RU2643884C1 - Method of automatic control of technological processes of gas and gas condensate wells - Google Patents

Method of automatic control of technological processes of gas and gas condensate wells Download PDF

Info

Publication number
RU2643884C1
RU2643884C1 RU2017102304A RU2017102304A RU2643884C1 RU 2643884 C1 RU2643884 C1 RU 2643884C1 RU 2017102304 A RU2017102304 A RU 2017102304A RU 2017102304 A RU2017102304 A RU 2017102304A RU 2643884 C1 RU2643884 C1 RU 2643884C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
bush
well
max
wells
Prior art date
Application number
RU2017102304A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Борисович Арно
Анатолий Кузьмич Арабский
Сергей Иванович Гункин
Сергей Владимирович Завьялов
Сергей Петрович Железный
Владислав Леонидович Пономарев
Илья Валериевич Смердин
Этибар Гурбанали оглы Талыбов
Александр Александрович Турбин
Олег Сайфиевич Хасанов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург"
Priority to RU2017102304A priority Critical patent/RU2643884C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2643884C1 publication Critical patent/RU2643884C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00Protection or supervision of installations

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: using the results of hydrodynamic tests and field data from all wells, automatic control system of gas well cluster is adjusted providing automatic determination and maintenance of maximum pressure value in the gas-collecting reservoir of the well cluster during operation. In this case, automatic distribution of load between the wells of the cluster is realized in proportion to their geological capabilities by pressure. Automatic protection of technological modes of wells is provided, which prevents the output of well parameters beyond the present maximum and minimum limits.
EFFECT: operation of the well cluster is automatically stabilised by minimising the impact of substantial pressure deviations arising in the reservoir of said well cluster during its operation.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области добычи природного газа и газового конденсата, в частности к управлению технологическими процессами куста скважин при добыче газа и газового конденсата с определением и поддержанием в газосборном коллекторе и в шлейфе, идущем от куста, максимального значения давления, предусмотренного технологическим режимом, при соблюдении заданных режимов работы каждой скважины данного куста.The invention relates to the field of production of natural gas and gas condensate, in particular to the control of technological processes of a wellbore during gas and gas condensate production, with the determination and maintenance of the maximum pressure value provided by the technological regime in the gas collector and in the loop coming from the bush, subject to preset operating modes of each well of a given bush.

Известна система автоматического поддержания давления на кусте скважин, включающая регулирующие устройства и датчики давления [патент на полезную модель RU 62656, опубл. 27.04.2007]. Недостатком указанного способа, лежащего в основе функционирования данной системы, является то, что в нем не учитываются особенности эксплуатации скважин газоконденсатных месторождений, в частности при управлении технологическим процессом отсутствует контроль расхода газа по каждой скважине, соответственно, отсутствует возможность соблюдения геологических ограничений по расходу скважины.A known system for automatically maintaining pressure on a wellbore, including control devices and pressure sensors [patent for utility model RU 62656, publ. 04/27/2007]. The disadvantage of this method, which is the basis for the functioning of this system, is that it does not take into account the features of the operation of gas condensate field wells, in particular, when controlling the technological process, there is no control of gas flow for each well, accordingly, there is no possibility of observing geological restrictions on the well flow.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является система адаптивного автоматического управления производительностью куста газовых скважин, включающая ПИД-регуляторы расхода газа, подключенные к скважинам и соединенные входом с датчиками расхода газа, а выходом с исполнительными механизмами скважин, задатчики производительности и регулятор давления газа в газосборном коллекторе куста скважин [патент на изобретение RU №2559268, опубл. 10.08.2015]. Существенным недостатком данной системы является то, что в ней так же, как и в предыдущей системе, не учитываются особенности эксплуатации газоконденсатных месторождений, в частности отсутствует возможность автоматического определения и поддержания максимального значения давления в общем коллекторе куста с учетом геологических и технологических ограничений каждой скважины (максимальные и минимальные границы расходов, давлений и положений клапанов регуляторов). Также в указанном изобретении отсутствует возможность автоматического распределения нагрузки по всем скважинам куста, участвующим в процессе регулирования.The closest in technical essence to the claimed invention is a system of adaptive automatic control of the productivity of a gas well cluster, including PID gas flow controllers connected to the wells and connected to the input with gas flow sensors, and the output to the actuators of the wells, capacity controllers and a gas pressure regulator in gas collector of a wellbore [patent for invention RU No. 2559268, publ. 08/10/2015]. A significant drawback of this system is that it, like the previous system, does not take into account the features of the operation of gas condensate fields, in particular, it is not possible to automatically determine and maintain the maximum pressure value in the common reservoir of the well, taking into account the geological and technological limitations of each well ( maximum and minimum boundaries of flow rates, pressures and valve positions of regulators). Also in the specified invention there is no possibility of automatic load balancing across all the wells in the cluster involved in the regulation process.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является автоматическое поддержание максимального значения давления в шлейфе куста газовых и газоконденсатных скважин, предусмотренного технологическим режимом, для обеспечения стабильной и наиболее эффективной работы технологических процессов на установке комплексной подготовки газа (УКПГ), при соблюдении заданных геологических режимов работы каждой скважины куста.The problem to which the present invention is directed, is to automatically maintain the maximum pressure value in the plume of the gas and gas condensate well bush provided by the technological mode to ensure stable and most efficient operation of technological processes at the complex gas treatment unit (GPP), subject to the specified geological conditions the work of each well of the bush.

При использовании заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в автоматическом определении и поддержании максимального значения давления в газосборном коллекторе куста газовых и газоконденсатных скважин (ККГС) и предусмотрен технологическим режимом;When using the claimed technical solution, the task is solved by achieving a technical result, which consists in automatically determining and maintaining the maximum pressure in the gas collector of the gas and gas condensate well cluster (CCGS) and is provided for by the technological mode;

автоматическое распределение нагрузки между скважинами куста, участвующими в процессе регулирования, пропорционально геологическим возможностям скважин по давлению;automatic load distribution between the wells of the cluster participating in the regulation process, in proportion to the geological capabilities of the wells in pressure;

автоматическая защита технологических режимов скважин, не допускающая выхода параметров скважин за установленные максимальные и минимальные ограничения работы скважин;automatic protection of technological regimes of wells, which does not allow well parameters to go beyond the established maximum and minimum limitations of well operation;

автоматическая стабилизация работы куста газовых и газоконденсатных скважин (КГС) путем минимизации влияния возникающих отклонений по давлению в коллекторе куста этих скважин в процессе их эксплуатации.automatic stabilization of the operation of the cluster of gas and gas condensate wells (CGS) by minimizing the effect of the resulting deviations in pressure in the reservoir of the cluster of these wells during their operation.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе посредством системы автоматического управления кустом газовых скважин (САУ КГС) посредством ПИД-регуляторов давления газа постоянно поддерживают максимальное значение давления газа Ркуст_ф в газосборном коллекторе куста скважин, предусмотренное технологическим режимом, путем управления клапанами регуляторами каждой скважины. Для этого на вход заданий ПИД-регуляторов подают найденное значение максимального давления Ркуст для газосборного коллектора куста скважин ККГС, а на вход обратных связей ПИД-регуляторов подают значение с датчика давления, установленного в газосборном коллекторе куста скважин Ркуст_ф. Для каждой скважины определяют интегральный и дифференциальный коэффициенты, которые вводят в ПИД-регуляторы при их настройке. Производят поиск максимального значения давления для ККГС Ркуст с учетом граничных значений - максимального и минимального значения расходов и давлений в каждой скважине, которые определяют во время проведения периодических газогидродинамических исследований скважин. Далее осуществляют поиск максимального давления в ККГС. Для этого оператор УКПГ в дистанционном режиме управления КГС, изменяя положения каждого клапана регулятора КР, создает такое давление в ККГС, при котором геологические параметры скважин (расход и давление) будут находиться между максимальными и минимальными ограничениями. При этом давление будет ближе к минимальному, а расход ближе к максимальному, и это давление в ККГС принимают за начальную уставку поддержания давления в ККГС Ркуст_нач для ПИД-регуляторов. Далее эту уставку увеличивают на величину (ΔР), равную 0,5÷1% от Ркуст_нач,The specified technical result is achieved by the fact that in the method, by means of an automatic control system for a gas well cluster (ACS KGS) by means of PID gas pressure regulators, the maximum value of the gas pressure P bush_f in the gas reservoir of the well cluster provided by the process mode is constantly maintained by controlling the valves of each well regulator . To do this, the found maximum pressure P bush for the gas reservoir of the KKGS well cluster is fed to the input of the PID controllers tasks, and the value from the pressure sensor installed in the gas collection manifold of the well bush P bush_f is fed to the feedback input of the PID controllers. For each well, the integral and differential coefficients are determined, which are introduced into the PID controllers when they are tuned. A search is made for the maximum pressure value for KKGS R bush taking into account the boundary values - the maximum and minimum values of flow rates and pressures in each well, which are determined during periodic gas-hydrodynamic studies of the wells. Next, they search for the maximum pressure in the CCGS. To do this, the operator of the gas treatment unit in the remote control of the CGS, changing the position of each valve of the regulator of the CG, creates such a pressure in the CGS at which the geological parameters of the wells (flow and pressure) will be between the maximum and minimum restrictions. In this case, the pressure will be closer to the minimum, and the flow rate closer to the maximum, and this pressure in the KCHS is taken as the initial set point for maintaining the pressure in the KCHS R bush_for PID controllers. Further, this setting is increased by a value (ΔP) equal to 0.5 ÷ 1% of P bush_nach ,

Ркуст = Ркуст_нач + ΔРP bush = P bush_nach + ΔP

и, когда в процессе ПИД-регулирования давление в ККГС достигнет заданного значения Ркуст, производят следующее увеличение Ркуст на ΔР и этот процесс продолжают до тех пор, пока одна из скважин куста не выйдет на ограничение по минимальному для нее давлению, или по максимальному расходу, или по верхнему положению КР, и эту величину найденного давления в коллекторе куста газовых скважин Ркуст_макс, за минусом коэффициента запаса (ΔРкор), равного 1÷3% от Ркуст_макс, принимают за максимальное давление - уставку Ркуст в данном ККГС,and, when in the process of PID control the pressure in the CCGS reaches the preset value of the P bush , the next increase in the P bush by ΔР is made and this process continues until one of the wells in the bush reaches a limit on its minimum pressure or maximum flow rate, or according to the upper position of КР, and this value of the found pressure in the reservoir of gas well cluster Р bush_max , minus the safety factor (ΔР cor ), equal to 1 ÷ 3% of Р bush_max , is taken as the maximum pressure - set point Р bush in this KCHS ,

Ркуст = Ркуст_макс - ΔРкор.P = P kust_maks bush - .DELTA.P core.

