалов времени, и множество Х" =

{Xn, Xnm (n=1„...N; m=1„„,Mn)} значений векторов коэффициентов связи хп, хг1„между величинами Fn, Fnm покомпонентных расхо55 дов в выделенных промежуточных линиях и векторами Sn, Snm выходных сигналов первичных преобразователей 1-п, 1-nm параметров потоков в выделенных промежуточных линиях Ln. Ь, то полученное в результате множество

45 выкидной л нией Lnmr, Qnrn", Qn, Qnm*, Qn* — значения расхода газа Fnm, Fn и расхода жидкости Г„ *, Fn* в выделенных промежуточных линиях Lnm, Ln соответственно; Q, Q* — значения расхода газа F и расхода жидкости F*, соответственно, в общей линии системы сбора, Сущность изобретения заключается в следующем.

В прототипе множество S = {S(j), Snmg) (n=1...,N; m=1„.,lVln, r=1...,Rnm, j=1..„J)) значений выходных сигналов первичных преобразователей параметров потоков в выкидных линиях скважин и в общей линии системы сбора, считанных многократно в интервалах времени заданной длительности (где j=1,...,J — порядковый номер интервала времени считывания, J — кратность считывания), и множество X {х) — значений векторов коэффициентов связи между вектором F покомпонентного расхода продукта в общей линии и вектором S сигналов на выходе первичного преобразователя 1-0 параметров потока в общей линии (см. фиг, 2) обрабатываются совместно путем составления одной системы уравнений расходного баланса, и в результате определяется множество

Q = {Qnmr(n=1,...,N; m=1,..., Mn, г=1,..., Rnm)) значений покомпонентных дебитов скважин, подсоединенных к системе сбора.

При этом длительность однократного считывания. выходных сигналов первичных преобразователей достигает нескольких часов (из-за значительной протяженности системы сбора от устьев скважин до общей линии), величина J — кратности считывания превышает число C R (где С вЂ” число фазовых компонент в продукции скважин, R — число скважин, подсоединенных к системе сбора), а длительность периода определения дебитов скважин (при R = 400, С = 2) достигает 30 суток и более.

В предлагаемом изобретении к множествам S и Х присоединяют множество

S""{Sn()), Snmg) (n=1, N m=1,...,Mn, j=1,".,J)) значений выходных сигналов первичных преобразователей параметров потоков в выделенных промежуточных линиях, счи1816857

Q= {S, S", Х, Х"} может быть перегруппировано и представлено, при трехуровневой системе объединения потоков, в виде

Я= { в, вл, в,п,,(п=1, „N; m=1„„Mn)}, где

rl)= {S(j), X, Sng) (n=1„,„N; j=1,...,J)};

rljn={Sng) Xn Snm(j)(m=1„, Mn,,; j=1,...,J)}; lcm = {Snmg), Xnm, Snmr(j)(r=1,..., Rnm, j =1,...,J)}.

Каждое из подмножеств данных в, вл, Nnm (п=1,...,N; m=1,...,M,) множества Я мо. жет быть обработано параллельно и независимо от других подмножеств да н н ы х этого же множества путем составN Mö ления (1+,, Rnm) систем уравнений n =1m — 1 расходного баланса (по числу узлов объединения потоков в системе сбора) с целью определения неизвестных значений векторов коэффициентов связи между величинами покомпонентных расходов в линиях системы сбора и выходными сигналами первичных преобразователей параметров потоков этих линий. При этом значения Х, каждого из векторов Xn(n=1,".,N), определяемых обработкой подмножества данных в, включаются в состав данных соответствующих подмножеств rljn(n=1,...,N) (взамен ранее включенных значений этих же векторов в это же множество); значения Xnm каждого из векторов 4 П(п=1,...,N; m=1;;;;;Mn), определяемые обработкой подмножеств данных п(п=1,...,N)Д соответствующих подмножеств вл п(n=1,...,N;

m=1 Мл), а по значениям Xnmr каждого из векторов xnmr(n=1,...,N; m=1,...,Mn, 1,...,Rnm), определяемым обработкой подмножеств данных conm(n=1,...,N; в=1,.„,Mn), и считанным значениям Snmr выходных сигналов первичных преобразователей параметров потоков в линиях Lnmr определяют значения покомпонентных дебитов скважин.

