
Сравнение запасов нефти по российской и международной классификациям
..pdfНадежность классификации определяют с помощью критериев R, %2, р. Построение ЛДФ производилось по вышерассчитанным зна чениям показателей Г\%г2 и г 3 п о шести вариантам. В каждом после дующем варианте произведено смещение временной границы на один год (1-й вариант: классу 1 соответствует выборка 1990-1992 гг., классу 2 - 1993-1999 гг., 2-й вариант: кл.1 - 1990-1993 гг., кл. 2 - 1994-1999 гг. 6-й вариант: кл.1 - 1990-1997 гг., кл.2 - 1998-1999 гг.). В общем виде уравнение дискриминантной функции выглядит сле дующим образом:
Z = Я] Г] + а2 г2+ я3 г3 + const.
Коэффициенты дискриминантной функции, ее характеристики (Л, х2 и р) и проценты правильности распознавания выборки приве дены в табл. 4.33.
Расчеты, выполненные по вышеприведенным ЛДФ, приведены
в табл. 4.34. |
|
|
|
Таблица 4.33 |
||
|
|
|
|
|
||
|
К обоснованию выбора границ эталона |
|
||||
Пара |
|
Временная граница между эталонами |
|
|||
метры |
1992-1993 1993-1994 1994-1995 1995-1996 1996-1997 1997-1998 |
|||||
ЛДФ |
||||||
|
|
Уравнение дискриминантной с)ункции |
|
|||
Г \ |
2,1497 |
3,9395 |
4,3538 |
13,7793 |
19,1295 |
19,1738 |
г2 |
-35,6690 |
52,0809 |
-58,7888 |
50,2295 |
-40,8412 |
-13,9924 |
Гъ |
-3,9042 |
-0,4863 |
-6,2138 |
-5,7027 |
8,9777 |
1,8791 |
const |
28,9010 |
-42,3036 |
46,8337 |
32,7438 |
9,0869 |
-5,4127 |
Я |
|
Характеристики дискриминантной функции |
|
|||
0,63 |
0,77 |
0,88 |
0,92 |
0,88 |
0,75 |
|
х2 |
3,24 |
5,72 |
9,88 |
11,60 |
10,30 |
5,44 |
Р |
0,3556 |
0,1259 |
0,0196 |
0,0187 |
0,0188 |
0,1425 |
% расп. |
67 |
75 |
100 |
100 |
100 |
88 |
общий |
|
|
|
|
|
|
% расп. |
67 |
75 |
100 |
100 |
100 |
88 |
кл.1 |
|
|
|
|
|
|
% расп. |
86 |
83 |
100 |
100 |
100 |
50 |
кл.2 |
|
|
|
|
|
|
Результаты расчетов по ЛДФ для различных эталонов
|
|
|
|
|
|
Временная граница между эталонами |
1996-1997 |
|
|
|
||||||||
Год |
|
1992-1993 |
|
1993-1994 |
|
1994-1995 |
|
1995-1996 |
|
|
1997-1998 |
|||||||
|
Кл. |
Р |
Z |
Кл. |
Р |
Z |
Кл. |
Р |
Z |
Кл. |
Р |
Z |
Кл. |
Р |
Z |
Кл. |
Р |
Z |
1990 |
1 |
0,75 |
-1,54 |
1 |
0,99 |
2,37 |
1 |
1,00 |
-2,58 |
1 |
1,00 |
-2,45 |
1 |
1,00 |
-2,85 |
1 |
1,00 |
-1,25 |
1991 |
1 |
0,21 |
0,01 |
1 |
0,19 |
-0,26 |
1 |
0,51 |
-0,01 |
1 |
0,94 |
-0,28 |
1 |
1,00 |
-0,27 |
1 |
0,99 |
-0,43 |
1992 |
1 |
0,80 |
-1,76 |
1 |
0,95 |
1,74 |
1 |
1,00 |
-2,90 |
1 |
1,00 |
-2,88 |
1 |
1,00 |
-1,37 |
1 |
1,00 |
-1,04 |
1993 |
2 |
0,50 |
-0,85 |
1 |
0,89 |
1,36 |
1 |
0,99 |
-1,42 |
1 |
1,00 |
