Система оперативного управления процессами добычи нефти

О П И С А Н И Е и 875386ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцнапмсткческихРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву л 0 705453 (22) Заявлено 22,02.80 (21) 2887461/18-24 с присоединением заявки РЙ -(28) ПриоритетОпубликовано 23.10,81. Бюллетень39 по делам нзобретеннй н отврытнй.55 (088.8) Дата опубликования описания 23,10,81Изобретение относится к автоматизации управления технологическими процессами на базе. электронно. вычислительной техники, может использоваться при добыче, сборе, подготовке и сдаче нефти и попутного газа и является усовершЕнствованием известной системы оперативного управления процессами добычи нефти,По основному авт, св, И 0 705453 известна система оперативного управления процессами добычи нефти, содержащая последовательно соединенные измерительное устройство, пульт управ. пения, блок передачи данных, блок ввода-вывода, вычислительное устройство, первый блок регистрации и блок сравнения, выход которого подключен к первому входу вычислительногот 5 устройства, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, третий вход - к выходу, блока задания программы, второй выход - к входу второго блока регистрации, третий выход - к входу третьего блока регистрации, а четвертый выход - к первому входу блока индикации, второй выход блока управления подсоединен ко второму входу первого блока регистрации и третий выход к входу блока задания программы, первый вход преобразователя кодов подключен к первому выходу второго блока регистрации, а второй входк выходу третьего блока регистрации, выход блока индикации подключен к первому входублока ввода-вывода, блок прогноза, первый вход которого подключен к четвертому выходу блока управления, второй вход - к первому выходу первого блока регистрации, а выход - к первому входу задатчика производительности скважины, второй вход которого подключен к пятому выходу блока управления, третий входи первый выход - соответственно к первому выходу и второму входу блока ввода-вывода, а второй выход - ко второму входу блока сравнения, первый вход формирователя порого. вых сигналов подключен ко второму выходу второго блока регистрации, второй вход - к пятому выходу вычислительного устройства, а выход - к первому входу классификатора воздействий, второй вход которого подсоединен к выходу преобразователя кодов, третий вход - к шестому выходу блока управления, четвертый вход - к шестому выходу вычислительного устройства, а выход - к первому входуформирователя команд управления, второй входкоторого подключен к седьмому выходу блокауправления, а выход - к первому входу оптимизатора команд, второй вход и первый выход . 5которого подключены соответственно к седьмо.му выходу и четвертому входу вычислительного устройства, а второй выход - ко второмувходу блока индикации 1.Однако известная система не позволяет определять количество недоданной продукции в результате реального и прогнозного простоев объектов в текущем интервале управления и по по.лученным данным формировать новые режимыдля других работающих объектов до конца текущего календарного временного отрезка конт.роля, а затем по полученной информации осуществлять оперативное управление технологическим процессом добычи,Цель изобретения - расширение функциональ.(.ных возможностей системы, выражающееся вучете простоев части объектов и изменении режимов отдельных работающих объектов (скважин) в текущем интервале управления,Поставленная цель достигается тем, что в си 25стему оперативного управления процессом добычи нефти введены счетчик времени, блокконтроля и формирователь временных интерва.лов, первый вход которого подключен к третьему выходу третьего блока регистрации, второйвход - ко второму выходу оптимизатора козманд, а выход - к пятому входу вычислительного устройства, четвертый выход узла управле.ния соединен с первыми входами счетчика времени и блока контроля, вторые входы которыхподключены к выходам дешифрдтора аварийной55сигнализации, а первые выходы - к седьмымвходам блока передачи данных, второй выходблока контроля соединен с третьим входомсчетчика времени.На чертеже приведена блок-схема предлага. 40емой системы.Система подключается к нефтяному (газоконденсатному) месторождению 1, включающему в свой состав эксплуатационные скважины15 2 с различными способами эксплуатации, кото.рые подключаются к автоматизированным групповым измерительным установкам 3, объекты 4 сбора (дожимные насосы станции), установ.