Необходимая кратность считывания выходных сигналов преобразователей параметров, входящих в множество Q (при определении дебитов предлагаемым способом) значительно меньше необходимой кратности считывания выходных сигналов преобразователей параметров, входящих в множество S (при определении дебитов способом, описанным в прототипе). Например, в прототипе величина J(S ) кратности считывания должна быть м м

a(s ) c g g R.. п =1m =1 в то время как в предлагаемом способе величины )(м), Л(ол1), J(nh1П1), (n=-1...N;

m=1, Mn) кратностей считывания выходных сигналов преобразователей парамет5 ров, входящих в подмножества и, в„, аь|, (n=1,...,N; m=1,...,Mn), должны быть соответственно .)(в) c N;

J(rljn) с мл, длЯ всех n=1,...,N;

10 J(m) Rnm +RA r n=-1„...й;

m=1,..., Mn.

Так как считывание выходных сигналов преобразователей параметров для каждого из подмножеств в, вп, в„,(п=1,.„,N; я=1,...,М,)

15 производится параллельно и независимо, то величина J(Г4 необходимой кратности считывания выходных сигналов преобразователей параметров, входящих в множество

0= { й), а, cl+m(n=1„...N, m=1,...,МП)}

20 уменьшается в несколько десятков раз, что приводит к уменьшению длительности периода определения дебитов скважин во столько же раз.

Множество Xnmr(n=1„...N; m=-1,...,М„; г=1„...Rnm) значений коэффициентов, с использованием которых определяется множество векторов Gnmr значений покомпонентных дебитов скважин, определяется обработкой подмножеств 0 rlln (n=1„„,N; m=1,...,М ), в которых Sntn(j), Snmrg (r=1,;,Rnm, j=1,.„,J) — считанные значения выходных сигналов первичных преобразователей параметров, а Х, — значения вектора коэффициентов связи х», опредеЗ5 ленное при обработке подмножеств вл(п=1,...,N).

Обработка множества в, позволяет определить значения покомпонентных дебитов заданного числа Rnm скважин, если величина кра1ности считывания J не менее, чем С Rnm Длительность интервалов времени однократного считывания выходных сигналов первичных преобразователей параметров, значения которых входят в в, 45 может быть задана относительно небольшой (доли часа), т,к длины трубопроводных линий от мест установки преобразователей параметров потоков 1-nml в линиях Lnmr до мест установки преобразователей параметров потоков 1-пт в линиях Lnr относительно небольшие, При Rnm = 10 — 15. C=2 длительность периода определения дебитов скважин составит 1,5 — 2 ч. Таким образом, в предлагаемом

55 способе достигается значительное повышение оперативности (в.несколько сот раз) за счет значительного сокращения числа J кратности считывания выходных сигналов преобразователей параметров потоков (в

1816857 течение одного периода определения дебитов) и уменьшения длительности интервалов времени считывания.

Необходимая точность определения дебитов при этом обеспечивается использованием измерительных преобразователей

I-nm u I-nmr параметров потоков в линиях

Lnm и Ln»r (г=1,...,Rn») с чувствительностью не ниже заданной величины, а также точностью определения значения Хп» вектора коэффициентов хп», Значение Xnm вектора коэффициентов

xnm(n=1„„,N; m=-1„..,Mn) определяется обработкой каждого из подмножеств ш (п=1„.„N), в которых Sn(j), Sn»(j) (пi„,.,Mn, j=1Ä.„J) — считанные значения выходных сигналов преобразователей параметров потоков, а Хл — значение вектора коэффициентов связи хл, определенное при обработке подмножества си.

Обработка подмножества в позволяет определить значения Хп» (гп=1,...,Mn) заданного числа Мл векторов коэффициентов х » (гп=1,...,lVIn), если величина кратности считывания J не меньше чем с Мп, Длительность интервалов времени однократного считывания выходных сигналов первичных преобразователей параметров, значения которых входят в вл, может быть задана относительно небольшой (не более 1 ч), т.к, длины трубопроводных линий от мест установки преобразователей I-nm параметров потоков в линиях Ln» до места установки преобразователя I-n параметров потока в линии

Ln (п=1,...,N) относительно небольшие, При

Мл=10, C=2 длительность периода определения значений векторов коэффициентов

xnm (m=1,...,Mn) составит несколько часов, Поскольку коэффициенты хл» являются относительно стабильными величинами и к оперативности их определения не предъявляются такие жесткие требования, как к дебитам скважин, то увеличением числа J кратности измерений без снижения оперативности определение дебитов скважин может быть достигнута необходимая точность определения значений векторов коэффициентов хп» при достаточной чувствительности первичных преобразователей параметров потоков в линиях (m=-1„...Mn) и достаточной точности определения значения Хл вектора коэффициентов

õn.

