Систематичне впорядкування режимів роботи насосних установок (ЕЦН, ШГН), обробки привибійну зон (ОПЗ) і ремонтно-ізоляційні роботи (рір) - основні заходи зі збереження та збільшення рівня видобутку нафти.
Розрахунки проведення заходів зазначених трьох груп грунтуються на переробці великої кількості інформації. Застосування математичних методів і ЕОМ дозволило суттєво підвищити швидкість переробки інформації і, що найголовніше, оперативно визначати ступінь інформативності даних для кожної групи заходів. Так, наприклад, методами математичної статистики визначається інформативність геолого-промислових факторів при проведенні солянокіслотних обробок, залежність рівня дебіту від цих та технологічних факторів.
Методи діагностування дозволяють при відносно невеликій вибірці класифікувати заходи і свердловини на групи, що характеризуються певними значеннями факторів, підвищити ефективність вибору свердловин і видів роботи на них.
При вирішенні завдань кваліфікації (розпізнавання об'єктів) застосовуються методи адаптації, що дозволяють прогнозувати тривалість ефекту після проведення кожного обчисленого заходи по всіх свердловинах родовища. Безліч заходів та свердловин обумовлює завдання вибору частини робіт, обмежуються рівні видобутку в часі і наявністю ресурсів, тобто необхідність планування видобутку за очікуваними результатами на частини свердловин родовища.
У даній роботі при плануванні геолого-технічних заходів (ГТМ) і виборі свердловин використовується теорія графів, що дозволяє проаналізувати дебіти ряду свердловин і, отже, видобуток з родовища в цілому. При цьому розраховується послідовність проведення обчислюваних геолого-технічних заходів з найменшими витратами ресурсів.

Планування геолого-технічних заходів

Планування застосовуваних геолого-технічних заходів (ГТМ) раніше проводилося без використання ЕОМ та обгрунтовувалося в більшості випадків суб'єктивною думкою фахівців. При цьому витрачалися порівняно багато часу. Вперше вибір за допомогою ЕОМ ефективних геолого-технічних заходів проводився в 1973р. в НГДУ Чекмагушнефть. Зараз вибір видів геолого-технічних заходів здійснюється за допомогою ЕОМ у всіх НГДУ об'єднання Башнефть. Проведено аналіз окупності моделей розрахунків (порівняння розрахункових і фактичних даних - результатів проведених ГТМ).
В об'єднанні Башнефть експлуатується понад 12 тис. свердловин з пробурених більше 40 тис. за час розробки нафтових родовищ Башкирії. Багато років стан розробки характеризується стійкою видобутком на рівні 40 млн. т нафти з конденсатом на рік. Ця видобуток досягається відкриттям і введенням в експлуатацію невеликого числа нових родовищ і покладів і проведенням великого обсягу робіт з інтенсифікації видобутку нафти з старих обумовлених промислових площ. Інтенсифікація включає заходи щодо подальшого вдосконалення системи впливу на пласти, проведення різних організаційно-технічних та геолого-технічних заходів по фонду свердловин.
До 1973 планування ГТМ велося на основі даних про свердловинах без застосування обчислювальних методів і ЕОМ, часто мало суб'єктивний характер і не обгрунтовувалося техніко-економічними розрахунками. Це вимагало вдосконалення планування проведення заходів. Удосконалення повинно забезпечити:
1. Виняток суб'єктивності при оцінці ефективності проведеного заходу.
2. Рішення про проведення того чи іншого заходу в свердловині, обумовлене результатами проведення всіх подібних робіт на даному родовищі.
3. Скорочення до мінімуму часу та праці інженерно-технічних працівників (ІТП) з підбору свердловини та вибору (призначенням) методів інтенсифікації.
4. Підвищення оперативності обробки вихідної та кінцевої інформації.
5. Використання досягнень вітчизняної та зарубіжної науки і техніки при виборі свердловин, призначення заходів та технологічних параметрів їх виконання.
Розвиток математичних методів, поява електронно-обчислювальної техніки визначили напрямки, що дозволяють вирішувати проблеми оптимізації видобутку по кожній свердловині і родовищу в цілому. Шляхи досягнення мети на видимому етапі можливі при реалізації семи напрямків діяльності (рис.1). Наведена схема відображає динамічну модель по підземному і капітальному ремонту свердловин, тобто модель головного напрямку робіт з переходить фонду і підвищення видобутку або зниження темпів її падіння. Як видно зі схеми, весь обсяг робіт з її реалізації можна розділити на три основних види.

