Идентификация гидродинамической модели скважины с электроцентробежным насосом по данным контроля возмущённых режимов эксплуатации
Электронный архив ТПУ
Информация об архиве | Просмотр оригинала| Поле | Значение | |
| Заглавие |
Идентификация гидродинамической модели скважины с электроцентробежным насосом по данным контроля возмущённых режимов эксплуатации
Identification of a well hydrodynamic model with an electric submersible pump using the perturbed operation modes control data |
|
| Автор |
Соловьев, Илья Георгиевич
Говорков, Денис Александрович Цибульский, Владимир Романович Solovyev, Ilya Georgievich Govorkov, Denis Alexandrovich Tsibulsky, Vladimir Romanovich |
|
| Тематика |
скважины
электроцентробежные насосы декомпозиция регуляризация оценки идентификация метод наименьших квадратов наблюдатели фильтры состояния гидродинамические модели эксплуатация well electric centrifugal pump complicating factors decomposition regularization assessment identification least squares method observers state filters test disturbances |
|
| Описание |
Актуальность исследования связана с проблемами создания и сопровождения динамических моделей скважин с электроцентробежным насосом в контурах оперативного контроля и управления состоянием систем, в условиях дрейфа параметров подъемника и притока. Оценка первопричин нарушения предписанного технологического режима работы скважины и прогноз ближайших негативных последствий имеют важное значение для принятия взвешенных (оптимальных) решений по коррекции режимных состояний и обеспечению стабильных условий эксплуатации. Цель: разработка алгоритма оценивания дрейфующих параметров подъемника, включая электроцентробежный насос, по методу наименьших квадратов и притока динамической модели скважины и приемов стабилизации оценок в условиях реальной эксплуатации по данным зашумленных измерений. Методы: численное интегрирование нелинейных дифференциальных уравнений, методы регрессионного анализа по схеме наименьших квадратов, статистических вычислительных испытаний, пробных возмущений, приемов регуляризации алгоритмов оценивания. Результаты. Разработан двухэтапный алгоритм оценивания дрейфующих параметров подъемника (износы, засорения) и притока (параметры продуктивности и подпора пласта) для упрощенного представления комплексной динамической модели скважины класса: «приток-подъемник- электроцентробежный насос-устье» по данным двухтемповой шкалы контроля режимных состояний системы с реализуемым наблюдателем динамики притока в условиях пробных частотных возмущений. Выводы. Предложенные правила стабилизации оценок параметров модели на основе генерации пробных возмущений, снижения размерности за счет декомпозиции комплексной модели на составные блоки, фильтрации зашумленных сигналов измерений посредством аппроксимации целыми функциями, реализации динамического наблюдателя притока формируют основу конструкции алгоритма идентификации с надежным оцениванием основной группы параметров деформации напорной характеристики насоса и притока. Несмотря на низкие показатели точности идентификации гидросопротивления подъемника, ошибка воспроизведения динамики переменных состояний системы возмущенных режимов эксплуатации с выходов наблюдателя не превышает 2 %, что говорит о низкой чувствительности штатных режимов эксплуатации подъемника в рамках используемых модельных решений к искомой настройке параметра. Требуемая точность идентификации гидросопротивления трубы должна соотноситься с условиями регламента периодической очистки подъемника от сорбентов.
The relevance of the research is associated with the problems of creating and maintaining dynamic models of electrical submerged pumpequipped well as a part of operational monitoring and control systems under conditions of the elevator and inflow parameters deviation. Assessment of the root causes of well desired operating mode violation and the forecast of the immediate negative consequences are important for balanced (optimal) decisions on operational modes correction and ensuring stable operating conditions. The main aim of the research is to develop the least-squares algorithm - estimating the drift parameters of the elevator including the electrical submerged pump and the inflow of a dynamic well model and methods for stabilizing these estimates in real-time operations based on noisy measurements data. Methods: numerical integration of nonlinear differential equations, regression least-squares analysis methods, statistical computational tests, test perturbations, methods of regularizing estimation algorithms. Results. The authors have developed the two-stage algorithm for estimating the drift parameters of the elevator (wear, impurities) and inflow (productivity and reservoir parameters) to simplify the presentation of a complex dynamic model «inflow-elevator-electrical submerged pump-wellhead» according to two speed scales for monitoring the operating conditions of the system with inflow dynamics observer under conditions of test frequency disturbances. Summary. The proposed rules for stabilizing the model parameters estimates based on the generation of test perturbations, reducing dimension by decomposing the complex model into composite blocks, filtering noisy measurement signals by approximation, implementing a dynamic inflow observer form the basis for identification algorithm design with reliable estimation of the main group of deformation parameters of pump pressure-head characteristics and inflow. Despite the low accuracy of the elevator hydraulic resistance identification, the error in reproducing the dynamics of the variable states of the system in disturbed operating modes from the observer outputs does not exceed 2 %, which indicates the low sensitivity of the standard operating modes of the elevator to the desired parameter setting within the framework of the model solutions used. The required accuracy of the pipe hydraulic resistance identification should be consistent with the conditions for the periodic cleaning of the lift from sorbents. |
|
| Дата |
2020-06-29T01:57:50Z
2020-06-29T01:57:50Z 2020 |
|
| Тип |
Article
Journal article (info:eu-repo/semantics/article) Published version (info:eu-repo/semantics/publishedVersion) |
|
| Идентификатор |
Соловьев И. Г. Идентификация гидродинамической модели скважины с электроцентробежным насосом по данным контроля возмущённых режимов эксплуатации / И. Г. Соловьев, Д. А. Говорков, В. Р. Цибульский // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. — 2020. — Т. 331, № 5. — [С. 181-192].
2413-1830 http://earchive.tpu.ru/handle/11683/62008 10.18799/24131830/2020/5/2649 |
|
| Язык |
ru
|
|
| Связанные ресурсы |
Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331, № 5
|
|
| Права |
Open access (info:eu-repo/semantics/openAccess)
Attribution-NonCommercial 4.0 International https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ |
|
| Формат |
application/pdf
|
|
| Издатель |
Томский политехнический университет
|
|
| Источник |
Известия Томского политехнического университета
Bulletin of the Tomsk Polytechnic University |
|