САУ КГС постоянно перераспределяет нагрузку между скважинами куста пропорционально геологическим возможностям скважин по давлению с помощью непрерывного расчета коэффициентов пропорциональности Кп_с[i] для каждой скважины, значения которых являются линейной функцией от давлений в скважинах Рскваж[i],ACS KGS constantly redistributes the load between the wells in the well in proportion to the geological capabilities of the wells by pressure by continuously calculating the proportionality coefficients K p_s [i] for each well, the values of which are a linear function of the pressure in the wells P wells [i] ,

Кп_c[i] = ƒ(Рскваж[i]),To p_c [i] = ƒ (P wells [i] ),

которую представляют в виде соотношения полученных ограничений и контролируемых величинwhich is represented as the ratio of the obtained restrictions and controlled values

Кп_c[i] = (Рскваж[i] - Рмин_с[i]) ÷ (Рмакс_с[i] - Рмин_с[i]) × (Кп_макс_с[i] - Кп_мин_с[i]) + Кп_мин_c[i],K p_c [i] = (P bc [i] - P min_s [i] ) ÷ (P max_s [i] - P min_s [i] ) × (K p_max_s [i] - K p_min_s [i] ) + K p_min_c [i]

с учетом следующих условий:subject to the following conditions:

если Кп_c[i] < Кп_мин_c[i], тоif K p_c [i] <K p_min_c [i] , then

Кп_c[i] := Кп_мин_c[i],To p_c [i] : = To p_min_c [i] ,

если Кп_с[i] > Кп_макс_с[i], тоif K p_s [i] > K p_max_s [i] , then

Кп_c[i] := Кп_макс_с[i],To p_c [i] : = To p_max_s [i] ,

где i - номер скважины; Рскваж[i] - текущие давления на устье скважин; Рмин_c[i] - минимальное давления на устье скважин; Рмакс_с[i] - максимальное давления на устье скважин; Кп_мин_с[i] - минимальные значения коэффициентов пропорциональности ПИД-регуляторов, при которых клапаны-регуляторы КР перестают перемещаться; Кп_макс_с[i] - коэффициенты пропорциональности ПИД-регуляторов, при которых клапаны-регуляторы КР перемещаются с максимальными приращениями.where i is the well number; P wells [i] - current pressure at the wellhead; P min_c [i] is the minimum pressure at the wellhead; P max_s [i] - maximum pressure at the wellhead; To p_min_s [i] - the minimum values of the proportionality coefficients of the PID controllers, at which the control valves of the KR cease to move; To p_max_s [i] are the proportionality coefficients of the PID controllers, at which the control valves KR move with maximum increments.

САУ КГС для каждой скважины куста постоянно отслеживает соответствие ее технологического процесса границам (его ограничениям) по давлению, расходу и положению клапана регулятора и в ситуации, когда скважины работают штатно - без выхода за установленные границы, на вход заданий ПИД-регуляторов КР скважин подают одно для всех задание уставку по давлению Ркуст[i], а в случае выхода параметров хотя бы одной скважины за границы, предусмотренной заданным технологическим режимом, для возврата в указанные пределы САУ КГС производит коррекцию величин уставок давлений в ККГС Ркуст[i] следующим образом:ACS KGS for each well in the cluster constantly monitors the correspondence of its technological process to the boundaries (its limitations) in terms of pressure, flow rate and position of the regulator valve, and in a situation when the wells are operating normally - without going beyond the established boundaries, one input of tasks of the PID regulators for all assignment setpoint pressure bush F [i], and in the event parameters of at least one well beyond the prescribed predetermined process mode, to return to the specified range ACS CFSs corrects ve Ichin pressure setpoint P bush in RCSC [i] as follows:

- если текущий расход Fскв[i] в одной из скважин превышает значение максимального геологического ограничения Fскв[i] > Fмакс_скв[i], то САУ КГС производит уменьшение уставки давления Ркуст[i] для данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения расхода, по следующему алгоритму,- if the current flow rate F borehole [i] in one of the wells exceeds the maximum geological limit value F borehole [i] > F max_well [i] , then the self-propelled guns reduce the pressure setpoint P bush [i] for this well by a value depending on flow deviation values, according to the following algorithm,

Fоткл_макс[i] = Fмакс_с[i] - Fскв[i],F off_max [i] = F max_s [i] - F well [i] ,

если Fоткл_макс[i] < 0, тоif F off max [i] <0, then

Ркуст[i] = Ркуст[i] - (Ккор_F[i] × ⎪Fоткл_макс[i]⎪),P bush [i] = P bush [i] - (To cor_F [i] × ⎪F off_max [i] ⎪),

где i - номер скважины; Fмакс_c[i] - максимальные расходы на устье скважин; Fскв[i] - текущие расходы на устье скважин; Ккор_F[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС,where i is the well number; F max_c [i] - maximum costs at the wellhead; F SLE [i] - current costs at the wellhead; To core_F [i] - the coefficients selected when setting the self-propelled guns KGS,

- если текущий расход Fскв[i] в одной из скважин меньше значения минимального геологического ограничения Fскв[i] < Fмин_скв[i], то САУ КГС производит увеличение уставки давления Ркуст[i] для данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения расхода, по следующему алгоритму,- if the current flow rate F bore [i] in one of the wells is less than the minimum geological constraint F bore [i] <F min_sec [i] , then the ACS KGS increases the pressure setpoint P bush [i] for this well by a value depending on flow deviation values, according to the following algorithm,

Fоткл_мин[i] = Fскв[i] - Fмин_c[i],F off_min [i] = F well [i] - F min_c [i] ,

если Fоткл_мин[i] < 0, тоif F off_min [i] <0, then

Ркуст[i] = Ркуст[i] + (Ккор_F[i] × ⎪Fоткл_мин[i]⎪),P bush [i] = P bush [i] + (To box_F [i] × ⎪F off_min [i] ⎪),

где i - номер скважины; Fмин_с[i] - минимальные расходы на устье скважин, предусмотренные технологическим режимом; Fскв[i] - текущие расходы на устье скважин; Ккор_F[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС,where i is the well number; F min_s [i] - the minimum cost at the wellhead, provided for by the technological regime; F SLE [i] - current costs at the wellhead; To core_F [i] - the coefficients selected when setting the self-propelled guns KGS,

- если текущее Рскв[i] давление в одной из скважин куста превышает значение максимального геологического ограничения Рскв[i] > Рмакс_скв[i], то САУ КГС производят увеличение уставки давления Ркуст[i] для данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения давления, по следующему алгоритму,- if the current P rms [i] the pressure in one of the bush holes exceeds the maximum geological constraints P wells [i]> F maks_skv [i], the ACS CSC produce an increase in pressure setpoint P bush [i] for the given well value depending from the pressure deviation, according to the following algorithm,

Роткл_макс[i] = Рмакс_с[i] - Рскв[i],P off_max [i] = P max_s [i] - P bore [i] ,

если Роткл_макс[i] < 0, тоif P off max [i] <0, then

Ркуст[i] = Ркуст[i] + (Ккор_P[i] × ⎪Роткл_макс[i]⎪),P bush [i] = P bush [i] + (To the box_P [i] × ⎪ Р off_max [i] ⎪),

где i - номер скважины; Рмакс_с[i] - максимальные давления на устье скважин; Рскв[i] - давления на устье скважин; Ккор_P[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС,where i is the well number; P max_s [i] - maximum pressure at the wellhead; R SLE [i] - pressure at the wellhead; To Kor_P [i] - the coefficients selected when setting the self-propelled guns KGS,

- если давление Рскв[i] в одной из скважин куста меньше значения минимального геологического ограничения Рскв[i] < Рмин_скв[i], то САУ КГС производит уменьшение уставки давления Ркуст[i] для данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения давления, по следующему алгоритму,- if the pressure P bore [i] in one of the wells in the well is less than the minimum geological constraint P bore [i] <P min_sq [i] , then the self-propelled guns reduce the pressure set point P bore [i] for this well by a value depending on pressure deviation values, according to the following algorithm,

Роткл_мин[i] = Рскв[i] - Рмин_с[i],P off_min [i] = P bore [i] - P min_s [i] ,

если Роткл_мин[i] < 0, тоif P off_min [i] <0, then

Ркуст[i] = Ркуст[i] - (Ккор_P[i] × ⎪Роткл_мин[i]⎪),P bush [i] = P bush [i] - (To cor_P_P [i] × ⎪Р off_min [i] ⎪),

где i - номер скважины; Рмин_c[i] - минимальные давления на устье скважин; Рскв[i] - текущие давления на устье скважин; Ккор_P[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС, а в ситуации, когда положение клапана регулятора достигает границы ограничения по положению, САУ КГС отключает его от ПИД-регулятора и фиксирует в соответствующем значении ограничения по положению.where i is the well number; P min_c [i] - minimum pressure at the wellhead; R SLE [i] - current pressure at the wellhead; To Kor_P [i] - coefficients selected when setting the ACS KGS, and in a situation when the position of the valve of the regulator reaches the limit of the position limit, the ACS KGS disconnects it from the PID controller and fixes it in the corresponding value of the position limit.

