Способ стабилизации многофазного потока, контроллер и способ стабилизации производительности установки для добычи нефти и газа

006039 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу, основанному на использовании контроллера динамической обратной связи для стабилизации многофазного потока в гидравлической линии, такой как трубопровод, стояк или выкидная линия (отводной трубопровод, идущий от скважины), когда нестабильность многофазного потока обусловлена образованием жидких пробок. Изобретение относится также к контроллеру динамической обратной связи, который обеспечивает выполнение операций указанного способа, и к применению способа по изобретению в качестве способа стабилизации производительности установки для добычи нефти или газа. Уровень техники Нефть, добываемая посредством морских буровых установок, транспортируется по трубопроводам в виде сложной смеси нефти, газа, воды и песка. Один из распространенных режимов подачи, известный как "пробковое течение", соответствует случаю, когда смесь движется по трубопроводам нерегулярным образом и содержит концентрированную массу, которая называется жидкой пробкой. В многофазных гидравлических линиях типа трубопроводов, стояков (вертикальных секций или участков) или выкидных линий в случае пониженных расходов и/или изменения соотношения газ/нефть по сравнению с проектными значениями имеют место нестабильности пробкового течения (соответствующего перемещению значительной массы жидкости, за которой следует некоторое количество газа),обусловленные особенностями рельефа или конструкции трубопровода. Пробковое течение, обусловленное названными нестабильностями, часто именуется как интенсивное или усиленное образование пробок. Явление образования пробкового течения рассмотрено в работеYehuda Taitel, "Stability of Severe Slugging", Int. Journal of Multiphase Flow, Vol. 12, No. 2, pp. 203-217,1986. Пробковое течение, обусловленное особенностями рельефа и конструкции трубопровода, возникает периодически, по мере того как жидкость (представляющая собой нефть и воду) скапливается в нижних частях трубопроводов/стояков (см. фиг. 11-IV). В какой-то момент жидкость начинает ограничивать прохождение газа. В этой ситуации небольшое количество газа проходит в виде пузырьков через жидкую пробку; однако основная часть газа накапливается перед скоплением жидкости, что приводит к повышению давления выше по течению (т.е. перед скоплением см. фиг. 11-I). Как следствие, давление газа выше скопления жидкости становится равным давлению ниже этого скопления плюс падению гидравлического давления на скоплении жидкости (в соответствии с балансом статических сил). Однако когда повышение давления перед скоплением жидкости становится больше, чем повышение давления ниже этого скопления, скопление начинает двигаться (фиг. 11-II) с формированием жидкой пробки, движущейся с ускорением. Следует отметить, что описанное условие может быть выполнено до того, как фронт жидкой пробки достигнет крайней по течению точки на профиле трубопровода. В зависимости от условий работы и профиля трубопровода подвижная жидкая пробка может самоликвидироваться или достичь выходного конца трубопровода/стояка. В ситуации, когда задний фронт скопления жидкости входит в вертикальные секции гидравлической линии (фиг. 11-III), имеет место быстрое повышение скорости потока жидкости в связи с уменьшением гидростатического напора как следствие образования столба жидкости. При этом образуется жидкая пробка, которая транспортируется к выходному концу трубопровода. Когда же газ, находившийся позади этой жидкой пробки, выходит из трубопровода/стояка, остаточная жидкость в стояке возвращается на ее дно или перемещается назад по профилю трубопровода. После этого весь описанный процесс повторяется, т.е. в результате имеет место нестабильный цикл многофазного потока, на протяжении которого скорость потока жидкости в течение короткого временного интервала изменяется от нуля до значительного уровня по мере того, как жидкая пробка проходит некоторую фиксированную точку на трубопроводе. Описанный режим характерен для интенсивного образования пробок (обусловленного рельефом/конструкцией трубопровода). Для пробкового течения, обусловленного рельефом/конструкцией трубопровода, соответствующие скопления жидкости вызываются влиянием рельефа, которое находит отражение в профиле трубопровода (в его как морской, так и береговой частях). Пробковое течение, обусловленное вертикальной секцией ("стояком"), имеет место в зонах,в которых трубопровод покидает морское дно для выхода на поверхность (не доходя до берега). В длинных стояках могут иметь место специальные динамические эффекты, вызываемые фазовыми переходами жидкость-газ в связи со значительным падением давления внутри стояка. Различные профили стояков также могут влиять на динамику образования жидкой пробки внутри стояка. Нестабильность потока создает ряд проблем для производственного процесса на буровых скважинах, расположенных выше по течению потока, и для перерабатывающей установки, расположенной ниже по течению потока. Среди этих проблем можно отметить следующие. Значительные помехи для работы сепаратора, вызывающие: ограничения производительности сепаратора вследствие необходимости наличия большего операционного резерва для достижения требуемой сепарации; плохое качество сепарации (перенос воды к выходному трубопроводу) в связи с быстро изменяющейся скоростью подачи потока в сепаратор; непостоянное качество воды на выходе из сепаратора, обусловленное низким качеством сепарации,-1 006039 создающее значительные проблемы для расположенной за сепаратором системы обработки воды и способное привести к нарушениям правил охраны окружающей среды. Значительные и быстро изменяющиеся нагрузки на компрессор, приводящие: к неэффективной работе компрессора; к ограничению производительности компрессора вследствие необходимости наличия большего операционного резерва для того, чтобы справиться с накапливанием газа за жидкой пробкой; к случайным вспышкам из-за ограниченной компрессионной способности. Ограниченная производительность скважин, расположенных выше по течению потока. Колебания давления в трубопроводе или на входе в его первую вертикальную секцию сказываются также на буровых скважинах, приводя к падению производительности скважин вследствие снижения подъемной мощности. Для нефтяных скважин, работающих газлифтным методом, может возникнуть проблема, называемая "стыковка с обсадной трубой" (casing heading). Однако функционирование подобных скважин отличается от пробкового течения в трубопроводах, стояках и скважинах в следующем отношении: динамические взаимодействия при стыковке с обсадной трубой происходят между потоком газа (подаваемого вдоль обсадной трубы) и потоком в компрессорной колонне (в гидравлической линии). При этом в скважинах, работающих газлифтным методом, для управления процессом могут быть использованы параметры инжекции газа (в определенной точке), что обеспечивает дополнительную степень свободы. Имеется четыре главных направления для устранения или уменьшения эффектов пробкового течения: 1. конструктивные изменения; 2. изменения параметров работы; 3. использование специальных мер; 4. способы управления, в том числе: управление объемом подачи к сепараторному модулю,разрушение пробки,активное управление пробкой. В качестве типичного подхода, который предусматривает конструктивные изменения, можно назвать технологию, требующую установки (в береговой части трубопровода) ловушек для пробок. Подобные конструктивные изменения имеют недостаток, заключающийся в необходимости значительных капиталовложений. Другим примером того же подхода является увеличение размеров первой ступени сепараторов с целью создания буферных мощностей. Для уже существующих установок, в которых возникают проблемы, связанные с пробковым течением, а также для компактных сепараторных модулей такие конструктивные изменения будут давать лишь ограниченный эффект в отношении стабильности течения. Вместе с тем, данный метод может привести к сбоям в работе компрессоров в связи с большими и быстрыми изменениями в объеме потока, поступающего на сепараторы, в связи с нестабильностью многофазного потока. Примером изменения рабочих параметров является перекрытие трубопровода до такой степени, что рабочая точка окажется за пределами режима нестабильного течения. Однако подобное изменение может иметь недостаток, состоящий в уменьшении выходного потока до уровня, существенно меньшего, чем пропускная способность трубопровода. Кроме того, могут возникнуть сильные изменения давления в различных участках трубопровода. Под специальными мерами в данном случае понимаются выполняемые оператором расчеты, основанные на определенных правилах. Такие расчеты часто используются на начальном этапе эксплуатации трубопровода, стояка или выкидной линии. Применение подобных расчетов может до некоторой степени уменьшить образование пробок и понизить колебания давления в гидравлической линии. Однако при этом возникает проблема, состоящая в том, что такие расчеты, основанные на установленных правилах,могут ослабить образование жидких пробок только для некоторых режимов работы, тогда как эти режимы могут изменяться в широких пределах. Среди известных способов управления можно отметить следующие. Управление расходом (производительностью) применительно к потоку, поступающему в систему управления процессом в сепарационном модуле. В соответствии с этим подходом производится дросселирование жидкой пробки в сепарационном модуле. Подобный способ, в котором используются результаты измерения параметров