Оценка производительности скважинной штанговой насосной установки - Диссертация

Глава 1. Обзорная глава 1.1Цели и задачи исследования 1.2 Анализ литературы 1.2.1 Комплексная система исследования работы скважин Анализатор 1.2.2 Комплекс СТК РНК-ЛЭП 1.2.3 Устройство для диагностирования состояния скважинного глубиннонасосного оборудования (патент) 1.2.4 Системы контроля за состоянием глубинно-насосного оборудования СИДДОС 1.3 Постановка задач диссертации 1.4 Пути решения поставленных задач 1.4.1 Ваттметрографический метод 1.4.2 Метод динамограм 1.5 Выводы по главе 1 Глава. 2. Теоретиче?кие о?новы решения по?тавленных задач 2.1 Характери?тика ?танков качалок 2.1.1 Размерный ряд станков-качалок по ГОСТ 2.1.2 Динамометрирование и результаты исследований 2.1.3 Требования к измерениям количества сырой нефти по ГОСТ 2.2Изве?тные методы оценки производительно?ти 2.2.1 Теоретическая производительность шгну 2.2.2 Оценка дебита по ваттметрограмме 2.2.3 Оценка дебита по динамограмме 2.2.4 Методики оценки дебита по динамограмме 2.4 Выводы по главе 2 Глава 3. Прикладные вопро?ы ?вязанные ? решением задач 3.1 Ра?четы ?труктуры и параметров моделей 3.2 Выбор алгоритмов и методов 3.3 Методы обработки и пред?тавления информации 3.4 Выводы по главе 3 Глава 4. Реализация результатов 4.1 Развернутый пример решения задач 4.1.1 Описание интерфейса ПО 4.1.2 Выбор параметров для оценки с помощью наблюдателей 4.1.3 Теоритеческое обоснование применения наблюдателей 4.1.4 Разработка модели оценки параметра в Matlab Simulink 4.1.4.1 Структурная схема исходной системы 4.1.4.2 Модель объекта в пространстве состояний 4.1.4.3 Переходные процессы в объекте управления 4.1.4.4 Параметры переходных процессов 4.1.5 Математическая модель наблюдателя Люенбергера полного порядка 4.1.6 Математическая модель наблюдателя Люенбергера неполного порядка 4.1.7 Ошибка , обусловленную действием неконтролируемого возмущающего воздействия на наблюдатель 4.2 Описание ПО 4.3 Оценка эффекта от и?пользования результатов 4.3.1 Оценка прогрессивности опытно-конструкторской разработки 4.3.2 Планирование разработки 4.3.3 Определение затрат, себестоимости и цены ОКР 4.3.4 Определение и оценка показателей экономической эффективности ОКР 4.4 Вывод по главе 4 Заключение Список литературы Приложение Введение скважина насосный ваттметрограмма динамометрирование Самой важной характеристикой работы ШГНУ является динамограмма. Нефть и газ являются одними из основных видов топлива,потребляемого человечеством.Нефть добывают и используют сравнительно давно, однако начало интенсивной промышленной разработки нефтяных месторождений приходится на конец ХIХ-начало ХХ веков. В настоящее время около 70 % энергитической потребности в мире покрывается за счет нефти и газа. Процесс добычи нефти после геологических работ и бурения скважин начинается с выбора оборудования. Когда дебит скважины становится менее 100 т/сут, устанавливается штанговая глубинно-насосная установка (ШГНУ) - станок-качалка. Согласно статистике, таким способом в Западной Европе эксплуатируются 90% скважин, в США - 85%, в России - около 53%. Разрабатываются также новые нефтепромысловые технологии и оборудование, например, цепные приводы для ШГН, более эффективные при добыче высоковязкой и остаточной нефти, чем традиционные станки-качалки. К недостаткам - достаточно быстрый (3-4 года) износ плунжерной пары, насосно-компрессорных труб и штанг вследствие трения, а также трудоемкость операций по замене и ремонту глубинных насосов, что обусловливает необходимость своевременной диагностики и подтверждает актуальность автоматизации контроля технического состояния и режима работы СШНУ. Наиболее эффективным способом контроля за состоянием глубинно-насосного оборудования остается динамометрирование ШГН - построение устьевой (наземной) динамограммы - графика зависимости нагрузки на траверсе СШНУ от положения полированного штока. Вышеизложенное позволяет утверждать следующее: создание новых систем контроля состояния СШНУ остается актуальной задачей, и, в частности, имеется необходимость разработки информационно-измерительной системы (ИИС) динамометрирования ШГН, адаптированной как для станков-качалок, так и для установок с цепным приводом и включающей программное обеспечение верхнего уровня с функциями диагностирования состояния ШГН. Цель работы - спроектировать систему оценка производительности ШГНУ по динамограмме и управления ею, что подразумевает под собой разработку информационно-измерительной системы оценки производительности динамометрирования скважин, оборудованных ШГНУ. Оценка осуществляется с использованием наблюдателей Люенбергера - динамических наблюдающих устройств (ДНУ). Первоначально основной сферой использования ДНУ были динамические системы, в состав которых входят формирователи сигналов управления, использующих информацию в виде прямых и обратных связей по состоянию объекта или источника конечномерного экзогенного воздействия. В настоящее время сфера использования ДНУ заметно расширилась за счет нового поколения измерительных комплексов, которые решают задачу формирования результата измерен