-1,36 |
1 |
1,00 |
-1,75 |
1 |
0,99 |
-0,76 |
1994 |
2 |
0,53 |
-0,93 |
2 |
0,66 |
0,71 |
1 |
0,99 |
-1,54 |
1 |
1,00 |
-1,70 |
1 |
1,00 |
-0,83 |
1 |
1,00 |
-0,81 |
1995 |
2 |
0,17 |
0,18 |
2 |
0,19 |
-0,28 |
2 |
0,30 |
0,26 |
1 |
0,90 |
-0,13 |
1 |
1,00 |
-0,91 |
1 |
0,99 |
-0,72 |
1996 |
2 |
0,03 |
1,46 |
2 |
0,03 |
-1,21 |
2 |
0,00 |
2,35 |
2 |
0,01 |
1,81 |
1 |
1,00 |
-1,16 |
1 |
0,99 |
-0,51 |
1997 |
2 |
0,05 |
1,03 |
2 |
0,01 |
-1,58 |
2 |
0,00 |
1,75 |
2 |
0,01 |
1.91 |
2 |
0,00 |
2,75 |
1 |
0,43 |
1,42 |
1998 |
2 |
0,04 |
1,12 |
2 |
0,01 |
-1,67 |
2 |
0,00 |
1,86 |
2 |
0,01 |
1,73 |
2 |
0,04 |
1,81 |
2 |
0,80 |
0,77 |
1999 |
2 |
0,03 |
1,28 |
2 |
0,03 |
-1,18 |
2 |
0,00 |
2,24 |
2 |
0,00 |
3,35 |
2 |
0,00 |
4,57 |
2 |
0,01 |
3,32 |
Z, |
|
|
-1,10 |
|
|
1,30 |
|
|
-1,69 |
|
|
-1,47 |
|
|
-1,30 |
|
|
-0,51 |
Z2 |
|
|
0,47 |
|
|
-0,87 |
|
|
1,69 |
|
|
2,20 |
|
|
3,04 |
|
|
2,05 |
Примечание: шрифт «полужирный курсив» использован для выделения неправильно расклассифицированных случаев.
Анализ построенных ЛДФ, а также полученных по ним значе ний F, х2 ир показывает, что деление на два класса, выполненное для различных лет, достаточно неодинаковое. Если взять выборку страницей между 1992-1993 гг., то видим, что распознавание составляет 80%, при этом лучше распознается более поздний по вре мени класс. При смещении границы на один год верное распознава ние также составляет 80%. В случае, если граничный год - 1995, то вся выборка расклассифицирована верно, аналогичное 100%-ное распознавание наблюдается при границах 1996 и 1997 гг. В случае, если границу принять за 1998 г., то распознавание уже составляет 80%. При этом значительно хуже распознается более поздняя выбор ка. Анализ характеристик ЛДФ с границами 1995, 1996, 1997 гг. по казывает, что максимальными разделяющим способностями обладает ЛДФ с граничным значением между 1995-1996 гг. Для этой ЛДФ наблюдаются самые высокие значения R, х2>р (см. табл. 4.33). Изме нение значений Z и вероятности принадлежности к своему классу Р по
Р
Рис.4.4. Графики изменение значений Z и Р:
-о-- Р(I), -=>■- Zw
рассматриваемым ЛДФ приведены на рис. 4.4. На рисунке видно, что значения вероятностей правильной классификации в интервале вре мени 1990-1995 гг. достаточно близки к нулю, тогда как в интервале 1996-2001 гг. близки к единице, значения Z для периода 1990-1995 гг. меньше нуля, а за период после 1996 г. Z>0. Все это убедительно до казывает, что для составления эталона необходимо брать промежу ток времени 1996-2001 гг.
