Роль ЕОМ з розробки нафтових та газових родовищ

Систематическое впорядкування режимів роботи насосних установок (ЭЦН, ШГН), обробки привибійних зон (ОПЗ) і ремонтно-изоляционные роботи (РИР) — основні заходи щодо збереження і збільшення рівня видобутку нефти.

Розрахунки проведення заходів зазначених трьох груп грунтуються на переробці великої кількості інформації. Застосування математичних методів і ЕОМ дозволило істотно підвищити швидкість переробки інформації та, найголовніше, оперативно визначати ступінь інформативності даних кожної групи заходів. Приміром, методами математичної статистики визначається інформативність геолого-промысловых чинників під час проведення солянокислотных обробок, залежність рівня дебіту від результатів цих і технологічних факторов.

Методи діагностування дозволяють при відносно невеликий вибірці класифікувати заходи й свердловини на групи, які характеризуються певними значеннями чинників, збільшити ефективність вибору свердловин і деяких видів роботи з них.

За позитивного рішення завдань кваліфікації (розпізнавання об'єктів) застосовуються методи адаптації, дозволяють прогнозувати тривалість ефекту після проведення кожного обчисленого заходи щодо всім свердловин родовища. Безліч заходів і свердловин обумовлює завдання вибору частини робіт, ограничиваемой рівнями видобутку в часі та наявністю ресурсів, тобто. необхідність планування видобутку по очікуваним результатам на частини свердловин месторождения.

У даний роботі у разі планування геолого-технических заходів (ГТМ) і виборі свердловин використовується теорія графів, що дозволяє проаналізувати дебети низки свердловин і, отже, видобуток по родовища загалом. У цьому розраховується послідовність проведення вычисляемых геолого-технических заходів з найменшими витратами ресурсов.

Планування геолого-технических мероприятий.

Планування застосовуваних геолого-технических заходів (ГТМ) раніше проводилося без використання ЕОМ і обгрунтовувалося це здебільшого суб'єктивною думкою фахівців. У цьому витрачалося порівняно чимало часу. Вперше вибір з допомогою ЕОМ ефективних геолого-технических заходів проводився на 1973 г. в НГВУ Чекмагушнефть. Зараз вибір видів геолого-технических заходів здійснюється з допомогою ЕОМ переважають у всіх НГВУ об'єднання Башнафта. Проведено аналіз окупності моделей розрахунків (порівняння розрахункових і фактичних даних — результатів проведених ГТМ).

У об'єднанні Башнафта експлуатується понад 12 тис. свердловин з пробурених понад 40 кримінальних тис. під час розробки нафтових родовищ Башкирії. Багато років стан розробки характеризується стійкою здобиччю лише на рівні 40 млн. тонн нафти з конденсатом на рік. Ця видобуток досягається відкриттям і введенням в експлуатацію небагатьох нових родовищ і покладів та проведення великого об'єму робіт з інтенсифікації видобутку нафти із старих обумовлених промислових площ. Інтенсифікація включає заходи щодо подальшому вдосконаленню системи на пласти, проведення різних організаційно-технічних і геолого-технических заходів із фонду скважин.

До 1973 р. планування ГТМ велося з урахуванням даних про свердловинах не залучаючи обчислювальних методів і ЕОМ, часто мало суб'єктивного характеру і обгрунтовувалося це технічно-економічними розрахунками. Це зажадало вдосконалення планування проведення заходів. Удосконалення має обеспечить:

1. Виняток суб'єктивності в оцінці ефективності проведеного мероприятия.

2. Рішення проведення тієї чи іншої заходи у свердловині, обумовлене результатами всіх подібних робіт цьому месторождении.

3. Скорочення до мінімуму часу і праці інженерно-технічних працівників (ІТП) за підбором свердловини і вибору (призначенню) методів интенсификации.

4. Підвищення оперативності обробки вихідної і кінцевої информации.

5. Використання досягнень вітчизняної і закордонної науку й техніки під час виборів свердловин, призначенні заходів і технологічних параметрів їх выполнения.

Розвиток математичних методів, поява електронно-обчислювальної техніки визначили напрями, дозволяють розв’язувати проблеми оптимізації видобутку з кожної свердловині і родовищу загалом. Шляхи досягнення цієї мети на видимому етапі можливі при реалізації семи напрямів діяльності (мал.1). Наведена схема відображає динамічну модель по підземному і капітальний ремонт свердловин, тобто. модель головного напряму робіт з переходить фонду та підвищення видобутку чи зниження темпів її падіння. Як очевидно з схеми, обшир робіт з його реалізації можна розділити втричі основних вида.

