Осложнения в нефтедобыче

Рис. 9.8. Функция принадлежности критерия:

Fb — "Рабочая частота, Гц"

включающие три анализируемые альтернативы, в соответствии с табл. 9.11, имеют следующий вид:

р1(а) = 0,5/50 + 0,9/10 + 0,9/10; р2(а) = 0,64/6,4+ 0,1/1 + 0,1/1;

ц.3(а) = 0,9235/0,0765 + 0,9395/0,0605 + 0,9831/0,0169; р.4(а) = 0,9955/0,0045 + 0,997/0,00302 + 0,9891/0,0109; р5(а) = 1/0,13+0,7692/0,1 + 0,4615/0,06; рб(а) = 0,125/100 + 1/30 + 0,625/60;

р7(а) = 0,9762/0,0328 + 0,9872/0,0128 + 0,9878/0,0122; р8(а) = 0,285/0,715 + 0,67/0,33 + 0,238/0,762.

ные значения, нужно разделить каждое из них на количество критериев.

где kfr'Pj — коэффициент попарного сравнения критериев Ft и Fj.

Этап 4. Вычисляем суммарную вероятность РА принадлежно­ сти каждой альтернативы At к понятию ’’идеальная альтернати­ ва” Умножив вероятность принадлежности каждой альтернати­ вы по каждому критерию на соответствующие веса критериев а,

получаем значения суммарной вероятности для каждой альтерна­ тивы:

По сравниваемым параметрам лучшей установкой является УМП-159, так как имеет наибольшую суммарную вероятность принадлежности.

9.4. ТЕОРИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

Критерий принятия решений — это функция, выражающая предпочтения лица, принимающего решения, и определяющая правило, по которому выбирается приемлемый или оптимальный вариант решения. Задача принятия решений возникает тогда, ког­ да возникает несколько конкурирующих вариантов решения. В противном случае ситуация предопределена. Варианты реше­ ний возникают в результате анализа проблемной ситуации, пред­ ставленной в виде описательной модели. В классическом случае описание ситуации дается в виде матрицы, строки которой соот­

ветствуют вариантам решений, а столбцы — факторам, которые могут повлиять на результат. На пересечении столбцов и строк расположены соответствующие реализации решений.

Рассмотрим простейший случай одностолбцовой матрицы. Предположим, что у нас имеются варианты решений Еь Е2, ..., Е„, которые характеризуются некоторым результатом е,. Нам необ­

ходимо найти тах(е, ). Таким образом, выбор оптимального ва-

рианта производится с помощью критерия

Это правило выбора читается следующим образом: множе­ ство Е0 оптимальных вариантов состоит из тех вариантов Eh которые принадлежат множеству Е всех вариантов и оценка е, которых максимальна среди всех оценок {е,} (логический знак & читается как "и" и означает, что оба связываемых им утверждения истинны). Такая постановка задачи, как было сказано выше, соответствует простому случаю. В более сложных структурах каждому допустимому варианту решения Е, по многим причинам могут соответствовать различные внешние условия (состояния) Fj и, как следствие, различные результаты ву реализации решений. Под результатом решения еу здесь будем понимать численную оценку, соответствующую варианту Е, и условиям Fy Будем назы­ вать такой результат эффективностью решения.

Таким образом, ситуация принятия решения описывается не­ которой матрицей (табл. 9.14). Размерность этой матрицы зави-

сит от множества вариантов решений и множества рассматривавмых факторов или условий, влияющих на принятие решений.

В данном случае так же, как и в простейшем, описанном выше, лицо, принимающее решение, старается выбрать решение

снаилучшим результатом. Однако, поскольку ему неизвестно,

скакими условиями он столкнется, он вынужден принимать во

внимание все численные оценки соответствующие варианту Первоначальная задача максимизации шах (е() согласно крите­ рию (9.14) должна быть теперь заменена другой, подходящим об­ разом учитывающей все последствия любого из вариантов реше­ ния Е{.

Если выбор оценочной функции отдается на усмотрение лица, принимающего решения, то приходится считаться с воз­ можностью различных результатов для одного и того же реше­ ния. Таким образом, принятие решения не есть чисто рациональ­ ный процесс. Опасность возникает в тех случаях, когда критери­ альные оценочные функции выбираются интуитивно, иногда даже без выяснения исходной позиции лица, принимающего решения.

Всякое техническое или экономическое решение в условиях неполной информации — сознательно или неосознанно — прини­ мается в соответствии с какой-либо оценочной функцией. Как только это бывает признано явно, следствия соответствующих решений становятся лучше обозримыми, что позволяет улучшить их качество. При этом выбор оценочных функций всегда должен осуществляться с учетом количественных характеристик ситуа­ ции, в которой принимаются решения.

Существуют особые случаи:

1) когда существует лишь один вариант т - 1, здесь мы стал­ киваемся с ситуацией элементарного сравнения;

2) когда существует один вариант действий (К = 1) при т вне­ шних состояний: фатальная ситуация принятия решения — реше­ ние вынужденное;

3) для (1) ек > ei — решение Ек доминирует над Е/ (Принцип Парето).