процесса внутри сепарационного модуля, описан в патенте США 5256171. В патенте CША 5544672 рассматривается разрушение жидкой пробки с учетом результатов измерений, выполненных ниже точки образования жидкой пробки. При этом при наличии жидкой пробки производится перекрытие клапана, управляющего расходом в трубопроводе. Таким образом, под традиционными способами управления обычно понимают уменьшение расхода в трубопроводе или дросселирование жидкой пробки. Традиционные способы управления способны уменьшить отрицательные эффекты образования жидкой пробки и вариации расхода в трубопроводе. Однако при использовании таких способов остается проблема стабилизации многофазного потока по всей длине гидравлической линии, а не просто ослабление влияния жидкой пробки в единственной точке-2 006039 этой линии, в типичном случае у выходного конца линии. Еще одна проблема, связанная с традиционными способами управления, состоит в том, что они не подтвердили свою эффективность в отношении стабилизации многофазного потока, особенно в гидравлических линиях, включающих в себя удаленные платформы для размещения устьевой части скважины или подводные скважины. Сущность изобретения С учетом рассмотренных выше проблем можно сделать вывод о наличии потребности в более эффективном способе стабилизации многофазного потока в условиях образования жидкой пробки. Соответственно задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в разработке способа, обеспечивающего стабилизацию многофазного потока в гидравлической линии в ситуации, когда нестабильность обусловлена, по меньшей мере, одной жидкой пробкой. Производится измерение давления или температуры в точке, расположенной выше точки, в которой образуется основная часть жидкой пробки. Результат измерения давления или оценка давления, определенная по результатам измерения температуры, подается в контроллер динамической обратной связи, который рассчитывает выходной сигнал, управляющий по меньшей мере одним управляющим клапаном. Как следствие, многофазный поток стабилизируется по всей длине гидравлической линии. Под гидравлической линией понимается линия, по которой происходит транспортирование многофазной смеси нефти, газа и воды. Примерами такой линии являются трубопровод, стояк или выкидная линия. Еще одна задача, решаемая изобретением, заключается в создании контроллера динамической обратной связи, который обеспечивает выполнение операций описанного способа, в том числе выполнение закона управления. Под управляющим клапаном в данном описании понимается клапан (или задвижка), снабженный исполнительным механизмом, пригодным для осуществления автоматического управления. Так, в качестве исполнительного механизма может быть использован электродвигатель с контролем положения,шаговый двигатель или пневматический исполнительный компонент. Одно из достоинств настоящего изобретения заключается в том, что оно улучшает стабильность рабочих параметров оборудования, обеспечивающего поставку нефти и/или газа. В частности, изобретение существенно уменьшает возмущения в скорости подачи материала для осуществления сепарации благодаря устранению вариаций расхода на выходе гидравлической линии, которая соединяет скважины и удаленную установку производственного комплекса. Еще одно преимущество изобретения перед традиционным методом управления заключается в том,что оно уменьшает колебания давления на входе гидравлической линии. Это стабилизирует многофазный поток в гидравлической линии по всей ее длине. Как следствие, использование изобретения позволяет повысить производительность, например, применительно к добывающей платформе. Кроме того, по сравнению с обычными способами изобретение сокращает число случаев образования жидких пробок в гидравлической линии. Таким образом, изобретение позволяет более эффективно использовать энергию в гидравлической линии для транспортировки многофазной смеси нефти, газа и воды. Это контрастирует с выделением энергии из системы в виде неконтролируемых выбросов в моменты прохода жидкой пробки за выходной конец гидравлической линии, например за выходной конец вертикальной секции (стояка). Дальнейшее преимущество изобретения по сравнению с обычными способами, основанными на конструктивных изменениях, состоит в том, что оно не требует установки нового технологического оборудования. Как следствие, отпадает необходимость в значительных капиталовложениях. Однако при этом предполагается, что должна быть обеспечена возможность измерения давления или температуры по меньшей мере в одной точке, расположенной выше по течению относительно точки, в которой происходит образование основной части жидкой пробки. Принимается также, что в гидравлической линии имеется по меньшей мере один управляющий клапан. Задача, решаемая изобретением, может быть сформулирована также как создание способа, предусматривающего использование контроллера динамической обратной связи, представляющего собой контроллер, принимающий несколько входных переменных и вырабатывающий единственный выходной сигнал, реагирующий на периодические вариации измеряемых переменных. Дальнейшая задача изобретения состоит в стабилизации многофазного потока в любой точке гидравлической линии. Перечисленные задачи решены использованием настоящего изобретения, характеризуемого пунктами 1-16 прилагаемой формулы изобретения. В частности, способ стабилизации многофазного потока в гидравлической линии, нестабильность которого обусловлена наличием по меньшей мере одной жидкой пробки, охарактеризован в независимом пункте 1 формулы изобретения. Независимый пункт 17 характеризует контроллер динамической обратной связи, тогда как пункт 19 характеризует применение способа стабилизации многофазного потока в качестве способа стабилизации производительности установки для добычи нефти или газа.-3 006039 Перечень фигур чертежей Перечисленные и другие преимущества настоящего изобретения, а также его различные аспекты станут более понятны из нижеследующего подробного описания изобретения и прилагаемых чертежей. Фиг. 1 соответствует схематичному представлению топологии гидравлической линии типа трубопровода между буровой платформой (буровым основанием) и эксплуатационной платформой (эксплуатационным основанием). На фиг. 2 а схематично иллюстрируется принцип расчета для осуществления посредством обратной связи активного управления пробковым течением в гидравлической линии. Из данной фигуры видно также, что измерение переменной, соответствующей давлению, производится выше по течению потока,чем точка или зона, в которой образуется основная часть жидкой пробки. В соответствии со способом по изобретению используется контроллер динамической обратной связи для того, чтобы закрывать/открывать управляющий клапан, также показанный на фиг. 2 а. На фиг. 2b схематично иллюстрируется альтернативный вариант расчета для активного управления посредством обратной связи пробковым течением в гидравлической линии. На фиг. 3 изображены различные блоки, используемые при проведении расчета для активного управления посредством обратной связи пробковым течением в гидравлической линии применительно к случаю, когда этот расчет производится в соответствии со способом по изобретению. На фиг. 4 представлены различные режимы работы контроллера и переходы между ними при проведении расчета для активного управления посредством обратной связи с целью стабилизировать многофазный поток при наличии жидких пробок в гидравлической линии. Фиг. 5 иллюстрирует моделирование многофазного потока, обусловленного особенностями рельефа. В верхней части этой фигуры показаны значения давления РТ 1 и РТ 2 соответственно на входном и выходном участках трубопровода. В нижней части показаны расходы газа и жидкости на выходе трубопровода. Из данной фигуры видно, что при наличии жидких пробок и при применении известных способов стабилизации многофазный поток является нестабильным. Фиг. 6 иллюстрирует моделирование многофазного потока, обусловленного особенностями рельефа. Каждая линия соответствует графику объемной доли жидкой фракции по длине трубопровода. Замеры производятся с минутным интервалом. Из данной фигуры видно, что при наличии жидких пробок и при применении известных способов стабилизации многофазный поток является нестабильным. Фиг. 7 показывает, как контроллер, осуществляющий активную обратную связь, стабилизирует пробковое течение, обусловленное особенностями рельефа. В верхней части этой фигуры показаны значения давления РТ 1 и РТ 2 соответственно на входном и выходном участках трубопровода. В нижней части показаны расходы газа и жидкости на выходе трубопровода. В средней части показан выходной сигнал U1 контроллера, подаваемый на управляющий клапан 2. Фиг. 8 иллюстрирует влияние контроллера динамической обратной связи в соответствии с изобретением на стабилизацию потока применительно к тому же трубопроводу, что и на фиг. 7, и для аналогичных условий. На фиг. 8 представлены 240 графиков, характеризующих объемную долю жидкой фракции, однако она имеет вид одиночного графика. Фиг. 8 следует сопоставить с фиг. 6, соответствующей случаю образования жидких пробок при отсутствии контроллера динамической обратной связи. Фиг. 9 иллюстрирует запуск и функционирование управления обратной связью в гидравлической линии, такой как трубопровод. Верхняя часть фиг. 9 отображает значения давления РТ 1 и РТ 2 на входном и выходном участках соответственно, а также скользящие средние для этих же величин за период 12 ч. В нижней части фиг. 9 показан выходной сигнал U1 контроллера. Фиг. 9 построена по результатам и измерениям, полученным при испытании изобретения