1. Фундаментальна обізнаність із більший обсяг информации:

— збір, накопичення, зберігання, постійне поповнення коригування геолого-технических характеристик свердловин і практичного досвіду проведених раніше робіт початку розробки родовищ (блок 1);

— зведення цієї інформацією документи учетно-отчетного і аналітичного характеру для спостережень станом свердловин, у яких проводяться ремонти, за результатами цих ремонтів та інших цілей видобування нафти й оперативно керувати роботами (блок 2);

— розробка з допомогою вероятностно-статистических методів і ЕОМ расчетно-статистических нормативів з усіх видів ГТМ для свердловин об'єкта (блок 3).

2. Обчислювальні работы:

— вибір об'єктів (родовищ, покладів) призначення і проведення вирахуваних ГТМ (блок 4);

— вибір свердловини та призначення виду ГТМ у ньому відповідно до расчетно-статистическими нормативами блоку 3 (блок 5);

— визначення послідовність здійснення вирахуваних ГТМ в календарні проміжки по обмеженням, тобто. оптимізації видобутку цілому в об'єкту (блок 6);

— розрахунок потреб у матеріалах немає жодного устаткуванні при вычисленном обсязі ГТМ щодо об'єкта (родовищу, поклади, промислу, НГВУ) на запланований період (блок 7).

3. Прийняття рішень до виконання обчисленого обсягу підземного і капітального ремонту скважин.

Наведена блок-схема показує, що обраний напрям є формалізацією системи управління роботами з підземному і капітальний ремонт свердловин, роботи з фондом скважин.

Найбільш важливе відмітне властивість такий підхід — перехід з виробництва розрахунків й застосування результатів цих розрахунків з кожної окремої свердловині до розгляду усіх результатів розрахунків з свердловин пласта, поклади чи родовища. З цієї сукупності визначаємо обсяг ГТМ до виконання різних цілей з видобутку: досягнення заданого добового рівня відборів рідини чи нафти певну дату, накопичення видобутку нафти за запланований період. У цьому головні це ще розраховуються залежно від обмежень за трудовим, матеріально-технічним або іншими ресурсам.

Формалізація системи управління підземним і капітальним ремонтом свердловин стало можливим завдяки широкому освоєння вероятностно-статистических методів в обробці величезної кількості фактичних даних, які включають коллекторские властивості пластів, флюїдів, конструкції свердловин власний досвід робіт із проведення геолого-технических заходів. Математичні методи лікування й ЕОМ дозволили виходячи з досвіду зробити расчетно-статистические нормативи низки ГТМ кожному за родовища, у результаті став можливий вибір найбільш «вигідних «робіт для оптимізації видобутку нефти.

У даний роботі для оптимізації видобутку розглядається проведення просто набору ГТМ, а певного низки ГТМ в найвигіднішої послідовності. Для визначення цієї послідовності використовується теорія графів, а істотно скорочує час і кількість розрахунків застосування ЕОМ. Такі головні відмінності формалізованої системи управления.

Результати планування геолого-технических мероприятий.

Основне завдання вивчення результатів проведення ГТМ — виявлення закономірностей розподілу поточних дебитов, дають найбільший приріст видобутку від чи інших ГТМ при що склалося порядку їх планування без розрахунків на ЭВМ.

Так, досвід проведення обробки призабойной зони (ОПЗ) за 1974;1976 рр. у трьох НГВУ об'єднання (Арланнефть, Южарланнефть, Чекмагушнефть) представляється такими результатами (табл.1).

Таблиця 1.

Вигляд ОПЗ.

Усього ОПЗ.

Число.

ефективних ОПЗ.

Ефективність ОПЗ, %.

КОС.

262 (66).

111 (23).

0,42 (0,35).

ГРП.

235 (131).

156 (87).

0,66 (0,66).

ЭП.

213 (137).

146 (114).

0,68 (0,83).

ВО.

28 (-).

18 (-).

0,64 (-).

ПАВ.

8 (-).

5 (-).

0,62 (-).

ТГХВ.

105 (105).

48 (48).

0,48 (0,46).

ИТОГО.

851 (449).

384 (272).

0,45 (0,60).

Примітка. У дужках наведено дані про НГВУ Арланнефть.