1. Робота з великим обсягом інформації:
- Збір, накопичення, зберігання, постійне поповнення і коректування геолого-технічних характеристик свердловин і досвіду раніше проведених робіт з початку розробки родовищ (блок 1);
- Зведення цієї інформації в документи обліково-звітного і аналітичного характеру для спостережень за станом свердловин, у яких проводяться ремонти, за результатами цих ремонтів і для інших цілей видобутку та оперативного управління роботами (блок 2);
- Розробка за допомогою ймовірносно-статистичних методів та ЕОМ розрахунково-статистичних нормативів за всіма видами ГТМ для свердловин об'єкта (блок 3).
2. Обчислювальні роботи:
- Вибір об'єктів (родовищ, покладів) для призначення і проведення обчислених ГТМ (блок 4);
- Вибір свердловини і призначення виду ГТМ на неї відповідно до розрахунково-статистичними нормативами блоку 3 (блок 5);
- Визначення послідовності проведення обчислених ГТМ в календарні проміжки з обмежень, тобто оптимізації видобутку в цілому по об'єкту (блок 6);
- Розрахунок потреб у матеріалах і обладнанні при обчисленні об'єму ГТМ про об'єкт (родовища, поклади, промислу, НГДУ) на планований період (блок 7).
3. Прийняття рішень для виконання обчисленого об'єму підземного і капітального ремонту свердловин.
Наведена блок-схема показує, що обраний напрямок є формалізацією системи управління роботами по підземному і капітальному ремонту свердловин, роботи з фондом свердловин.
Найбільш важливе відмітна властивість такого підходу - перехід від виробництва розрахунків і застосування результатів цих розрахунків по кожній окремій свердловині до розгляду всіх результатів розрахунків по свердловинах пласта, поклади чи родовища. З цієї сукупності визначаємо обсяг ГТМ для виконання різних цілей з видобутку: досягнення заданого добового рівня відборів рідини або нафти на певну дату, накопичення видобутку нафти за планований період. При цьому головні ці цілі розраховуються в залежності від обмежень з трудових, матеріально-технічних чи інших ресурсів.
Формалізація системи управління підземним і капітальним ремонтом свердловин стала можливою завдяки широкому освоєнню ймовірносно-статистичних методів для обробки величезного числа фактичних даних, що включають колекторські властивості пластів, флюїдів, конструкції свердловин і досвід робіт з проведення геолого-технічних заходів. Математичні методи і ЕОМ дозволили на підставі досвіду зробити розрахунково-статистичні нормативи ряду ГТМ для кожного родовища, в результаті чого став можливим вибір найбільш "вигідних" робіт для оптимізації видобутку нафти.
У даній роботі для оптимізації видобутку розглядається проведення не просто набору ГТМ, а певного ряду ГТМ в найвигіднішою послідовності. Для визначення цієї послідовності використовується теорія графів, а істотно скорочує час і число розрахунків застосування ЕОМ. Такі головні відмінні риси формалізованої системи управління.

Результати планування геолого-технічних заходів

Основне завдання вивчення результатів проведення ГТМ - виявлення закономірностей розподілу поточних дебітом, що дають найбільший приріст видобутку від тих чи інших ГТМ при сформованому порядку їх планування без розрахунків на ЕОМ.
Так, досвід проведення обробки призабійної зони (ОПЗ) за 1974-1976 рр.. в трьох НГДУ об'єднання (Арланнефть, Южарланнефть, Чекмагушнефть) видається наступними результатами (табл. 1).

Таблиця 1

Вид ОПЗ
Всього ОПЗ
Число
ефективних ОПЗ
Ефективність ОПЗ,%
КОС
262 (66)
111 (23)
0,42 (0,35)
ГРП
235 (131)
156 (87)
0,66 (0,66)
ЕП
213 (137)
146 (114)
0,68 (0,83)
ВО
28 (-)
18 (-)
0,64 (-)
ПАР
8 (-)
5 (-)
0,62 (-)
ТГХВ
105 (105)
48 (48)
0,48 (0,46)
РАЗОМ
851 (449)
384 (272)
0,45 (0,60)

 Примітка. У дужках наведено дані по НГВУ Арланнефть.
 