Значения Хл векторов коэффициентов х, (п=1„„,N) определяются обработкой подмножества в, в котором SOj. Sng (п=-1,„„N;

j=1„,,J) — считанные значения выходных сигналов первичных преобразователей I-О, М, e X — значение вектора коэффициентов

20 вал времени усреднения то же заданное число раз измерение параметров, линейно

30

5

15 х, определенное при метрологической аттестации первичного преобразователя I-О параметров патока в общей линии

Поскольку число N относительно небольшое (N=4-5), а к оперативности определения значений Х, векторов коэффициентов хл также не предъявляется жестких требований, то увеличением числа J кратности считывания без снижения оперативности определения дебитов скважин может быть достигнута необходимая точность определения значений Хл векторов коэффициентов хп (n=1,...,N) при достаточной чувствительно-, сти первичных преобразователей потоков в линиях L, Ln (п=1„...N) и достаточной точности заданного значения Х вектора коэффициентов х, Таким образом, дополнительное в каждой промежуточной линии за тот же интерсвязанных с расходом потока в этих линиях, и использование их для определения дебитов скважин с учетом структуры системы сбора позволяет значительно (в сотни раз) увеличить оперативность определения дебитов сква>кин с заданной точностью, Определение дебитов скважин по измеренным значениям расходных параметров потоков в выкид lblx линиях скважин, в выделенных промежуточных линиях и расхода в общей линии системы сбора связано с нахождением наилучших по методу наименьших квадратов решений систем уравнений расходного баланса потоков для узлов объединения потоков в системе сбора, к которым относятся выделенные промежуточные линии, Число решаемых систем уравнений при этом равно числу указанных узлов объединения потоков в системе сбора, а число уравнений в системе уравнений расходного баланса для узла — не менее величины произведения числа трубопроводных линий, потоки которых объединяются в этом узле, на число фазовых компонент в продукции скважин, по которым определяется дебит, Например, для узла, объединяющего потоки промежуточных линий (m=1...,,Mn) в поток выделенной промежуточной линии Ln(фиг. 2), система уравнений расходного баланса потоков имеет вид

<и

Fn(j) =,>, fn» (Sn»(j), > n») (1)

» =1

j=1,... J, где fnm (Sn»g), хл») = Fn»g — функция, определяющая связь между величиной Fn» расхода потока в линии „» и вектором выходных сигналов Sn» преобразователя

1816857

10 параметра потока в линии Lnm через неизвестный вектор xnm коэффициента связи.

Особенностью потоков продукции в трубопроводных линиях системы сбора является существенная нестабильность их расходных характеристик. Изменения величин расходов носят случайный характер со значительным разбросом относительно средней величины, В силу указанной особенности система (1) при достаточно большом числе уравнений будет всегда содержать необходимое число линейно независимых уравнений, позволяющих найти однозначное решение системы относительно величин х (m=1,...,Мп).

Если функция bm (Snm, xnm) линейная, то выражение(1) сучетом ошибок определения величин Рпщ и ошибок считывания значений

Snm0) может быть пРедставлено в виде

>и

Fn0) = p xnm Snm(j) + A0), (2)

m =1

j=1,.„,J

Мп где 4J) = Bnm(j) +," ; х. Ьп..0) — величина

m =1 невязки;

anmg — величина абсолютной ошибки опРеделениЯ Fn0);

Ьпп0) — величина абсолютной ошибки считывания значения Я0).

Система уравнений(2) может быть представлена системой уравнений в приращениях в виде мп n0) = g >

m =1

j=1,...,J-1 где hFn0) = Fn0) — Рп0+ц:

hSnm0) = Snm0) - Snm0+1):

hk(j) = Я0) — Q+

Ю1 в выражении (3) является случайной величиной с нулевым математическим ожиданием и одинаковой дисперсией по всем

J=1,...,J, распределенной по закону, близкому к нормальному закону.

Наилучшее решение системы (3) относительно неизвестных величин х (л =1,...,Мп) может быть найдено методом наименьших квадратов.

Способ включает следующие операции.

1. Задание значений коэффициентов связи между величинами покомпонентного расхода потока продукции в общей линии системы сбора и величинами выходных сигналов первичных преобразователей парэметров потока в общей линии (на основе данных метрологической аттестации преобразователя параметров потока в общей линии) 10

2. Задание длительностей интервалов времени однократного считывания выход ных сигналов первичных преобразователей параметров и величин кратностей отсчетов.

