5.3Методика на основі застосування теорії масового обслуговування

Точні результати щодо визначення оптимальної кількості бригад поточно­го ремонту свердловин дає застосування теорії масового обслуговування. Систе­ма масового обслуговування – це ремонтна служба, яка складається із невеликої кількості "каналів" обслуговування – ремонтних бригад. Робота системи масо­вого обслуговування полягає у виконанні потоку вимог чи замовлень, які посту­пають до неї. Замовлення (виходи свердловин із експлуатації, тобто в ремонт) поступають одна за другою в деякі, взагалі говорячи, випадкові моменти часу. Обслуговування замовлення, що поступило (ремонт свердловини) продовжу­ється якийсь час, після чого канал обслуговування (ремонтна бригада) звільня­ється і знову готовий для приймання наступного замовлення. Моменти поступ­лення замовлень випадкові; у більшості випадкова і тривалість обслуговування замовлення. У зв’язку з цим процес роботи системи відбувається нерегулярно: в потоці замовлень утворюються тимчасові згущення і розрідженння. Якщо замовлення, яке поступило і застало усі канали зайнятими, не покидає систему, а стає в чергу й очікує, поки не звільниться який-небудь канал, то така система називається системою з очікуванням. Якщо час очікування замовлення в черзі нічим не обмежується, то система називається чистою системою з очікуванням. Існують системи масового обслуговування "з перевагами", де деякі замовлення обслуговуваються пріоритетно перед іншим (свердловини з більшим дебітом). У цьому полягають основні поняття теорії масового обслуговування.

Стосовно до ремонту свердловин нижче розглядається методика розрахунку кількості бригад поточного ремонту, яка враховує потребу в бригадах для ремонту простоюючих свердловин і свердловин, що очікують планово-попереджувальних ремонтів.

Розрахунок починається з визначення середньої густини виходу свердловин в очікування ремонту :

, (1.51)

де N₁, N₂, …, N_n – кількість свердловин, які очікують ремонту; T₁, T₂, …, T_n – кількість днів, коли виходила в ремонт однакова кількість свердловин; Т – розглядуваний період часу (наприклад, рік).

Для визначення оптимальної кількості бригад поточного ремонту розра­ховується щодобова середня потреба свердловин у планово-попереджувальних ремонтах ₂.

Відтак визначається середня кількість простоюючих у черзі свердловин n, що очікують бригад поточного ремонту (не враховуючи свердловин, які обслуговуються в даний час) за різної кількості бригад поточного ремонту S, та середня кількість бригад m, які очікують свердловини для здійснення ремонту. Величини n i m визначаються окремо для названих вище категорій свердловин.

В якості оптимальної беруть ту кількість бригад, за якої втрати В будуть мінімальними:

В = В₁ + В₂ + В₃, (1.52)

де В₁ – втрати в процесі простоювання свердловин у ремонті; В₂ – втрати в процесі простоювання свердловин у черзі на ремонт; В₃ – втрати в процесі простоювання бригад поточного ремонту.

Втрати від простоювання свердловин у ремонті

В₁ = α q τ s c₁, (1.53)

де α – коефіцієнт, який враховує збільшення дебіту сусідніх із простоюючою свердловин внаслідок інтерференції (можна брати α = 1 у разі наявності режиму розчиненого газу в покладі або в разі фонтанної експлуатації свердловин з обмеженими дебітами); τ – середня тривалість одного поточного ремонту; s – кількість бригад поточного ремонту; с₁ – собівартість видобування 1 т нафти.

Втрати від перебування в черзі простоюючих свердловин за час τ складуть

В₂ = α q τ n₁ c₁, (1.54)

де n₁ – кількість простоюючих свердловин.

По свердловинах, які очікують планово-попереджувальних ремонтів, не­добір нафти за час τ являє собою різницю між видобутком нафти, який можна було б одержати за цей час у ході їх роботи з відновленим дебітом, і видобутком нафти за цей самий час без проведення планово-попереджувального ремонту. Виходячи з економічної доцільності, планово-попереджувальні ремонти звичай­но здійснюють у разі зниження початкового дебіту на 30–40%. Значить, втрати від перебування в черзі свердловин для планово-попереджувальних ремонтів за час τ будуть дорівнювати

. (1.55)

де n₂ – кількість свердловин, які очікують планово-попереджувальних ремонтів.

Витрати від простоювань бригад у черзі складуть

В₃ = m τ c₂, (1.56)

де с₂ – вартість 1 доби роботи бригади поточного ремонту; m₁, m₂, – кількість бригад для ремонту простоюючих свердловин.

Загальні втрати складуть:

а) у ході ремонту простоюючих свердловин

В = [αq(s + n₁)c₁ + m₁c₂]τ; (1.57)

б) у ході ремонту свердловин, що очікують планово-попереджувальних ремонтів,

В = [αq(s + 0,3n₂) + m₂c₂]τ. (1.58)

Порядок визначення наступний. Спочатку визначають ₁ і ₂. Середня тривалість одного ремонту τ визначається за фактичними даними попереднього року. За номограмами (рис. 1.3 і 1.4) визначають відповідно:

а) кількість свердловин n₁ i n₂, що знаходяться в черзі, в залежності від наявності кількості бригад поточного ремонту s;

б) кількість бригад m₁ i m₂, які очікують свердловин для проведення ремонтів.

Відтак розраховують загальні витрати за час обслуговування окремо для обох категорій свердловин, беручи різну кількість бригад поточного ремонту. Оптимальну кількість бригад беруть за умови мінімальних витрат.

Загальну оптимальну кількість бригад поточного ремонту визначають до­даванням оптимальних кількостей бригад для ремонту простоюючих свердло­вин і для проведення планово-попереджувальних ремонтів.

Рис. 1.3 – Номограма для визначення кількості свердловин, що очікують ремонту

Рис. 1.4 – Номограма для визначення кількості бригад, що простоюють у черзі