ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СКВАЖИНЫ С ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫМ НАСОСОМ ПО ДАННЫМ КОНТРОЛЯ ВОЗМУЩЁННЫХ РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Abstract

Актуальность исследования связана с проблемами создания и сопровождения динамических моделей скважин с электроцентробежным насосом в контурах оперативного контроля и управления состоянием систем, в условиях дрейфа параметров подъёмника и притока. Оценка первопричин нарушения предписанного технологического режима работы скважины и прогноз ближайших негативных последствий имеют важное значение для принятия взвешенных (оптимальных) решений по коррекции режимных состояний и обеспечению стабильных условий эксплуатации. Цель: разработка алгоритма оценивания дрейфующих параметров подъёмника, включая электроцентробежный насос, по методу наименьших квадратов и притока динамической модели скважины и приёмов стабилизации оценок в условиях реальной эксплуатации по данным зашумлённых измерений. Методы: численное интегрирование нелинейных дифференциальных уравнений, методы регрессионного анализа по схеме наименьших квадратов, статистических вычислительных испытаний, пробных возмущений, приёмов регуляризации алгоритмов оценивания. Результаты. Разработан двухэтапный алгоритм оценивания дрейфующих параметров подъёмника (износы, засорения) и притока (параметры продуктивности и подпора пласта) для упрощенного представления комплексной динамической модели скважины класса: «приток–подъёмник– электроцентробежный насос–устье» по данным двухтемповой шкалы контроля режимных состояний системы с реализуемым наблюдателем динамики притока в условиях пробных частотных возмущений. Выводы. Предложенные правила стабилизации оценок параметров модели на основе генерации пробных возмущений, снижения размерности за счет декомпозиции комплексной модели на составные блоки, фильтрации зашумлённых сигналов измерений посредством аппроксимации целыми функциями, реализации динамического наблюдателя притока формируют основу конструкции алгоритма идентификации с надёжным оцениванием основной группы параметров деформации напорной характеристики насоса и притока. Несмотря на низкие показатели точности идентификации гидросопротивления подъёмника, ошибка воспроизведения динамики переменных состояний системы возмущённых режимов эксплуатации с выходов наблюдателя не превышает 2 %, что говорит о низкой чувствительности штатных режимов эксплуатации подъёмника в рамках используемых модельных решений к искомой настройке параметра. Требуемая точность идентификации гидросопротивления трубы должна соотноситься с условиями регламента периодической очистки подъёмника от сорбентов.