применительно к морской ("оффшорной") нефтяной эксплуатационной установке. Фиг. 10 иллюстрирует запуск и функционирование управления обратной связью в гидравлической линии, такой как трубопровод. В верхней части фигуры показан расход газа на входе в трубопровод. В нижней части фигуры показан расход жидкости на входе в трубопровод. Приведены скользящие средние как за 30 мин, так и за 8 ч. Фиг. 11 иллюстрирует четыре стадии цикла интенсивного образования жидкой пробки. На фиг. 12 показан профиль трубопровода с глубоководной вертикальной секцией (стояком). На фиг. 13 представлен цикл интенсивного образования жидкой пробки в глубоководной вертикальной секции. Видно, что при наличии жидких пробок и при применении известных способов стабилизации многофазный поток является нестабильным. Фиг. 14 иллюстрирует влияние подавления пробкового течения, обусловленного интенсивным образованием пробки. Видно, что при наличии жидких пробок и при применении известных способов стабилизации многофазный поток является нестабильным. Фиг. 15 также иллюстрирует влияние подавления пробкового течения, обусловленного интенсивным образованием пробки. Видно, что при наличии жидких пробок и при применении известных способов стабилизации многофазный поток является нестабильным. Закрывание управляющего клапана ослабляет образование жидких пробок, но поток не становится стабильным. На фиг. 16 показаны графики объемной доли жидкой фракции на протяжении одного цикла проб-4 006039 кового течения по длине профиля гидравлической линии (показанного в нижней части фигуры). На фиг. 17 показан эффект подавления пробкового течения, обусловленного интенсивным образованием жидких пробок. На фиг. 18 (верхняя часть) показаны графики объемной доли жидкой фракции, полученные в течение одного цикла пробкового течения. В нижней части данной фигуры показан профиль соответствующей гидравлической линии. Фиг. 19 показывает, как применение активного управления посредством динамической обратной связи согласно изобретению способствует предотвращению образования жидкой пробки в многофазном потоке при наличии глубоководного стояка. На фиг. 20 (верхняя часть) показаны графики объемной доли жидкой фракции в случае использования контроллера активной обратной связи по изобретению. В нижней части данной фигуры показан профиль соответствующей гидравлической линии. На фиг. 21 показана работа контроллера динамической обратной связи в режимах запуска, функционирования и выключения применительно к наличию глубоководной секции. На фиг. 22 (верхняя часть) показаны графики объемной доли жидкой фракции при функционировании контроллера активной обратной связи по изобретению. В нижней части данной фигуры показан профиль соответствующей гидравлической линии. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На фиг. 1 дается схематичное топологическое представление основанной на настоящем изобретении системы 3 управления гидравлической линией. Из фиг. 1 видно также, что в качестве примера гидравлической линии 8 может служить трубопровод между буровой платформой 1 и эксплуатационной платформой 7. Могут использоваться также несколько параллельных гидравлических линий 4. В случае,когда гидравлическая линия 8 соединена с эксплуатационной платформой 7, эта платформа содержит компрессор 6, а также сепараторы 5 а и 5b первой и второй ступеней соответственно. В соответствии с изобретением способ стабилизации многофазного потока в гидравлической линии 8 а (см. фиг. 2 а), нестабильность которой обусловлена образованием по меньшей мере одной жидкой пробки 8b, включает в себя следующие операции: непрерывно измеряют одну переменную 26, соответствующую давлению в точке, лежащей выше точки, в которой образуется основная часть жидкой пробки 8b,подают по меньшей мере одну указанную переменную в контроллер 9 динамической обратной связи,непрерывно рассчитывают выходной сигнал 11 контроллера 9 динамической обратной связи,управляют открыванием управляющего клапана 2 в указанной гидравлической линии 8 а, обеспечивая стабилизацию многофазного потока по всей гидравлической линии 8 а. На фиг. 2 а схематично иллюстрируется принцип действия контроллера 9 динамической обратной связи для стабилизации многофазного потока в гидравлической линии 8 а, такой как трубопровод и/или стояк. В качестве примера гидравлическая линия соединяет буровую платформу 1 и эксплуатационную платформу 7. Многофазный поток содержит жидкость и газ. Однако рассматриваемый вариант изобретения не ограничивается трубопроводами, идущими от буровых к эксплуатационным платформам, но применим также к любым гидравлическим линиям, например, отходящим от подводного манифольда. На фиг. 2 а дано также схематичное изображение жидкой пробки 8b. Контроллер 9 динамической обратной связи построен таким образом, что он стабилизирует поток в гидравлической линии 8 а с помощью, как это показано на фиг. 2 а, управляющего клапана 2 с автоматическим управлением. Способ в соответствии с изобретением основан на использовании переменной РТ 1 (обозначенной на фиг. 2 а как 26), характеризующей давление в точке, лежащей по направлению потока выше, чем любая жидкая пробка. Переменная РТ 1 является результатом измерения давления; в качестве альтернативы может служить измерение температуры, из которого может быть рассчитано значение давления. Еще одна альтернатива состоит в расчете давления по результатам каких-либо иных измерений. В качестве примера исходной величины для расчета переменной, соответствующей давлению, можно назвать результаты одного измерения на входе гидравлической линии и одного измерения выше или ниже управляющего клапана. В частности, можно проводить измерения давления РТ 1 26 на входе 12 (см. фиг .1) или в некоторой точке, расположенной выше управляющего клапана 2 для того, чтобы определить колебания давления выше жидкой пробки 8b. На фиг. 2b схематично иллюстрируется альтернативный вариант контроллера 9 динамической обратной связи для стабилизации многофазного потока в трубопроводе или в стояке 8 а между буровой платформой 1 и эксплуатационной платформой 7. Использование каждой из измеряемых переменных,обозначенных на фиг. 2b, повышает эффективность данного варианта осуществления изобретения. Эти переменные включают в себя следующие измерения. Измерения давления РТ 2 27 на выходном участке трубопровода выше расположения управляющего клапана 2.-5 006039 Определение разности давлений на всей длине трубопровода 8 а или на его части по результатам двух измерений давлений РТ 1 26 и РТ 2 27. Измерения расхода FT1 28 на входном участке или в какой-либо точке, лежащей выше выхода 13,характеризующие колебания расхода выше жидкой пробки 8b. Измерения расхода FT2 29 на выходном участке 13 выше управляющего клапана 2. Измерения могут производиться как на надводных, так и на подводных трубопроводах. Улучшенное управление может быть достигнуто включением дополнительных измерений (расхода,плотности и температуры). В том случае, когда используются измерения температуры, улучшается качество оценок условий протекания потока в трубопроводе/стояке/выкидной линии. Существенное различие между управлением с использованием динамической обратной связи, предусмотренной изобретением, и традиционными способами управления заключается в использовании измерений в точке, лежащей выше зоны образования жидкой пробки. В то время как известные способы только ослабляют имеющиеся недостатки, управление с использованием динамической обратной связи улучшает стабильность потока в гидравлической линии и намного более эффективно предотвращает образование жидких пробок. При этом данные результаты достигаются при существенно больших средних расходах потока, чем это возможно с традиционными способами управления. Кроме того, контроллер динамической обратной связи согласно изобретению уменьшает колебания давления на входе в гидравлическую линию. В случае какой-либо неисправности выходной сигнал 11 контроллера принимает заданное значение. Способность контроллера 9 динамической обратной связи стабилизировать поток в гидравлической линии подтверждена как результатами моделирования, так и полевыми испытаниями. Контроллер 9 динамической обратной связи позволяет стабилизировать переменные, характеризующие функционирование трубопровода (давление, температуру, задержку и расход) в любой точке трубопровода/стояка 8 а. Это означает, что действие контроллера 9 не ограничивается только стабилизацией на выходном участке гидравлической линии. В альтернативном варианте осуществления изобретения одновременно с контроллером динамической обратной связи используется расчет, выполняемый для обнаружения жидкой пробки. В дополнение к использованию результатов тех же измерений, которые производятся для контроллера 9 динамической обратной связи, расчет, выполняемый для обнаружения образования жидкой пробки, использует также в качестве входной величины давление в точке, лежащей выше управляющего клапана. Выходная величина (результат) расчета для обнаружения образования жидкой пробки в типовом случае используется для целей информирования, в частности для предупреждения персонала о приближающейся жидкой пробке с упреждением 10-20 мин. Эта информация отображается, например, на компьютерных дисплеях, установленных в диспетчерской. В соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения расчет для обнаружения образования жидкой пробки используется для дальнейшей стабилизации многофазного потока. Контроллер динамической обратной связи Контроллер 9 динамической обратной связи предпочтительно представляет собой контроллер, принимающий несколько входных переменных и