САУ КГС постоянно отслеживает отклонение ΔР - фактического давления в ККГС Ркуст_ф от уставки Ркуст и корректирует коэффициенты пропорциональности ПИД-регуляторов скважин Кп_c[i] в зависимости от величины и направления отклонения давления ΔР следующим образом:ACS KGS constantly monitors the deviation ΔР - the actual pressure in KKGS P bush_f from the setpoint P bush and adjusts the proportionality coefficients of the PID well regulators K p_c [i] depending on the magnitude and direction of the pressure deviation ΔР as follows:

- если давление в ККГС Ркуст_ф больше уставки Ркуст_ф > Ркуст, то САУ КГС изменяет Кп_с[i] в большую сторону у тех скважин, давление которых ближе к минимальному ограничению по давлению в скважине Рмин_с[i];- if the pressure in KKGS P bush_f is greater than the setpoint P bush_f > P bush , then the self-propelled guns KGS changes K p_s [i] upward for those wells whose pressure is closer to the minimum pressure limit in the well P min_s [i] ;

- если давление в ККГС Ркуст_ф меньше уставки Ркуст_ф < Ркуст, то САУ КГС изменяет Кп_с[i] в большую сторону у тех скважин, давление которых ближе к максимальному ограничению по давлению в скважине Рмакс_с[i];- if the pressure in KKGS P bush_f is less than the setpoint P bush_f <P bush , then the self-propelled guns KGS changes K p_s [i] upward for those wells whose pressure is closer to the maximum pressure limit in the well P max_s [i] ;

- если вычисленный Кп_с[i] получается больше максимального значения пропорционального коэффициента Кп_макс_c[i], то САУ КГС за Кп_с[i] берет Кп_макс_с[i]] по следующему алгоритму,- if the calculated K p_s [i] is greater than the maximum value of the proportional coefficient K p_max_c [i] , then the self-propelled guns of KGS for K p_s [i] takes K p_max_s [i]] according to the following algorithm,

ΔР = Ркуст_ф - Ркуст,ΔP = P bush_f - P bush ,

ΔКп_вверх_с[i] = Кп_макс_с[i] - Кп_с[i],ΔK p_up_s [i] = K p_max_s [i] - K p_c [i] ,

ΔКп_вниз_ [i] = Кп_с[i] - Кп_мин_с[i],ΔK p_down_ [i] = K p_s [i] - K p_min_s [i] ,

если ΔР=0, тоif ΔP = 0, then

Кп_c[i] = Кп_c[i],To p_c [i] = To p_c [i] ,

если ΔР<0, тоif ΔP <0, then

Кп_c[i] = Кп_c[i] + (ΔКп_вниз_с[i] × |ΔР|),To p_c [i] = To p_c [i] + (ΔK p_down_s [i] × | ΔP |),

если ΔР>0, тоif ΔP> 0, then

Кп_c[i] = Кп_c[i] + (ΔКп_вверх_c[i] × |ΔР|),To p_c [i] = To p_c [i] + (ΔK p_up_c [i] × | ΔP |),

если Кп_c[i] > Кп_макс_c[i], тоif K p_c [i] > K p_max_c [i] , then

Кп_c[i] = Кп_макс_с[i],To p_c [i] = To p_max_s [i] ,

где i - номер скважины; Кп_макс_c[i] - коэффициенты пропорциональности ПИД-регуляторов, при которых клапаны-регуляторы КР перемещаются с максимальными приращениями; Кп_мин_с[i] - минимальные значения коэффициентов пропорциональности ПИД-регуляторов, при которых клапаны-регуляторы КР перестают перемещаться.where i is the well number; To p_max_c [i] are the proportionality coefficients of the PID controllers, at which the control valves KR move with maximum increments; To p_min_s [i] - the minimum values of the proportionality coefficients of the PID controllers, at which the control valves KR will stop moving.

При возникновении ситуации, когда все скважины куста вошли в зону ограничений по давлению, расходу или по положению КР, САУ КГС производит остановку управляющих воздействий с ПИД-регуляторов на клапаны регуляторы с выдачей сообщения в автоматизированную систему управления технологическими процессами УКПГ о невозможности поддержания давления в ККГС.In the event of a situation when all the wells in the cluster are in the zone of restrictions on pressure, flow rate or position of the control valve, the control system self-regulating control system stops the control actions from the PID controllers on the control valves with a message to the automated control system of the technological processes of the gas treatment plant about the impossibility of maintaining pressure in the gas compressor station .

Причинно-следственная связь между указанным техническим результатом и существенными признаками изобретения следующая. Используя результаты гидродинамических исследований и промысловых данных по всем скважинам, осуществляют настройку системы автоматического управления кустом газовых скважин (САУ КГС), которая обеспечивает в процессе эксплуатации автоматическое определение и поддержание максимального значения давления в газосборном коллекторе куста скважин. При этом реализуется автоматическое распределение нагрузки между скважинами куста пропорционально их геологическим возможностям по давлению, обеспечивается автоматическая защита технологических режимов скважин, не допускающая выхода параметров скважин за установленные максимальные и минимальные ограничения, автоматически стабилизируется работа куста скважин путем минимизации влияния существенных отклонений давления, возникающих в коллекторе куста этих скважин в процессе его эксплуатации. Заявляемая совокупность действий обеспечивает автоматическое управление технологическими процессами куста газовых и газоконденсатных скважин, полностью учитывает индивидуальные особенности эксплуатации скважин газоконденсатных месторождений, что позволяет значительно повысить эффективность использования возможностей каждого куста газовых скважин. Также значительно снижается информационная нагрузка на оперативный персонал, что повышает его эффективность при принятии решений.The causal relationship between the specified technical result and the essential features of the invention is as follows. Using the results of hydrodynamic studies and field data for all wells, an automatic gas well cluster control system (ACS KGS) is set up, which ensures the automatic determination and maintenance of the maximum pressure value in the gas reservoir of the well cluster during operation. At the same time, automatic distribution of the load between the wells of the well is implemented in proportion to their geological capabilities in terms of pressure, automatic protection of the technological modes of the wells is ensured, which does not allow the well parameters to exceed the set maximum and minimum restrictions, the work of the well cluster is automatically stabilized by minimizing the effect of significant pressure deviations occurring in the reservoir a cluster of these wells during its operation. The inventive combination of actions provides automatic control of the technological processes of a cluster of gas and gas condensate wells, fully takes into account the individual characteristics of the operation of wells of gas condensate fields, which can significantly increase the efficiency of using the capabilities of each cluster of gas wells. The information load on operational personnel is also significantly reduced, which increases its effectiveness in decision-making.

Изобретение поясняется иллюстративными материалами, где на фиг. 1 показана укрупненная структурная схема куста газовых и газоконденсатных скважин, на фиг. 2 показана структурная блок-схема системы автоматического управления кустом газовых и газоконденсатных скважин (САУ КГС).The invention is illustrated by illustrative materials, where in FIG. 1 shows an enlarged structural diagram of a cluster of gas and gas condensate wells; FIG. 2 shows a structural block diagram of a system for automatic control of a cluster of gas and gas condensate wells (ACS KGS).

На фиг. 1 и фиг. 2 использованы следующие обозначения:In FIG. 1 and FIG. 2 the following notation is used:

1 - САУ КГС;1 - self-propelled guns KGS;

2 - газовая или газоконденсатная скважина;2 - gas or gas condensate well;

3 - датчик расхода на устье скважины (FE);3 - flow sensor at the wellhead (FE);

4 - датчик давления на устье скважины (РТ);4 - pressure sensor at the wellhead (RT);

5 - клапан регулятор (КР);5 - valve regulator (KR);

6 - датчик давления в газосборном коллекторе куста скважин (РТ);6 - pressure sensor in the gas reservoir of the wellbore (RT);

7 - газосборный коллектор куста скважин (ККГС);7 - gas gathering wellbore collector (KKGS);

8 - шлейф от куста скважин до УКПГ;8 - a loop from a well cluster to a gas treatment facility;

9 - вход сигнала датчика 6 контроля давления в коллекторе ККГС 7;9 - signal input of the sensor 6 pressure control in the collector KKGS 7;

10 - выходной управляющий сигнал САУ КГС на клапан-регулятор (КР) 5 (индивидуальный для КР каждой скважины куста);10 - output control signal of self-propelled guns KGS to the valve-regulator (KP) 5 (individual for KP each well of the cluster);

11 - блок по определению ограничений на положения КР 5 (индивидуальный для каждой скважины куста), принцип работы и реализация данного блока описывается ниже в пунктах г и е;11 is a block for determining restrictions on the provisions of KP 5 (individual for each well of the cluster), the principle of operation and implementation of this block is described below in paragraphs d and e;

12 - программно реализованный ПИД-регулятор;12 - software-implemented PID controller;

13 - вход сигнала с датчика 4 контроля давления на устье скважины 2 (индивидуальный для каждой скважины куста);13 - signal input from the pressure monitoring sensor 4 at the wellhead 2 (individual for each well in the cluster);

14 - блок расчета коэффициента пропорциональности (индивидуальный для каждой скважины куста), принцип работы и реализация данного блока описывается ниже в пунктах б и д;14 is a block for calculating the proportionality coefficient (individual for each well in the well), the principle of operation and implementation of this block is described below in paragraphs b and d;

15 - вход для ввода оператором УКПГ задания максимального и минимального значения коэффициента пропорциональности (индивидуальный для каждой скважины куста);15 - input for input by the operator of the gas treatment plant to set the maximum and minimum values of the coefficient of proportionality (individual for each well in the cluster);

16 - блок коррекции коэффициента пропорциональности при отклонении давления в коллекторе 7 ККГС от максимального значения (индивидуальный для каждой скважины куста), принцип работы и реализация данного блока описывается ниже в пункте д;16 is a block for the correction of the coefficient of proportionality when the pressure deviates from the maximum value of the reservoir 7 of the CCGS (individual for each well in the well), the principle of operation and implementation of this block is described below in paragraph d;

17 - вход для ввода оператором УКПГ задания максимального и минимального значения давления в скважине 2 (индивидуальный для каждой скважины куста);17 - input for entering by the operator of the gas treatment plant the task of setting the maximum and minimum pressure values in well 2 (individual for each well in the cluster);

18 - блок коррекции уставки SP для ПИД-регулятора при отклонениях давления газа на устье скважины 2 за пределы ограничений (индивидуальный для каждой скважины куста), принцип работы и реализация данного блока описывается ниже в пункте г;18 is a correction block of the SP setpoint for the PID controller when the gas pressure at the wellhead 2 deviates beyond the limits (individual for each well in the well), the principle of operation and implementation of this block is described below in paragraph d;

19 - блок коррекции уставки SP для ПИД-регулятора при отклонениях расхода газа скважины 2 за пределы ограничений (индивидуальный для каждой скважины куста), принцип работы и реализация данного блока описывается ниже в пункте г;19 is a correction block of the SP setpoint for the PID controller when deviations of the gas flow rate of well 2 beyond the limits (individual for each well of the wellbore), the principle of operation and implementation of this unit is described below in paragraph g;

20 - вход для ввода оператором УКПГ задания максимального и минимального расхода газа скважины 2 (индивидуальный для каждой скважины куста);20 - input for entering by the operator of the gas treatment plant the task of the maximum and minimum gas flow rate of well 2 (individual for each well of the cluster);

21 - вход сигнала с датчика 3 контроля расхода газа скважины 2 (индивидуальный для каждой скважины куста);21 - input signal from the sensor 3 control the gas flow of the well 2 (individual for each well of the cluster);

22 - блок поиска максимального значения давления в коллекторе 7 ККГС;22 - block search for the maximum pressure in the reservoir 7 KKGS;

23 - вход для ввода оператором УКПГ задания максимального и минимального положения КР 5 (индивидуальный для каждой скважины куста).23 - input for entering by the operator of the gas treatment unit the task of setting the maximum and minimum position of CR 5 (individual for each well of the cluster).

