Дәріс 12. Тәжірибелерді оңтайландырудың негіздері

Оңтайландыру дегеніміз – мүмкін деген барлық жақсы жағдайлардың жиынтығы, чоған жету жолы. Оңтайландыру критерийлері барынша жақсы мағынасында үлкен көлемдегі нәтижелерге бағытталған. Бір жағдайда жақсы деген мағынасы – максимальді мүмкіндікке, ал басқасында – минимальді мүмкіндікке байланысты болады.

Оңтайландыру критерийінің көлеміне әсер етушілерді факторлар дейді. Оңтайландырудың мақсаты: оңтайландырудың критерийлеріне әсер етуші факторларды тауып, олардың арасында максимум (немесе минимум) деңгейге жеткізетін факторларды ерекше бөліп алу.

Негізінде оңтайландыру бір критерий бойынша жүзеге асырылады. Мәселен, бір мезгілде өнімділікті максимум дәрежеге жеткізіп, оның өзіндік құнын минимум деңгейге түсіру мүмкін емес.

Сондықтан, белгілі бір жағдайға сәйкес келетін оңтайландыру критерийін таңдап алып, оның кемшілік немесе артықшылық тұстарын дұрысы саралау керек.

Бұрғылау өзімен бірге технологиялық үрдісті ұсынады, нәтижесінде мұнай кен орны пайда болады. Кез келген бұрғылаудың технологиялық үрдіс өнімділікті сипаттайды, оны жоғарлату керек, ал өзіндік құнын төмендету керек. Өнімділік

(135)

мұнда: L – бұрғыланған аралық;

Т – жұмсалған уақыт.

яғни,

(136)

Бұрғылаудың таза уақыты, қосымша операциялардың уақыты (көтеріп түсіру операциясын қосқанда), арнайы жұмыстар және авариялар келтірілген.

(137)

мұнда: V(t) – бұрғылаудың жылдамдығы;

t – ағымды уақыт.

Сонымен, бұрғылау жұмысының өнімділігі бірнеше факторларға байланысты, мәселен, V(t) жылдамдық жұмыс істеу коронкасының жиілігі, оське түсетін күштің мөлшері, шығын мен түсім, қосалқы бөлшектерге жұмсалған қаржы, уақыт, олардың ақаусыз жұмыс істеуі және тағы басқа мәселелерге байланысты. Көп факторлы үрдістің оңтайландыру күрделі шаруа. Оларды жеңілдетудің жолы: оңтайландыру мақсаттарын кішігірім топтарға бөліп, сол арқылы жұмыс істеу. Мысалы, максимум өнімділікке қол жеткізу үшін Т_с Т_а және Т_п минимум міндетін бөліп алу керек. Екінші жағынан V(t) Т_б, және Т_в бір-бірінен тәуелсіз дей алмаймыз.

Сондықтан, бұрғылау жылдамдығын арттыру мақсатын қоя отырып, өзге қосалқы шараларға жұмсалатын күшті үнемдеу керек.

Бұрғылаудың максимум жылдамдығы мен минимум уақытын оңтайландыру критерийі ретінде ала отырып, мынадай ортақ теңдеу шығаруға болады:

(138)

мұнда: Т₆ – бір рейс көлемінде бұрғыланған мұнайдың таза саны;

р – қосымша индекс ретінде барлығы бір рейске жатқызу керек екенін көрсетеді.

Механикалық жылдамдық максимумының критерийі (Т_в) тәжірибе жүзіндегі қарапайымдылығына орай ең жиі қолданылатын әдіс болып табылады. Механикалық жылдамдық:

(139)

мұнда: L – тереңдіктің біршама аралығы;

Т_б – осы аралыққа сәйкес келетін таза бұрғылаудың уақыты.

Механикалық жылдамдықтың рейстік жылдамдықтан артықшылығы оған әсер ететінфакторлардың аздығы, сонымен қатар механикалық жылдамдықты орнату барысында тереңге қазу аралығы болады.

Алынған жағдай әрбір тәжірибе сайын кішігірім бұрғылау аралығын қолданып, соның негізінде оңтайландыру тәжірибесінің уақытын үнемдеуге болады.

(140)

мұнда: Т_р – рейстің толық уақыты;

Т_см – ауысым уақыты;

C_const – бір ауысымға жұмсалатын шығын;

C_i – ауыспалы шығындар, олар жеке рейстерге қатысты.

Ауыспалы шығындарға электр күші, қосалқы бөлшектер және тағы басқа құны кіреді.

(141)

мұнда: С_н – ауысымның нормативті құны;

С_Hi – нормативті ауысымға қатысты өзгермелі шығындар.