вырабатывающий единственный выходной сигнал. Данный контроллер предпочтительно описывается в виде модели в пространстве состояний и реализуется в форме управляющей программы для средств управления. Средства управления содержат по меньшей мере один контроллер промышленного оборудования, программируемый логический компьютер (ПЛК), компьютер промышленного назначения, универсальный компьютер или специальное устройство для стабилизации многофазного потока. Особенно полезный и эффективный вариант осуществления обеспечивается в случае использования структурированного текста в соответствии со стандартом IEC 1131, относящимся к языку программирования. Этот и другие варианты реализации управляющей программы, основанные на модели в пространстве состояний, хорошо знакомы специалистам в данной области. На фиг. 3 контроллер динамической обратной связи представлен в более детальном изображении. Данный контроллер состоит из следующих блоков: блок 14 стабилизации посредством обратной связи: обеспечивает стабилизацию потока в гидравлической линии; блок 15 подавления жидкой пробки: обеспечивает дросселирование управляющего клапана при наличии жидкой пробки (повышения давления выше управляющего клапана (задвижки) 2); блоки 16-19: фильтры входных сигналов; блок 20: переключатель режимов ручной/автоматический; блоки 21-25: блоки максимальных и минимальных значений функций. В контроллер динамической обратной связи подаются следующие входные сигналы. РТ 1: давление 26 на входном участке 12 трубопровода. Заданное значение РТ 1: желательное/номинальное значение 10 сигнала РТ 1 (SP PT1) для давления на входном участке 12. В типовом случае номинальное значение SP PT1 вводится оператором. В качестве альтернативы значение SP PT1 может вычисляться соответствующей компьютерной программой. РТ 2: давление 27 выше расположения управляющего клапана 2.-6 006039 Заданное значение РТ 2: номинальное значение 28 сигнала РТ 2 (SP PT2) для давления выше расположения управляющего клапана 2. Верхний предел выходного сигнала (OHL - Output High Limit): верхний предел 33 для выходных сигналов U1 и U2 контроллера. Нижний предел выходного сигнала (OLL - Output Low Limit): нижний предел 34 для выходных сигналов U1 и U2 контроллера. Выходное значение в ручном режиме (MOV - Manual Value Output): значение 35 выходного сигнала контроллера, когда он работает в режиме ручного управления. Режим (Mode): задание 36 режима работы контроллера оператором. Представленный на фиг. 3 контроллер динамической обратной связи вырабатывает следующие выходные сигналы.U1: выходной сигнал 39 контроллера для подачи на управляющий клапан 2 гидравлической линии,например, трубопровода.U2: выходной сигнал 40 сигнал стабилизации, основанный на измерении РТ 1 26.U3: выходной сигнал 40 выходной сигнал подавления жидкой пробки, основанный на измерении РТ 2 27. Дополнительные выходные сигналы контроллера (не изображенные на фиг. 3) включают: заданное значение РТ 1 после фильтрации; заданное значение РТ 2 после фильтрации; состояние контроллера; сигнал подтверждения функционирования контроллера. Сигналы тревоги, вырабатываемые контроллером (на фиг. 3 не изображены), включают в себя: предупреждение о достижении верхнего предела расхода; предупреждение о достижении нижнего предела расхода; предупреждение о сбое в считывании. На представленной на фиг. 3 блок-схеме показаны следующие взаимосвязи. 1. Сигналы обратной связи U2 40 и U3 41, соответствующие двум измерениям РТ 1 и РТ 2, рассчитываются независимо друг от друга. 2. Сигнал U2 40, поступающий из блока 14 стабилизации посредством обратной связи, ограничивается таким образом, чтобы он лежал между верхним 33 и нижним 34 пределами выходного сигнала. 3. Сигнал U3 41, поступающий из блока 15 подавления жидкой пробки, ограничивается блоком 23 максимального значения до значения, лежащего ниже нулевого уровня. 4. Сумма сигналов U2 40 и U3 41 является одним из двух сигналов, подаваемых на вход блока 20 переключения режимов. В зависимости от режима работы контроллера, выбираемого оператором, выходной сигнал блока 20 представляет собой либо сумму сигналов U2 и U3, либо выходное значение 35 в ручном режиме (MOV), устанавливаемое оператором. 5. Сигнал U1 на выходе блока 20 переключения режимов ограничивается посредством блоков 24, 25 максимального и минимального значений функций таким образом, чтобы он лежал между верхним 33 и нижним 34 пределами. Далее будут описаны блоки 14, 15 стабилизации посредством обратной связи и подавления жидкой пробки, фильтры 16-19 и комбинирование различных блоков с образованием законченного контроллера динамической обратной связи. Описание каждого блока дается на трех уровнях. Первый уровень соответствует общему описанию с целью пояснения назначения блока. Второй уровень представляет собой подробное математическое описание блока, тогда как третий уровень включает детальное описание реализации блока. Стабилизация посредством обратной связи При создании настоящего изобретения было обнаружено, что расчет стабилизации посредством обратной связи оказывает благотворное влияние на стабилизацию пробкового течения, обусловленного особенностями рельефа или конструкции стояка. Первый уровень. Цель расчета стабилизации посредством обратной связи заключается в обеспечении управления давлением на входе трубопровода, которое является главной составляющей движущей силы, обеспечивающей наличие потока по трубопроводу или стояку. Стабилизация посредством обратной связи воздействует на медленные изменения результатов измерения давления РТ 1 благодаря низкочастотному, т.е. интегрирующему, управляющему воздействию. Стабилизация посредством обратной связи может предусматривать встроенную логику для предотвращения каскадного ослабления сигнала обратной связи. Подобная логика реализуется сохранением предшествующего сигнала управления в состоянии контроллера; благодаря этому только сокращенный набор (подпространство) этих состояний подвергается ограничениям. Второй уровень. Один из вариантов расчета стабилизации посредством обратной связи описывается следующим дифференциальным уравнением: где Ts - это время снятия замера, K, Т 1 и Т 2 - параметры настройки, операторсоответствует mк =mк - mк-1, a ef,k - это профильтрованная ошибка (заданное значение минус результат измерения). Фильтр,применяемый для получения профильтрованной ошибки, используемой для управления, представляет собой фильтр первого порядка типа описываемого далее. Контроллер стабилизации посредством обратной связи реализуется на основе модели в пространстве состояний; при этом состояниям контроллера придано специальное упорядочение, что позволяет легко осуществить интегральный рост сигнала управления. Третий уровень. В одном из вариантов осуществления изобретения расчет стабилизации посредством обратной связи реализуется на основе модели в пространстве состояний: Первый элемент в векторе xFS,k(1) содержит предыдущий выходной сигнал контроллера стабилизирующей обратной связи. Состояния от xFS,k(2) до xFS,k(4) содержат текущую и две предыдущие профильтрованные ошибки управления. Состояние xFS стабилизирующей обратной связи обновляется, когда контроллер достигает верхнего или нижнего пределов выходного сигнала. Более конкретно, нелинейные логические функции насыщения 21 и 22 начинают оказывать влияние на расчет состояния стабилизирующей обратной связи. Аналогичное влияние оказывается также в случае, когда контроллер находится в режиме ручного управления и в стартовом режиме. Подавление жидкой пробки Первый уровень. Цель расчета подавления жидкой пробки заключается в обеспечении дросселирования управляющего клапана 2 гидравлической линии в присутствии жидкой пробки, т.е. в момент, когда жидкая пробка подходит к выходному участку трубопровода или стояка. Результаты измерения давления РТ 2 в точке выше по направлению потока, чем управляющий клапан 2, быстро увеличиваются при приближении жидкой пробки к точке измерения давления РТ 2. Поэтому расчет подавления жидкой пробки использует значения РТ 2 в качестве входного параметра и реагирует на повышение давления,характеризуемое данным измерением, путем закрывания управляющего клапана 2. Тем самым контроллер оказывается способным уменьшить скорость жидкой пробки. Данные моделирования и полевых испытаний показывают, что умеренное использование дросселирования в присутствии жидкой пробки оказывает стабилизирующее влияние. Второй уровень. Один из непрерывных режимов работы блока 15 подавления жидкой пробки имеет следующую форму: где K(s) - это преобразование Лапласа для подавления жидкой пробки, uз - выходной сигнал контроллера (задающий отверстие управляющего клапана), а е 2 - профильтрованное номинальное значение РТ 2 минус РТ 2. Параметрами настройки являются частоты f1=1/ и f2=1/2, а также усиление k контроллера. Третий уровень. Применительно к времени снятия замера и синхронизации нулевого порядка (ZeroOrder Hold - ZOH) описание контроллера K(s) в пространстве состояний с дискретным временем имеет вид: Фильтры Первый уровень. Назначение фильтров 16-19 и фильтра, включенного в расчет стабилизации посредством обратной связи, заключается в фильтрации сигнала ошибки для того, чтобы обеспечить плавность изменения рабочей точки и отфильтровать высокочастотный шум. Второй уровень. Все фильтры являются низкочастотными фильтрами первого порядка с единичным усилением в стабильном состоянии. Все они могут быть представлены в форме: Третий уровень. Применительно к времени Ts снятия замера и ZOH описание фильтра F(s) в пространстве состояний с дискретным временем имеет вид: Полный контроллер динамической обратной связи в пространстве состояний Первый уровень. Индивидуальные динамические части контроллера динамической обратной связи были описаны выше. Эти части объединяются в единое описание контроллера динамической обратной связи в пространстве состояний. Третий уровень. Вариант представления контроллера 9 динамической обратной связи согласно изобретению в пространстве состояний имеет вид: гдеxk - вектор контроллера в пространстве состояний,yк - входной вектор контроллера (результаты измерений, заданные номинальные значения и т.