В качестве блоков, средств измерения, запорной арматуры использованы стандартные средства. Блоки для вычислений и ПИД-регуляторы, указанные в заявке, реализованы на базе программируемого логического контроллера (ПЛК) контрольного пункта (КП) систем телемеханики КГС 1, а для реализации описываемого способа в ПЛК используются стандартизированные языки программирования МЭК (IEC) стандарта IEC61131-3.As blocks, measuring instruments, valves, standard means were used. The blocks for calculations and PID controllers specified in the application are implemented on the basis of a programmable logic controller (PLC) of the control point (KP) of the KGS 1 telemechanics systems, and standardized programming languages IEC (IEC) standard IEC61131-3 are used to implement the described method .

Куст газовых и газоконденсатных скважин включает шлейфы скважин 2, на которых последовательно установлены датчики расхода газа 3, давления 4 и клапан-регулятор 5, объединенные в газосборный коллектор куста скважин 7, оснащенный датчиком давления 6, который соединен шлейфом куста 8 с коллектором сырого газа УКПГ. Выходы указанных датчиков соединены с системой автоматического управления кустом газовых скважин 1 (САУ КГС), содержащей программно реализованные ПИД-регуляторы 12 давления газа. Проводят гидродинамические исследования, замер промысловых данных по всем скважинам 2, по результатам которых осуществляют настройку системы автоматического управления кустом газовых скважин 1 (САУ КГС).A cluster of gas and gas condensate wells includes wells 2, on which gas flow sensors 3, pressure 4 and a control valve 5 are connected in series, combined into a gas collector of a well cluster 7, equipped with a pressure gauge 6, which is connected by a loop of a bush 8 to a raw gas collector UKPG . The outputs of these sensors are connected to an automatic control system for a gas well cluster 1 (self-propelled guns KGS) containing software-implemented PID controllers 12 for gas pressure. Hydrodynamic studies are carried out, field data is measured for all wells 2, according to the results of which the automatic control system for a cluster of gas wells 1 (ACS KGS) is set up.

Посредством САУ КГС 1 реализуют автоматическое управление кустом газовых скважин, следующим образом:Through self-propelled guns KGS 1 implement automatic control of a cluster of gas wells, as follows:

а) постоянно поддерживают максимальное значение давления газа в ККГС 7. Для этого ПИД-регуляторы 12 управляют технологическим процессом скважин 2 клапанами-регуляторами КР 5, участвующими в процессе. Для этого на вход SP заданий каждого из ПИД-регуляторов 12 подают найденное блоком 22 максимального значения давления (уставки) в ККГС 7 Ркуст. На входе 9 для обратных связей PV ПИД 12 регуляторов подают текущее давление с датчика давления 6 в ККГС 7 Ркуст_ф. Для каждой скважины интегральный и дифференциальный коэффициенты для ПИД-регуляторов 12 определяют при настройке САУ КГС 1 [например, см. Энциклопедия АСУ ТП, п. 5.5., классический ПИД-регулятор, интернет ресурс http://www.bookasutp.ru/Chapter5_5.aspx#HandTuning].a) constantly maintain the maximum value of the gas pressure in the CCGS 7. For this, the PID controllers 12 control the technological process of the wells 2 with the control valves KR 5 involved in the process. To do this, at the input SP of tasks of each of the PID controllers 12, the maximum pressure value (set point) found by block 22 is supplied to the CCCH 7 P bush . At the input 9 for feedback PV PID 12 controllers supply the current pressure from the pressure sensor 6 to KKGS 7 R bush_f . For each well, the integral and differential coefficients for PID controllers 12 are determined when setting the ACS KGS 1 [for example, see Encyclopedia of ACS TP, p. 5.5., Classic PID controller, Internet resource http://www.bookasutp.ru/Chapter5_5 .aspx # HandTuning].

Поиск максимального значения давления для ККГС 7 Ркуст проводит блок 22 САУ КГС 1 с учетом граничных значений - максимального и минимального значения расходов, которые поступают от входов 20 и давлений от входа 17 по каждой скважине. Значения этих параметров определяются во время проведения периодических газогидродинамических исследований скважин и задаются на входах 17 и 20 оператором УКПГ.The search for the maximum pressure value for KKGS 7 P bush conducts block 22 self-propelled guns KGS 1 taking into account the boundary values - the maximum and minimum values of the costs that come from inlets 20 and pressures from inlet 17 for each well. The values of these parameters are determined during periodic gas-hydrodynamic studies of wells and are set at inputs 17 and 20 by the operator of the gas treatment plant.

Перед запуском САУ КГС в работу осуществляют настройку блока 22 поиска максимального давления в ККГС 7. Для этого оператор УКПГ в дистанционном режиме управления САУ КГС 1, изменяя положения КР 5 каждой скважины куста, создает такое давление в ККГС 7, при котором геологические параметры скважин (расход и давление) будут находиться между их максимальными и минимальными значениями - давление ближе к минимальному, а расход ближе к максимальному. Это давление в ККГС 7 принимают за начальную уставку поддержания давления в ККГС 7 Ркуст_нач для ПИД-регуляторов 12. Далее эту уставку увеличивают на величину (ΔР), равную 0,5÷1% от Ркуст_нач, т.е. задаютBefore starting the CGS self-propelled guns to work, the unit 22 for searching the maximum pressure in the KGSG 7 is configured. For this, the operator of the gas treatment plant in the remote control mode of the KGS 1 self-propelled guns, changing the position of the CR 5 of each well in the cluster, creates such pressure in the KGGS 7 at which the geological parameters of the wells ( flow and pressure) will be between their maximum and minimum values - the pressure is closer to the minimum, and the flow is closer to the maximum. This pressure in KKGS 7 is taken as the initial setpoint for maintaining pressure in KKGS 7 P bush_nach for PID controllers 12. Further, this setting is increased by a value (ΔР) equal to 0.5 ÷ 1% of P bush_nach , i.e. ask

Ркуст = Ркуст_нач + ΔРP bush = P bush_nach + ΔP

Когда в процессе ПИД-регулирования давление в ККГС 7 достигнет заданного значения Ркуст, производят следующее увеличение Ркуст на ΔР. Этот процесс продолжают до тех пор, пока одна из скважин куста не выйдет на ограничение по минимальному для нее давлению, или по максимальному расходу, или по верхнему положению КР, заданному на входе 23 оператором УКПГ. И эту величину найденного давления в коллекторе куста газовых скважин Ркуст_макс, за минусом коэффициента запаса (ΔРкор), равного 1÷3% от Ркуст_макс, принимают за максимальное давление в данном ККГС 7, т.е. уставкуWhen in the process of PID control, the pressure in KKGS 7 reaches a predetermined value of the P bush , produce the next increase in P bush by ΔP. This process is continued until one of the wells in the cluster reaches a limit on the minimum pressure for it, or on the maximum flow rate, or on the upper position of the compressor set at input 23 by the operator of the gas treatment plant. And this value found bush manifold pressure P kust_maks gas wells, minus a safety factor (.DELTA.P armature) of 1 ÷ 3% of P kust_maks is taken as the maximum pressure in the RCSC 7, i.e. setting

Ркуст = Ркуст_макс - ΔРкор;P = P bush kust_maks -? P of the armature;

б) постоянно перераспределяют нагрузку между скважинами куста пропорционально геологическим возможностям каждой скважины по давлению. Для этого блок 14, индивидуальный для каждой скважины, непрерывно производит расчет коэффициента пропорциональности Кп_с[i] ПИД-регулятора 12 скважины 2, используя алгоритм в виде линейной функции от давления в скважине (Рскв[i]), т.е.b) constantly redistribute the load between the wells of the cluster in proportion to the geological capabilities of each well in terms of pressure. For this, block 14, individual for each well, continuously calculates the proportionality coefficient K p_s [i] of the PID controller 12 of well 2, using an algorithm in the form of a linear function of pressure in the well (P well [i] ), i.e.

Кп_c[i] = ƒ(Рскв[i]),To p_c [i] = ƒ (P wells [i] ),

Кп_c[i] = (Рскв[i] - Рмин_с[i]) ÷ (Рмакс_с[i] - Рмин_с[i]) × (Кп_макс_с[i] - Кп_мин_с[i]) + Кп_мин_с[i],To p_c [i] = (P bore [i] - P min_s [i] ) ÷ (P max_s [i] - P min_s [i] ) × (K p_max_s [i] - K p_min_s [i] ) + K p_min_s [i]

где i - номер скважины; Рскв[i] - текущие давления на устье скважин; Рмин_с[i] - минимальные давления на устье скважин, заданные на входе 17; Рмакс_c[i] - максимальные давления на устье скважин, заданные на входе 17; Кп_мин_с[i] - минимальные значения коэффициентов пропорциональности для ПИД-регуляторов 12, при которых соответствующие клапаны-регуляторы КР 5 перестают перемещаться, задаются на входе 15 оператором УКПГ; Кп_макс_с[i] - значения коэффициентов пропорциональности для ПИД-регуляторов 12, при которых клапаны-регуляторы КР 5 перемещаются с максимальными приращениями, задаются в на входе 15 оператором УКПГ.where i is the well number; R SLE [i] - current pressure at the wellhead; P min_s [i] - the minimum pressure at the wellhead, set at the inlet 17; P max_c [i] - maximum pressure at the wellhead, set at the inlet 17; To p_min_s [i] - the minimum values of the proportionality coefficients for the PID controllers 12, at which the corresponding control valves KR 5 cease to move, are set at input 15 by the UKPG operator; To p_max_s [i] are the values of the proportionality coefficients for the PID controllers 12, at which the KR 5 control valves move with maximum increments, are set at input 15 by the UKPG operator.

