Теоретические и прикладные основы цифровой модернизации систем управления технологическим процессом нефтедобычи

Внедрение цифровых технологий и разработка «интеллектуальных месторождений» – одно из приоритетных направлений развития нефтедобывающей отрасли. Целью проекта является повышение эффективности управления технологическим процессом добычи нефти на основе современных средств автоматизации и концепции цифровизации производства. Полученные при выполнении проекта результаты являются развитием авторской концепции построения интегрированной интеллектуальной системы координированного управления процессом добычи нефти. Особенностью новых разработок является создание постоянно действующей иерархической системы моделей, основанной на использовании интеллектуальных технологий моделирования, идентификации, диагностики и управления, адаптированной для оперативного управления процессом добычи нефти. Использование интеллектуальных технологий позволяет обеспечить необходимую степень адекватности моделей, реализовать алгоритм автоматической идентификации и оптимизации параметров. Разработанная динамическая модель локального участка пласта, в отличие от масштабной постоянно-действующей геолого-технологической модели пласта, обеспечивает более детальное и точное описание физических процессов в пласте с одновременным уменьшением времени расчета модели, адекватно описывает взаимовлияние скважин и является основой комплексной технологии моделирования и управления процессом добычи нефти в реальном масштабе времени на основе периодически обновляемых фактических промысловых данных. Современный уровень автоматизации нефтедобывающих предприятий делает возможным и высокоэффективным использование предложенных технологий при условии непрерывной регистрации и обработки технологической информации, поступающей с объектов нефтедобычи. В ходе выполнения проекта сформулированы и решены конкретные задачи по реализации предложенной комплексной интеллектуальной технологии моделирования и управления. Предложена методика описания многосвязных систем автоматического управления (МСАУ) через индивидуальные характеристики подсистем и элементы многомерных связей, предложены критерии устойчивости для линейных МСАУ с идентичными подсистемами, критерий устойчивости состояния равновесия системы, которые могут использоваться для выбора алгоритмов работы многосвязной системы автоматического управления добычей нефти из группы скважин и режима совместного функционирования нагнетательных и добывающих скважин на этапах эксплуатации с высокой степенью обводненности, а также при переводах скважин с непрерывной на периодическую откачку, при существенном снижении притока. Предложено применение двумерного вейвлет-преобразования динамограммы при построении нейросетевого классификатора для диагностики состояния погружного насосного оборудования.