д.),uk - выходной вектор контроллера. Элементами входного вектора yk являются:yк(1) - входное давление 26, РТ 1 трубопровода,yk(2) - давление РТ 2 в точке, лежащей выше управляющего клапана 2,yk(3) - заданное значение 10 входного давления РТ 1,уk(4) - номинальное значение давления РТ 2 в точке, лежащей выше управляющего клапана 2. Элементами вектора хk состояния являются:xk(1) - предыдущее управляющее значение, т.е. uk-1(2),xk(2) - профильтрованная ошибка управления в момент k, т.е. еf,k,xk(3) - профильтрованная ошибка управления в момент k-1, т.е. еf,k-1,xk(4) - профильтрованная ошибка управления в момент k-2, т.е. еf,k-2,Хk(5) - профильтрованное значение РТ 1,xk(6) - профильтрованное значение РТ 2,xk(7) - профильтрованное заданное значение РТ 1,xk(8) - профильтрованное заданное значение РТ 2,xk(9) - состояние 1 в расчете подавления жидкой пробки,xk(10) - состояние 2 в расчете подавления жидкой пробки,xk(11) - состояние контроллера. 0 - ручное управление,1 - старт (запуск),2 - автоматический режим. Элементами выходного вектора uk являются:uk (1) - выходной сигнал 39 контроллера динамической обратной связи,uk (2) - выходной сигнал 40 стабилизации посредством обратной связи,uk (3) - выходной сигнал 41 подавления жидкой пробки,uk(4) - профильтрованное значение 37 давления РТ 1,-9 006039uk (5) - профильтрованное значение 38 давления РТ 2,uk (6) - профильтрованное заданное значение 16 давления РТ 1, uk(7) - профильтрованное заданное значение 18 давления РТ 2. Матрицы Ф, Г, С, D имеют следующий вид: где 0mn - это матрица mn, заполненная нулями. T1-T4 - это постоянные времени фильтров, a Ts - время снятия замера. Фиксированный выходной сигнал контроллера и обновление состояния В каждом случае, когда выходной сигнал контроллера оказывается фиксированным, а именно: 1. в ручном режиме,2. в режиме запуска,3. при достижении верхнего или нижнего пределов,состояние контроллера обновляется таким образом, что он плавно выходит из состояния с фиксированным выходным сигналом или из насыщения. Данный результат достигается путем обновления предыдущего выходного сигнала контроллера при расчете стабилизирующей обратной связи. Режимы и переходы в контроллере динамической обратной связи На фиг. 4 представлены три различных режима. Нижеследующее описание этих режимов может быть полезным в плане практического осуществления контроллера. Рассматриваемые режимы включают в себя: 1. Ручной режим 42 (MAN): контроллер функционирует, но выходной сигнал, подаваемый с контроллера на управляющий клапан 2, сохраняется постоянным. 2. Стартовый режим 43 (STARTUP): контроллер функционирует, но не производит обновления выходного сигнала, подаваемого на управляющий клапан 2. При этом контроллер производит проверку на выполнение определенных процессов и установленных условий перед тем, как инициализировать переход из стартового режима в автоматический. 3. Автоматический режим 44 (AUTO): контроллер функционирует и производит обновление выходного сигнала, подаваемого на управляющий клапан 2. Оператор инициализирует переход 45 из ручного режима 42 (MAN) в стартовый режим 43(STARTUP) путем установки входного сигнала 36, задающего режим работы, на AUTO. Переход 46 из стартового режима 43 (STARTUP) в автоматический режим 44 (AUTO) зависит от результатов измерений параметров процесса и от рассчитанного выходного сигнала контроллера. Указанный переход производится только в случае, когда: 1. входной сигнал 36, задающий режим работы, установлен на AUTO, при этом 2. результат измерений РТ 1 26 является убывающим и 3. рассчитанный выходной сигнал U1 39 является убывающим.- 10006039 Стартовый режим 43 (STARTUP) предусмотрен для обеспечения наилучших возможных условий для стабилизации потока. Переходы из стартового режима 43 в ручной режим 42 и из автоматического режима 44 в ручной режим 42 инициируются изменением входного сигнала 36, задающего режим работы, с AUTO на MAN. Одна из имеющихся при осуществлении контроллера альтернатив описанным выше переходам заключается в осуществлении перехода непосредственно из ручного режима в автоматический режим. Запуск контроллера Стартовый режим контроллера должен быть адаптирован с учетом характеристик индивидуальной гидравлической линии таким образом, чтобы соответствовать заданным параметрам и ограничениям данной линии. Далее приводится пример реализации стартового режима контроллера. Как было описано в предшествующем подразделе "Режимы и переходы в контроллере динамической обратной связи", когда оператор изменяет задаваемый оператором сигнал режима 36 с нулевого значения (соответствующего сигналу MAN) на 1 (что соответствует сигналу AUTO), контроллер сначала переходит в стартовый режим 43. В этом режиме контроллер производит обновление всех своих внутренних состояний. При этом, однако, выходной сигнал контроллера, подаваемый на управляющий клапан 2, остается постоянным. В момент, соответствующий наличию определенных процессов и выполнению условий в отношении контроллера, контроллер начинает обновление сигнала, подаваемого на управляющий клапан 2. Причина введения специальной процедуры запуска заключается в невозможности стабилизировать поток через трубопровод из произвольного начального состояния трубопровода. При переходе контроллера из ручного режима к стартовому он первоначально уменьшает отверстие управляющего клапана. Изменения рабочей точки Весьма полезным является использование фильтров для осуществления изменений положения рабочей точки. Выданная оператором команда на изменение рабочей точки путем изменения заданных/номинальных значений давления фильтруется двумя фильтрами 16 и 18. Эти фильтры предусмотрены для того, чтобы обеспечить плавный переход из одной рабочей точки к другой. Функционирование контроллера Изменения положения заданной точки 10 контроллера зависят от среднего результата измеренийFT1 расхода на входном участке (в типичном случае используется скользящее среднее за 2-8 ч) и/или среднего значения отверстия управляющего клапана 2 (в типичном случае используется скользящее среднее за 1-4 ч). Расчет стабилизации посредством обратной связи подбирает значение отверстия управляющего клапана 2 для получения желаемого давления РТ 1 (соответствующего заданной точке 10) на входном участке трубопровода. Расчет подавления жидкой пробки обеспечивает закрывание управляющего клапана 2, когда происходит быстрый рост результата измерений давления РТ 2 в точке, лежащей выше управляющего клапана 2. Каждый раз, когда значение РТ 2 перестает увеличиваться или начинает уменьшаться, управляющее воздействие возвращается к нулевому значению спустя некоторый промежуток времени (в типичном случае через несколько минут). Управляющее воздействие на управляющий клапан при подавлении жидкой пробки и стабилизации посредством обратной связи происходит на разных частотах благодаря соответствующему подбору параметров настройки, а именно:Tf - для расчета стабилизации посредством обратной связи; 1 и 2 - для расчета подавления жидкой пробки. Расчет стабилизации посредством обратной связи влияет на медленные и средние периодические изменения (в типичном случае в интервале от 5 мин до нескольких часов) измеряемых значений РТ 1 давления 26 путем осуществления управляющего воздействия на низкой частоте, т.е. интегрирующего воздействия. Стабилизация 14 посредством обратной связи имеет встроенную логику для предотвращения каскадного ослабления сигнала обратной связи. Эта логика реализуется специальным упорядочиванием состояний контроллера; благодаря этому только сокращенный набор (подпространство) этих состояний подвергается ограничениям. Моделирование трубопровода Далее будет дано описание фиг. 11, которая приведена для того, чтобы облегчить понимание характера типичного цикла образования жидкой пробки в гидравлической линии. Для осуществления моделирования использовалась среда моделирования OLGA. Использованные при моделировании модели были основаны на принципах гидромеханики, хорошо известных специалистам в данной области. В верхней части фиг. 5 приведен результат моделирования многофазного потока в случае пробкового течения, обусловленного особенностями рельефа. Положение управляющего клапана 2 является постоянным; другими словами, при моделировании не использовалось управление обратной связью. Из кривой, приведенной в нижней части фиг. 5, видно, что расход 52 жидкости на выходном конце трубопровода равняется нулю в течение около 2 ч. В этот период происходит нарастание давления выше зоны образования жидкой пробки (см. фиг. 11-I). Когда давление 51 на входном участке превышает гидростатическое давление столба жидкости в стояке, жидкость начинает двигаться с ускорением и давление 50 на выходе трубопровода возрастает (см. фиг. 11-II и фиг. 11-III). Жидкость транспортируется к- 11006039 выходному концу трубопровода, при этом давление уменьшается по мере того, как газ и жидкость покидают трубопровод (фиг. 11-IV). После этого описанный процесс повторяется. Изменения расхода потока 53 газа и потока 52 жидкости, соответствующие пробковому течению, показаны в нижней