3. Преобразование параметров потоков в выкидных линиях скважин, в выделенных промежуточных линиях и в общей линии системы сбора в выходные сигналы первичных преобразователей параметров потоков.

4, Считывание значений выходных сигналов первичных преобразователей параметров, усреднение их в течение времени считывания заданной длительности и запоминание средних значений для каждого интервала времени считывания, 5. Вычисление значений дебитов скважин и значений коэффициентов связи между величинами покомпонентных расходов потоков в линиях системы сбора и величинами выходных сигналов первичных преобразователей потоков в этих линиях по считанным значениям выходных сигналов первичных преобразователей параметров потоков в выкидных линиях скважин, в выделенных промежуточных линиях и в общей линии системы сбора и заданным значениям коэффициентов связи между величиной покомпонентного расхода потока в общей линии системы сбора и величинами выход3О ных сигналов преобразователей параметров потока в общей линии.

Система, реализующая способ, структурная схема которой приведена на фиг, 2, обеспечивает определение дебитов сква35 жин с достаточной оперативностью и точностью раздельно по нефти и газу.

Схема функционирования системы приведена на фиг. 3.

Система работает следующим образом.

40 Каждый из функциональных блоков 3 — О, 3 — и, 3 — nm (n=1,...,N; m=1„„,Мп), реализованный в распределенной вычислительной сети (P8C) согласно заложенной в него программе, обеспечивает выполнение операций

45 считывания выходных сигналов преобразователей, подсоединенных к РВС, обмен информацией с другими функциональными блоками по мере ее готовности, обработку полученной информации и подготовку соот50 ветствующей информации для вывода из

РВС по запросу оператора.

Оператор вводит в память РВС (задает) длительности интервалов времени считывания выходных сигналов первичных преобра55 зователей параметров, величины кратностей считывания выходных сигналов первичных преобразователей параметров потоков и значения коэффициентов связи между величиной покомпонентного расхода потока в общей линии системы сбора и ве1816857

25

30 личинами выходных сигналов первичных преобразователей параметров потока в общей линии, определенные при метрологической аттестации первичных преобразователей параметров потока в общей линии.

Функциональный блок 3-0 заданное число j раз обеспечивает считывание выходных сигналов S, S* покомпонентного преобразователя потока в общей линии L системы сбора, усреднение их в течение интервалов времени заданной длительности, запрос из памяти PBC считанных и усредненных в тех же интервалах времени значений Sn, Sn* выходных сигналов Sn, Sn* преобразователей I-n расхода в выделенных промежуточных линиях Ln. формирование которых обеспечивается функциональными блоками 3-и (п=1,...,N), запоминание усредненных значений S, $*, S Sn* и определение методом наименьших квадратов оценок хп, хп* величин коэффициентов хпг, хп* (n= 1...„N) с учетом условий

min g (Q(j) — g x, . S,(j)) Se (4) г j=1 и =1 хп

n=1Ä.,N

min, ), (Q(j) —,, xn Sn(j)) F. (5) ж j= — 1 и =1 . xn

n=1,...,N гд Ощ =Хг $щ, Qg*=Х*$щ;

-j-e усредненное значение расхода газа и жидкости в общей линии L системы сбора, вычисленное по значениям SI" и X ; $щ* и

X* соответственно; е — коэффициент, значение которого задается в зависимости от требуемой точности определения оценок хп и хп* коэффициентов xn" и xn* (п=1„...N).

Если условйя (4) и {5) не выполняются, увеличивается число J кратности считывания на некоторую заданную величину и проверка условий (4) и (5) повторяется, Если условия (4) и (5) выполняются, то оценки хп, хпж(п=1... „N) коэффициентов хп, xn*, найденные из этих условий, запоминаются для использования в функциональных блоках 3-n (n-=-1ÄÄ,N) по запросу и начинается новый цикл определения значений этих коэффициентов. Текущие значения расхода газа (Qг) и жидкости (Q ) в общей линии системы сбора(последние из определенных значений 00) Qo) выводятся на экраны дисплеев РРС (пульты операторов) или на печать по запросу оператора (функциональ5

55 ные блоки вывода информации на фиг, 3 не показаны).