Аналізи результатів ГТМ було проведено переважають у всіх НГВУ об'єднання. Планування ГТМ проводилося для 12 тис. свердловин, у тому числі 30% експлуатувалося ЭЦН, 70% - ШГН. Основними ГТМ, дають помітний приріст до плану видобутку, були заходи щодо зміні режимів роботи свердловин, експлуатованих насосами. Ефективність призначення цих заходів у об'єднанні становила 65 — 70%. Ремонтно-изоляционные роботи (РИР) та обробка призабойной зони пласта (ОПЗ) давали 0,8% річний планового видобутку з об'єднання. Ефективність проведення РИР становила 30 — 50%, а обробки призабойной зони — 60 — 65% загалом объединению.

За результатами аналізу проведених ГТМ виявлено, що найбільша ефективність отримана при РИР в свердловинах з дебітом до 10 т на добу обводненностью понад 70 відсотків%; ОПЗ в свердловинах з дебітом 15 — 20 т на добу; зміні режимів ЭЦН в свердловинах з дебітом від 25 т на добу і більше; зміні режимів ШГН в свердловинах з дебітом від 5 до 45 т/сут.

Вивчення результатів планування і проведення ГТМ дозволило розробити алгоритм машинної реалізації планування заходів з вирішенням всіх питань вибору та призначення цих заходів та його технологічних параметрів на ЭВМ.

Нині організований облік результатів проведених ГТМ, що призначаються «вручну «і з допомогою ЕОМ. Постійно ведеться з порівняльного аналізу реалізованих на ЕОМ наступних комплексів задач.

1. Вибір видів ремонтно-изоляционных робіт (РИР). Сюди входять нагнітання спеціальні і перфораційні отвори цементу водному і вуглеводневої основі, гипана, смол, полиакриламида, пін і вибух пакера (всього 14 видів ремонтов).

2. Вибір способів обробок призабойной зони пласта. Вони містять у собі: гідророзрив пласта (ГРП), гидропескоструйную перфорацію (ДПП), кислотні обробки свердловин (КІС), термокислотні і нефтекислотные обробки (ТКО, ПКО, НКО), закачування ПАР, термогазохимические впливу (ТГХВ), электропрогрев пласта (ЭП), прогрів забою гарячої нафтою (ПЗ) (всього 10 видов).

3. Розрахунки режимів свердловин, експлуатованих насосами (ЭЦН, ШГН). Маємо 10 видів таких розрахунків (заміна насоса в свердловині, зміна підвісок, числа хитань, довжини ходу і т.п.).

Проведення розрахунків на ЕОМ, тобто. вибір свердловини й ефективного нею ГТМ, полягає в повному використанні наявну інформацію про результати і параметрах проведених заходів на свердловинах родовищ за період розробки. За критерій ефективності прийнята окупність витрат за проведення тієї чи іншої мероприятия.

Суть аналізів ось у чому: вивчити існуючу інформацію про експлуатацію свердловин; визначити необхідний обсяг даних для ведення аналізу, частоту їх представлення щодо аналізу розрахунків, послідовність робіт у розвиток комплексу завдань планування з урахуванням результатів аналізу. Алгоритм аналізу представлений рис. 2.

Реєстр програм для ЕОМ, які рекомендуються для використання.

під час вирішення завдань виділення експлуатаційних об'єктів.

та управління розробкою многопластовых нафтових месторождений.

1. «Визначення ефективних значень межового тиску і гідравлічного опору свердловини по відомим пластовим давлениям, дебитам і коефіцієнтам продуктивності нафтових свердловин, оціненим шляхом аналізу індикаторних діаграм, які стосуються свердловин, кожна з яких розробляла лише одне пласт (OGI — 01) ». Розробник — кафедра РНГМ ПГТУ Стислі інформацію про програмі наведені у методичної розробці. Виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

2. «Розрахунок коефіцієнтів зниження дебитов пластів за її про спільну розробку (OGI — 02) ». Розробник — кафедра РГНМ ПГТУ. Стислі інформацію про програмі наведені у методичної розробці. Призначена для попередньої (попередньої імітаційному моделювання розробки та економічних розрахунків) оцінки властивості різноманітних рішень щодо розчленовані многопластового нафтового родовища на експлуатаційні об'єкти. Використовує значення характеристик «експлуатаційних «умов взаємодії спільно експлуатованих пластів, визначених з допомогою програми OGI — 01. Виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

