УДК 622.24.08
© М.А.Гаджиев, 1998
М.А.Гаджиев (АзТУ)
Способы прогнозирования нарушения эксплуатационных качеств системы скважина -пласт
M.A.
Gadjiev (AzTU)
Methods of forecasting violations of well -stratum system exploatation qualities
Employment effeciency of authors invention in forecasting quazifull group of technological situetions and indentificating of their indexes with the violations symptoms of well - stratum systems exploataion qualities is considered.
ее 70% развед
а годы разработки месторождений Апшерона более /0~/о разведанных запасов нефти остались в недрах, извлечение их из истощенных до предела пластов представляет собой сложную задачу [1]. Для сравнения отметим, что по месторождениям Калифорнии за тот же период добыто около 80% разведанных запасов нефти. Причины столь разной степени выработки разведанных запасов очевидно следует искать в разных подходах к разработке этих по сути исходных по структуре месторождений.
В связи с этим нами предложены
(а.с. № 643632, 834336, 1073437 и 1339242) технические решения (табл.1), в комплексе осуществляющие обнаружения и слежения за развитием квазиполной группы нарушений эксплуатационных качеств системы скважина - пласт в процессе ее работы по алгоритму, блок-схема которого приведена на рис.1. Они предназначаются в основном для месторождений типа апшеронских, т.е. прошедших начальный период разработки, геологический разрез которых представлен пес-
чано-глинистыми пластами (сыпучими породами) и др. Для таких месторождений в отличие от объектов, где пласты сложены известняками и доломитами, характерны значительные вынос твердых примесей в скважину, оседание их на забое и по подъемнику, а также межпластовые перетоки жидкости. В результате межремонтный период эксплуатации скважин в этих условиях составляет несколько месяцев, что требует наличия большого числа бригад текущего ремонта.
В сложных системах типа системы скважина - пласт физические явления невозможно описать в рамках традиционных математических формализмов, которые отличаются строгой однозначностью интерпретации. Зависимости параметров добываемой смеси (давление, температура и др.) многофакториальны, что относит их к категориям "нечетких множеств" [2].
Многокритериальность (по сути оценка технологических ситуаций в скважине) приводит к неоднозначности интерпретации данных разработки месторождений. На рис.2 в форме нечеткой блок-схемы проиллюстрирован алгоритм слежения
за развитием нарушении эксплуатационных качеств системы скважина - пласт по нечетким множествам данных разработки месторождении. Этот алгоритм является модификацией алгоритма OBSTACLE (препятствие) оценки состояния предикатов по нечетким показателям [2].
Блоки решений IF^ - IF3 (рис.2) соответствуют нечетким одномерным) предикатам: IFi - текущему значению температуры IFjOXO), IF2 - дебита IF2(Q(t)), IF3 - отношению количества воды к нефти в добываемой жидкости IF^Q^t)/ Qm(0). С учетом этих определений переходы от входных точек 0 к выходным точкам 1, 2, 3 приведены в табл.2.
В блоках решения IR сравниваются текущие значения параметров состояния добываемой смеси (базовых переменных) с начальными (t=0), и наложением соответствующих ограничений на базовые переменные (R <, R =; R >) они от
вхл ' вх в ' *
входных точек 0 переводятся к точкам 1, 2, 3 на выходах блоков решения IF.
Блоки ANDj и OR определяют степени принадлежности (или лингвистического значения истинности) 0< р <1 показаний
Таблица 1
Изменяющийся параметр в системе скважина - пласт Методы воздействия на контролируемый объект Использование результатов исследования в добыче нефти
Проходное сечение подъемника по мере отложений твердых примесей (а.с.№ 643632) Корректировка дебита по мере уменьшения диаметра проходного сечения подъемника Прогнозирование межремонтного периода эксплуатации скважин для заблаговременной подготовки бригад текущего ремонта
Пропускная способность фильтра по мере пробкообразования (а.с. № 834336) То же по мере закупоривания отверстий фильтра То же
Местонахождение перетоков жидкости между прослоями (а.с. № 1073439) Корректировка депрессии и (или) глушение поглощающих прослоев Ограничение перетоков жидкости между прослоями, а следовательно, минимизация потери нефти в стволе скважин
Местонахождение водонефтяного контакта в стволе скважин (а.с. № 1339242) Глушение водоносной части пласта Минимизация отбора пластовой воды, ее слива на поверхности и закачки воды в скважины для поддержания пластового давления
Местонахождение водонефтяного и газонефтяного контактов в межтрубном пространстве, текущего динамического уровня в скважине (а.с. № 1819994) Корректировка глубины подвески труб и (или) дебита Определение степени взаимовлияния скважин и части труб, погруженных в жидкость в динамическом состоянии, а следовательно, механической нагрузки в точке подвески
4/1998 45
Рис.1. Блок-схема алгоритма слежения за развитием нарушений эксплуатационных качеств системы скважина-пласт:
1 - объекты воздействия: действующий фонд скважин; 2 - выборка данных о физических параметрах состояния добываемой смеси по стволу и на устье скважин; 3 - накопление и идентификация массива данных; 4 - обработка массива данных с использованием пакета прикладных программ (ППП); 5 -образование базы данных (БД) в виде графиков, диаграмм, таблиц, аналитических выражений и др.; 6 - система управления базы данных (СУБД); 7 - функционально-логический анализ БД и поиск закономерностей изменения их по скважинам; 8 -выявление нарушений эксплуатационных качеств системы скважина-пласт и слежение за развитием их; 9 - принятие решений по оптимизации процедур обслуживания (ремонта) скважин и управления коллекторами; 10 - организационное и техническое обеспечения проводимых работ следующими средствами: компьютерный класс (IBM), автоматизированное рабочее место (АРМ-Р), носители информации на магнитных лентах (НМЛ) и дисках (НМД), скважинные приборы (СП), наземная аппаратура (НА) и др.