Каждый функциональный блок 3-и (n=1,...,N) заданное число J раэ обеспечивает считывание выходных сигналов $п, $пж преобразователя расхода потока продукции в выделенной линии Ln, усреднение их в течение интервалов времени заданной длительности, запрос из памяти РВС считанных и усредненных в тех же интервалах времени значений Snm Snm выходных сигналов

Snrr) Snm преобразователей 1-пгп расхода в выделенных промежуточных линиях Lnm, формирование которых обеспечивается функциональными блоками 3-nm (m=1,...,Ìï), запоминание усредненных значвний $пг. $пж, Бп,п", Snm.(m=1,...,Мп), Запрос из памяти PBC вычисленных оценок г ж Г ж

xn, xn коэффициентов хп, хп и определение методом наименьших квадратов наиболее вероятных оценок xnm", хпп) (п)=1„,,Мп) коэффициентов хп), xnmж с учетом условий м (Qn(j) — $ xmn Smn(j)) г (6) г j=1 m — — 1

xmn

m=1,...,Мп

Мп

m» g (Оф) — Х хйт S m(j)) 5 е, (7) ж j=1 m=1

Хпп)

m-1„. „Мп

° Ю

Гдв Qng = Хпг $пг)), Qng)* = X„* $пЩж — )-e усредненное значение расхода газа, жидкости в выделенной промежуточной линии Ln, вычисленное по значениям Sn(j) и Xn", Snp) ж п т и Хп, соответственно при Xn = х,, Хп

Ж хп, Если условия (6) и (7) не выполняются, увеличивается число (J) кратности считывания на некоторую заданную величину и определение значений коэффициентов с учетом условий (6) и (7) повторяется, Если условия (6) и (7) выполняются, то л г A ж оценки xnm, xnm (m=1,.„,Ìï) коэффициентов хп)п и хп)п, найденные с учетом этих условий, запоминаются и используются в функциональном блоке 3-nm (m=1,...,Мп), начинается новый цикл определения этих коэффициентов.

Текущие значения расхода газа Qn и расхода жидкости Qn в выделенной линии

Ln (последние из определенных значений

Qn(j), Qng) ) выводятся на экраны дисплеев

PBC (пультов операторов) или на печать по запросу оператора.

Каждый функциональный блок 3-nm (n=1,...,N; m=1,...,Ìï) заданное число раэ (J) 13

1816857

i 21 обеспечивает считывание выходных сигналов Snm Snm преобразователя I-пт покомг ж . понентного расхода потока в выделенной промежуточной линии Lnm и выходных сигналов Snmrr, Snmr (г=1,",Rnm) пРеобРазователей I-nmr(r=1,...,Rnm) расходов в выкидных линиях Lnmr скважин, усреднение их значений в интервалах времени заданной длительности, запоминание усредненных значений Snm, Snn), Snmr Snmr (г=1„,Я п), г ж г ж запрос из памяти PBC ранее вычисленных

Г " Ж r ж

ОЦЕНОК Хпп), Xnn) КОЭффИЦИЕНтОВ Хппт, Хпп) и определение методом наименьших квадратов наиболее вероятных оценок х„,г, ж г ж

Хпг„г КОЭффИцИЕНтОВ Xnmr, Хпп)г С уЧЕтОМ условий

Rnrn

m i и, (Cj m (j) — g х „ S ((,(j)) S х: г г =1

Xmnr (8)

" ",Rnm

RnrR

min 2. (С), (j) —, х,", S,,(j)) .=.е: ж )=1 г =1

Xnmr (9)

l=-1,..., Rnm г где Опп()) =Xnm Snm(j); Gnm(j) =Xnm Snm(j) — j-e усредненное значение расхода газа, жидкости в выделенной линии Lnm, вычисленное по значениям Snm(j) и Xnm Snm(j) и

Xnm СООтВЕтСтВЕННО ПРИ Xnm = Xnin Xnm ж г " г ж ж

= хпп

Если условия (8) и (9) не выполняются, увеличивается число J кратности считывания и определение значений коэффициенг ж тОВ Хпп)г, Xnmr (Г=1,...,аппп)) С уЧЕтОМ уСЛОВИй (8) и (9) повторяется.

Если условия (8) и (9) выполняются, то по найденным с учетом этих условий оценкам г ж

Xnmr, Xnmr (Г=1,..., Rnm) КОЭффИЦИЕНТОВ

r ж

Xnmr, Xnmr И СЧИтаННЫМ И УСРЕДНЕННЫМ ЗНаг ж чениям Snmr, Snmr выходных сигналов преобразователей расходов определяются текущие значения Qnmr, Gnmr дебитов скважин согласно известным функциям

Gnmr = Xnmr Snmr (10)

Опптг = Xnmr Snmr. (11) г r Ж "х Ж пРи Хпп г = xnmr, Хп„, = хпп запоминаются в памяти PBC и используются в АСУ ТП добычи нефти и газа при решении задач управления технологическими процессами.