3. «Обробка результатів гідродинамічних скважинных досліджень, виконаних із застосуванням рухомого штуцера зі східчасто регульованим гідравлічною опором (PRI — 04) ». Розробник — кафедра РНГМ ПГТУ. Відомості про програмі викладалися в друкованих джерелах. Призначена в обробці даних гідродинамічного дослідження свердловини, виконаного за методикою, що викладена у о.с., з метою відмінності пластів і лінз порід — неколлекторов, їхнім виокремленням гідродинамічні розділи між продуктивними пластами, від мають локальне поширення та гідродинамічними розділами які є. Виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

4. «Виявлення внескважинных межпластовых перетоків за даними про коефіцієнти продуктивності свердловин, працівників різні поєднання пластів — складових однієї продуктивної товщі (PRI — 03) ». Розробник — кафедра РГНМ ПГТУ. Відомості про програмі наводилися в друкованих джерелах. Призначена вирішення завдань виділення елементарних експлуатаційних об'єктів за інформацією, отриманого результаті опрацювання індикаторних діаграм свердловин, які працювали різні пласти і незвичні сполучення пластів однією многопластовом родовищі. Може застосовуватися до даних за однією свердловині, исследовавшейся під час роботи на різні пласти й поєднання пластів. Виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

5. «Обробка даних про шарових тисках виділення елементарних експлуатаційних об'єктів (PRI — 02) ». Розробник — кафедра РНГМ ПГТУ. Інформації про програмі наводилася в друкованих джерелах. Призначена вирішення завдань виділення елементарних експлуатаційних об'єктів за даними про шарових тисках (зафіксованих на початок розробки многопластового родовища у різних пластах різними абсолютних оцінках). Виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

6. «Виділення елементарних експлуатаційних об'єктів за інформацією про абсолютних оцінках поверхонь водонефтяных контактів (PRI — 01) ». Розробник — кафедра РГНМ ПГТУ. Відомості про програмі публікувалися в друкованих джерелах. Призначення зрозуміло з найменування програми. Використовувані вихідні дані повинні характеризувати стану многопластового родовища, попереднє початку його розробки. Виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

7. «Кореляція розрізів багатьох свердловин за відомими положеннями доведених і гаданих гідродинамічних розділів між продуктивними пластами критерієм мінімізації максимальної похибки «пророцтв «оцінок покрівель і підошов розділів у кожному свердловині за даними, які належать до іншим свердловин (PERM — 02) ». Розробник — кафедра РГНМ ПГТУ. Відомості про програмі наводилися у пресі. Завдання кореляції вирішується в специфічної постановці, які забезпечують простежування гідродинамічних розділів, відзначених і проіндексованих в розрізах 3 або великої кількості «опорних «свердловин, за іншими свердловинах тієї ж площі, в розрізах яких був як доведені, і гадані гідродинамічні розділи, ще проіндексовані відповідно до схемою, прийнятої для «опорних «свердловин. Мета кореляції - майданне простежування елементарних експлуатаційних об'єктів, виділених для дослідження «опорних «свердловин. Програма виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

8. «кореляція геологічних розрізів двох свердловин за виявленням і індексацією гідродинамічних розділів, прослеживаемых на обох свердловинах (PERM — 01) ». Розробник — кафедра РНГМ ПГТУ. Коротка характеристика наводилася у пресі. Використовується у зв’язку з рішенням завдань виділення елементарних експлуатаційних об'єктів, зокрема за формуванні описів розрізів «опорних «свердловин, поданих на вхід програми PERM — 02. Кореляція здійснюється шляхом зіставлення формалізованих описів геологічних розрізів двох свердловин як сукупностей верств, пластів і пачок, охарактеризованих щодо литологического складу, структури, приналежність до відомим чи можливим гідродинамічним розділах або до «утворенням, гідродинамічними розділами які є «. Програма виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

9. «Литолого-стратиграфическая інтерпретація даних ДВС (ЛСИ ІВ) ». Розробники — В. М. Косков і Ю. В. Шурубор. Повне опис програми наводилося у пресі. Призначена вирішення завдань визначення литологического складу порід, характеру насичення колекторів і детальної межскважинной кореляції геологічних розрізів свердловин за даними ДВС. Інтерпретація діаграм ДВС реалізується з урахуванням використання матеріалів по еталонним свердловин й дуже званих псевдостатических описів каротажных кривих. Програма виконується на старших моделях ЄС ЭВМ.