Чем выше давление в скважине, сигнал которого поступает на вход 13, тем больше будет значение сигнала на выходе блока 14, рассчитывающего коэффициент пропорциональности для ПИД-регулятора 12, и, соответственно, будет больше воздействие на клапан регулятор КР 5. С уменьшением давления в скважине 2 коэффициент Кп_с[i] уменьшается, соответственно уменьшается воздействие на клапан-регулятор КР 5. В результате этого происходит распределение нагрузки по скважинам 2 куста в зависимости от их геологических возможностей по давлению;The higher the pressure in the well, the signal of which is input 13, the greater the value of the signal at the output of block 14, which calculates the proportionality coefficient for the PID controller 12, and, accordingly, there will be a greater effect on the valve of the regulator KR 5. With decreasing pressure in the well 2, the coefficient K p_s [i] decreases, respectively, the effect on the valve-regulator KR 5 decreases. As a result of this, the load is distributed among the wells of the 2 wells depending on their geological capabilities in pressure;

г) для каждой скважины 2 постоянно отслеживают соответствие ее технологического процесса границам (ее ограничениям) по давлению, расходу и положению КР 5. Выход за ограничения любого из параметров по давлению, расходу или положению КР 5 не допускают. Для этого блоки 3 САУ КГС 1, индивидуальные для каждой скважины, непрерывно отслеживают и не допускают выход параметров скважины за установленные ограничения, заданные на входах 17, 20, 23 оператором УКПГ.d) for each well 2, it is constantly monitored that its technological process meets its boundaries (its limitations) in terms of pressure, flow rate and position of KP 5. It is not allowed to go beyond the limitations of any of the parameters in terms of pressure, flow rate or position of KP 5. For this, blocks 3 self-propelled guns KGS 1, individual for each well, continuously monitor and do not allow the well parameters to go beyond the established limits set at the inputs 17, 20, 23 by the operator of the gas treatment plant.

В ситуации, когда скважины работают штатно, без выхода параметров за пределы границы, заданные на входах 17, 20, 23, на входе заданий SP ПИД-регуляторов 12 КР 5 скважин 2 подают одно для всех задание (уставку) по давлению Ркуст[i]. А в случае выхода параметров скважины за пределы границы для возврата их в указанные пределы САУ ETC 1 производит коррекцию величин уставок давлений SP ПИД-регуляторов 12 в ККГС 7 Ркуст[i] в тех скважинах, где возникли ограничения, используя следующий алгоритм:In a situation where the wells are operating normally, without parameters beyond the boundary, set at the inputs 17, 20, 23, at the input of the SP tasks of the PID controllers 12 KP 5 wells 2 serve one task for everyone (set point) for pressure P bush [i ] . And in the event that the well parameters go beyond the boundary to return them to the specified limits, the self-propelled guns ETC 1 corrects the pressure settings SP PID controllers 12 in KKGS 7 P well [i] in those wells where restrictions arose using the following algorithm:

- если текущий расход Fскв[i], поступающий на вход 21 с датчика 3, в одной из скважин 2 превышает значение максимального геологического ограничения, заданного на входе 20- if the current flow rate F SLE [i] entering the input 21 from the sensor 3, in one of the wells 2 exceeds the value of the maximum geological constraint specified at the input 20

Fскв[i] > Рмакс_с[i],F well [i] > P max_s [i] ,

то блок 19 производит уменьшение уставки SP давления Ркуст[i] для ПИД-регулятора 12 данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения расхода, что приведет к сокращению расхода этой скважины и введет ее в рамки геологического ограничения по расходу, т.е.then block 19 reduces the pressure setpoint SP pressure P bush [i] for the PID controller 12 of a given well by a value that depends on the value of the flow deviation, which will reduce the flow of this well and introduce it into the geological flow limit, i.e.

Fоткл_макс[i] = Fмакс_с[i] - Fскв[i],F off_max [i] = F max_s [i] - F well [i] ,

- если Fоткл_макс[i] < 0, то- if F off max [i] <0, then

Ркуст[i] = Ркуст[i] - (Ккор_F[i] × |Fоткл_макс[i]|),P bush [i] = P bush [i] - (To box_F [i] × | F off_max [i] |),

где i - номер скважины; Fмакс_c[i] - максимальные расходы на устье скважин, заданные на входе 20; Fскв[i] - расходы на устье скважин; Ккор_F[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС 1;where i is the well number; F max_c [i] - the maximum cost at the wellhead, specified at the input 20; F SLE [i] - wellhead costs; To core_F [i] - coefficients selected when setting the self-propelled guns KGS 1;

- если текущий расход Fскв[i], поступающий на вход 21 с датчика 3, в одной из скважин 2 меньше значения минимального геологического ограничения, заданного на входе 20- if the current flow rate F SLE [i] entering the input 21 from the sensor 3 in one of the wells 2 is less than the value of the minimum geological restriction set at the input 20

Fскв[i] < Fмин_c[i],F well [i] <F min_c [i] ,

то блок 19 производит увеличение уставки SP давления Ркуст[i] для ПИД-регулятора 12 для данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения расхода, что приведет к увеличению расхода этой скважины и введет ее в рамки геологических ограничений по расходу, т.е.then block 19 produces an increase in the setpoint SP of pressure P bush [i] for the PID controller 12 for a given well by a value depending on the value of the flow deviation, which will lead to an increase in the flow of this well and introduce it within the framework of geological flow restrictions, i.e. .

Fоткл_мин[i] = Fскв[i] - Fмин_с[i],F off_min [i] = F well [i] - F min_s [i] ,

если Fоткл_мин[i] < 0, тоif F off_min [i] <0, then

Ркуст[i] = Ркуст[i] + (Ккор_F[i] × |Fоткл_мин[i]|),P bush [i] = P bush [i] + (To box_F [i] × | F off_min [i] |),

где i - номер скважины; Fмин_c[i] - минимальные расходы на устье скважин, заданные на входе 20; Fскв[i] - текущие расходы на устье скважин; Ккор_F[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС 1;where i is the well number; F min_c [i] - the minimum cost at the wellhead, specified at the entrance 20; F SLE [i] - current costs at the wellhead; To core_F [i] - coefficients selected when setting the self-propelled guns KGS 1;

- если текущее давление Рскв[i], поступающее на вход 13 с датчика 4, одной из скважин 2 куста превышает максимальное значение, определенного по результатам газогидродинамического исследования скважин, заданного на входе 17- if the current pressure P bore [i] entering the inlet 13 from the sensor 4, one of the wells 2 of the cluster exceeds the maximum value determined by the results of gas-hydrodynamic research of the wells specified at the inlet 17

Рскв[i] > Рмакс_с[i],P bcc [i] > P max_s [i] ,

то блок 18 производит увеличение уставки SP давления Ркуст[i] для ПИД-регулятора 12 для данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения давления, что приведет к уменьшению давления в этой скважине и введет ее в рамки геологических ограничений по давлению, т.е.then block 18 increases the pressure setpoint SP pressure P bush [i] for the PID controller 12 for a given well by a value that depends on the magnitude of the pressure deviation, which will lead to a decrease in pressure in this well and introduce it within the geological limits of pressure, t. e.

Роткл_макс[i] = Рмакс_c[i] - Рскв[i],P off_max [i] = P max_c [i] - P bore [i] ,

если Роткл_макс[i] < 0, тоif P off max [i] <0, then

Ркуст[i] = Ркуст[i] + (Ккор_P[i] × |Роткл_макс[i]|),P bush [i] = P bush [i] + (To cor_P_P [i] × | P off_max [i] |),

где i - номер скважины; Рмакс_c[i] - максимальные давления на устье скважин, заданные на входе 17; Рскв[i] - текущие давления на устье скважин; Ккор_p[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС 1;where i is the well number; P max_c [i] - maximum pressure at the wellhead, set at the inlet 17; R SLE [i] - current pressure at the wellhead; To Kor_p [i] - the coefficients selected when setting the self-propelled guns KGS 1;

- если текущее давление Рскв[i], поступающее на вход 13 от датчика 4, в одной из скважин 2 куста меньше значения минимального геологического ограничения, заданного на входе 17- if the current pressure P bore [i] , arriving at the input 13 from the sensor 4, in one of the wells 2 of the cluster is less than the value of the minimum geological restriction set at the input 17

Рскв[i] < Рмин_с[i],R well [i] <P min_s [i] ,

то блок 18 производит уменьшение уставки SP давления Ркуст[i] для ПИД-регулятора 12 данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения давления, что приведет к увеличению давления в этой скважине и введет ее в рамки геологических ограничений по давлению, т.е.then block 18 reduces the pressure setpoint SP P bush [i] for the PID controller 12 of this well by a value that depends on the magnitude of the pressure deviation, which will lead to an increase in pressure in this well and introduce it within the geological limits of pressure, i.e. .

Роткл_мин[i] = Рскв[i] - Рмин_с[i],P off_min [i] = P bore [i] - P min_s [i] ,

если Роткл_мин[i] < 0, тоif P off_min [i] <0, then

Ркуст[i] = Ркуст[i] - (Ккор_P[i] × |Роткл_мин[i]|),P bush [i] = P bush [i] - (To box_P [i] × | P off_min [i] |),

где i - номер скважины; Рмин_с[i] - минимальное давления на устье скважин, заданные на входе 17; Рскв[i] - давления на устье скважин; Ккор_P[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС 1.where i is the well number; P min_s [i] - the minimum pressure at the wellhead, set at the inlet 17; R SLE [i] - pressure at the wellhead; To Kor_P [i] - the coefficients selected when setting the self-propelled guns KGS 1.