части фиг. 5. На фиг. 6 представлен график, показывающий объемную долю 54 жидкой фракции в трубопроводе,определяемую раз в минуту во время одного цикла образования жидкой пробки. Фиг. 6 соответствует одному из циклов образования жидкой пробки, показанных на фиг. 5. В данном случае важно не то, что происходит в различные моменты времени, а то, что происходит в течение рассматриваемого цикла в различных точках по длине трубопровода. Положения по длине трубопровода указываются на горизонтальной оси, тогда как по вертикальной оси откладываются соответствующие значения объемной доли жидкой фракции. Точки, соответствующие большой разности между максимальным и минимальным значениями доли жидкой фракции, обладают потенциалом инициирования пробкового течения. Фиг. 7 иллюстрирует промоделированную работу контроллера динамической обратной связи согласно изобретению. В течение первых 8 ч контроллер работает в ручном режиме. Как видно из характерных скачков давления 56 на входе и 57 на выходе трубопровода, многофазный поток при этом нестабилен. Контроллер включается в работу в момент времени t=28 ч и затрачивает примерно 5-7 ч на стабилизацию трубопровода. Образование жидких пробок прекращается. Из фиг. 7 может быть сделан вывод о том, что контроллер стабилизировал многофазный поток и удерживает отверстие 58 управляющего клапана на постоянном уровне при t=38 ч. Однако утверждение, что отверстие клапана остается постоянным, является не совсем верным. По мере возрастания выходного сигнала 58 контроллера становится явным, что контроллер постоянно производит небольшие изменения выходного сигнала вблизи его среднего значения. Эти движения, обеспечиваемые контроллером динамической обратной связи, необходимы для поддержания стабильности многофазного потока. В момент t=45 ч контроллер переводится в ручной режим с выходным сигналом, соответствующим среднему значению отверстия за предыдущие 3 ч. Из фиг. 7 видно, что при возвращении контроллера к ручному режиму многофазный поток снова становится нестабильным. Однако переход к нестабильному многофазному потоку происходит медленно. Тем не менее, из фиг. 7 видно, что при отключении контроллера динамической обратной связи снова начинается образование жидкой пробки. Это явление имеет место несмотря на то, что выходной сигнал контроллера,задающий значение 58 отверстия управляющего клапана, представляется соответствующим оптимальному уровню. Для того чтобы стабилизировать многофазный поток при рассматриваемых расходах в потоках газа и жидкости, необходим контроллер динамической обратной связи согласно изобретению. Представляется естественным заключить из рассмотрения фиг. 7, что при включении контроллера динамической обратной связи имеет место стабилизация по всей гидравлической линии, т.к. стабилизируются значения давления 56 на входе и давления 57 на выходе. Однако с учетом протяженности трубопровода можно предполагать, что в нем может иметь место внутренняя нестабильность. На фиг. 8 показаны графики объемной доли жидкой фракции для случая, представленного на фиг. 7. Представленный на фиг. 8 график соответствует промежутку времени между t=41 ч и t=45 ч, т.е. той части представленного на фиг. 7 периода, когда многофазный поток стабилизирован. Значения рассматриваемой объемной доли определялись с интервалами 60 с. Количество графиков, отображенных на фиг. 8, равно 240, причем все они накладываются друг на друга. В этом контексте стабилизация многофазного потока характеризуется тем, что доля жидкой фракции в любой точке гидравлической линии изменяется относительно своего среднего значения менее чем на 5%. Среднее значение рассчитывается на основе измерений, проведенных за время, соответствующее по меньшей мере одному полному циклу образования жидкой пробки в гидравлической линии при отсутствии управляющего воздействия. Из фиг. 8 видно, что согласно данному критерию многофазный поток в гидравлической линии, действительно,стабилизирован. Целесообразно сравнить фиг. 8 с фиг. 6, соответствующей отсутствию динамического управления обратной связью. В отличие от фиг. 8 фиг. 6 демонстрирует значительные изменения объемной доли жидкой фракции. Сопоставление этих двух фигур ясно показывает, что в рассматриваемом случае контроллер динамической обратной связи, несомненно, стабилизирует многофазный поток в гидравлической линии. Моделирование вертикальной секции (стояка) В данном подразделе приводятся результаты для глубоководной системы трубопровод-стояк, которая моделировалась с использованием среды моделирования OLGA. Геометрия гидравлической линии показана на фиг. 12. Полная длина трубопровода составляет примерно 6500 м причем он состоит из горизонтальной линии длиной около 5000 м и стояка длиной 1500 м. Наклон трубопровода книзу от устья скважины до основания стояка составляет 10. Глубина моря у основания стояка равняется 1320 м. Источник находится у входного конца трубопровода. Граничные условия на входе в трубопровод являются замкнутыми, а выходное давление равняется 1,5 МПа. Управляющий клапан расположен на вершине стояка. Данный управляющий клапан будет использован для управления многофазным потоком в стояке. Моделируются два случая с различными условиями на входе в трубопровод. Первый случай соответствует началу процесса добычи. Уровень расхода на входе в этом случае выбирается равным 6000 ст. м 3/сут., тогда как доля газовой фракции определяется из таблицы PVT (давления, объема, температуры) с использованием в качестве входных данных значений давления и температуры во входной(первой) секции трубопровода. Это означает, что доля газовой фракции и, следовательно, значение соотношения газ/нефть (СГН) может изменяться в некоторых пределах. В данном случае значение СГН колеблется вокруг 125 ст. м 3/ ст. м 3. Во втором случае значение СГН устанавливается равным 250 ст. м 3/ ст. м 3, а расход - равным 2000 ст. м 3/сут. В обоих рассматриваемых случаях обводненность является нулевой, т.е. рассматривается двухфазное моделирование. Первый случай - использование традиционного способа управления. На фиг. 13-16 представлены результаты моделирования пробкового течения, вызванного наличием стояка (интенсивное образование пробки), при расходе на входе, равном 2000 ст. м 3/сут., и при СГН около 125 ст. м 3/ ст. м 3. Моделирование проводится для гидравлической линии с профилем, показанным на фиг. 12. На фиг. 13 показан интенсивный цикл образования жидкой пробки, обусловленной вертикальной секцией. При этом можно отметить следующее. 1. Значительные изменения давления 75 на входе в трубопровод и давления 76 на его выходе. 2. В отличие от пробкового течения, обусловленного рельефом, расход 77 потока нефти на выходе отличается от нулевого на протяжении большей части цикла. Причина этого заключается в том, что жидкая пробка распространяется на значительное расстояние в прилежащую почти горизонтальную часть трубопровода перед стояком и требуется некоторое время для получения жидкости в трубопроводе (см. фиг. 11-II). 3. Моделирование указывает на значительный объем испарения, приводящего к образованию газлифтного эффекта. Газлифтный эффект, в свою очередь, приводит к быстрому возрастанию расхода 77 нефти на выходе, наблюдаемого в виде первого пика в цикле пробкового течения. Следующий пик расхода 77 нефти на выходе связан с выбросом из стояка, т.е. с опустошением стояка (см. фиг. 11-III). Фиг. 14 и 15 иллюстрируют влияние ступенчатого перекрывания управляющего клапана от 100 до 20%. При этом нужно отметить следующее. 1. Для того чтобы выйти из зоны нестабильного пробкового течения, обусловленного вертикальной секцией, и до некоторой степени стабилизировать дебит 82, 87 на выходе, управляющий клапан 2, как это видно из графиков 83 и 88, должен быть закрыт до уровня, не превышающего 20% от открытого состояния. 2. Для того чтобы существенно уменьшить пик в дебите нефти на выходе трубопровода путем постоянного подавления жидкой пробки, необходимо, чтобы управляющий клапан был закрыт до уровня,не превышающего 40%. Из фиг. 15 видно, что для того чтобы добиться стабильных условий на выходе путем дросселирования потока при давлении на входе, составляющем примерно 13,5 МПа (135 бар), необходимо закрыть клапан вплоть до уровня, не превышающего 14%. На фиг. 16 показаны графики объемной доли жидкой фракции на протяжении одного цикла пробкового течения (от t=1 ч до t=3,5 ч). Затемненная зона соответствует 900 линиям, наложенным одна на другую. Интервал между линиями составляет 10 с. Данные графики иллюстрируют значительный разброс между значениями расхода жидкости в различных частях трубопровода. Отсюда могут быть сделаны следующие выводы: 1. Жидкая пробка занимает участок длиной 1300 м, лежащий выше основания стояка. 