ку 5 первичной подготовки нефти, установку 6 товарной сдачи, объекты 7 поддержания пласто.вого давления и установку 8 подготовки газа, которые оснащены своими измерительными блоками, входящими в измерительное устройство 9, и пульт 10 управления на районной инженерно-технологической службе. Аппарату.ра пульта 10 управления содержит блок 11 передачи данных, дешифратор 12 аварийной сигнализации, узел 13 управления, блок 14 задания режима измерения и опроса, вычислительный блок 15, терминал 16 и элемент 17 регистрации, 1 ульты 10 подключаются каналами свя.зи к аппаратуре центрального диспетчерскогопункта (центральная инженерно-технологическаяслужба - служба обработки информации). Аппаратура центрального диспетчерского пунктасодержит блок 18 передачи данных, блок 19ввода-вывода, вычислительное устройство 20,блок 21 задания программы, блок 22 управления, первый блок 23 регистрации, блок 24 сравнения, задатчик 25 производительности скважины, второй блок 26 регистрации, третий блок27 регистрации, преобразователь 28 кодов, формирователь 29 пороговых сигналов, классифи-катор 30 воздействий, формирователь 31 команд управления, оптимизатор 32 команд, блок33 индикации и блок 34 прогноза.Кроме этого, система имеет на пульте 10блок 35 контроля, и счетчик 36 времени, а нацентральном диспетчерском пункте формирователь 37 временных интервалов, который обеспечивает задание уставки времени (длительности) в зависимости от величины входного сигнала (кода мероприятия),Система функционирует следующим образом.На нефтяном месторождении 1 для каждойэксплуатационной скважины 2 устанавливаетсяопределенная производительность (дебит) пожидкости на основе проекта разработки и возможностей оборудования, Изменение производительности скважин 2 осуществляется при помощи автоматизированных групповых измерительных установок 3 устройством 9, режим измерения и опроса которого задается блоком 14,и последующей передачей измерительной информации на аппаратуру пульта 10, Телеизмерительная информация через блок 11 поступает вблок 15, который по команде узла 13 производит определение среднесуточной производительности скважин 2 и учет суммарных расходов потоков по установкам 5 - 8. Обработаннаяинформация по команде узла 13 выводитсяна печать элементом 17 или передается в центральный диспетчерский пункт. По мере возникновения,аварийных ситуаций на объектах 2 - 8при опросе или спорадически телесигналы черезблок 11 поступают на дешифратор 12, которыйрасшифровывает адрес аварийного объекта ихарактер самой аварии. При необходимостидиспетчер воздействует через узел 13 на скважины 2 или другие объекты, запуская в работу или останавливая до прибытия ремонтнойбригады.На пульте 10 могут формироваться дополнительные справочные сведения при помощи терминала 16, который обеспечивает прием и передачу информации с центральным диспетчерскимпунктом.875386 Информация об аварийных скважинах 2 с дешифратора 12 поступает в блок 35. При этом дешифратор 12 запускает счетчик времени 36, который начинает фиксировать время простоя скважины. 5Информация об измерениях производительное. ти объектов и их рабочем состоянии поступает в центральный диспетчерский пункт (службу обработки информации). Здесь она принимается блоком 18 и поступает в устройство 20 через блок 19. Устройство 20 обрабатывает измерительную информацию совместно с блоком 21 по команде блока 22, и по каждой скважине обработанная информация заносится в блок 23 (0 т/сут; 0 т/сут; процент воды весовой; газовый фактор бь,м /тн и общая производительность 0 м /сут). По команде блока 22 блок 24 производит сравнение показателей производительности реальной и режимной скважины с блока 23 и задатчика 25. Блок 24 выделяет нережимные скважины и совместно с устройством 20 производит дополнительную обработку сведений по этим скважинам, Затем эти скважины с требуемым объемом информации заносятся в блок 27, после чего кодируются па раметры нережимного объекта преобразователем 28 (до двадцати параметров скважины в зависимости от управляющего мероприятия). Устройство 20 формирует рекомендуемый перечень управляющих воздействий и меропри- Зо ятий, Формирователь 29 формирует уровни сигналов уставок тех мероприятий, которые могут . быть реализованы на данном интервале управления, Классификатор 30, формирователь 31 и оптимизатор 32 формируют рекомендуемую последовательность реализации управляющих воздействий (мероприятий) в зависимости от количества и параметров (производительности) скважин с учетом ограничений по