Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
Панахов Э.А., аспирант Азербайджанской государственной нефтяной академии
О НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЯХ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В теории и практике разработки нефтегазовых месторождений под понятием «регулирование» подразумевается чрезвычайно широкий круг вопросов и явлений, начиная от задания требуемой динамики добычи нефти на конкретной залежи при ее работе в составе других месторождений региона до подбора режима скважины. За последние годы был проведен большой объем исследований, посвященный проблеме регулирования процесса разработки нефтегазовых месторождений при режиме вытеснения нефти водой, накоплен значительный опыт в проведении анализа различных методов регулирования, проведены исследования по определению технологической и технико-экономической эффективности этих методов [3-5]. Следует отметить, что практически большинство методов повышения нефтеизвлечения базируются на закачке в нефтяные залежи воды.
Система управления процессом разработки нефтегазовых месторождений безусловно относится к так называемым большим системам управления, характеризующимся не только большим количеством и многообразием объектов управления, обилием информации и связей, но и сложностью самого процесса разработки, показатели которого изменяются во времени. Важнейшей составной частью, а так же одним из основных вопросов процесса разработки нефтегазовых месторождений является своевременное регулирование как текущих отборов, так и процесса водного воздействия на пластовую систему.
В работе излагаются некоторые подходы для решения указанных вопросов на основе идеи академика А.Х. Мирзаджанзаде о взгляде на все нефтегазовое месторождение как на неравновесную систему, имеющую « память».
Сама неравновесность системы обусловлена ее открытостью, связанной с процессом воздействия внешней среды (процессом заводнения, изменением фонда действующих скважин и т.д.).
Поставленная задача решается с применением ретроспективного сравнительного анализа изменения коэффициента ранговой корреляции Спирмана между основными технологическими показателями разработки вместе с динамикой последних.
Такой подход позволяет оценить правильность, а так же своевременность работ по заводнению залежи и тем самым оперативно контролировать сам процесс разработки нефтегазового месторождения.
Предложенный подход апробирован на информационном массиве технологических показателей разработки блока морского месторождения Азербайджана «Грязевая Сопка».
На рис. 1-3 приведены динамики отборов нефти, воды и закачки воды.
Далее между основными технологическими показателями разработки был рассчитан коэффициент ранговой корреляции Спирмана [1] и были построены графики динамики изменения последнего (рис. 4 и 5).
Сравнительный анализ графиков динамики основных технологических показателей разработки с динамикой изменения коэффициента ранговой корреляции Спирмана между этими же технологическими показателями уже позволяет сделать выводы об эффективности и наоборот закачки воды в залежь. Здесь мы можем говорить о запаздывании системой с реагированием на водную закачку воды, т.е. система имеет «память» и реагирует на ее внешнее воздействие (закачка воды в залежь) позднее.
Воспользовавшись все тем же коэффициентом ранговой корреляции Спирмана, можно попытаться в ретроспективе определить время запаздывания системой на водную закачку.
Расчет коэффициента проводится между данными по закачке воды и отборами нефти со сдвигом последних по времени после каждого определения коэффициента. После этого строится динамика изменения данного коэффициента. По времени, с момента которого начинается резкое возрастание коэффициента Спирмана, можно и определить само время запаздывания системой на ее водное воздействие.
Время, Т
Рис. 1. Динамика отбора нефти
Рис. 2. Динамика отбора воды
т
1000 900 800 700 3 600
500
га
<3 400
300 200
100
1960 1965 1970 1975 1980
Время, Т
1985
1990
1995
0.8
Рис. 3. Динамика закачки воды
0.6
га 0.4
х
га
г
о.
5
■= 0 2
0
н
1
ф
0
« о
* -0.2
-0.4
1974
-0.6
Время, Т
Рис. 4. Динамика изменения коэффициента Спирмана (Qн-Qзак.в)
0
Рис. 5. Динамика изменения коэффициента Спирмана ^н^в)
В работе также был произведен расчет показателя Херста для кривой динамики отбора нефти. Как известно, данный показатель для какой либо зависимости характеризует наличие или отсутствие порядка в рассматриваемой динамической системе [2]. Расчет показателя производился для трех временных интервалов. В первом интервале (1968-1989 года) показатель Херста был равен Н=0,37. Во втором интервале (1968-1975 года) показатель Херста был равен Н=0,62. В третьем интервале (1976-1989 года) показатель Херста был равен Н=0,84.
Из изложенного высше можно сделать вывод о том, что в системе в целом отсутствует порядок, о чем свидетельствует значение показателя Херста для первого интервала времени, включающего в себя два других интервала. Однако в отдельности, наблюдается стремление системы к порядку, о чем свидетельствует значение показателя Херста для второго и особенно третьего интервалов времени. Если рассмотреть динамику отбора нефти в этом третьем интервале, то здесь можно наблюдать своего рода стабилизацию добычи нефти. Поэтому, здесь можно сделать вывод о нецелесообразности изменения режима работы и самого внешнего воздействия на систему (закачка воды), чтобы сохранить то стремление системы к порядку. Динамика изменения энтропии по нефти на интервале 1968-1989 года сопровождается ее уменьшением, а по воде, наоборот, ее возрастанием, что еще раз подтверждает высше-изложенный вывод о нецелесообразности дальнейшей закачки воды.
Отмеченное позволяет принимать своевременное решение по управлению и контролю за процессом разработки нефтегазовых месторождений путем регулирования процесса заводнения. Предлагаемый подход направлен на существенное увеличение успешности регулирования процесса заводнения, что позволит значительно уменьшить капитальные затраты и повысить текущие показатели нефтеизвлечения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мирзаджанзаде А.Х., Аметов И.М., Хасаев А.М., Гусев В.И. Технология и техника добычи нефти. М.: Недра, 1986, 382 с.
2. Мирзаджанзаде А.Х., Султанов Ч.А. Диакоптика процессов нефтеотдачи пластов. Баку, 1995, 366 с.
3. Контроль и регулирование разработки, методы повышения нефтеотдачи пластов - основа рациональной разработки нефтяных месторождений / Труды Всероссийского совещания по разработке нефтяных месторождений. - Альметьевск, 2000.
4. Мирзаджанзаде А.Х., Хасанов М.М., Бахтизин Р.Н. Этюды о моделировании сложных систем нефтедобычи. Нелинейность, неравномерность, неоднородность. Уфа: Гилем, 1999, 464 с.
5. Газизов А.Ш., Газизов А.А., Смирнов С.Р. Рациональное использование энергии закачиваемых вод / Новые технологии разработки нефтегазовых месторождений: Труды международного симпозиума. - М.: Институт нефтегазового бизнеса, 2004, с. 71-75.
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.