УДК 622.692.1
Комплекс технологических решений по повышению надежности промыслового транспорта нефти
© Коллектив авторов, 2009
B.Н. Зиновьев, С.Н. Грицишин (ОАО «Татнефть»), М.И. Амерханов, Р.Б. Фаттахов, А.Н. Береговой (ТатНИПИнефть), Р.А. Ахметшин (НГДУ «Джалильнефть»),
C.В. Любецкий (НГДУ «Лениногорскнефть»)
Complex of technological decisions on increase of reliability of field transportation of oil
V.N. Zinovjev, S.N. Gritsishin (Tatneft OAO), M.I. Amerkhanov, R.B. Fattakhov, A.N. Beregovoy (TatNIPIneft), R.A. Akhmetshin (Dzhalilneft NGDU), S.V. Lyubetsky (Leninogorskneft NGDU)
The way of an estimation of field pipelines technical state by means of neuronet systems of an artificial intelligence is considered. Realization of the described methodical approach in a complex with the technical decisions, developed in Tatneft OAO, has provided for the period from 2001 during reconstruction the reduction of oil pipelines length more than 1000 km.
На поздней стадии разработки нефтяных месторождений формируется новая концепция развития системы нефте-сбора, которая предусматривает ее масштабную реконструкцию. При этом под реконструкцией понимают не просто замену изношенных коммуникаций, а прежде всего оптимизацию структуры системы нефтесбора на основе анализа таких факторов, как:
- неравномерность распределения остаточных запасов;
- изменение направлений внутрипромыслового транспорта;
- рост обводненности, изменение объемов и качества добываемой жидкости;
- необходимость модернизации систем учета продукции скважин и товарной продукции;
- рост требований к контролю и управлению работой скважин;
- взаимодействие с системой подготовки, транспорта и закачки воды в пласт;
- необходимость выполнения жестких экологических требований.
Ранее приоритетность вывода объектов системы нефтесбора на реконструкцию и капитальный ремонт определялась исходя из оценки технического состояния промысловых трубопроводов, включающей определение групп технико-технологических и экономических показателей фактического состояния данных объектов. В рамках нового подхода эффективность и точность способа определения технического состояния трубопроводов повышаются за счет увеличения числа исходных параметров, характеризующих условия работы системы трубопровод - нефтяная скважина, выявления основных критериев, влияющих на техническое состояние трубопровода с помощью нейросетевой системы искусственного интеллекта, адаптированной на основе учета фактической информации о состоянии работы системы трубопровод - нефтяная скважина.
По предлагаемой методике, кроме технико-технологических и экономических, учитываются следующие группы показателей:
- геолого-эксплуатационные - состояние объектов разработки, остаточные извлекаемые запасы нефти, темп разработки, состояние эксплуатационной колонны;
- экологические - наличие водоохранных зон, лесов, болот, населенных пунктов.
Затем готовятся обучающие выборки из исходных фактических данных для обучения нейросетевой системы искусственного интеллекта, осуществляется ее обучение, выявляются основные критерии, в наибольшей степени влияющие на техническое состояние промысловых подземных трубопроводов, рассчитывается приоритетность вывода объектов системы нефтесбора на реконструкцию и капитальный ремонт с помощью обученной нейросетевой системы искусственного интеллекта.
Нейросетевая система основана на самостоятельных узлах анализа, соединенных между собой. Она не использует никаких правил вывода для решения задачи и не программируется. Обучение нейросетевой системы осуществляется на примерах. Для объектов, характеризующихся большим числом входных параметров, применение подобной системы способно повысить качество оценки, основанное на выявляемых скрытых закономерностях в многомерных данных. Результат представляет собой ранжированную классификацию.
Основным преимуществом способа оценки технического состояния промысловых подземных трубопроводов с помощью нейросетевой системы искусственного интеллекта по сравнению с сопоставительным анализом является способность совокупного учета влияния множества не доступных прямому выявлению функциональных зависимостей. Программные средства основаны на нейронной сети Neuro Shell фирмы Ward Systems Group, Inc.
Приведем пример оценки технического состояния промысловых подземных трубопроводов нефтяного месторождения.
1. Собираются фактические данные и с помощью диагностики определяются порывы участка трубопровода вследствие потери
с
ю а
И
ЕЕ .^о
Р X
О 1—
1— С\1
металла, суточная производительность по нефти, срок эксплуатации трубопровода с момента пуска, концентрация порывов участка (по причине коррозии) на 1 км трубопровода, наличие участков, не соответствующих требованиям проекта и СНиП, остаточные извлекаемые запасы нефти, состояние эксплуатационной колонны, близость водоохранных зон, лесов первой группы, болот, населенных пунктов, гарантированный экономический эффект от проведения реконструкции системы нефтесбора.
2. Строятся обучающие выборки для нейросетевой системы (табл. 1). В данном примере использовалось шесть исходных параметров для более тысячи скважин одного из НГДУ.
