Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/57114
Title: Система управления устройством контроля притока флюида в скважине
Other Titles: System of device for controlling fluid injection in a well
Authors: Исмаков, Рустэм Адипович
Денисова, Екатерина Всеволодовна
Черникова, Марина Алексеевна
Сидоров, Сергей Павлович
Ismakov, Rustem Adipovich
Denisova, Ekaterina Vsevolodovna
Chernikova, Marina Alekseevna
Sidorov, Sergey Pavlovich
Keywords: устройство контроля притока; горизонтальная скважина; нейронные сети; матричный подход; моделирование; inflow control device; horizontal well; neural networks; matrix approach; modeling
Issue Date: 2019
Publisher: Томский политехнический университет
Citation: Система управления устройством контроля притока флюида в скважине / Р. А. Исмаков [и др.] // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330, № 11. — [С. 192-198].
Abstract: Актуальность исследования состоит в том, что решением преждевременного прорыва воды или газа в горизонтальной скважине из-за неоднородности профилей притока вдоль оси горизонтального ствола, является изменение пластового давления на различных участках, а также при разработке контактных месторождений, особенно по мере истощения залежи, могут служить устройства контроля притока флюида. Различают активные Interval Control Valve (ICV) или пассивные Inflow Control Device (ICD) устройства. Устройства ICD способны выровнять приток вдоль горизонтальной скважины за счет создания дополнительного сопротивления потоку жидкости, зависящего от величины притока на данном горизонтальном участке. Недостаток современных ICD в том, что они не имеют возможности регулирования и приведения пассивных устройств в действие после установки в стволе скважины. В связи с тем, что имеются риски связанные с неопределенностью в описании свойств пласта, которые присутствуют на всех стадиях разработки месторождения недостаток ICD оказывается существенным. Системы ICV приводятся в действие дистанционно с поверхности скважины, но не способны определять характер поступающего флюида (нефть, газ, вода) в скважину и принимать решение в автоматическом режиме. Цель: разработка новой конструктивной схемы устройства контроля притоком с возможностью непрерывного мониторинга характера поступающей жидкости, и программного обеспечения для управления клапаном с устья скважины. Объекты: горизонтальная скважина и устройство контроля притоком флюида. Методы: имитационное моделирование Simulink, нейронные сети, матричные методы, методы линеаризации нелинейных уравнений. Результаты. Предложена новая конструктивная схема устройства контроля притока в горизонтальной скважине, позволяющая непрерывно оценивать характер поступающего флюида. Данная конструкция позволяет в автоматическом режиме регулировать положение исполнительного механизма по данным измерительных приборов. Дано математическое описание работы клапана. Разработана модель клапана в среде моделирования Simulink, с использованием матричного подхода и нейронных сетей, для построения качественной зависимости положения клапана от значения создаваемого перепада давления. Приведены результаты работы блока нейронной сети и конечный результат моделирования.
The relevance of the research is in the fact that fluid flow control devices can serve as a practical solution to premature breakthrough of water or gas in a horizontal well due to heterogeneity of inflow profile along the axis of the horizontal trunk, changes in reservoir pressure at various sites, as well as development of contact fields, especially as the deposits are depleted, serve as fluid control devices. There are active Interval Control Valve (ICV) or passive Inflow Control Device (ICD). ICD devices are able to equalize the inflow along the horizontal well, creating additional resistance to fluid flow, depending on the amount of inflow in this horizontal section. The drawback of modern ICDs is that they do not have the ability to regulate and activate ICD after installation in the wellbore. This creates certain risks associated with the uncertainty in description of reservoir properties that are present at all stages of field development. ICV systems are operated remotely from the surface of the well, but are not able to determine the nature of the incoming fluid (oil, gas, water) into the well and make a decision in automatic mode. Objects of the research are a horizontal wells and a fluid flow control device. Methods: simulation Simulink, neural networks, matrix methods, methods of linearization of nonlinear equations. The main aim of the research is to development of a new design scheme of the inflow control device, with the possibility of continuous monitoring of the nature of the incoming liquid, and software for controlling the valve with the wellhead. Results. The authors have proposed a new design scheme of inflow control device in a horizontal well, which helps continuous assessment the nature of the incoming fluid. This design allows you automatically adjust the position of the actuator mechanism, as reported by measuring instruments. The mathematical description of the valve operation is given. The model of the valve was developed in Simulink simulation environment, using the matrix approach and neural networks, to build a qualitative dependence of the valve position on pressure drop value. The results of the neural network block operation and the final result of modeling are presented.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/57114
ISSN: 2413-1830
Appears in Collections:Известия ТПУ

Files in This Item:
File SizeFormat 
bulletin_tpu-2019-v330-i11-20.pdf550,2 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.