2. Объемная доля жидкой фракции в точке локального максимума в случае S-образного стояка никогда не превышает 50%. Первый случай - активное управление посредством динамической обратной связи. Фиг. 19 и 20 иллюстрируют применение активного управления посредством динамической обратной связи согласно изобретению для предотвращения образования жидкой пробки в многофазном потоке в трубопроводе. Первоначально контроллер работает в ручном режиме, причем отверстие клапана составляет 70% от максимального значения. Затем в момент t=5 ч (точка 100 а) контроллер динамической обратной связи активируется. Контроллер ожидает наступления наилучших условий для запуска. Это условие имеет место приблизительно при t=6 ч, и в этот момент контроллер начинает обновление своего выходного сигнала (подаваемого на управляющий клапан). В процессе осуществления динамического управления обратной связью в соответствии с изобретением расход 99 газа и расход 98 нефти стабилизируются. Из фиг. 19 можно составить впечатление, что контроллер постепенно выводит на стабильный выходной сигнал 100b, соответствующий примерно уровню перекрытия, равному 43%. Однако при построении тренда с большим разрешением становится ясно, что контроллер постоянно производит небольшие перемещения (находящиеся в интервале 43,1-43,2%) относительно среднего положения. Такие небольшие перемещения в управляющем клапане необходимы для поддержания стабильности потока. Далее из фиг. 19 видно, что в момент t=16 ч режим работы контроллера снова возвращается на ручное управление при сохранении предыдущего значения выходного сигнала (соответствующего 43%) в качестве выходного сигнала в ручном режиме. При выборе данного режима работы и при управляющем клапане в положении, которое представляется наилучшим, снова начинает развиваться пробковое течение, обусловленное вертикальной секцией. Никаких других изменений не было сделано. Пробковое течение при примерно таком же отверстии клапана (40%) было также предсказано моделированием без- 13006039 управления. Фиг. 19 показывает, что изобретение обеспечивает значительно более хорошую стабилизацию многофазного потока, чем способы, известные из уровня техники. Из фиг. 19 видно также, что входное давление при работающем контроллере составляет 103 бар(10,3 МПа), т.е. оно меньше, чем при отсутствии управления, но при максимальном открытии клапана и в то же время при стабильном потоке (136 МПа). Аналогичное наблюдение было сделано и при моделировании других вариантов. Фиг. 19 демонстрирует также следующие важные обстоятельства. При использовании активного управления посредством обратной связи имеет место меньшее падение давления на трубопроводе, чем при традиционном управлении (это относится и к пробковому течению, обусловленному особенностями рельефа). Повышение давления выше управляющего клапана, имеющее место при активном управлении посредством обратной связи, приводит к большему падению давления на управляющем клапане. Это условие является необходимым для создания эффекта движения в управляющем клапане. При наличии активного управления посредством обратной связи не происходит образования жидких пробок; в процессе управления могут наблюдаться только небольшие смещения в графике профиля доли жидкой фракции. На фиг. 20 приведен график распределения объемной доли жидкой фракции для интервала 15-16 ч. График построен на основе 360 графиков, снятых с интервалом 10 с. Все графики точно наложились друг на друга, подтверждая, что трубопровод, действительно, работает стабильно. Важно отметить, что полевые испытания, проведенные с применением изобретения, продемонстрировали те же преимущества и эффекты по сравнению с традиционными способами управления, что и результаты моделирования. Второй случай - использование традиционного способа управления. Стояк, установленный в глубоководных условиях, характеризуется расходом, равным 2000 ст. м 3/сут., и значением СГН, равным 250 ст. м 3/ ст. м 3. Более высокое значение СГН по сравнению с первым случаем означает, что рассматриваемый случай относится к более легкой жидкости, содержащей больше газа и меньше нефти. На фиг. 17 показан эффект ступенчатого перекрывания управляющего клапана, установленного в трубопроводе, с 50 до 20%. Из фиг. 17 можно сделать следующие выводы. 1. Характеристики циклов пробкового течения, обусловленного вертикальной секцией, отличаются от аналогичных циклов в первом случае. Так, из фиг. 17 видно, что импульсные выбросы в данном случае являются небольшими, т.е. они почти отсутствуют. Период транспортирования массы вещества с постоянным расходом на выходе также отсутствует. При этом имеют место еще более значительные колебания значений давления на входе и на выходе трубопровода, что имеет место и в первом случае при использовании традиционного управления. 2. Значительную часть времени расход жидкости является нулевым. Циклы пробкового течения в этом случае более схожи, чем в первом случае, с пробковым течением,обусловленным рельефом местности. На фиг. 17 показано, что для того, чтобы обеспечить стабильные условия для потока путем частичного перекрывания трубопровода в условиях, когда входное давление составляет около 6,5 МПа (65 бар), необходимо закрыть управляющий клапан до уровня, соответствующего 10% от максимального значения. При этом причиной более низкого давления на входе в трубопровод является более высокое значение СГН. На фиг. 18 показаны графики объемной доли жидкой фракции (включающие 900 линий), полученные в течение одного цикла пробкового течения (от t=2 ч до t=4,5 ч). Интервал между отдельными графиками составляет 10 с. Приведенные графики указывают на большой разброс доли жидкости в различных частях трубопровода. График 18 показывает, что: 1. жидкая пробка покрывает участок длиной 7000 м, расположенный выше по направлению потока относительно основания стояка; 2. объемная доля жидкой фракции в точке локального максимума в S-образном стояке не превышает 70%. При сравнении фиг. 18, относящейся ко второму случаю, с фиг. 16, относящейся к первому случаю,можно видеть, что расстояние, на которое жидкая пробка распространяется в горизонтальную часть трубопровода, не является одинаковым для первого и второго случаев. Второй случай - активное управление посредством динамической обратной связи. Фиг. 21 и 22 иллюстрируют применение активного управления посредством динамической обратной связи для второго случая при расходе 2000 ст. м 3/сут., СГН 250 ст. м 3/ ст. м 3. На фиг. 21 показано, что первоначально контроллер работает в ручном режиме, причем отверстие клапана открыто на 100%. Затем в момент t=8 ч контроллер динамической обратной связи активируется. Контроллер ожидает наступления наилучших условий для запуска. Это условие имеет место приблизительно при t=8,5 ч, и в этот момент контроллер начинает обновление своего выходного сигнала (подаваемого на управляющий клапан). В процессе осуществления динамического управления посредством обратной связи расход стабилизируется. При этом, как и раньше, по данным на фиг. 21 представляется,- 14006039 что контроллер достиг постоянного уровня выходного сигнала, соответствующего уровню перекрытия,равному 34,5%. Однако если изобразить выходной сигнал с большим увеличением, становится ясно, что контроллер постоянно производит небольшие перемещения (находящиеся в интервале 34-35%) относительно среднего положения. В рассматриваемом случае такие небольшие перемещения в управляющем клапане также необходимы для поддержания стабильности потока. Это подтверждается переводом контроллера (при t=24 ч) в ручной режим при выходном сигнале, соответствующем своему предыдущему значению (32,5%). При нахождении контроллера в ручном режиме с указанным значением выходного сигнала снова начинает развиваться пробковое течение, обусловленное вертикальной секцией (стояком). Как и в предыдущем случае, никаких других изменений не производилось. Пробковое течение при примерно таком же отверстии клапана (30%) было также предсказано моделированием без управления (см. фиг. 17). Следует снова отметить, что входное давление при работающем контроллере ниже (41 бар или 4,1 МПа), чем при отсутствии управления, но при максимальном открывании управляющего клапана (10%),обеспечивающем стабильное течение (65 бар или 6,5 МПа). Фиг. 21 иллюстрирует также следующие эффекты и преимущества использования активного управления посредством обратной связи согласно изобретению. 1. Имеет место меньшее падение давления в трубопроводе по сравнению со средним падением давления в трубопроводе при использовании традиционного способа управления. 2. При наличии активного управления имеет место повышение давления выше управляющего клапана, что приводит к большему падению давления на управляющем клапане. Это условие является необходимым для создания эффекта движения в управляющем клапане. 3. При наличии активного управления посредством обратной связи не происходит образования жидких пробок. В процессе управления могут наблюдаться только небольшие смещения в графике профиля доли жидкой фракции. На фиг. 22 приведен график распределения объемной доли жидкой фракции в процессе управления. График построен на основе 360 графиков, снятых с интервалом 10 с (между t=15 ч и t=16 ч). Все графики точно наложились друг на друга, подтверждая, что трубопровод, действительно, работает стабильно. Сопоставление графиков на фиг. 20 и 22 показывает, что во втором случае, по сравнению с первым, в стояке остается значительно меньше жидкости. Это также объясняет меньшие значения давления на входе трубопровода. Если сравнить пики расхода на фиг. 19 с аналогичными пиками на фиг. 21, становится ясно, что эти пики являются более крупными во втором случае. При анализе результатов моделирования без управления уже было отмечено, что для второго случая пики расхода намного больше, чем для первого случая. Кроме того, во втором случае существенно больше доля времени, в течение которого расход на выходе равняется нулю. Однако который из этих рассмотренных случаев представляет собой наибольшую и самую беспокоящую проблему для производственной установки, расположенной ниже по ходу потока,представляется неясным и зависящим от конфигурации этой установки. Тем не менее, должно быть понятно, что использование настоящего изобретения обеспечивает определенные преимущества в обоих этих случаях. Во втором случае интересно отметить, насколько сильным является уменьшение давления на входе по сравнению с колебаниями давления в случае пробкового