10. «Пласкі моделі геологічних полів (ПМГП) ». Розробник — ИВЦ виробничого об'єднання «Пермнефть ». Опис програми дано в друкованих джерелах. Призначена до розрахунку числових горногеометрических моделей нафтових та газових родовищ, відображення моделей картами в изолиниях, проведення різних розрахунків з моделям, включаючи підрахунок запасів об'ємним методом і моделювання полів відносин щільності запасів нафти до гидропроводности продуктивного пласта. Виконується на старших моделях ЄС ЭВМ.

11. «Побудова карт фільтраційних потоків за даними про дебитах і приемистостях свердловин за урахуванням базарною мінливості гидропроводности елементарного експлуатаційного об'єкта (FLGN) ». Розробник — кафедра РНГМ ПГТУ. Призначення зрозуміло з найменування програми. Програма виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

12. «Побудова карт розчленовування площ поширення елементарних експлуатаційних об'єктів на зони дренирования свердловин (DREN) ». Розробник — кафедра РНГМ ПГТУ. Призначається для побудови карти, де виділено зони дренирования кожної з видобувних і нагнітальних свердловин, одночасно працівників один елементарний експлуатаційний об'єкт. Завдання вирішується за даними про просторових координатах, дебитах і приемистостях свердловин, не враховуючи внутрішньої геологічної неоднорідності об'єкта. Програма виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

13. «Оцінка якості функціонування системи розробки лише на рівні елементарного експлуатаційного об'єкта (КС) ». Розробник — кафедра РНГМ ПГТУ. Призначена щоб одержати кількісних показників, характеризуючих реалізовану систему розробки з погляду її відмінності між «ідеальної «системи, які забезпечують всім зон, дренируемых окремими видобувними (нагнетательными) свердловинами, однакові величини відносини пов’язаних із цими зонами рухливих запасів вуглеводнів до дебитам (приемистостям) свердловин. Враховується неоднорідність пласта за найважливішим параметром «щільність запасів », ігнорується неоднорідність за найважливішим параметром «гидропроводность ». Програма виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

14. «Оцінка дебитов одне-, двох-, трьох-, чотирьох — і пятизабойных свердловин за вертикальними, похилими і горизонтальними які працюють стовбурами і багатоярусних свердловин за горизонтальними стовбурами, дренирующих изометричные у плані ділянки субгоризонтально залягаючих пластів (MZC) ». Розробник — кафедра РНГМ ПГТУ. Згадане у пресі. Призначення зрозуміло з найменування програми. Програма виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

15. «Імітаційне моделювання розробки многопластового родовища на режимі витіснення нафти водою із застосуванням внутриконтурного заводнения (IMPPBB) ». Розробник — кафедра РНГМ ПГТУ. Призначена для ретроспективного і перспективного імітаційного моделювання розробки нафтової поклади з кількістю продуктивних пластів трохи більше трьох. Значення технологічних показників розробки оцінюються під будь-яку сукупність видобувних і нагнітальних свердловин, частина з котрих працює однією, частина на двоє чи троє пласта. Виконується на IBM — сумісних персональних компьютерах.

Список літератури.

1. О.с. 1 514 922 СРСР, МКІ Є 21 У 47/10. Спосіб гідродинамічного дослідження, у свердловині/ О.М. Гордієнко, Ю. В. Шурубор, Л.Ф. Дементьєв (СРСР). 1989. Бюл. № 38. 4с.

2. Шурубор Ю. В., Гордієнко О. М. Комплекс програм вирішення завдань виявлення і простежування гідродинамічних розділів з метою виділення елементарних експлуатаційних об'єктів// НТИС. Сер. «Геологія, геофізика й розробка нафтових родовищ ». М.: ВНИИОЭНГ, 1992. Вип. II. С.15−17.

3. Шурубор Ю. В., Марков М. М. програмне забезпечення промыслово-геологического обслуговування розробки нафтових родовищ, здійснюваної із застосуванням нових технологій// Проблеми підвищення ефективності розробки, підрахунку запасів й виведення вуглеводнів в Пермському Прикамье. Перм: ПермНИПИнефть, 1991. З. 3−9.

4. Геометризация і підрахунок запасів нафтових та газових родовищ з допомогою ЕОМ: метод. вказівки/ Сост. Ю. В. Шурубор; Перм. политехн. ин-т. Перм, 1988. 36с.