Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 19 июля, печатный экземпляр отправим 23 июля
Опубликовать статью

Молодой учёный

Оптимальное управление давлением при добыче методом газлифта

14. Общие вопросы технических наук
04.01.2020
53
Поделиться
Библиографическое описание
Сапармурадов, Айдогды. Оптимальное управление давлением при добыче методом газлифта / Айдогды Сапармурадов. — Текст : непосредственный // Технические науки: традиции и инновации : материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, январь 2020 г.). — Санкт-Петербург : Свое издательство, 2020. — С. 29-31. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/356/15544/.


Решена задача управления дебитом жидкости. Процесс описывается гиперболическим уравнением с начально-краевыми условиями. Процесс управляется давлением или дебитом газа на башмаке. Найдена управляющая функция, зависящая от времени. Найдены точки оптимума дебита для нефтяных и газовых скважин.

Ключевые слова:газлифт, дебит нефти, дебит газа, давление, закачиваемый расход газа.

Problem of liquid yield control was solved. The process is described by a hyperbolic equation with initial-boundary conditions. The process is controlled by pressure or gas yield on the shoe. A time dependent control function was found. Optimum yield points for oil and gas wells were found.

Key words: gas lift, oil flow rate, gas flow rate, pressure, injected gas flow rate.

В статье решены задачи достижение оптимального дебита с учетом предельного градиента давления нефти управляя минимальной энергией давлением на башмаке.

Пусть начало координатной системы находится в верхней точке насосно-компрессорной трубы (НКТ) и ось направлена вниз по центру окружности поперечного сечения НКТ.

Неустановившееся движение изотермической газожидкостной среды в вертикальной трубе длиной и постоянным поперечным сечением НКТ описывается следующим дифференциальным уравнением в частных производных [1,2]:

++,

где перепад давления стационарной и возмущенной газожидкостной среды, средняя скорость смеси по трубе вверх,

— скорость звука в жидкости, коэффициент гидравлическог сопротивления, плотность смеси, число слагаемых равно числу фаз, — ускорение силы тяжести, диаметр поперечного сечения, предельный градиент давления. Не ограничивая общности можно положить

Решим следующую задачу оптимального управления: При т. е. чтобы перевести систему за время в состояние

нужно найти управление при этом

Решая задачу, найдем оптимальную управляющую функцию в следующем виде

Итак, решение задачи будет

+

+,

где

В этой задаче для следующих исходных данных проведены вычисления с использованием математического пакета Maple:

;

,

Для нефтяных и газовых компаний имеет практическое значение предварительное теоретическое решение задач по добыче нефти и газа. Эти задачи рассмотрены в [1] без учета предельного градиента давления нефти.

Выводы

  1. При создании на устье скважины 70 atm с помощью найденной управляющей функции начинается движение газожидкостной смеси в насосно-компрессорной трубе. При процесс переводится в стационарное состояние. При этом вычислено, что можно добыть нефти за сутки в оптимальном режиме 69,4 т., а максимальном режиме — 80,2 т.
  2. Полученные численные результаты совпадают с ранее известными промысловыми статистическими данными, а также они показывают на практическую пользу применение теории оптимального управления к нефтедобыче и может служить руководством для нефтянников и газовиков.

Литература:

  1. Алиев, Ф.А., Ильясов, М.Х., Нуриев, Н. Б. Проблемы математического моделирования, оптимизации и управления газлифта. Доклады НАН Азербайджана, 2009, № 2, с.43–57.
  2. Мирзаджанзаде, А.Х., Аметов, И.М., Хасанов, А. М. Технология и техника добычи нефти. М.: Недра, 1986. 382 с.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
газлифт
дебит нефти
дебит газа
давление
закачиваемый расход газа

Молодой учёный