В ситуации, когда положение КР выходит за пределы границы по положению, заданные на входе 23, то в блоке 11 КР отключают от выхода ПИД-регулятора CV и фиксируют положение КР, подавая на него соответствующее значение ограничения с входа 23;In a situation where the position of the control switch extends beyond the boundary at the position specified at input 23, then in block 11, the control switch is disconnected from the output of the PID controller CV and the position of the control switch is fixed, applying the corresponding restriction value from input 23;

д) постоянно отслеживают отклонение ΔР фактического давления Ркуст_ф в ККГС 7 от найденной уставки Ркуст и корректируют пропорциональные коэффициенты ПИД-регуляторов скважин Кп_c[i] в зависимости от величины и направления отклонения давления ΔР. Для этого блок 16 САУ КГС 1, индивидуальный для каждой скважины, постоянно отслеживает отклонение ΔР фактического давления в ККГС 7, поступающего на вход 9 с датчика давления 6, Ркуст_ф от значения уставки, рассчитанного блоком 22 Ркуст, и корректирует коэффициенты пропорциональности ПИД-регуляторов скважин Кп_с[i], рассчитанные в блоке 14, в зависимости от величины и направления отклонения давления ΔР по следующему алгоритму:d) constantly monitor the deviation ΔР of the actual pressure P bush_f in KKGS 7 from the found setpoint P bush and adjust the proportional coefficients of the PID well regulators K p_c [i] depending on the magnitude and direction of the pressure deviation ΔР. To do this, block 16 self-propelled guns KGS 1, individual for each well, constantly monitors the deviation ΔР of the actual pressure in KKGS 7 received at the input 9 from the pressure sensor 6, P bush_f from the set value calculated by the block 22 P bush , and adjusts the proportionality coefficients PID- well regulators K p_s [i] calculated in block 14, depending on the magnitude and direction of the pressure deviation ΔР according to the following algorithm:

- если давление в ККГС 7 Ркуст_ф больше уставки Ркуст, рассчитанной блоком 22- if the pressure in KKGS 7 P bush_f is greater than the setpoint P bush calculated by block 22

Ркуст_ф > Ркуст,R bush_f > R bush ,

то блок 16 изменяет Кп_с[i] в большую сторону у тех скважин 2, давление которых ближе к минимальному ограничению по давлению в скважине, заданному на входе 17, Рмин_с[i]. В результате ПИД-регулятор 12 «слабой» скважины получает возможность прикрыть клапан регулятор КР 5, тем самым увеличивая давление в «слабой» скважине,then block 16 changes K p_s [i] upwards for those wells 2, the pressure of which is closer to the minimum pressure limit in the well set at the inlet 17, P min_s [i] . As a result, the PID controller 12 of the "weak" well gets the opportunity to close the valve regulator KR 5, thereby increasing the pressure in the "weak" well,

- если давление в ККГС 7 Ркуст_ф меньше уставки Ркуст, рассчитанной блоком 22- if the pressure in KKGS 7 P bush_f is less than the setpoint P bush calculated by block 22

Ркуст_ф < Ркуст,P bush_f <P bush ,

то блок 16 изменяет Кп_с[i] в большую сторону у тех скважин 2, давление которых ближе к максимальному ограничению по давлению в скважине, заданному на входе 17, Рмакс_с[i]. В результате давление в ККГС 7 будут поднимать скважины более «сильные», а «слабые» скважины будут задействованы в меньшей степени;then block 16 changes K p_s [i] upwards for those wells 2, the pressure of which is closer to the maximum pressure limit in the well set at the inlet 17, P max_s [i] . As a result, pressure in KKGS 7 will be raised by more “strong” wells, and “weak” wells will be involved to a lesser extent;

- если вычисленный в блоке 16 Кп_с[i] получается больше максимального значения коэффициента пропорциональности Кп_макс_с[i], заданного на входе 15, то за Кп_с[i] берут Кп_макс_c[i].- if the calculated in block 16 K p_s [i] is obtained more than the maximum value of the proportionality coefficient K p_max_s [i] specified at input 15, then K p_c [i] is taken to K p_max_c [i] .

ΔР = Ркуст_ф - Ркуст,ΔP = P bush_f - P bush ,

ΔКп_вверх_c[i] - Кп_макс_с[i] - Кп_с[i],ΔK p_up_c [i] - K p_max_s [i] - K p_c [i] ,

ΔКп_вниз_[i] = Кп_c[i] - Кп_мин_c[i],ΔK p_down_ [i] = K p_c [i] - K p_min_c [i] ,

если ΔР=0, тоif ΔP = 0, then

Кп_c[i] = Кп_с[i],K p_c [i] = K p_c [i] ,

если ΔР<0, тоif ΔP <0, then

Кп_c[i] = Кп_с[i] +(ΔКп_вниз_с[i] × |ΔР|),To p_c [i] = To p_c [i] + (ΔK p_down_s [i] × | ΔP |),

если ΔР>0, тоif ΔP> 0, then

Кп_c[i] = Кп_c[i] + (ΔКп_вверх_с[i] × |ΔР|),To p_c [i] = To p_c [i] + (ΔK p_up_s [i] × | ΔP |),

если Кп_c[i] > Кп_макс_c[i], тоif K p_c [i] > K p_max_c [i] , then

Кп_с[i] = Кп_макс_c[i],K p_s [i] = K p_max_c [i] ,

где i - номер скважины; Кп_макс_с[i] - коэффициенты пропорциональности ПИД-регуляторов 12, при которых клапаны регуляторы КР 5 перемещаются с максимальными приращениями, заданные на входе 15; Кп_мин_с[i] - минимальные значения коэффициента пропорциональности ПИД-регуляторов 12, при которых клапаны регуляторы КР 5 перестают перемещаться, заданные на входе 15;where i is the well number; To p_max_s [i] are the proportionality coefficients of the PID controllers 12, at which the control valves of the KR 5 move with maximum increments specified at input 15; To p_min_s [i] - the minimum values of the proportionality coefficient of the PID controllers 12, at which the valves regulators KR 5 cease to move, set at the input 15;

е) при возникновении ситуации, когда все скважины куста вошли в зону ограничений по давлению, расходу или положению КР 5, заданных на входах 17, 20, 23, то блок 11 производит остановку управляющих воздействий CV с ПИД-регуляторов 12 на КР 5 с выдачей сообщения в автоматизированную систему управления технологическими процессами (АСУ ТП) УКПГ о невозможности поддержания давления в ККГС 7.f) when a situation occurs when all the wells in the cluster have entered the zone of restrictions on pressure, flow rate or position of KR 5 set at the inputs 17, 20, 23, then block 11 stops the control actions of CV from PID controllers 12 to KR 5 with the output messages to the automated control system of technological processes (ACS TP) UKPG about the impossibility of maintaining pressure in KKGS 7.

САУ КГС 1 является одной из подсистем системы телемеханики, реализовано на базе ПЛК, для кустов газовых и газоконденсатных скважин, и связь между ним и АСУ ТП УКПГ поддерживается через системы телемеханики.ACS KGS 1 is one of the subsystems of the telemechanics system, implemented on the basis of the PLC, for gas and gas condensate well clusters, and communication between it and the ACS TP UKPG is supported through telemechanics systems.

Предложенный способ автоматического управления технологическими процессами куста газовых и газоконденсатных скважин полностью учитывает особенности эксплуатации скважин газоконденсатных месторождений, что позволяет значительно повысить эффективность использования возможностей каждого куста газовых и газоконденсатных скважин. Также значительно снижается информационная нагрузка на оперативный персонал, что повышает его эффективность при принятии решений. Заявляемое изобретение может широко использоваться и на других действующих и вновь осваиваемых газоконденсатных месторождениях РФ.The proposed method for automatic control of the technological processes of a cluster of gas and gas condensate wells fully takes into account the features of the operation of wells of gas condensate fields, which can significantly increase the efficiency of using the capabilities of each cluster of gas and gas condensate wells. The information load on operational personnel is also significantly reduced, which increases its effectiveness in decision-making. The claimed invention can be widely used in other existing and newly developed gas condensate fields of the Russian Federation.

Claims (52)