Для контроля полученных результатов по выделению границ эталонного участка на втором этапе используем регрессионный ана лиз. Сущность его сводится к анализу угловых коэффициентов а и свободных членов Ъуравнений линейной регрессии вида у = ах + Ь, построенных по сформированным определенным образом выборкам. При применении .этого метода на первом этапе построим уравнения регрессии изменения добычи и обводненности во времени по сле дующей схеме: первые модели строим за период 1990-1992 гг., затем выборку, состоящую из трех лет, смещаем на один год - 1991-1993 гг. итак далее до 1999-2001 гг. Построенные таким образом модели приведены в табл. 4.35. Отсюда видно, что изменение угловых и сво бодных членов как по среднегодовой добыче Qu, так и по обводнен ности продукции происходит достаточно закономерно. Например, по добыче значения углового коэффициента а закономерно увеличива ются от -2,7059 до -0,7716, значения свободного члена b уравнения регрессии, наоборот, закономерно уменьшаются от 38,2786 до 26,2013 (см. табл. 4.35). По обводненности значения а закономерно снижаются от 1,9 до 1,05, а значения Ъ увеличиваются от 69,1667 до 77,3720. Если построить уравнения регрессии изменения коэффици ентов а и b по добыче и обводненности во времени при условии, что для расчетов по временному диапазону трехгодичной модели при нять середину периода (для диапазона 1990-1992 гг.; 1991-93 гг.), то модели будут иметь определенные виды:
- угловой коэффициент а модели по добыче изменяется по сле дующей статистической зависимости:
a(QH) = - 346,6 + 0,17133 Г, при r=0,76; tp>th
где Г - год середины изучаемого временного периода;
Уравнение регрессии изменения среднегодовой добычи и обводненности продукции во времени
|
|
|
Добыча |
|
|
|
|
Обводненность |
|
|
||
Пери- |
Значение углового члена |
Значение свободного члена |
Значение углового члена |
Значение свободного члена |
||||||||
од |
Факти |
Мо |
|
Факти |
Мо |
|
Факти |
Модель |
|
Факти |
Мо |
|
вре |
дель |
а - а м |
|
а - а и |
в - в м |
|||||||
мени |
ческое |
ное - |
ческое - |
дель |
|
ческое - |
ное- ам |
ческое - |
дель |
|||
|
ное- вм |
|||||||||||
|
- а |
«м |
|
в |
ное- вм |
|
а |
|
|
в |
|
|
1990 |
|
-0,2252 |
38,2786 |
38,3436 |
-0,065 |
1,9000 |
2,2856 |
-0,3856 |
69,1667 |
67,1151 |
2,0515 |
|
-2,7059 |
-2,480 |
|||||||||||
-1992 |
|
6 |
|
|
|
1,4168 |
2,1700 |
2,1732 |
|
68,3033 |
67,9931 |
0,3101 |
1991 |
-2,7916 |
-2,309 |
-0,4822 |
38,8116 |
37,3946 |
-0,0032 |
||||||
-1993 |
|
3 |
|
34,0572 |
36,4457 |
|
1,9650 |
2,0609 |
|
69,1300 |
68,8711 |
0,2588 |
1992 |
-1,4566 |
-2,137 |
0,6813 |
-2,3885 |
-0,0959 |
|||||||
-1994 |
|
9 |
|
34,6710 |
35,4968 |
|
2,3800 |
1,9485 |
0,4314 |
67,2567 |
69,7491 |
|
1993 |
-1,6307 |
-2,480 |
0,3359 |
-0,8258 |
-2,4924 |
|||||||
-1995 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
66,3667 |
70,6272 |
|
1994 |
-2,2000 |
-1,795 |
-0,4046 |
37,9060 |
34,5479 |
2,7581 |
2,5350 |
1,8361 |
0,6988 |
-4,2605 |
||
-1996 |
|
3 |
|
33,7064 |
33,5989 |
0,1074 |
|
|
0,0761 |
71,0333 |
71,5052 |
|
1995 |
-1,5383 |
-1,623 |
0,0856 |
1,8000 |
1,7238 |
-0,4719 |
||||||
-1997 |
|
9 |
|
|
|
|
|
1,6114 |
|
77,8667 |
72,3832 |
5,4834 |
1996 |
-0,8615 |
-1,452 |
0,5911 |
28,5316 |
32,6500 |
-4,1182 |
0,9000 |
-0,7114 |
||||
-1998 |
|
6 |
|
|
|
|
1,2000 |
|
|
|
73,2612 |
|
1997 |
-1,5246 |
-1,281 |
-0,2432 |
34,0430 |
31,7011 |
2,3418 |
1,4991 |
-0,2990 |
75,4333 |
2,1720 |
||
-1999 |
|
3 |
|
35,1275 |
30,7522 |
|
|
1,3867 |
0,5132 |
|
74,1392 |
|
1998 |
-1,6156 |
-1,109 |
-0,5056 |
4,3753 |
1,9000 |
68,7333 |
-5,4059 |
|||||
-2000 |
|
9 |
|
26,2013 |
29,8032 |
|
|
1,2743 |
|
|
75,0172 |
|
1999 |
-0,7716 |
-0,938 |
0,1670 |
-3,6019 |
1,0500 |
-0,2243 |
77,3720 |
2,3547 |
-2001 6
- свободный член b модели по добыче изменяется следующим образом:
KQ»)= 1927,7 - 0,9489 Г, при г= -0,71; tp>tt\
- угловой коэффициент а модели по обводненности изменяется по следующей статистической зависимости:
a(W)= 226,00 - 0,1124 Г, при г= -0,61; tp<tt\
- изменение свободного члена b модели по обводненности происходит следующим образом:
b(W)= -1681,0 + 0,878 Г, при г= 0,62; tp<tt.
