Имитационная модель системы ППД нефтяных месторождений.

Функциональные возможности имитационной модели технологической системы ППД.

Технологические системы ППД нефтяных месторождений являются сложными техническим системами, эффективная эксплуатация которых требует расширенной и достоверной информации об их функционировании. В настоящее время технологическая информация о режимах эксплуатируемых систем ППД является фрагментарной, недостоверной и неполной. Так, информация о работе фонда нагнетательных скважин собирается и анализируется в ЦДНГ, КНС и сети высоконапорных и низконапорных водоводов – в цехе ППД, источников водоснабжения – вообще разбросана по подразделениям. По нашему опыту, небаланс между суточными объемами закачки по фонду скважин, КНС и источниками водоснабжения может составлять 15-20%. Распределение потоков и напоров в сложной, замкнутой сети водоводов вообще неизвестно. Перетоки между КНС, участки водоводов с большими потерями напора также могут быть определены или интуитивно или на базе большого опыта.

Предлагаемая имитационная модель технологической системы поддержания пластового давления разработана на основе современных информационных технологий и методов математического моделирования технологических систем нефтепромыслов и выполнена в виде многопользовательского приложения. Программный комплекс предполагает проведение расчетов гидравлического и энергетического режимов реальной системы ППД со всеми взаимосвязями для планируемого, фактического и перспективного состояний.

Необходимость и полезность в эксплуатации этого комплекса видится в следующем:

·        создается единая база данных по элементам технологической системы ППД, что особенно важно для водоводов и фонда нагнетательных скважин;

·        создается обобщенная принципиальная схема системы ППД и рассчитывается ее режим;

·        информация о состоянии системы ППД становится единой, сбалансированной и доступной всем производственным подразделениям;

·         проведение гидравлического расчета единой системы ППД обеспечивает получение исчерпывающей информации о существующем режиме для разработки организационно-технических мероприятий по повышению технологической эффективности системы ППД, возможна оценка вариантов реконструкции и развития системы ППД.

·        проведение энергетического расчета режима системы ППД позволяет учесть энергетические затраты в системе ППД и разрабатывать энергосберегающие мероприятия;

·        возможность расчета режима нагнетательных скважин и подбора штуцеров для ограничения приемистости.

Расчет режима осуществляется для заданных суток с 2.00 ч до 2.00 ч с учетом включения-отключения насосных агрегатов на КНС и насосных станциях водоснабжения.

Программный комплекс снабжен графическим интерфейсом, позволяющим отображать технологические системы и подсистемы ППД, просматривать и корректировать параметры выбранного элемента, просматривать результаты расчета. Доступ к корректировке базы данных системы ППД возможен в соответствии с присвоенными правами. Имеются широкие возможности графического отображения исходной и расчетной информации, а также формирования выборок по заданным исходным и расчетным данным в Excel-файл. Суточные графики режимов насосных агрегатов и насосных станций также экспортируются в Excel-диаграммы.

Создание принципиальной схемы реальной системы ППД проводится по принципу конструктора в графическом редакторе: выбирается типовой элемент и изображается в графическом окне, одновременно вносятся его технические параметры, уникальные имена, принадлежность к подразделению. Таким же образом вносятся коррективы. Очень эффективным является возможность автоматического заполнения и обновления базы данных по фонду нагнетательных скважин непосредственно из «Технологического режима работы нагнетательных скважин» (экспорт Excel-файлов), что исключает механические ошибки и значительно уменьшает трудоемкость занесения оперативной информации.

Графический интерфейс ППД Draw Studio предполагает следующие слои:

·        система низкого давления; включает – все насосные станции нефтедобывающего предприятия (отображаются блоками), водоводы, задвижки и водораспределительные гребенки низкого давления;

·        система высокого давления; включает – КНС (отображаются блоками), водоводы и задвижки высокого давления, водораспределительные гребенки КНС и кустов нагнетательных скважин, кусты нагнетательных скважин (отображаются блоками);

·        насосные станции; включают насосные агрегаты, приемные и выкидные водоводы, приемные и выкидные задвижки;

·        кусты нагнетательных скважин; включают водораспределительные гребенки, площадочные водоводы, устьевые задвижки.

Переход из текущего слоя в другой реализуется или из окна графического изображения текущего слоя, или из системы поиска элемента по уникальному имени.

Математическая модель системы ППД включает следующие элементы:

·        низко- и высоконапорные водоводы;

·        задвижки сетевые, входные и выходные насосных агрегатов, устьевые нагнетательных скважин;

·        насосные агрегаты кустовых насосных станций, водозаборных станций 1 и 2 подъема, водозаборных скважин, очистных сооружений ЦТП, откачки подтоварной воды ДНС, УПСВ;

·        нагнетательные скважины.

Математические модели элементов разработаны на основе технических и паспортных данных, с учетом оперативной технической информации и выполнены максимально гибко, с учетом пожеланий заказчика. Например, гидравлический расчет водовода проводится по закону Дарси, при этом учитываются изменение шероховатости внутренней поверхности трубы вследствие коррозии и эквивалентного гидравлического диаметра вследствие отложения солей и КВЧ по общим линейным зависимостям, но дополнительно для каждого конкретного участка эти значения могут быть откорректированы.

Положительным свойством данного программного комплекса является возможность учета гидравлического сопротивления задвижек в зависимости от степени ее открытия, а так же автоматического подбора состояния задвижки или группы задвижек для обеспечения заданного давления в конкретном гидравлическом узле. Примерный перечень исходных данных по системе ППД приведен в приложении.

Расчетная часть программного комплекса разрабатывалась на базе экспериментальных исследований более 15 лет и была предназначена для анализа режимов системы ППД и разработки мероприятий по повышению технологической и энергетической эффективности. Последние работы проводились для НГДУ «Юганскзернефть» и «Майскнефть» (ЮКОС), Мегионнефтегаза. В настоящее время имитационная модель технологической системы поддержания пластового давления ТПП «Покачевнефтегаз» (ЛУКОЙЛ) (16 КНС, суточная закачка – более 100 тысяч м³) полностью разработана и находится в опытной эксплуатации.

Программный комплекс постоянно совершенствуется. Разработка имитационной модели технологической системы поддержания пластового давления конкретного предприятия проводится исполнителем на основе промысловой информации и сдается под «ключ». Предусмотрено авторское сопровождение.

© 27.07.2014 

ПРИКРЕПЛЁННЫЕ ФАЙЛЫ: