Способ управления периодическим режимом работы малодебитных нефтяных скважин

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ РАБОТЫ МАЛОДЕБИТНЫХ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН(71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец: АЛИЕВ ТЕЛЬМАН АББАС ОГЛЫ; АББАСОВ АЛИ МАМЕД ОГЛЫ; НУСРАТОВ ОКТАЙ ГУДРАТ ОГЛЫ; ГУЛИЕВ ГАМБАР АГАВЕРДИ ОГЛЫ; ПАШАЕВ ФАРХАД ГЕЙДАР ОГЛЫ (AZ) Представитель: Алиев Тельман Аббас оглы (AZ) Изобретение относится к нефтедобычи и информационным технологиям в нефтедобычи и касается методов управления режимом периодической откачки нефти из малодебитных скважин. Сущность изобретения заключается в способе управления периодическим режимом работы малодебитных нефтяных скважин. Способ состоит в определении снижения уровня жидкости в затрубном пространстве до приема насоса. Способ осуществляется путем анализа сигнала, полученного с датчика усилий и сравнения его информативных признаков с эталонными. Если значения информативных признаков текущего сигнала равны или превышают значения эталонных, то принимают решение об остановке работы насоса по достижению необходимого уровня жидкости на приема насоса. В качестве информативных признаков сигнала усилий используют длительность позиционно-бинарных составляющих (ПБС) сигнала, формируемых в процессе его аналого-цифрового преобразования. Для сравнения текущего и эталонного сигналов определяют числовую оценку близости по изменению длительностей ПБС сигналов с учетом веса их позиций. Таким образом, при наличии в базе данных 5-ти образцовых и 4-х распознаваемых сигналов,распознавание сигналов, соответствующих определенному уровню незаполнению на входе насоса производятся с высокой надежностью и, вследствие этого, устраняются случаи ложного переключения режимов. 013861 Изобретение относится к нефтедобыче и информационным технологиям в нефтедобычи и касается методов управления режимом периодической откачки нефти из малодебитных скважин. Известен (1) способ управления работой малодебитных нефтяных скважин, работающих в режиме периодической откачки нефти. Согласно данному способу в каждом цикле работы глубинного насоса производится измерение длительности импульса датчика усилия, которая сравнивается с уставкой (эталонной длительностью) по уровню жидкости на приеме насоса данной скважины. Если длительность импульса изменилась по отношению к уставке и стала равна ей или больше не, то это означает, что уровень жидкости на приеме насоса снизился и после подтверждения достоверности снижения - насос отключается до накопления необходимого уровня жидкости на приеме насоса. Недостатком данного является то, что зачастую из-за влияния газа или утечки жидкости в приемной части насоса, форма сигнала может принимать форму, близкую к форме незаполнения насоса, что приводит к ложному сигналу отключения станка-качалки на режим накопления. Задача изобретения состоит в создании эффективного способа управления периодическим режимом работы малодебитных скважин путем достоверного определения снижения уровня жидкости на приеме насоса. Сущность изобретения заключается в способе управления периодическим режимом работы малодебитных нефтяных скважин. Способ состоит в определении снижения уровня жидкости в затрубном пространстве до приема насоса путем анализа сигнала датчика усилий и сравнения информативных признаков текущего сигнала с эталонными. При числовых значениях информативных признаков текущего сигнала меньше числовых значений соответствующих эталонных информативных признаков, принимают решение об остановке работы насоса по достижению необходимого уровня жидкости на приеме насоса. В качестве информативных признаков сигнала усилий используют длительность позиционно-бинарных составляющих (ПБС) сигнала, формируемых в процессе его аналого-цифрового преобразования. Для сравнения текущего и эталонного сигналов определяют числовую оценку близости по изменению длительностей ПБС сигналов с учетом веса их позиций из следующего выражения: где + - суммарные длительности ПБС, образуемых переходами 10 и 01 в каждой позиции;q - номера позиций. Сравнительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показал, что заявляемое решение отличается от известного новым методом анализа сигнала, по которому в качестве информативных признаков сигнала усилий используют не длительность самого сигнала, а длительность позиционнобинарных составляющих (ПБС) этого сигнала, который формируется в процессе его аналого-цифрового преобразования. Для сравнения текущего и эталонного сигналов используют не отношения длительностей полупериодов импульсов датчика усилий, а определяют числовую оценку близости по изменению длительностей ПБС сигналов с учетом веса их позиций. Способ осуществляется следующим образом. На фиг. 1 показано изменение сигнала усилий при различных состояниях объекта; 1 а - сигналы датчика