Анализ эффективности применения систем мониторинга скважин на месторождениях Восточной Сибири

На сегодняшний день в нефтегазовой промышленности существует
потребность в получении высокоточных данных работы скважин во время
эксплуатации месторождения. Современным решением является применение
систем мониторинга скважин.
При ведении постоянного мониторинга скважин возможно отслеживать
энергетическое состояние продуктивного пласта, а также оценивать
гидродинамические показатели скважин, тем самым контролируя процесс
разработки месторождения.
Задача по контролю процесса разработки может решаться путём подбора
оптимальной системы для дистанционного мониторинга скважин в режиме
реального времени и разработкой методов обработки поступающей информации.
В состав системы мониторинга скважин должна входить погружная
телеметрия, предназначенная для измерения в процессе добычи давления и
температуры флюида в скважине, а также устьевые манометры с возможностью
передачи данных в режиме онлайн на пульт управления телемеханикой цеха
добычи.
Применение прогрессивного оборудования способствует повышению
эффективности системы мониторинга, что в совокупности с современными
методами обработки и интерпретации полученных данных увеличивает
эффективность системы разработки в целом.
Для обеспечения эффективности системы мониторинга необходимо
своевременно отслеживать параметры работы скважин, проводить исследования
и обрабатывать промысловую информацию, обозначать проблемные моменты и
создавать перечень соответствующих мероприятий, проводимых на скважинах,
для улучшения процесса их эксплуатации.
Процесс интеллектуализации нефтедобычи приводит к появлению
огромного объема цифровых данных о значениях замеров различных
технологических параметров. Постоянно увеличивающийся объем данных
затрудняет их анализ даже высококвалифицированными экспертами. Для
обработки такого массива данных необходимо привлечение специальных
программных комплексов. Поэтому, разработка методик повышения качества
поступающих промысловых данных и автоматизированных алгоритмов их
обработки, являются актуальными задачами, стоящими перед инженерами-
нефтяниками.
Актуальность работы обусловлена необходимостью обобщения
накопленного опыта и информации по применению методов анализа
эффективности систем мониторинга, выявления их достоинств и недостатков,
формирования комплексного подхода к анализу реализуемой системы
мониторинга и эффективности её применения для увеличения и оптимизации
процесса добычи нефти и газа.
1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ
МОНИТОРИНГА СКВАЖИН В НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ
Потребность в контроле за добычей нефти и газа возникла практически
сразу, как и сама нефтегазовая промышленность. По мере наращивания темпов
добычи и введения новых месторождений в эксплуатацию, появилась нужда в
учёте количества добываемой продукции, а также в контроле параметров работы
скважин.
По началу это было реализовано с помощью технических манометров на
устье, спуска глубинных приборов в фонтанные скважины и замера дебита с
помощью ёмкости. Но с развитием технологического прогресса в нефтяную
промышленность пришли автоматические замерные групповые установки,
электронные устьевые манометры с Wi-Fi датчиками и возможностью
непрерывной передачи данных и внутрискважинные телеметрические системы
(ТМС). Всё это в совокупности с методами исследования образует систему
мониторинга скважин.
Система мониторинга скважин – это комплекс проводимых мероприятий,
а также набор оборудования, участвующего в наблюдении за работой
эксплуатационных скважин.
Под мониторингом подразумевается комплексное применение
диагностических средств, способствующих контролю и наблюдению за
процессом эксплуатации скважин, а также формирование электронной базы
данных и методов обработки промысловой информации для своевременного
принятия оперативных решений в процессе добычи.
Внутрискважинный мониторинг производится с целью контроля
параметров работы скважины и включает в себя измерение давления,
температуры, а также контроль профиля притока. В зависимости от
применяемой системы количество измеряемых параметров может быть разным.
Самые современные системы способны измерять температуру, давление,
обводнённость и расход одновременно. Внутрискважинные системы передают
данные в режиме online, что способствует оперативному принятию решения при
той или иной ситуации, когда нормальная работа скважины нарушается.
Основная задача систем мониторинга – отслеживать работу каждой скважины и
месторождения в целом [2].
При реализации технологий внутрискважинного мониторинга контроль
должен быть оперативным и непрерывным, с функцией передачи информации
на поверхность в режиме реального времени, без необходимости проведения
внутрискважинных работ и прерывания процесса нормального
функционирования промысловой скважины, а также должен быть организован
централизованный сбор и формирование электронной базы данных [2].
Первые попытки реализовать концепцию системы мониторинга скважин
предприняла норвежская компания Roxar, создав внутрискважинная систему
постоянного мониторинга PDMS в 1987 году. Данная система позволяла
получать информацию о давлении и температуре пласта.
Позже канадской компанией PioneerPetrotechServisesInc была разработана
система внутрискважинного мониторинга PPS227 для насосной эксплуатации.
Система производит замер в реальном времени скважинного давления, замеряет
полный спектр вибрации насоса по трём осям. Используя величины вибрации в
качестве основных показателей состояния насоса, можно составить план его
технического обслуживания для предохранения выхода насоса из строя и
увеличения срока его службы. Кроме этого, информация о реальной величине
скважинного давления позволяет изменять скорость работы насоса таким
образом, чтобы обеспечить его максимальную эффективность при поддержании
оптимального забойного давления.
С течением времени, системы для мониторинга скважин
совершенствовались, росло количество измеряемых параметров, появлялись
новые методы исследования скважин и способы получения промысловой
информации, которая важна для наиболее качественного регулирования
процесса разработки. Обработка данных, полученных во время исследований,
дает возможность установить причинно-следственные связи влияния
технологических процессов на работу эксплуатационных скважин. Всё это
способствовало развитию мониторинга разработки месторождений.