Развитие волнометрического метода измерения уровня затрубной жидкости нефтедобывающих скважин в направлении улучшения параметров обнаружения, повышения точности измерения времени задержки сигнала. Адаптация зондирующих сигналов к затрубному пространству.
Аннотация к работе
По метрологическим данным о динамике изменения уровня решаются следующие задачи, напрямую влияющие на эффективность работы оборудования: · расчет дебита, необходимый для оптимизации технологического процесса транспортировки и последующей обработки затрубной жидкости; В связи с этим, усовершенствование существующего волнометрического метода измерения уровня с точки зрения улучшения метрологических и эксплуатационных характеристик стационарных волнометрических измерителей является актуальной задачей, имеющей существенное значение для развития средств контроля природной среды. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1.Провести анализ существующих волнометрических метода и средств для измерения уровня затрубной жидкости с целью определения основных факторов, влияющих на характеристики обнаружения и оценки времени запаздывания эхосигнала; выявить наиболее перспективные пути улучшения данных характеристик. 2.Разработать математическую модель затрубного пространства нефтедобывающих скважин с целью определения параметров адаптации к нему зондирующих сигналов, а также для обеспечения возможности компьютерного моделирования процесса измерения. 5.Синтезировать алгоритм работы стационарного волнометрического измерителя уровня, определяющий параметры зондирующего сигнала в зависимости от характеристик выбранной скважины и требуемой точности обнаружения, а также минимизации затрачиваемой на генерацию сигнала энергии.Показано, что в наиболее распространенных измерителях уровня, использующих в своей основе принципы волнометрирования, характеристики обнаружения и энергозатрат не оптимальны, вследствие применения несогласованного с затрубным пространством нефтедобывающей скважины акустического зондирующего сигнала. Разработка модели затрубного пространства нефтедобывающих скважин представлена в виде следующей последовательности шагов: 1.На основании существующих методов анализа распространения акустического сигнала по волноводу, аналогом которого является затрубное пространство нефтедобывающих скважин, рассчитывается обобщенная зависимость фильтрующих свойств затрубного пространства от его протяженности. Колебания частиц газа при прохождении звуковой волны вдоль ствола скважины являются аксиальными, так как между линейными размерами сечения волновода и длиной звуковой волны выполняется соотношение (где - радиус трубы, - длина волны), что позволяет применять для исследования процесса распространения акустических колебаний по затрубному пространству теорию узких труб. При этом, учитывая что при определении уровня h волна проходит удвоенное расстояние (), а также для упрощения анализа принимая коэффициент отражения равным единице, в силу существенной разницы в плотности затрубного газа и затрубной жидкости, зависимость коэффициента передачи линии от параметров определяется как , (1) где - коэффициент, зависящий от шероховатости и теплопроводности поверхности волновода, его геометрии, а также состава газа по стволу скважины, градиента температуры и коэффициента отражения от границы раздела двух сред. Для проверки адекватности полученной модели были проведены эксперименты на базе ОАО «Татнефть» НГДУ «Ямашнефть» промысла №1 на скважинах 13.37 (уровень 691 м), 25.14 (уровень 928 м), 13.37д (уровень 909 м), 73.90 (уровень 1050 м) и на базе ОАО «Оренбургнефть» БЕ «Оренбург-центр» цеха «Бобриковский» на скважинах 10.39 (уровень 1276 м), 10.02 (уровень 1760 м).
План
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Список литературы
Статьи в журналах из перечня ВАК РФ
1.Смирнов, А.В. Модель затрубного пространства нефтедобывающих скважин / А.В. Смирнов, В.И. Мясников // Датчики и системы - Москва, 2007. - №11. - С. 21-25.
2.Смирнов, А.В. Измеритель уровня затрубной жидкости нефтедобывающей скважины, использующий сложные сигналы / А.В. Смирнов, В.И. Мясников // Вестник Чувашского университета - Чебоксары: ЧГУ, 2007. - №2. - С. 261-264.
3.Способ обработки сигнала Баркера при его обнаружении / А.В. Смирнов: Пат. 2332707 Рос. Федерация №2006134756: заявл. 02.10.06; опубл. 27.08.08.
Работы, опубликованные в других изданиях
4.Смирнов, А.В. Синтез акустической модели затрубного пространства нефтедобывающей скважины / А.В. Смирнов, В.И. Мясников // Вестник Марийского государственного технического университета - Йошкар-Ола: МАРГТУ, 2007. - №1. - С. 90-96.
5.Смирнов, А.В. Применение полунатурного моделирования для синтеза акустической модели затрубного пространства нефтедобывающей скважины / А.В. Смирнов, В.И. Мясников // Измерение, контроль, информатизация: Материалы восьмой международной научно-технической конференции. - Барнаул: АЛТГТУ, 2007. - С. 71-77.
6.Смирнов, А.В. Применение кодирования зондирующего сигнала при измерении уровня затрубной жидкости скважин / А.В. Смирнов // Тезисы докладов международной молодежной научной конференции «XIV Туполевские чтения». - Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева, 2006. - С. 66-68.
7.Смирнов, А.В. Адаптивный алгоритм работы стационарного измерителя уровня затрубной жидкости нефтедобывающих скважин / А.В. Смирнов, Е.В. Раннев // Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Йошкар-Ола: МАРГТУ, 2007. - С. 80-83.
8.Смирнов, А.В. Определение уровня затрубной жидкости нефтедобывающих скважин при наличии импульсных помех / А.В. Смирнов // Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе: сборник материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Йошкар-Ола: МАРГТУ, 2008. - С. 89-93.
9.Смирнов, А.В. Выбор зондирующего сигнала измерителя уровня затрубной жидкости нефтедобывающих скважин / А.В. Смирнов // Материалы научной конференции профессорско-преподавательского состава, посвященной 75-летию МАРГТУ. - Йошкар-Ола: МАРГТУ, 2007. - С. 57-62.
Свидетельства об отраслевой регистрации разработки
12.Программа настройки параметров акустической модели затрубного пространства нефтедобывающей скважины «MHC 1.0»: свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 8406 / А.В. Смирнов. - №50200701145; опубл. 28.05.2007; Инновации в науке и образовании № 5(28). - С. 38.
13.Адаптивный алгоритм работы стационарного измерителя уровня затрубной жидкости нефтедобывающих скважин «AWLM-1.0»: свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 9510 / А.В. Смирнов. - №50200702513; опубл. 25.11.2007; Инновации в науке и образовании № 11(34). - С. 27.