ресурсам. Полученная последовательность управляющих воз. действий выводится блоком 33 и передается на соответствуюший пульт 10 и базу производст. венного обслуживания для их реализации, Уп. равляющие воздействия, обеспечивающие отклю. чение, переключение или изменение проиэводи 45 тельности, передаются непосредственно на объекты. Полученные данные хранятся в оптимиза. торе 32 с накоплением. Система обеспечивает контроль за выполне нием месячных заданий по добыче нефти, Блок 27 и оптимизатор 32 запускают формирователь 37, который формирует прогнозный интервал времени простоя нережимной скважины в зависимости от реализации на ней выбранного управляющего воздействия. Сформированный временной интервал простоя поступает в устройство 20, которое начинает функционировать совмест. но с блоком 27 и блоком 34 по команде блока 22. Определяется количество продукции 6(нефти), которое недодают нережимные скважины 2 в текущем интервале управления, еслиони будут остановлены под реализацию управляюших воздействий в настоящий момент. Кроме того, устройство 20 через блоки 19 и 18опрашивает соответствуюший пульт 10 управления, по которому в данный момент производится обработка информации, На пульте 10 управления узел 13 запускает блок 35 и счетчик36 времени на передачу записанной информацииоб аварийных и простаивающих объектах, которая передается через блок 11 на центральныйдиспетчерский пункт, Устройство 20 и блок 34по времени простоя и параметрам простаивающей скважины определяют количество недоданойпродукции. Затем устройство 20 определяет этоколичество продукции, которое может даннаяинженерно-технологическая служба не получитьот простаивающих объектов, Устройство 20 вы-.бирает те объекты, которые имеют потенциаль.ную возможность увеличения производительное.ти, и подает сигнал об этих объектах в блок34, который формирует уровень сигнала повышения производительности по выбранной скважине, Этот сигнал поступает в задатчик 25, который формирует значение среднесуточной производительности объекта на оставшееся времяинтервала управления, Сформированный режимпередается на объекты, где оператор устанавливает новый режим,В процессе функционирования данные фактических измерений производительности по каждому объекту заносятся в блок 34, которыйпо команде блока 22 экстраполирует эти значения на последующий отрезок времени и формирует соответствующий уровень сигнала. Этисигналы поступают в задатчик 25, которыйформирует значение производительности объек.та на последующий отрезок времени оперативного управления с перечнем требуемых мероприятий, Сформированные режимы передаютсяна объекты и хранятся в задатчике 25 для конт-роля совместно с общим сводом по режимам,Результаты по. режимам с мероприятиямипередаются в кустовой информационно-вычислительный центр для планирования работы пред.приятия в целом,С других технологических объектов поступает измерительная информация о расходах попотокам, что позволяет оперативно подводитьитоги о работе всех объектов в целом и следитьэа выполнением плановых производственных заданий. Использование предлагаемой системы позволяет оперативно выявлять нережимные и аварийные объекты и вырабатывать управляющие воздействия по повышению производительности режимных объектов на основе информации об их потенциальных возможностях на текущий875386 интервал управления для выполнения заданий по общей производительности, Обеспечивается выработка управляющих воздействий по устранению отклонений от режима аварийных и нережимиых объектов и формирование режимов с учетом реальных возмущений для объектов. Формула изобретения 1 ОСистема оперативного управления процессами добычи нефти по авт. св, У 705453, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы, в нее введены счетчик времени, блок контроля и формирователь временных интервалов, первый вход которого подключен к третьему выходу 8третьего блока регистрации, второй вход - ко второму выходу оптимизатора команд, а выход - к пятому входу вычислительного устройства, четвертый выход узла управления соедн. нен с первыми входами счетчика времени и блока контроля, вторые входы которых подклю. чены к выходам дешнфратора аварийной сигна. лизации, а первые выходы - к седьмым вхо. дам блока передачи данных, второй выход бло. ка контроля соединен с третьим входом счетчика времени. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 705453;кл, 6 06 Е 15/20, 6 05 В 19/18, 1977 (прото.тип).ВНИИПИ Заказ 9335/74 Тираж 74 Проектная 4 875386 Филиал ППП Путент , г.Уж сн