Параметры добываемой жидкости
OJV/Qjt)
Базовые w Переменные
Рис.2. Фрагмент комбинаторно-логической схемы оценки степени принадлежности (р) нечетких множеств данных разработки месторождений к альтернативным признакам нарушений эксплуатационных качеств системы скважина-пласт
блоков решения IF к конкретным альтернативным признакам технологических ситуаций, ожидаемых в процессе эксплуатации скважин. На рис.2 проиллюстрированы четыре возможных варианта сопоставления признаков нарушений эксплуатационных качеств систем скважина - пласт с показателями физических явлений в интервале фильтра и по подъемнику.
1. Скважина продолжает эксплуатироваться в заданном режиме. В этом состоянии системы скважина - пласт сигналы от входных точек 0 по всем блокам решения IF. передаются к выходным точкам 1 (табл.2)
Цвых1 = Ц11 П Ц12 П Ц13=1 } m
Ц = Ц = Ц = 0 (1)
^вых2 ^вых3 ^вых4
2. Начало отклонения работы системы скважина - пласт от заданного режима. Эта ситуация фиксируется передачей сигналов в блоке решения IF. от входной точки 0 к выходным точкам 2 и (или) 3, а в блоке решения IF2 - от входной точки 0 к выходной точке 2
Цвых2 = Ц21 П Ц31 П Ц22 =1 } (2)
Ц 1 = 0 /. (2)
3. Начало отложений твердых примесей в подъемнике. Логическим следствием этой ситуации является передача сигналов в блоке решения IFi от входной точки 0 к выходной точке 3, а в блоке решения IF2 -от входной точки 0 к выходным точкам 1 и (или) 2
4. Начало пробкообразования на забое. Логическим следствием этой ситуации является передача сигналов в блоке решения ^<от входной точки 0 к выходной точке 3
Цвых4 = Ц21 П Ц23 П Ц33 =1 }. (4)
Цвых1 0' Цвых2 1.
Включение дополнительных элементов в рассмотренную блок-схему позволит расширить ее возможности с точки зрения охвата других видов нарушений эксплуатационных качеств системы скважина -пласт. Этот принцип, в частности, был использован в схеме устройства по слежению за продвижением водо-нефтяного контакта по стволу работающей скважины
(а.с. 1339242).
Предложенные способы контроля аномальных технологических ситуаций в стволе скважины в процессе ее эксплуатации, по данным ЦНИИПИ [3], частично внедрены в НГДУ ВПО "Нижне-волжскнефть", "Нижневартовскнефте-газ", "Татнефть" и "Куйбышевнефть".
Список литературы
Цвых3=0(ц22 ^12^31 = 1 }. (3) ^вых! ' ^вых2
вых1 Таблица 2
1. Сеид-Рза М.К. О некоторых проблемах добычи нефти и газа//Азербайджанское нефтяное хозяйство.-1993.-№1-2.-С.3-5.
2. Лотфи А.Заде. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия решений.В сб.: Математика сегодня. -М.: Знание, 1974.-С.5-49.
3. Госкомизобретения СССР. Внедренные изобретения. Библиографическая инфор-мация.-1980.-№6.-С.91, 1982.-№5.-С.126.
Блоки Нечеткие Значения нечетких предикатов при передаче сигналов от входных точек 0 к выходным точкам
решения предикаты
IF, IF, (T(t)) T(t)/T(t=0)=1 T(t)/T(t=0) <1 T(t)/T(t=0)>1
if2 ВДЧ) Q(t)/Q(t=0)=1 Q(t)/Q(t=0) <1 Q(t)/Q(t=0) >1
IF3 Q,(t)/QH(t)=Q,(t=0)/QH(t=0) QB(t)/QH(t)<QB(t=0)/QH(t=0) QB(t)/QH(t)> QB(t=0)/QH(t=0)
46 4/1998
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.