По вышеприведенным уравнениям регрессии вычислим мо дельные значения свободных ами угловых Ьмчленов по Quи W и оп ределим отклонение амот а, Ьмот Ъ. Результаты расчетов приведены в табл. 4.35.
Из нее видно, что минимальные отклонения амот а, Ьмот b по QHи W наблюдаются для моделей, построенных по временному диа пазону разработки 1995-97 гг. Данное обстоятельство наблюдается как по а и в по QH, так и по а и в по W.
По отклонениям реальных величин коэффициентов регрессий от их модельных значений вычислим суммарное отклонение по а и в как по QI{, так и по W, а затем определим средние значения этих от клонений (рис. 4.5). Отсюда видно, что это значение средних сум марных отклонений в 1996 г. практически равно 0 и характеризуется минимальной дисперсией. В то же время для 1995 г. эта величина характеризуется максимальным средним положительным значением с высокой дисперсией, а для 1997 г. - минимальным средним значе нием, также с высокой дисперсией (рис. 4.5).
Как и в предыдущем случае, использование регрессионного анализа позволило разбить изучаемую выборку на два точно таких же интервала - 1990-1995 гг. и 1996-2001 гг.
Таким образом, выполненный комплексный детальный стати стический анализ ряда показателей разработки Урьевского месторож дения показывает, что наиболее целесообразно производить экстрапо
ляцию снижения добычи на временном |
интервале 1996-2001 гг. |
По построенной математической модели |
на этом интервале будет |
обосновываться падение добычи нефти до экономического предела на основании данных по эксплуатационным затратам и цены на нефть.
Год
Рис. 4.5. Изменение средних значений и стандартных отклонений коэффициентов уравнений регрессии:
a-M ean, И ± SE, X ± S D
В связи с этим для построения модели прогноза изменения го довой добычи использовались данные по временному диапазону 1996-2001 гг. (табл. 4.36), и с помощью пошагового регрессионного анализа построена многомерная линейная модель, которая для Урьевского месторождения имеет следующий вид:
0 Н= 0,01631 лн-0,00668 лд- 0,83849 W+ 0,00022 К,+ 91,11587,
при а^0,99; Fp/F,=25,3; р<0,01.
По данной формуле вычислены значения Q„ за период 1996-2001 гг. По этим данным построена временная модель измене ния <2н, которая имеет следующий вид:
QH= 17,9082 exp (- 0,0608 t),
где t - год разработки месторождения.
Наимено
вание
Си,
млн барр.
П д ,
шт.
ШТ.
W,%
V3tтыс.м3
Таблица 4.36 Статистические характеристики показателей,
используемых при построении моделей прогноза
Статистические характеристики
1990-2001 гг. |
1990-1995 гг. |
1996-2001 гг. |
24,78 ±6,1; 24,7 |
29,7 ±4,0; 13,5 |
19,7 ±2,3; 11,7 |
17,0-35,2 |
24,7 - 35,2 |
17,0-35,2 |
969,1 ± 80,9; 8,3 |
24,78 ±6,1; 24,7 |
24,78 ±6,1; 24,7 |
838 - 1088 |
8381025 |
9901088 |
187,1 ±38,9; 20,8 |
189,2 ±45,3; 23,9 |
185,0 ± 35,7; 19,3 |
140 - 249; 7,4 |
152-249 |
140-226 |
81,5 ±6,15; 7,5 |
76,1 ±3,9; 5,1 |
87,1 ±2,3; 2,6 |
71,3-89,7 |
71,3-81,6 |
84,1 - 89,7 |
23821,1 +2425,9; 10,2 |
23142,4±2957,5; 12,8 |
24499,8±1759,17; 7,18 |
19559,0-26756,4 19559,0-26103,2 22393,6 - 26756,4 Примечание: в числителе - среднее значение, стандартное отклонение,
коэффициент вариаций; в знаменателе - минимальное и максимальное значения показателя.
