Разработка прототипа интеллектуальной системы мониторинга

УДК 004.896(06) Интеллектуальные системы и технологии
Н.В. ГЛАЗОВА, Д.В. КРУТЕНЕВ, Т.В. ГЛАЗОВА1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1
Московский филиал "Петроальянс сервисис компани", Кипр
РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И ДИАГНОСТИКИ РАБОТЫ
ПОДЗЕМНОГО ХРАНИЛИЩА ГАЗА
Данная работа посвящена разработке прототипа динамической интеллектуальной системы для мониторинга и диагностики работы подземного хранилища
газа в различные периоды его эксплуатации.
В современных условиях хранение, закачка и отбор газа являются
сложными технологическими процессами, которые при неправильном
проведении геофизического и технологического мониторинга (невнимательном определении состояния подземного хранилища газа (ПХГ) и
недостаточной диагностике скважин), могут привести к потере ресурсов и
авариям техногенного характера. В настоящее время степень
автоматизации мониторинга и диагностики работы ПХГ имеет ряд
недостатков, например [1]: диагностика состояния хранилища осуществляется вручную; невозможность обработки результатов мониторинга состояния ПХГ в реальном времени и другие проблемы.
В связи с этим актуальной является задача моделирования работы ПХГ
в различные периоды его эксплуатации.
Целью данной работы является построение прототипа динамической
интеллектуальной системы (ДИС) для мониторинга и диагностики работы
ПХГ в различные периоды его эксплуатации. Разработка прототипа
проводилась с использованием методов и средств имитационного
моделирования [2]. Для реализации прототипа использовалась
инструментальная система G2 (версия 8.3), позволяющая реализовывать
интеллектуальные системы реального времени различной степени
сложности [3].
Демонстрационный прототип системы относится к классу ДИС,
которые решают задачи мониторинга и диагностики. Данный прототип
обеспечивает следующие возможности:
 определение на основе данных мониторинга рекомендуемого давления
для последующей закачки и отбора газа;
 визуализация распределения газа в пласте после закачки;
 выявление возможной утечки газа и разрыва гидропласта;
ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 10
232
УДК 004.896(06) Интеллектуальные системы и технологии
 выявление необходимости изменения интенсивности закачки газа в
зависимости от климатических условий.
 определение необходимости прекращения закачки (отбора) газа по
достижению критической величины давления в определенном сегменте
ПХГ;
 выявление возможного появления препятствий на пути распространения
газа в пласте;
 определение необходимости изменения давления и температуры газа в
скважинах при закачке (отборе) газа;
 выявление внештатных ситуаций (возможное возникновение аварий
техногенного характера на скважине) при закачке (отборе) газа.
Важнейшим компонентом прототипа является подсистема моделирования внешнего мира, функционирующая на основе имитационной
модели местности, на которой расположена искусственная залежь газа.
Основными входными параметрами для имитационной модели являются
давление и температура газа по всей площади дна хранилища, давление и
температура газа в газопроводе, интенсивность подачи газа через
скважину. На основе значений входных параметров моделируются
различные состояния газа в хранилище и процессы, которые могут с ним
происходить: изменение давления и температуры газа в хранилище и в
скважине при закачке или отборе газа, изменение давления газа в
хранилище в состоянии покоя. В зависимости от результатов
моделирования состояний газа определяется возможность возникновения
различных внештатных ситуаций, таких как: утечка газа из хранилища,
находящегося в состоянии покоя, и разрыв гидропласта; утечка газа и
разрыв гидропласта при закачке газа; воспламенение и возможный взрыв
на скважине при закачке и отборе газа.
Таким образом, данная система предназначена для мониторинга и
диагностики работы ПХГ. Она поможет геологическим службам ПХГ в
режиме реального времени более эффективно контролировать
распределение газовой шапки [1] в разные периоды эксплуатации
газового хранилища, что позволит своевременно и оперативно
реагировать на критически изменения в пласте и скважинах для
предотвращения потери ресурсов и аварий техногенного характера.
Список литературы
1. Ипатов А.И., Кременецкий М.И. Геофизический и гидродинамический контроль
разработки месторождений углеродов. М: РХД, 2006, 780 с.
2. Рыбина Г.В. Использование методов имитационного моделирования при создании
интегрированных экспертных систем реального времени. Изв. РАН. ТиСУ, 2000, №5, С.147-156
ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 10
233
УДК 004.896(06) Интеллектуальные системы и технологии
3. Попов Э.В., Фоминых И.Б., Кисель Е.Б., Шапот М.Д. Статические и динамические
экспертные системы. М: Финансы и статистика, 1996, 320 с.
ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 10
234