Оңтайландыру міндеттерінің ауқымды класы, өте жақсы әрі сапалы өнім алуды көздейді. Оңтайландыру үрдісінің критерийі өзге критерийлермен салыстырғанда көш ілгері тұрады. Себебі оның өзіндік құнын бағалауы өзгелермен салыстырғанда оны экономикамен тікелей байланыстырады. Өндірісте алмазды бұрғылаудың механикалық жылдамдығы әдетте коронканың айналу жиілігіне пропорционалды болады. Сондықтан мұнда ең жиі ұшырасатын айналу жиілігі оптимальді болып саналады. Егер оңтайландырудың өзіндік құн критерийі бойынша жүзеге асыратын болса, онда кез-келген жиілігі аз оптимальді болуы мүмкін, себебі айналу жиілігі кезінде әрбір айналым жылдамдығы тиісінше, үлкен энергия қуатын қажет етеді. Осы тұрғыдан алып қарасақ мұндай жиілік екз-келген уақытта тиімсіз болып қалуы мүмкін. Сонымен қатар, өзіндік құнды бағалау кезінде ескерілуге тиісті факторлардың саны өте көп, сондықтан оңтайландырудың бұл үрдісі ұзақ уақытқа созылуы мүмкін.

Бұрғылау жұмыстарында кездесетін өзге үрдістердің ішінде бақылау сапасы маңызды орынға ие. Мұнда бұрғылау кезінде қолданылатын құралдардың сапасы мен қуатына мән беріледі, яғни әр мұнай саңылауын ашқан сайын барынша аз құрал-сайман пайдалану және оларды зақымдамау. Барлау мақсатымен байланысты, бұрғылау үрдісін оңтайландыру жұмыстары кездеседі. Осындай жағдайларда, берілген колонкалы құбырдың ұзындығы кезінде критерий максимум болады немесе жоспарланған пайдалы қазбалар ұңғыларындағы берілген нүктеден минимум ауытқуы болады.

Оңтайландырудың кең класы жуу сұйығының құрамының және тампонаж қоспаларының өте жақсы құраммен алуды ұсынады.

Тәжірибені оңтайландырудың жалпы нобайы

Екі фактордың оптимальді қиылысуын табу қажет. Жазықтыққа екі координат өсін тұрғызамыз, әр қайсысы бір факторға сәйкес келеді. Сондықтан, өлшем бірліктерін әр фактор бойынша таңдау керек, себебі эквивалент кезінде m оңтайландыру критерийіне әсер ету керек. Жазықтықтың әрбір нүктесі (фактор жазықтығы) факторлардың қиылысуымен анықталады. О₁ нүктесін аламыз және оны нөлдік нүкте дейміз. Оңтайландырудың бірінші сатысында (нөлдік нүктенің аймағындағы тәжірибелерді аламыз) О₁ нүктесінен тең сандар мен нүктелер бір бірінен фактордың қиылысуынан таңдаймыз және нақты жолмен оларға үндеулер таңдалады. Басқаларға қарағанда, нөлдік нүктені қосқанда, осы аймақтың ішіндегі бір нүкте К₁ үндеу жақсы сияқты болып көрінеді.

Оңтайландырудың келесі сатысы – оптимумға қарай қозғалыс. К₁ нүктесінің «жақсы» бағытында О₁ нүктесінен сеулелерге кейбір қадаммен нүктенің келесі зерттелуіне әкеп соқтырады, ал сол зерттеулер О₁ нүктесінен көпке алшақтау ретімен жүргізіледі. Егер үндеудің мағынасы әрбір келесі нүктені әрбір өткен нүктемен салыстырғанда жоғарлайтын болса, онда қозғалыс әрі қарай жалғаса береді. Егер үндеу кейбір нүктелері төмендесе, онда О₂ нүктесін нөлдік нүктесі деп алады және оның аймағына тәжірибе енгізеді, О₁ нүкте үшін сәйкес келеді. Осыдан кейін қайтадан үндеудің ең жақсы К₂ нүктесін табады және келесі нөлдік О₃ нүктесіне дейін бағытталып қозғалып кете береді. Әрбір нүктеде зигзаг тәрізді О₁-О₂-О₃-...-О_n жолмен өзгеруі байқалады, осыдан үндеудің жақсарады. Осы жоғарыда айтылғандар тәжірибені оңтайландырудың негізі үрдісі болып келеді.

Бірақ та, О_n нүктелерінің аймағында нашар жағдайға душар болады, К нүктесі де үндеумен сипатталады, оның мағынасы центрдегі О_n нүктеге қарағанда төмендейді. Осы мәліметтер әрі қарай жақсармайды және осы факторлардың оптимальді қиылысуы болады.