1. Способ автоматического управления технологическими процессами куста газовых и газоконденсатных скважин, оборудованных шлейфами, включающий установку последовательно датчиков расхода газа, давления и клапан регулятор, объединенные в газосборный коллектор куста скважин, оснащенный датчиком давления, который соединяют шлейфом куста с коллектором сырого газа УКПГ, при этом в качестве регуляторов используют ПИД-регуляторы давления газа, отличающийся тем, что системой автоматического управления кустом газовых скважин, используя ПИД-регуляторы давления газа, постоянно поддерживают максимальное значение давления газа Ркуст_ф в газосборном коллекторе куста скважин, предусмотренное технологическим режимом, путем управления клапанами регуляторами каждой скважины, для чего на вход заданий ПИД-регуляторов подают найденное значение максимального значения давления Ркуст для газосборного коллектора куста скважин ККГС, а на вход обратных связей ПИД-регуляторов подают показание датчика давления, установленного в газосборном коллекторе куста скважин Ркуст_ф, и для каждой скважины определяют интегральный и дифференциальный коэффициенты, которые вводят в ПИД-регуляторы при их настройке, а также производят поиск значения максимального значения давления для ККГС Ркуст с учетом граничных значений - максимального и минимального значения расходов и давлений в каждой скважине, которые определяют во время проведения периодических газогидродинамических исследований скважин, после которых осуществляют поиск максимального значения давления в ККГС, оператор УКПГ в дистанционном режиме управления КГС, изменяя положения каждого клапана регулятора, создает такое давление в ККГС, при котором геологические параметры скважин (расход и давление) будут находиться между максимальными и минимальными ограничениями, давление ближе к минимальному, а расход ближе к максимальному, и это давление в ККГС принимают за начальную уставку поддержания давления в ККГС Ркуст_нач для ПИД-регуляторов, далее эту уставку увеличивают на величину (ΔР), равную 0,5÷1% от Ркуст_нач,1. A method for automatically controlling the processes of a cluster of gas and gas condensate wells equipped with loops, comprising installing sequentially gas flow sensors, pressure and a regulator valve, combined into a gas collecting manifold of a cluster of wells equipped with a pressure sensor that is connected by a loop cable to a reservoir of raw gas of a gas treatment plant, this as regulators use PID gas pressure regulators, characterized in that the system of automatic control of a cluster of gas wells using PID gas pressure regulators constantly maintain the maximum value of the gas pressure P bush_f in the gas reservoir of the well cluster , provided by the technological regime, by controlling the valves of the regulators of each well, for which the found value of the maximum pressure P bush for the gas collector of the well cluster is fed to the input of the PID control tasks KKGS, and at the input of the feedback of the PID controllers serves the testimony of the pressure sensor installed in the gas collector of the well cluster P bush_f , and for each wells determine the integral and differential coefficients, which are introduced into the PID controllers when they are configured, and also search for the maximum pressure value for the KKGS R bush taking into account the boundary values - the maximum and minimum values of flow rates and pressures in each well, which are determined during periodic gas-hydrodynamic studies of the wells, after which they search for the maximum pressure in the CCGS, the operator of the gas treatment plant in the remote control mode of the CGS the position of each regulator valve, creates such a pressure in the CCGS at which the geological parameters of the wells (flow and pressure) will be between the maximum and minimum restrictions, the pressure is closer to the minimum, and the flow is closer to the maximum, and this pressure in the CCGS is taken as the initial setting pressure in KKGS P bush_nach for PID controllers, then this setting is increased by a value (ΔР) equal to 0.5 ÷ 1% of P bush_nach , Ркусткуст_нач+ΔРP bush = P bush_nach + ΔP и, когда в процессе ПИД-регулирования давление в ККГС достигнет заданного значения Ркуст, производят следующее увеличение Ркуст на ΔР и этот процесс продолжают до тех пор, пока одна из скважин куста не выйдет на ограничение по минимальному для нее давлению, или по максимальному расходу, или по верхнему положению КР, и эту величину найденного давления в коллекторе куста газовых скважин Ркуст_макс, за минусом коэффициента запаса (ΔРкор), равного 1÷3% от Ркуст_макс, принимают за максимальное давление - уставку Ркуст в данном ККГС,and, when in the process of PID control the pressure in the CCGS reaches the preset value of the P bush , the next increase in the P bush by ΔР is made and this process continues until one of the wells in the bush reaches a limit on its minimum pressure or maximum flow rate, or according to the upper position of КР, and this value of the found pressure in the reservoir of gas well cluster Р bush_max , minus the safety factor (ΔР cor ), equal to 1 ÷ 3% of Р bush_max , is taken as the maximum pressure - setting Р bush in this KCHS , Ркусткуст_макс-ΔРкор.P = P bush kust_maks -ΔR armature. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с помощью непрерывного расчета коэффициентов пропорциональности Kп_с[i] для каждой скважины, значения которых являются линейной функцией от давлений в скважинах Рскваж[i],2. The method according to p. 1, characterized in that by continuously calculating the proportionality coefficients K p_c [i] for each well, the values of which are a linear function of the pressure in the wells P of the wells [i] ,
Figure 00000001
Figure 00000001
постоянно перераспределяют нагрузку между скважинами куста пропорционально геологическим возможностям скважин по давлению, которую представляют в виде соотношения полученных ограничений и контролируемых величинconstantly redistribute the load between the wells of the cluster in proportion to the geological capabilities of the wells in terms of pressure, which is represented as the ratio of the obtained restrictions and controlled values Kп_c[i]=(Рскважp[i]мин_с[i])÷(Рмакс_с[i]мин_с[i])×(Кп_макс_с[i]-Kп_мин_с[i])+Кп_мин_с[i],K p_c [i] = (P bore [i] -P min_s [i] ) ÷ (P max_s [i] -P min_s [i] ) × (K p_max_s [i] -K p_min_s [i] ) + K p_min_s [i] с учетом следующих условий:subject to the following conditions: если Kп_с[i]п_мин_с[i], тоif K p_s [i] <K p_min_s [i] , then Kп_c[i]:=Kп_мин_c[i],K p_c [i] : = K p_min_c [i] , если Kп_с[i]>Kп_макс_с[i], тоif K p_s [i] > K p_max_s [i] , then Kп_c[i]:=Кп_макс_с[i],K p_c [i] : = K p_max_s [i] , где i - номер скважины; Рскваж[i] - текущие давления на устье скважин; Рмин_с[i] - минимальное давления на устье скважин; Рмакс_с[i] - максимальное давления на устье скважин; Kп_мин_с[i] - минимальные значения коэффициентов пропорциональности ПИД-регуляторов, при которых клапаны-регуляторы КР перестают перемещаться; Kп_макс_с[i] - коэффициенты пропорциональности ПИД-регуляторов, при которых клапаны-регуляторы КР перемещаются с максимальными приращениями.where i is the well number; P wells [i] - current pressure at the wellhead; P min_s [i] - the minimum pressure at the wellhead; P max_s [i] - maximum pressure at the wellhead; K p_min_s [i] - the minimum values of the proportionality coefficients of the PID controllers, at which the control valves of the KR cease to move; K p_max_s [i] are the proportionality coefficients of the PID controllers, at which the control valves KR move with maximum increments. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для каждой скважины куста постоянно отслеживают соответствие ее технологического процесса границам (его ограничениям) по давлению, расходу и положению клапана-регулятора и в ситуации, когда скважины работают штатно - без выхода за установленные границы, на вход заданий ПИД-регуляторов КР скважин подают одно для всех задание уставку по давлению Ркуст[i], а в случае выхода параметров хотя бы одной скважины за пределы границы для возврата в эти пределы САУ КГС производит коррекцию величин уставок давлений в ККГС Pкуст[i] следующим образом:3. The method according to p. 1, characterized in that for each well in the well, its technological process is constantly monitored for the boundaries (its limitations) in terms of pressure, flow and the position of the control valve and in a situation where the wells are operating normally - without going beyond the established boundaries , at the input of the tasks of the PID controllers of the KR wells, one task is given to everyone for setting the pressure P bush [i] , and in the event that the parameters of at least one well go beyond the boundary to return to these limits the ACS KGS corrects the values of the pressure settings th in CCGS P bush [i] as follows: - если текущий расход Fскв[i] в одной из скважин превышает значение максимального геологического ограничения Fскв[i]>Fмакс_скв[i], то САУ КГС производит уменьшение уставки давления Pкуст[i] для данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения расхода, по следующему алгоритму,- if the current flow rate F well [i] in one of the wells exceeds the maximum geological limit value F well [i] > F max_well [i] , then the self-propelled guns reduce the pressure setpoint P bush [i] for this well by a value depending on flow deviation values, according to the following algorithm, Fоткл_макс[i]=Fмакс_с[i]-Fскв[i],F off_max [i] = F max_s [i] -F well [i] , если Fоткл_макс[i]<0, тоif F off max [i] <0, then Ркуст[i]=Pкуст[i]-(Kкop_F[i]×|Fоткл_макс[i]|),P bush [i] = P bush [i] - (K cop_F [i] × | F off_max [i] |), где i - номер скважины; Fмакс_с[i] - максимальные расходы на устье скважин; Fскв[i] - текущие расходы на устье скважин; Kкор_F[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС,where i is the well number; F max_s [i] - maximum costs at the wellhead; F SLE [i] - current costs at the wellhead; K box_F [i] - coefficients selected when setting the self-propelled guns KGS, - если текущий расход Fскв[i] в одной из скважин меньше значения минимального геологического ограничения Fскв[i]<Fмин_скв[i], то САУ КГС производит увеличение уставки давления Pкуст[i] для данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения расхода, по следующему алгоритму,- if the current flow rate F bore [i] in one of the wells is less than the minimum geological constraint F bore [i] <F min_sec [i] , then the self-propelled guns CGS increases the pressure setting P bush [i] for this well by a value depending on flow deviation values, according to the following algorithm, Fоткл_мин[i]=Fскв[i]-Fмин_с[i],F off_min [i] = F well [i] -F min_s [i] , если Fоткл_мин[i]<0, тоif F off_min [i] <0, then Ркуст[i]куст[i]+(Kкop_F[i]×|Fоткл_мин[i]|),P bush [i] = P bush [i] + (K cop_F [i] × | F off_min [i] |), где i - номер скважины; Fмин_с[i] - минимальные расходы на устье скважин; Fскв[i] - текущие расходы на устье скважин; Kкор_F[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС,where i is the well number; F min_s [i] - the minimum cost at the wellhead; F SLE [i] - current costs at the wellhead; K box_F [i] - coefficients selected when setting the self-propelled guns KGS, - если текущее Pскв[i] давление в одной из скважин куста превышает значение максимального геологического ограничения Pскв[i]макс_скв[i], то САУ КГС производят увеличение уставки давления Ркуст[i] для данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения давления, по следующему алгоритму,- if the current P bore [i] pressure in one of the wells in the wellbore exceeds the maximum geological limit value P bore [i] > P max_sqt [i] , then the self-propelled guns CGS increase the pressure set point P bush [i] for this well by a value that depends from the pressure deviation, according to the following algorithm, Роткл_макс[i]макс_с[i]-Pскв[i],P off_max [i] = P max_s [i] -P well [i] , если Pоткл_макс[i]<0, тоif P off max [i] <0, then Ркуст[i]куст[i]+(Kкор_Р[i]×|Роткл_макс[i]|),P bush [i] = P bush [i] + (K cor_P [i] × | P off_max [i] |), где i - номер скважины; Рмакс_с[i] - максимальные давления на устье скважин; Pскв[i] - текущие давления на устье скважин; Kкop_P[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС,where i is the well number; P max_s [i] - maximum pressure at the wellhead; P well [i] - current pressure at the wellhead; K kop _ P [i] - coefficients selected when setting the self-propelled guns KGS, - если текущее давление Pскв[i] в одной из скважин куста меньше значения минимального геологического ограничения Pскв[i]<Pмин_скв[i], то САУ КГС производит уменьшение уставки давления Ркуст[i] для данной скважины на значение, зависящее от величины отклонения давления, по следующему алгоритму,- if the current pressure P bore [i] in one of the wells in the well is less than the minimum geological constraint P bore [i] <P min_sq [i] , then the self-propelled guns reduce the pressure set point P bush [i] for this well by a value that depends from the pressure deviation, according to the following algorithm, Роткл_мин[i]скв[i]мин_с[i],P off_min [i] = P bore [i] -P min_s [i] , если Роткл_мин[i]<0, тоif P off_min [i] <0, then Pкуст[i]куст[i]-(Kкop_P[i]×|Роткл_мин[i]|),P bush [i] = P bush [i] - (K cop_P [i] × | P off_min [i] |), где i - номер скважины; Рмин_с[i] - минимальные давления на устье скважин; Рскв[i] - текущие давления на устье скважин; Ккор_P[i] - коэффициенты, подобранные при настройке САУ КГС, а в ситуации, когда положение клапана-регулятора достигает границы ограничения по положению, САУ КГС отключает его от ПИД-регулятора и фиксирует в соответствующем значении ограничения по положению.where i is the well number; P min_s [i] - minimum pressure at the wellhead; R SLE [i] - current pressure at the wellhead; To Kor_P [i] - coefficients selected when adjusting the self-propelled guns KGS, and in a situation when the position of the valve-regulator reaches the limit of the position limit, self-propelled guns KGS disconnects it from the PID controller and fixes the position constraint in the corresponding value. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отслеживают отклонение ΔР - фактического давления в ККГС Ркуст_ф от уставки Ркуст и корректируют коэффициенты пропорциональности ПИД-регуляторов скважин Kп_с[i] в зависимости от величины и направления отклонения давления ΔР следующим образом:4. The method according to p. 1, characterized in that the deviation ΔР - the actual pressure in the CCGS R bush_f from the setpoint R bush is monitored and the proportionality coefficients of the PID well regulators K p_c [i] are adjusted depending on the magnitude and direction of the pressure deviation ΔР as follows : - если давление в ККГС Ркуст_ф больше уставки Ркуст_фкуст, то САУ КГС изменяет Kп_с[i] в большую сторону у тех скважин, давление которых ближе к минимальному ограничению по давлению в скважине Рмин_с[i];- if the pressure in KKGS P bush_f is greater than the setting P bush_f > P bush , then the self-propelled guns KGS changes K p_s [i] upwards for those wells whose pressure is closer to the minimum pressure limit in the well P min_s [i] ; - если давление в ККГС Ркуст_ф меньше уставки Ркуст_фкуст, то САУ КГС изменяет Kп_с[i] в большую сторону у тех скважин, давление которых ближе к максимальному ограничению по давлению в скважине Pмaкc_c[i];- if the pressure in KKGS P bush_f is less than the setpoint P bush_f <P bush , then the self-propelled guns KGS changes K p_s [i] upward for those wells whose pressure is closer to the maximum pressure limit in the well P max_c [i] ; - если вычисленный Kп_с[i] получается больше максимального значения пропорционального коэффициента Kп_макс_с[i], то САУ КГС за Kп_с[i] берет Кп_макс_с[i]] по следующему алгоритму,- if the calculated K p_s [i] is greater than the maximum value of the proportional coefficient K p_max_s [i] , then the self-propelled guns of KGS for K p_s [i] takes K p_max_s [i]] according to the following algorithm, ΔР=Ркуст_фкуст,ΔP = P bush_f -P bush , ΔКп_вверх_с[i]п_макс_с[i]п_с[i],ΔK p_up_s [i] = K p_max_s [i] -K p_c [i] , ΔКп_вниз_c[i]=Kп_c[i]п_мин_с[i],ΔK p_down_c [i] = K p_c [i] -K p_min_s [i] , если ΔР=0, тоif ΔP = 0, then Kп_c[i]=Kп_c[i],K p_c [i] = K p_c [i] , если ΔР<0, тоif ΔP <0, then Kп_c[i]=Kп_c[i]+(ΔКп_вниз_с[i]×|ΔР|),K p_c [i] = K p_c [i] + (ΔK p_down_s [i] × | ΔP |), если ΔР>0, тоif ΔP> 0, then Kп_c[i]=Kп_c[i]+(ΔKп_вверх_c[i]×|ΔР|),K p_c [i] = K p_c [i] + (ΔK p_up_c [i] × | ΔP |), если Kп_с[i]>Kп_макс_с[i], тоif K p_s [i] > K p_max_s [i] , then Kп_c[i]=Kп_макс_с[i],K p_c [i] = K p_max_s [i] , где i - номер скважины; Kп_макс_с[i] - коэффициенты пропорциональности ПИД-регуляторов, при которых клапаны-регуляторы КР перемещаются с максимальными приращениями; Kп_мин_с[i] - минимальные значения коэффициентов пропорциональности ПИД-регуляторов, при которых клапаны-регуляторы КР перестают перемещаться.where i is the well number; K p_max_s [i] are the proportionality coefficients of the PID controllers, at which the control valves KR move with maximum increments; K p_min_s [i] - the minimum values of the proportionality coefficients of the PID controllers, at which the control valves KR will stop moving. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при возникновении ситуации, когда все скважины куста вошли в зону ограничений по давлению, расходу или по положению клапана-регулятора, производят остановку управляющих воздействий с ПИД-регуляторов на клапаны-регуляторы с выдачей сообщения в автоматизированную систему управления технологическими процессами УКПГ о невозможности поддержания давления в ККГС.5. The method according to p. 1, characterized in that when a situation occurs when all the wells in the wellbore have entered the zone of restrictions on pressure, flow rate or the position of the control valve, the control actions are stopped from the PID controllers to the control valves with a message into the automated process control system of the gas treatment plant about the impossibility of maintaining pressure in the gas condensate compressor station.
RU2017102304A 2017-01-25 2017-01-25 Method of automatic control of technological processes of gas and gas condensate wells RU2643884C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017102304A RU2643884C1 (en) 2017-01-25 2017-01-25 Method of automatic control of technological processes of gas and gas condensate wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017102304A RU2643884C1 (en) 2017-01-25 2017-01-25 Method of automatic control of technological processes of gas and gas condensate wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2643884C1 true RU2643884C1 (en) 2018-02-06