3. Полученные данные вводятся для обучения нейросетевой системы искусственного интеллекта.
4. Обучается нейросетевая система и определяются наиболее важные влияющие критерии (рис. 1).
0,1 0,26 № 0,15 011 0.05
Ш I ■
■
1 1
1 В 4 г Ё (1 и Л 1 1 а I { | Н V»
Рис. 1. Критерии влияния
5. Рассчитывается приоритетность вывода объектов системы нефтесбора на реконструкцию и капитальный ремонт. Результаты расчетов представлены в табл. 2.
Как отмечалось, при реконструкции необходимо оптимизировать структуру трубопроводной сети. Использование индивидуальных замерных устройств (например, типа СКЖ), устанавливаемых на устье скважин, позволяет организовать сбор нефти от скважин до пункта сбора - дожимной насосной станции (ДНС) по кратчайшему расстоянию без применения групповых замерных установок (ГЗУ) [1] . В наибольшей степени на промыслах реализуется комбинированная схема (рис. 2), при которой от части скважин продукция подается на ГЗУ, а обособленная группа скважин (формируемая по специальному алгоритму) с индивидуальными замерными устройствами соединена общим промысловым трубопроводом с автоматизированной групповой замерной установкой. При
Таблица 2
Порядок вывода на реконструкцию Оценка Объект
технического состояния в начале трубопровода в конце трубопровода
1 0,85 Скв. 6 ГЗУ 35А
2 0,9 Скв. 1825 ГЗУ 1929
3 1,1 Скв. 1049 ГЗУ 9313
1074 4,82 Скв. 12455 ГЗУ 44А
1075 4,84 Скв. 12460 ГЗУ 30А
НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО 02'2009 117
3 1 у \ \ \ 5 / / * / J 3 ^^ гЧ7
2 /Ч 1 у и_ чет!
*Jr JT- ) ———J
/г Г На ДОС 2
/ 2 { j /
Рис. 2. Пример оптимизированной комбинированной схемы нефтесбора:
1 - скважины; 2, 4 - выкидные линии; 3 - оптимизированные участки с обособленной группой скважин; 5 - индивидуальные замерные устройства; 6 - ГЗУ
этом общий промысловый трубопровод проложен по трассе с минимальными гидравлическими сопротивлениями [2, 3]. Такое решение позволяет сократить протяженность трубопроводной
сети, снизить энергетические затраты на транспорт и обеспечить стабильную замеряемость продукции скважин на промысле. Реализация описанного методического подхода к выбору объектов нефтесбора и их оптимизации в комплексе с техническими решениями, разработанными в ОАО «Татнефть», за период с 2001 г обеспечила в процессе реконструкции сокращение протяженности нефтепроводов более чем на 1000 км.
Список литературы
1. А.с. РФ № 8043, МПК6 E 21 B 43/00. Система автоматизированного сбора и транспорта продукции скважин/Ш.Ф. Тахаутдинов, Е.П. Жеребцов, А.Н. Авраменко и др.; заявитель и патентообладатель НГДУ «Бавлынефть» ОАО «Татнефть». - № 98105256/20; заявл. 30.03.98; опубл. 16.10.98. - Б.И. - № 10.
2. Патент РФ № 32190, МПК7 E 21 B 43/12. Система сбора продукции нефтяных сква-жин/Н.Г. Ибрагимов, В.Г. Фадеев, Р.Р. Иба-туллин, и др.; заявитель и патентообладатель ОАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина. - № 2003113871/20; заявл. 14.05.03; опубл. 10.09.03. -Б.И. - № 25.
3. РД 159-39.0-312-03. Методические указания по оптимизации реконструкции системы промыслового нефтесбора. - Бугульма, ТатНИПИнефть. - 2003.
Новая книга по технологии разобщения нефтяных пластов
Гилязов Р.М., Рахимкулов Р.Ш., Гилязов А.Р.
Разобщение пластов в нефтяных и газовых скважинах на поздней стадии разработки месторождений. - Уфа: Башгеопроект, 2008. - 440 с.: ил. ISBN 978-5-903404-05-6
В книге рассмотрены современное состояние разобщения нефтеводогазоносных пластов, механизм преждевременного обводнения скважин, предложены пути решения проблемы надежного разобщения пластов при креплении эксплуатационных колонн на поздней стадии разработки нефтяных месторождений. Описаны современные технологии цементирования наклонно направленных и горизонтальных скважин, а также боковых стволов. Представлены результаты комплексных исследований реологии тампонажных растворов и гидравлики цементирования обсадных колонн. Даны методы расчета технологических процессов на базе новейших промысловых, лабораторных и теоретических исследований. Приведены сведения о технических средствах и тампонажных материалах для разобщения пластов. Обобщен опыт реализации технологий на промыслах.
Книга предназначена для научных работников и технологов буровых и нефтедобывающих предприятий.
По вопросам приобретения книги обращаться к авторам: тел. (347) 227 06 11
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.