Аналізи результатів ГТМ були проведені у всіх НГДУ об'єднання. Планування ГТМ проводилося для 12 тис. свердловин, з яких 30% експлуатувалося ЕЦН, 70% - ШГН. Основними ГТМ, що дають помітний приріст до плану видобутку, були заходи щодо зміни режимів роботи свердловин, експлуатованих насосами. Ефективність призначення цих заходів в об'єднанні становила 65 - 70%. Ремонтно-ізоляційні роботи (рір) і обробка призабійної зони пласта (ОПЗ) давали 0,8% річної планової видобутку по об'єднанню. Ефективність проведення рір становила 30 - 50%, а обробки призабійної зони - 60 - 65% в цілому по об'єднанню.
За результатами аналізу проведених ГТМ виявлено, що найбільша ефективність отримана при рір в свердловинах з дебітом до 10 т/добу обводненість більше 70%; ОПЗ в свердловинах з дебітом 15 - 20 т/добу; зміни режимів ЕЦН в свердловинах з дебітом від 25 т/добу і більше; зміни режимів ШГН в свердловинах з дебітом від 5 до 45 т/добу.
Вивчення результатів планування і проведення ГТМ дозволило розробити алгоритм машинної реалізації планування заходів з вирішенням питань вибору і призначення цих заходів та їх технологічних параметрів на ЕОМ.
В даний час організовано облік результатів проведених ГТМ, які призначаються "вручну" і з допомогою ЕОМ. Постійно ведеться порівняльний аналіз реалізованих на ЕОМ наступних комплексів задач.
1. Вибір видів ремонтно-ізоляційних робіт (рір). Сюди входить нагнітання спеціальні та перфораційні отвори цементу на водної та вуглеводневої основі, ГІПАН, смол, поліакриламіду, пен і вибух пакера (всього 14 видів ремонтів).
2. Вибір способів обробок призабійної зони пласта. Вони включають в себе: гідророзрив пласта (ГРП), гідропескоструйную перфорацію (ДПП), кислотні обробки свердловин (КОС), термокіслотние і нефтекіслотние обробки (ТКО, PKO, НКО), закачування ПАР, термогазохіміческіе впливу (ТГХВ), електропрогрев пласта (ЕП) , прогрівання забою гарячої нафтою (ПЗ) (всього 10 видів).
3. Розрахунки режимів свердловин, експлуатованих насосами (ЕЦН, ШГН). Маємо 10 видів таких розрахунків (заміна насоса в свердловині, зміна підвісок, числа гойдання, довжини ходу і т.п.).
Проведення розрахунків на ЕОМ, тобто вибір свердловини та ефективного для неї ГТМ, грунтується на повному використанні наявної інформації про результати і параметрах проведених заходів на свердловинах родовищ за весь період розробки. При цьому за критерій ефективності прийнята окупність витрат на проведення того чи іншого заходу.
Суть аналізів полягає в наступному: вивчити наявну інформацію про експлуатацію свердловин; визначити необхідний обсяг даних для ведення аналізу, частоту їх подання для проведення аналізу розрахунків, послідовність робіт для розвитку комплексу завдань планування з урахуванням результатів аналізу. Алгоритм аналізу представлено на рис. 2.

Реєстр програм для ЕОМ, рекомендованих до використання
при вирішенні завдань виділення експлуатаційних об'єктів
та управління розробкою многопластових нафтових родовищ
  