Обобщающая модель изменения годовой добычи по всем объ ектам разработки, построенная по результатам расчетов Miller&Lents, имеет следующий вид:
2„м= 16,485 ехр (- 0,0746 i).
Данные расчетов по добыче по вышеприведенным моделям, а также фактическая годовая добыча, приведены в табл. 4.37. Кроме этого, в данной таблице приведены отклонения модельных значений от фактических.
В табл. 4.37 приведены средние значения фактической годовой добычи, а также средние модельные значения годовой добычи, вы численной по данным расчетов M&L и по модели, обоснованной
в данной работе. Из табл.4.37 видно, что средние значения наиболее близки к фактическим по модели, построенной в данной работе. При этом необходимо отметить, что значения г между фактическим QH и полученным по моделям достаточно близки в обоих случаях. В случае, когда используем обобщающую модель по M&L, значение г = 0,98; при использовании предлагаемой модели значение г = 0,999; в обоих случаях исследуемые связи статистически значимы. Корре ляционные поля между фактическими и модельными значениями среднегодовой добычи приведены на рис. 4.6. Анализ данных, при веденных в табл. 4.37 и на рис. 4.6, показывает, что линейные откло нения прогнозных значений по модели, построенной по данным M&L, от фактических во всех случаях отличаются отрицательными знаками и изменяются от - 1,719 до - 0,065 при среднем значении - 1,018, тогда как линейные отклонения прогнозных значений от фак тических, определенных по предлагаемой модели, изменяются от - 0,108 до 0,164 при среднем значении 0,001.
Таблица 4.37 Сопоставление фактических и модельных значений добычи нефти
|
|
Значения добычи, млн барр. |
|
|||
|
|
|
|
Разница |
Разница фак |
|
Год |
Факти |
|
|
фактического |
||
YloM&L |
Модельное |
тического |
||||
и расчетного |
||||||
|
ческое |
и модельного |
||||
|
|
|
значений по |
|||
|
|
|
|
значений |
||
|
|
|
|
M&L |
||
1996 |
22,515 |
22,450 |
22,489 |
|
||
-0,065 |
-0,027 |
|||||
1997 |
21611 |
20,600 |
21,678 |
-1,011 |
0,067 |
|
1998 |
20,792 |
19,300 |
20,662 |
-1,492 |
-0,131 |
|
1999 |
18,562 |
17,800 |
18,726 |
-0,762 |
0,164 |
|
2000 |
17,561 |
16,500 |
17,596 |
-1,061 |
0,034 |
|
2001 |
17,019 |
15,300 |
16,911 |
-1,719 |
-0,108 |
|
Среднее |
19,676 |
18,658 |
19,678 |
-1,018 |
0,001 |
По данным M&L определенные доказанные разрабатываемые запасы на 2001 г. составляют 151 млн барр. Если определить дока занные разрабатываемые запасы по предлагаемой статистической модели, то они составят 205,9 млн барр. (рис. 4.7).
Проанализируем, какую погрешность дают модели, построен ные по данным M&L, и модель разработанная нами, при прогнозе годовой добычи нефти на весь срок эксплуатации месторождения.
QHмодельная
Рис. 4.6. Сопоставление фактической и расчетной: годовой добычи: ^ - Модель, —M&L
Для этого рассмотрим, как происходит отклонение модельных зна чений от фактических в диапазоне 1996-2001 гг. Если проанализиро вать данные, полученные по модели M&L, в сравнении с фактиче скими, то изменение разницы (6ф- 6 м) происходит по следующей статистической зависимости:
ДQM&L - 438,08 - 0,2197 Г, при г = - 0,70; tp>t(;
где Г - год разработки.
Связь между AQM&L и Г является статистически значимой, по этому, вероятнее всего, отклонение во времени фактических данных от модельных будет возрастать, что хорошо проиллюстрировано в табл.4.38. Из нее видно, что на 2017 г. значения прогнозной средне годовой добычи QHбудут практически совпадать с AQM&L, т.е. про гнозная оценка будет не так точна.