Значения дебитов Gnmr, Gnmr а также г ж расходов Qnm, Gnm выводятся на экраны дисплеев РВС (пультов операторов) или на печать по запросу оператора.

Длительность периода Т определения значений Оп„) Gnmi дебитов скважин равна

T == LU,)(г()пп)), 5 где AT — заданная длительность интервала времени однократного считывания значений выходных сигналов преобразователей

1-nm, Inmr (г=1„...Rnm) параметров потоков в линиях Lnm и (-пп)г (г=",",Rnm).

10 Например, при ЛТ == 0,05ч, J{c )nm) =- С Rnm

=2 10= 20Тч= 005 20= 1 ч и длительность определения дебитов скважин сокращается по сравнению с прототипом в 800 раз (в прототипе AT = 1 ч

15 Мп

J(S )=C .g g R, =2 2, g )О

n=1 m=1

= 800, Тц = 1,0 800 = 800 ч.

Таким образом, применение предлагаемого способа при значительном числе скважин и сложности системы сбора позволяет значительно увеличить оперативность определения дебитов скважин с заданной точностью.

Ожидаемый годовой экономический эффект от применения способа в одном цехе добычи нефти и газа {ЦДНГ) со средним числом скважин, равным 400. составит 50б тыс.руб.

Формула изобретения

Способ определения дебитов нефтяных скважин, включающий измерение в выкидЗ5 ной линии каждой скважины параметров, линейно связанных с расходом потока в ней и расхода потока в общей линии системы сбора за интервал времени усреднения заданной длительности, заданное число раз и определение с их учетом дебитов скважин, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности определения дебитов скважин с заданной точностью при увеличении числа скважин и усложнении структуры системы сбора, включающей множество протяженных промежуточных линий, объединяющих потоки продукции скважин, дополнительно, за тот же интервал времени усреднения и то же заданное число

5р раз измеряют параметры, линейно связанные с расходом потока в каждой промежуточной линии, а дебиты скважин определяют из уравнений

Qnmr(j) Xnmr Snmr(j), ) 1 ..., 55 гор

Xnm Snm(j) =, Xrjmr Snmr(j) j=-1..., 1816857

II

1 е л м,ерем

QM= g x,S,щ I=1,.J: и =1 — =1 N при Хпп» = хпп», Хпп = х,»,, Xn = xn, и= „„, m=1,...,Ìn, г=1,...,Rnm где Qnmg) — значение расхода потока в выкидной линии (дебит) r-й скважины, продукция которой проходит через m-ную промежуточную линию, соединенную с помощью п-й промежуточной линии с общей линией системы сбора, определенное для

J-ro интервала времени усреднения;

Snm J — значение вектоРа, паРаметРов, измеренных в J-м интервале времени усреднения и линейно связанных с расходом в выкидной линии r-й скважины, продукция которой проходит через rn-ную промежуточную линию, соединенную с помощью и-й промежуточной линии с общей линией системы сбора;

SïmI — значение вектора параметров, измеренных в J-м интервале времени усреднения и линейно связанных с расходом в

rn-й проме>куточной линии, соединенной с помощью п-й промежуточной линии с общей линией системы сбора: пЛ1 — ЗНаЧЕНИЕ ВЕКтОРа ПаРаМЕтРОВ, ИЗмеренных в J-м интервале времени усреднения и линейно связанных с расходом в п-й промежуточной линии, соединенной с об5 щей линией системы сбора;

Хпп,, Хп®, Хп — коэффициенты линейной связи вектором параметров, Snmr, Snmь, Sn c величинами расхода в соответствующих линиях системы сбора;

10 хпп»., хпп, xn — оценки по методу наименьших квадратов значений коэффициентов Хпп», Xnm. Xn соответственно, удовлетворяющие уравнениям; (Ц) — значение расхода продукции в об15 щей линии системы сбора, измеренном в j-м интервале времени усреднения;

N — количество промежуточных линий, подключенных к общей линии системы сбора;

20 Мп — количество промежуточных линий, подключенных к ri-й промежуточной линии, соединенной с общей линией системы сбора;

Rnm — количество выкидных линий скважин, подсоединенных с помощью m-й про25 межуточной линии через и-ную промежуточную линию к общей линии системы сбора.

1816857

Составитель Н.Сибагатуллин

Редактор M.ÊóçíåöoBà . Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Заказ 1711 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101