усилий (динамограмма) станка-качалки за период его работы, который соответствует "нормальной" работе насоса - сигнал Etal-1 и соответствующие различным уровням незаполнения насоса - сигналыEtal-2 и Etal-3; 1b сигналы - Etal-4 и Etal-5, соответствующие различным уровням утечки в приемной части глубинного насоса (близкие по форме сигналы образуются также при влиянии газа), а также сигналы датчиков усилий, соответствующих сигналам, имитирующим реальные - Test-1 - Test-4 сигналы. Причем сигналы Etal-2 - Etal-5 являются допустимым информативным интервалом для принятия решения по управлению работой насоса-качалки. На фиг. 2a,b и фиг. 3 с,d приведены сигналы, имитирующие распознаваемые Test-1 - Test-4 и эталонные Etal-1 - Etal-5, и соответствующая каждому из них своя последовательность ПБС составляющих при различных формах сигналов. Из приведенных сигналов на фиг. 1 а и b видно, что они имеют разные формы, но несмотря на различия в формах сигналов нижняя точка заднего фронта сигнала перемещается вправо, что может привести к ложному переходу режимов. Сигналы, обозначенные Test-1 и Test-2, фиг. 1a, а также соответственно сигналы Test-3 и Test-4, фиг. 1 б, отмеченные пунктирными линиями, являются относительно близкими к сигналам Etal-2, Etal-3 и Etal-4, Etal-5 соответственно. Для анализа этих сигналов в соответствии с методом ПБС-распознавания примем, что количество отсчетов N=100, а сигнал усилий имеет амплитудное значение не превышающее 40 единиц. В этом случае для ПБС достаточно использовать 5 позиционных сигналов q0 - q5. На фиг. 2 и 3 показано, что каждому сигналу соответствует своя последовательность ПБСсоставляющих. В результате выполнения соответствующих операций согласно ПБС-методу (3) получена таблица в которой приведены значения показателей близости Sw для сигналов от Test-1 до Test-4 и эта-1 013861 лонных сигналов Etal-lEtal-5. Как видно из таблицы для сигнала Test-1, соответствующего определенному уровню незаполнения насоса, наиболее близким выбирается сигнал Etal-2 с минимальным значением Sw1,2 = 309. Таблица значений показателей близости Sw для сигналов от Test-1 до Test-4 при количестве отсчетов N = 100 Если проанализировать все данные по табл. 1, то можно отметить, что аналогичные соотношения выдерживаются и для других сигналов, так например для сигнала Test-2 выбирается сигнал Etal-3 с значениями Sw2,3= 302, для сигнала Test-3 выбирается сигнал Etal-4 с минимальным значением S3,4=168, для сигнала Test-4 выбирается сигнал Etal-5 с значениями S4,5=266, что свидетельствует о высокой достоверности выявления сигнала, наиболее близкого к состоянию, которое соответствует заданному уровню незаполнения насоса. Таким образом, при наличии в базе данных 5-ти образцовых сигналов Etal-1-Etal-5 и 4-х распознаваемых сигналов Test-1 - Test-4, соответствующих текущему состоянию объекта, распознавание сигналов, соответствующих определенному уровню незаполнения на входе насоса, производится с высокой надежностью. Т.е. данные распознавания уровня незаполнения резко отличаются от данных, соответствующих определенному состоянию: наличию утечки в приемной части насоса или неравномерности подачи насоса их-за влияния газа. И, вследствие этого, устраняются случаи ложного переключения режимов. Поскольку изменение формы сигнала, соответствующей незаполнению насоса, происходит в 3-й части (во второй половине) периода сигнала усилий (при N=100 в диапазоне соответствующем откачкам 50-75 по оси t), то, для уменьшения объема вычислений, незаполнение насоса можно фиксировать исходя из значений числовых показателей близости Sw только для этого участка сигнала. Литература 1. Авт. св. CCCP 603744 от 29.09.75. Устройство для автоматического управления глубиннонасосной установкой малодебитных нефтяных скважин (прототип). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ управления малодебитной скважиной, работающей в периодическом режиме, состоящий в определении снижения уровня жидкости в затрубном пространстве до приема насоса путем анализа сигнала датчика усилий и для принятия решения об остановке работы насоса сравнения числовых значений информативных признаков текущего сигнала с числовыми значениями соответствующих эталонных информативных признаков, отличающийся тем, что в качестве информативных признаков сигнала усилий используют длительность позиционно-бинарных составляющих (ПБС) сигнала, формируемых в процессе его аналого-цифрового преобразования, для сравнения текущего и эталонного сигналов определяют числовую оценку близости по изменению длительностей ПБС сигналов с учетом веса их позиций из следующего выражения: а решение об остановке работы насоса по достижению необходимого уровня жидкости на приеме насоса принимают при оценке числовой близости текущего сигнала меньше порогового значения оценки числовой близости соответствующего эталонного сигнала, где