Family

ID=61173748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017102304A RU2643884C1 (en) 2017-01-25 2017-01-25 Method of automatic control of technological processes of gas and gas condensate wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2643884C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709045C1 (en) * 2019-01-09 2019-12-13 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method of automatic control of capacity of low-temperature gas separation unit
CN111142373A (en) * 2019-12-31 2020-05-12 武汉天之渌科技有限公司 Flow control method and device based on intelligent metering valve
RU2743685C1 (en) * 2020-07-07 2021-02-24 Общество с ограниченной ответственностью "Тюменский нефтяной научный центр" (ООО "ТННЦ") Method for intellectualization of gas and gas-condensate fields
RU2760834C1 (en) * 2021-03-22 2021-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic maintenance of gas consumption of integrated gas treatment plants in the arctic regions

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3014490A (en) * 1957-12-26 1961-12-26 John U Morris Fluid control system and apparatus
US3993100A (en) * 1974-04-29 1976-11-23 Stewart & Stevenson Oiltools, Inc. Hydraulic control system for controlling a plurality of underwater devices
RU62656U1 (en) * 2006-12-05 2007-04-27 Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика" SYSTEM OF AUTOMATIC PRESSURE SUPPORT ON A WELL OF WELLS (OPTIONS)
RU2559268C1 (en) * 2014-02-12 2015-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск" (ООО "Газпром добыча Ноябрьск) Adaptive control system for productivity of gas well pad

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3014490A (en) * 1957-12-26 1961-12-26 John U Morris Fluid control system and apparatus
US3993100A (en) * 1974-04-29 1976-11-23 Stewart & Stevenson Oiltools, Inc. Hydraulic control system for controlling a plurality of underwater devices
RU62656U1 (en) * 2006-12-05 2007-04-27 Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика" SYSTEM OF AUTOMATIC PRESSURE SUPPORT ON A WELL OF WELLS (OPTIONS)
RU2559268C1 (en) * 2014-02-12 2015-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск" (ООО "Газпром добыча Ноябрьск) Adaptive control system for productivity of gas well pad

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709045C1 (en) * 2019-01-09 2019-12-13 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method of automatic control of capacity of low-temperature gas separation unit
CN111142373A (en) * 2019-12-31 2020-05-12 武汉天之渌科技有限公司 Flow control method and device based on intelligent metering valve
RU2743685C1 (en) * 2020-07-07 2021-02-24 Общество с ограниченной ответственностью "Тюменский нефтяной научный центр" (ООО "ТННЦ") Method for intellectualization of gas and gas-condensate fields
RU2760834C1 (en) * 2021-03-22 2021-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic maintenance of gas consumption of integrated gas treatment plants in the arctic regions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2643884C1 (en) Method of automatic control of technological processes of gas and gas condensate wells
RU2709044C1 (en) Method of automatic control of capacity of installation of low-temperature gas separation in conditions of extreme north
CA2994185C (en) Batch change control for variable speed driven centrifugal pumps and pump systems
WO2018136275A1 (en) Automatic control of production and injection wells in a hydrocarbon field
CN103115243A (en) Control equipment and control method of natural gas pipeline dispatching electric control valve
US20190277119A1 (en) Flow Control System and Method
US20210055712A1 (en) Plant operation condition setting assistance system, learning device, and operation condition setting assistance device
AU740349B2 (en) Adaptive system for predictive control of district pressure regulators
JP2014178853A (en) Control parameter adjustment method, control parameter adjustment method and control parameter setting device
CN102414636A (en) Multivariable model predictive control for coalbed gas production
CN106163682A (en) System and method for the distributed AC servo system of multiple well heads
RU2709045C1 (en) Method of automatic control of capacity of low-temperature gas separation unit
KR20130095405A (en) Apparatus and method for rule-based control according to process state diagnosis at wastewater treatment plants
RU2649157C2 (en) System and method of control and management of natural gas pressure within multiple sources
RU2344339C1 (en) Method of gas field technological processes control
CN104675686A (en) Automatic adjusting method of water supply pressure
CN112597430B (en) Operation parameter optimization method for complex rectifying tower
EP3327292A1 (en) Method of controlling a water reservoir supply pump arrangement and water reservoir supply pump arrangement
RU2578297C1 (en) Method and device for regulation of automatic pressure control system (apcs) in the main pipeline for transferring oil products
AU2012216693B2 (en) Setting the value of an operational parameter of a well
US5831850A (en) Method and device for control over an admissable range with contextual anticipation using fuzzy logic
CN105201455A (en) Automatic throttling regulation and control system based on internet information and applied to shale gas mining wellhead
US20190044166A1 (en) Pressure control system, fuel cell assembly and use of said control system
CN111650829A (en) Embedded PID module parameter adjusting method, system and device based on artificial intelligence
RU2760834C1 (en) Method for automatic maintenance of gas consumption of integrated gas treatment plants in the arctic regions