1. "Визначення ефективних значень граничного тиску та гідравлічного опору свердловини за відомим пластовим тиску, дебітом і коефіцієнтів продуктивності нафтових свердловин, оціненим шляхом аналізу індикаторних діаграм, що відносяться до свердловин, кожна з яких розробляла тільки один пласт (OGI - 01)". Розробник - кафедра РНГМ ПДТУ Короткі відомості про програму наведені у методичній розробці. Виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
2. "Розрахунок коефіцієнтів зниження дебітом пластів при їх спільній розробці (OGI - 02)". Розробник - кафедра РГНМ ПДТУ. Короткі відомості про програму наведені у методичній розробці. Призначена для попередньої (попередньої імітаційному моделювання розробки та економічних розрахунків) оцінки якості різних рішень з розчленовування многопластового нафтового родовища на експлуатаційні об'єкти. Використовує значення характеристик "експлуатаційних" умов взаємодії спільно експлуатованих пластів, які визначені за допомогою програми OGI - 01. Виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
3. "Обробка результатів гідродинамічних свердловинних досліджень, виконаних із застосуванням рухомого штуцера з східчасто регульованим гідравлічним опором (PRI - 04)". Розробник - кафедра РНГМ ПДТУ. Відомості про програму викладалися в друкованих джерелах. Призначена для обробки даних гідродинамічного дослідження свердловини, виконаного за методикою, викладеної в а.с., з метою відмінності шарів і лінз порід - неколлекторов, що утворюють гідродинамічні розділи між продуктивними пластами, від мають локальне поширення і гідродинамічними розділами що не є. Виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
4. "Виявлення внескважінних межпластовых перетоків за даними про коефіцієнти продуктивності свердловин, що працюють на різні поєднання пластів - складових однієї продуктивної товщі (PRI - 03)". Розробник - кафедра РГНМ ПДТУ. Відомості про програму наводилися у друкованих джерелах. Призначена для вирішення завдань виділення елементарних експлуатаційних об'єктів за інформацією, отриманою в результаті обробки індикаторних діаграм свердловин, які працювали на різні шари і поєднання пластів на одному многопластовом родовищі. Може застосовуватися до даних по одній свердловині, що досліджувались при роботі на різні шари і поєднання пластів. Виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
5. "Обробка даних про пластових тисках для виділення елементарних експлуатаційних об'єктів (PRI - 02)". Розробник - кафедра РНГМ ПДТУ. Інформація про програму наводилася в друкованих джерелах. Призначена для вирішення завдань виділення елементарних експлуатаційних об'єктів за відомостями про пластових тисках (зафіксованих до початку розробки многопластового родовища в різних шарах на різних абсолютних відмітках). Виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
6. "Виділення елементарних експлуатаційних об'єктів за інформацією про абсолютних позначках поверхонь водонефтяних контактів (PRI - 01)". Розробник - кафедра РГНМ ПДТУ. Відомості про програму публікувалися в друкованих джерелах. Призначення зрозуміло з назви програми. Використовувані вихідні дані повинні характеризувати стану многопластового родовища, що передує початку його розробки. Виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
7. "Кореляція розрізів багатьох свердловин з відомими положеннями доведених і ймовірних гідродинамічних розділів між продуктивними пластами за критерієм мінімізації максимальної похибки" пророцтв "відміток покрівель та підошов розділів в кожній свердловині за даними, що належать до інших свердловинах (PERM - 02)". Розробник - кафедра РГНМ ПДТУ. Відомості про програму наводилися у пресі. Завдання кореляції вирішується у специфічній постановці, що забезпечує простежування гідродинамічних розділів, зазначених і проіндексованих в розрізах трьох або більшої кількості "опорних" свердловин, в інших свердловинах тій же площі, у розрізах яких є як доведені, так і можливі гідродинамічні розділи, ще не проіндексовані в Відповідно до схеми, прийнятої для "опорних" свердловин. Мета кореляції - майданні простежування елементарних експлуатаційних об'єктів, виділених при дослідженні "опорних" свердловин. Програма виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
8. "кореляція геологічних розрізів двох свердловин з виявленням та індексацією гідродинамічних розділів, яка простежується в обох свердловинах (PERM - 01)". Розробник - кафедра РНГМ ПДТУ. Коротка характених характеристик наводилася у пресі. Використовується у зв'язку з рішенням завдань виділення елементарних експлуатаційних об'єктів, зокрема при формуванні описів розрізів "опорних" свердловин, що подаються на вхід програми PERM - 02. Кореляція здійснюється шляхом зіставлення формалізованих описів геологічних розрізів двох свердловин як сукупностей шарів, пластів і пачок, охарактеризованих відносно літологічного складу, структури, приналежності до завідомим або можливим гідродинамічним розділам чи до "утворень, гідродинамічними розділами не є". Програма виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