течения. Такое снижение давления соответствует повышению добычи от скважин благодаря меньшему обратному давлению. Пример использования в полевых условиях, на морском трубопроводе На фиг. 9 иллюстрируется работа контроллера динамической обратной связи во время запуска и функционирования. Верхняя часть этой фигуры отображает значения РТ 1 (кривая 65) и РТ 2 (кривая 66) давления на входном и выходном участках соответственно. В нижней части фиг. 9 показан выходной сигнал U1 контроллера (кривая 68). Первоначально контроллер находится в ручном режиме. Спустя 8 ч выходной сигнал изменен в ручном режиме с 20 до 25%, а контроллер переключен на автоматический режим. В результате контроллер начинает работать в стартовом режиме (режиме запуска). Непосредственно перед истечением 12 ч контроллер переходит из стартового режима в автоматический. Контроллер начинает закрывать управляющий клапан, но затем открывает этот клапан, чтобы уменьшить давление на входе. Контроллер обеспечивает стабилизацию многофазного потока в трубопроводе. Из фиг. 9 видно,что, когда контроллер динамической обратной связи находится в активном состоянии, имеет место значительное снижение колебаний давления в системе. В связи с образованием жидких пробок в скважинах,связанных с платформами, контроллер использует управляющий клапан для поддержания давлений РТ 1 и РТ 2 в установленных пределах. График расхода на входе в трубопровод приведен на фиг. 10 (примечание: отсутствие результатов измерений на начальном участке построенного графика обусловлено тем, что скважины были включены в обход сепаратора, установленного на платформе). Средний расход 70 газа на входе в трубопровод показан в верхней части фиг. 10. Средний расход 71 жидкости на входе в трубопровод показан в нижней части фиг. 10. Как видно из фиг. 10, имеют место вариации расходов на входе в трубопровод. Эти вариации представляют значительные возмущения, действующие на контроллер динамической обратной связи.- 15006039 Даже при наличии этих значительных возмущений контроллер динамической обратной связи существенно снижает образование жидких пробок. Следует отметить, что приведенные описание изобретения и чертежи должны рассматриваться в качестве неограничивающего примера осуществления изобретения. В частности, специалистам в данной области должно быть ясно, что контроллер динамической обратной связи может быть реализован не только в форме программного продукта, но и в виде различных сочетаний аппаратных, в том числе соответственно запрограммированных, блоков. С учетом подобных и других возможных модификаций и альтернативных вариантов осуществления изобретения объем его защиты должен определяться прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ стабилизации многофазного потока в гидравлической линии (8 а) в случае, когда нестабильность многофазного потока обусловлена по меньшей мере одной жидкой пробкой (8b), отличающийся тем, что предусматривает следующие операции: непрерывное измерение одной переменной (26), соответствующей давлению в точке, лежащей выше по течению потока относительно точки, в которой образуется основная часть жидкой пробки (8b),подачу указанной переменной в контроллер (9) динамической обратной связи, для которого указанная переменная (26), соответствующая давлению в точке, расположенной выше по течению потока, чем жидкая пробка, является входной величиной,непрерывный расчет выходного сигнала (11) контроллера (9) динамической обратной связи и управление управляющим клапаном (2) в указанной гидравлической линии (8 а) посредством выходного сигнала (11) контроллера (9) динамической обратной связи с обеспечением стабилизации многофазного потока по всей гидравлической линии (8 а). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что контроллер (9) динамической обратной связи представляет собой контроллер, принимающий несколько входных переменных и вырабатывающий единственный выходной сигнал, реагирующий на периодические вариации измеряемых переменных. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что одной из входных переменных, принимаемых контроллером динамической обратной связи, является заданное значение (10) желательного давления в той же точке гидравлической линии (8 а), в которой измеряется указанная переменная (26), соответствующая давлению. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что указанная переменная (26), соответствующая давлению,измеряется на входном участке (12) гидравлической линии. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что непрерывный расчет выходного сигнала (11, 39) контроллера динамической обратной связи производят для управления управляющим клапаном (2) таким образом, чтобы минимизировать колебания давления относительно заданного значения (10) желательного давления на входном участке (12) гидравлической линии. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что переменную (26), соответствующую давлению, либо измеряют посредством средств измерения давления, либо рассчитывают по результатам измерения температуры. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что управляющий клапан (2) расположен на выходном участке (13) гидравлической линии (8 а). 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанную переменную (26), соответствующую давлению,рассчитывают на основе первого измерения, проведенного на входном участке (12) гидравлической линии, и второго измерения, проведенного в точке, лежащей выше или ниже по течению потока относительно управляющего клапана (2). 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что дополнительные измеряемые переменные, используемые в качестве входных переменных для контроллера динамической обратной связи, включают в себя по меньшей мере одну переменную, локализованную на выходном участке (13) гидравлической линии выше по течению потока, чем управляющий клапан (2). 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что указанная переменная, локализованная на выходном участке (13) гидравлической линии, представляет собой переменную, связанную с давлением. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что степень стабилизации многофазного потока повышают путем проведения дополнительных измерений расхода, давления и температуры или любой комбинации указанных величин. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что контроллер динамической обратной связи обеспечивает расчет (14) стабилизации посредством обратной связи, который описывается уравнением где Ts - это время снятия замера, K, T1 и Т 2 - параметры настройки, операторсоответствует mk = mkmk-1, a ef,k - это профильтрованная ошибка управления. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что контроллер (9) динамической обратной связи содержит- 16006039 встроенную логику для предотвращения каскадного ослабления сигнала обратной связи. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что контроллер динамической обратной связи содержит контроллер подавления жидкой пробки, который функционирует в соответствии с уравнением где K(s) - это преобразование Лапласа для контроллера обратной связи, u3 - выходной сигнал контроллера, е 2 - профильтрованное номинальное значение переменной, соответствующей давлению и измеряемой выше по течению потока, чем управляющий клапан, частоты f1=1/ и f2=1/2 - параметры настройки, а k усиление контроллера. 15. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что одновременно с контроллером (9) динамической обратной связи выполняют расчет для обнаружения жидкой пробки. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что в расчете для обнаружения жидкой пробки используют результаты измерения давления в точке, лежащей ниже управляющего клапана. 17. Контроллер (9) динамической обратной связи для стабилизации многофазного потока в гидравлической линии, содержащий блок 14 стабилизации посредством обратной связи для приема входных сигналов, соответствующих давлению (26) на входном участке (12) гидравлической линии и заданному значению (10) указанного давления, и для выработки сигнала стабилизации,блоки (21, 22) максимального и минимального значений для приема соответственно входных сигналов, соответствующих верхнему и нижнему пределам (33, 34) выходного сигнала стабилизации, и для выдачи выходного сигнала (40) стабилизации, лежащего между указанным верхним и нижним пределами(33, 34),блок (15) подавления жидкой пробки для приема входных сигналов, соответствующих давлению(27) на выходном участке гидравлической линии и заданному значению (28) указанного давления, и для выработки подавления жидкой пробки,блок (23) максимального и минимального значений для приема сигнала подавления жидкой пробки и для выдачи выходного сигнала (41) подавления жидкой пробки, лежащего ниже нулевого уровня,блок (20) переключения режимов для выдачи в автоматическом режиме сигнала контроллера, представляющего собой сумму выходных сигналов стабилизации и сигнала подавления жидкой пробки, и блоки (24, 25) максимального и минимального значений для приема соответственно входных сигналов, соответствующих верхнему и нижнему пределам (33, 34) выходного сигнала контроллера, и для выработки выходного сигнала (39) контроллера, лежащего между указанным верхним и нижним пределами (33, 34). 18. Контроллер по п.17, отличающийся тем, что блок (20) переключения режимов выполнен с возможностью переключения на ручной режим (MOV) для выдачи значения (35) выходного сигнала контроллера, устанавливаемого оператором. 19. Применение способа стабилизации многофазного потока по любому из пп.1-15 в качестве способа стабилизации производительности установки для добычи нефти и газа.