Заглавие с титульного листа

[Библиогр.: с. 164-165 (29 назв.)]

Актуальность исследования связана с поиском путей и средств повышения эффективности управления процессами эксплуатации скважин с погружными электроцентробежными насосами на основе построения факторной модели динамики освоения эксплуатационного ресурса и её параметрической идентификации по данным промыслового контроля режимных состояний работы силового агрегата до отказа. В отличие от фундаментальной математической физики старения изоляции и механического износа, введённое упрощенное описание динамики освоения ресурса отражает связь периода наработки на отказ с обсуждаемыми и актуальными в практике эксплуатации факторами снижения эксплуатационной надёжности в целом для всей установки. Цель: формализация модели динамики освоения эксплуатационного ресурса электроцентробежного насоса с непрерывным режимом эксплуатации скважин, формализация исчисления ресурса и факторов ускоренного старения; разработка алгоритма параметрического оценивания эксплуатационного блока модели ресурса с контролем корректности счёта по информативности данных режимов эксплуатации выделенной группы скважин. Объекты: скважины непрерывного фонда, обустроенные электроцентробежным насосом.

Методы: термобарическое моделирование переменных состояний скважинных систем с регрессионным оцениванием динамики освоения эксплуатационного ресурса на основе данных контроля режимных состояний работы выделенной подгруппы непрерывного фонда скважин с близкими потенциалами наработок; технология структурно-параметрического оценивания эксплуатационного блока модели ресурса с контролем информативности регрессоров по схеме ортогонального разложения. Результаты исследования и выводы. Контроль кумулятивно освоенной доли энергетического потенциала (ресурса), конструктивно заложенного изготовителем изделия, позволяет прогнозировать период наработки на отказ установки с явным учетом действия факторов ускоренного старения и износа. Кластеризация изделий конструктивно близких по исполнению и типоразмерам в равно-надёжные по периоду наработки на отказ подгруппы позволяет вычленить основную задачу идентификации эксплуатационного блока регрессионной модели ресурса с последующим доопределением модели конструктивного блока. Контроль информативности факторного поля исходных данных динамики износа на основе ортогонализации регрессоров по методу ведущего элемента позволяет корректировать размерность поля факторов, обеспечивая устойчивость искомых параметрических оценок. На примере статистических испытаний по промысловым данным для подгруппы из 33 скважин показано кратное снижение уровня среднеквадратической ошибки параметрического оценивания при редукции выявленного малоинформативного фактора - перенапряжения. Полученные результаты могут служить теоретикометодической основой создания адаптивной системы контроля динамики освоения ресурса непрерывного фонда скважин с электроцентробежным насосом для оптимизации регламентов ремонтно-технического обслуживания, режимов эксплуатации и выбора параметров обустройства скважин.

The relevance of the study is related to the search of the approaches to increase the control efficiency for the operation processes of wells equipped with electric submersible pumps. Dynamics of pump operational resource usage can be estimated on the basis of factorial model construction and identification according to control data of the power unit during its life run to failure. Unlike the models based on the fundamental physics of insulation aging and mechanical wear, the introduced simplified description of the resource development dynamics reflects the relationship between the operating lifetime and the well-known factors that reduce operational reliability in general for the entire submersible unit. The main scope: formalization of the electric submersible pumps continuous operation resource model in dynamics and formalization of resource estimation and submersible unit accelerated wear factors; development of the parametric estimation algorithm of the resource model operational block with control over the calculation correctness according to the operating modes data information content of a selected group of wells.

Object: electric submersible pumps-equipped wells with continuous operating modes. Methods: thermobaric modeling of variable states of well systems and regression estimation of the operational resource consumption dynamics; analysis of the continuous operating modes control data of a selected subgroup of wells equipped with electric submersible pumps with similar run life potentials; structural-parametric estimation of the resource model operational block with information content assessment of the regression variables in the orthogonal decomposition scheme. Research results and summary. Consumption estimation of the accumulated energy potential (resource) initially founded by the submersible unit manufacturer makes it possible to predict its run-life considering the effects of accelerated aging and wear factors. Allocating units structurally similar in design and standard sizes in equal run-life clusters allows focusing the identification problem of the operational block of the regression resource model with further additional detailing of its structural block. The information content control of the wear dynamics factors based on the orthogonal decomposition of regression equation by the method of the leading element makes it possible to correct the factor set dimension to ensure the stability of the required parametric estimates. The example of statistical tests on operation control data for a subgroup of 33 wells shows that the reduction of the uninformative factor «overvoltage» in identification scheme leads to the significant decrease in the parametric estimation error. The obtained results can serve as a theoretical and methodological basis for creating an adaptive system for monitoring the resource usage dynamics of electric submersible pumps-equipped wells with continuous operating modes and optimization of submersible unit selection, operation and maintenance.