9. "Літолого-стратиграфічна інтерпретація даних ГІС (ЛСІ ІС)". Розробники - В.Н. Коські і Ю.В. Шурубор. Повний опис програми наводилося у пресі. Призначена для вирішення задач визначення літологічного складу порід, характеру насичення колекторів і детальної межскважінной кореляції геологічних розрізів свердловин за даними ГІС. Інтерпретація діаграм ГІС реалізується на основі використання матеріалів з еталонним свердловинах і так званих псевдостатіческіх описів каротажної кривих. Програма виконується на старших моделях ЄС ЕОМ.
10. "Плоскі моделі геологічних полів (ПМГП)". Розробник - ІОЦ виробничого об'єднання "Пермнефть". Опис програми дано в друкованих джерелах. Призначена для розрахунку числових горногеометріческіх моделей нафтових і газових покладів, відображення моделей на картах в ізолініях, проведення різних розрахунків за моделями, включаючи підрахунок запасів об'ємним методом та моделювання полів відносин щільності запасів нафти до гідропроводності продуктивного пласта. Виконується на старших моделях ЄС ЕОМ.
11. "Побудова карт фільтраційних потоків за даними про дебіту і прийомистість свердловин з урахуванням площинної мінливості гідропроводності елементарного експлуатаційного об'єкта (FLGN)". Розробник - кафедра РНГМ ПДТУ. Призначення зрозуміло з назви програми. Програма виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
12. "Побудова карт розчленування площ розповсюдження елементарних експлуатаційних об'єктів на зони дренування свердловин (DREN)". Розробник - кафедра РНГМ ПДТУ. Призначається для побудови карти, на якій виділені зони дренування кожної з видобувних і нагнітальних свердловин, що одночасно працюють на один елементарний експлуатаційний об'єкт. Задача вирішується за даними про просторових координатах, дебіт і прийомистість свердловин, без урахування внутрішньої геологічної неоднорідності об'єкту. Програма виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
13. "Оцінка якості функціонування системи розробки на рівні елементарного експлуатаційного об'єкта (КС)". Розробник - кафедра РНГМ ПДТУ. Призначена для отримання кількісних показників, що характеризують реалізовану систему розробки з точки зору її відмінності від "ідеальної" системи, що забезпечує для всіх зон, дреніруемих окремими видобувними (нагнітальним) свердловинами, однакові величини відносини пов'язаних з цими зонами рухомих запасів вуглеводнів до дебітом (прийомистість) свердловин . Враховується неоднорідність пласта по параметрі "щільність запасів", ігнорується неоднорідність по параметрі "гідропроводность". Програма виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
14. "Оцінка дебітом одно-, двох-, трьох-, чотирьох - і пятізабойних свердловин з вертикальними, похилими і горизонтальними працюють стовбурами і багатоярусних свердловин з горизонтальними стовбурами, що дренують ізометричні в плані ділянки субгорізонтально залягають пластів (MZC)". Розробник - кафедра РНГМ ПДТУ. Згадується у пресі. Призначення зрозуміло з назви програми. Програма виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.
15. "Імітаційне моделювання розробки многопластового родовища на режимі витіснення нафти водою із застосуванням внутріконтурного заводнення (IMPPBB)". Розробник - кафедра РНГМ ПДТУ. Призначена для ретроспективного і перспективного імітаційного моделювання розробки нафтової поклади з кількістю продуктивних пластів не більше трьох. Значення технологічних показників розробки оцінюються під будь-яку сукупність видобувних і нагнітальних свердловин, частина з яких працює на один, частина на два або три пласта. Виконується на IBM - сумісних персональних комп'ютерах.

Список літератури

1. А.с. 1514922 СССР, МКИ Е 21 В 47/10. Спосіб гідродинамічного дослідження в свердловині/О.М. Гордієнко, Ю.В. Шурубор, Л.Ф. Дементьєв (СРСР). 1989. Бюл. № 38. 4с.
2. Шурубор Ю.В., Гордієнко О.М. Комплекс програм для вирішення завдань виявлення та простежування гідродинамічних розділів з метою виділення елементарних експлуатаційних об'єктів// НТІС. Сер. "Геологія, геофізика і розробка нафтових родовищ". М.: ВНІІОЕНГ, 1992. Вип. II. С.15-17.
3. Шурубор Ю.В., Марков М.М. програмне забезпечення промислово-геологічного обслуговування розробки нафтових родовищ, яка здійснюється із застосуванням нових технологій// Проблеми підвищення ефективності розробки, підрахунку запасів і видобування вуглеводнів в Пермському Прикам'ї. Перм: ПермНІПІнефть, 1991. С. 3-9.
4. Геометризація і підрахунок запасів нафтових і газових родовищ за допомогою ЕОМ: метод. вказівки/Сост. Ю.В. Шурубор; Перм. политехн. ін-т. Пермь, 1988. 36с.



2