В нашей работе мы воспользуемся следующими критериями:

— минимаксный критерий Вальда — пессимистичный

Из требований, предъявляемых рассмотренными критериями к анализируемой ситуации, становится ясно, что вследствие их жестких исходных позиций они применимы только для идеализи­ рованных практических решений. Когда требуется слишком силь­ ная идеализация, можно одновременно применять поочередно различные критерии. После этого среди нескольких вариантов, отобранных таким образом в качестве оптимальных, приходится все-таки волевым образом выделять некоторое окончательное ре­ шение. Такой подход позволяет, во-первых, лучше проникнуть во все внутренние связи проблемы принятия решений и, во-вторых, ослабляет влияние субъективного фактора.

Выбор деэмульгаторов и технологии их применения. При ис­ пытаниях деэмульгаторов на Ватьеганском месторождении полу­ чены данные по деэмульгирующему эффекту (табл. 9.15). Анали­ зировали эмульсии с обводненностью 68 %. Лабораторные испы­ тания проводили без магнитной обработки и при обработке маг­ нитным полем, напряженность во времени изменялась знакопере­ менно по закону треугольника, прямоугольника, синусоидально, импульсно. Дозировка деэмульгатора — 40 мг/л.

Проанализируем эффективность использования различных деэмульгаторов, используя статистические методы теории приня­ тия решений [207]. , ч

По оптимистичному критерию Z AG = maxl max(e,y) I среди

максимальных значений по строкам (78,5; 70,2; 70,5; 89,5) лучшее значение имеет деэмульгатор Союз-А.

По пессимистическому критерию Вальда ZMM =max^min(e,-/ ) j

лучшим из деэмульгаторов считается тот, у которого деэмульги­ рующий эффект из всех минимальных по строкам значений мак­ симален. Выберем по строкам минимальные значения (55,0; 58,8; 52,9; 66,1). Лучшим также является деэмульгатор Союз-А.

Отойдем от крайних оптимистичных и крайних пессимистичных

i+(l —c) max(e,y) I. Для его использования необходимо выбрать

величину 1 < с < 6. При с —1 это критерий "пессимизма" Вальда, а при с = 0 это критерий крайнего пессимизма. Для нашей задачи примем с = 0,6. Рассчитаем значения критерия для каждой

Лучшим также остается деэмульгатор Союз-А. Далее вос­

пользуемся критерием Севиджа Zs = min^max|max(e,./ ) - e ,jj ,

который позволяет выбрать деэмульгатор-с наименьшим риском в самой неблагоприятной ситуации.

Выберем в каждом столбце максимальное значение тах(ву). Составим разницу тах(е,у) - с,у = г,у. Эта разность является риском при использовании деэмульгатора по определенной технологии. Построим матрицу рисков (табл. 9.16).

Выберем в каждой строке максимальное значение (11,1; 19,7; 19,0; 0,05). Минимальное значение риска присуще деэмульгатору Союз-A. На втором месте находится деэмульгатор ХПД-005. Риск при использовании деэмульгаторов СТХ значительно выше. Таким образом, можно заключить, что при выборе деэмульгатора предпочтение по деэмульгирующему эффекту имеют реагенты Союз-А и ХПД-005. Окончательное решение о выборе приемле­ мого деэмульгатора следует принять, анализируя химические реа­ генты по всему комплексу показателей, хотя основными остаются деэмульгирующая способность и стоимость.

Анализируемые деэмульгаторы наиболее эффективно будут работать совместно с магнитной обработкой. Причем предпочти­ тельнее импульсное изменение напряженности магнитного поля. Проанализируем влияние формы изменения напряженности маг­ нитного поля (треугольное, прямоугольное, синусоидальное) на эффективность действия деэмульгаторов. Для этого из матри­ цы табл. 9.15 исключим столбцы 2 и 6 и получим новую матрицу (табл. 9.17).

Таблица 9.16

Анализируя матрицу по критерию Вальда 2ММ = шах min (е0) |,

(54,1; 61,2; 64,2), мы видим, что незначительное преимущество имеет синусоидальная форма изменения напряженности магнит­

ного поля. По "оптимистичному" критерию ZAG =max max [е^) ,

(70,5; 75,6; 75,6) несколько лучшие значения имеют прямоуголь­ ная и синусоидальная форма изменения сигнала напряженности магнитного поля.

большое преимущество имеет синусоидальная форма изменения напряженности.

Используя критерий Севиджа Zs =min| max |max ) - e,y j 1,

(8,6; 6,2; 1,8), мы видим, что риск использования синусоидальной формы изменения напряженности магнитного поля существенно ниже, хотя и для остальных режимов магнитной обработки риск тоже невелик.

Таким образом, с использованием методов теории принятия решений были выбраны марки наиболее приемлемых деэмульга­ торов (Союз-A и ХПД-005), а также оптимальный режим магнит­ ной обработки — магнитное поле с импульсной и синусоидаль­ ной формой изменения напряженности.

Выбор ингибиторов коррозии. Отечественные и зарубежные нефтехимические предприятия предлагают для защиты от корро-

зии нефтегазопромыслового оборудования большой ассортимент ингибиторов коррозии. Для выбора и использования в конкрет­ ных условиях того или иного ингибитора у лица, принимающего решение, имеется информация по стоимости химреагента и ре­ зультаты лабораторных, стендовых промысловых испытаний. Это определенные по ГОСТ 9.506-87 показатели защитной спо­ собности ингибитора — скорость коррозии и степень защиты. Рассмотрим применение вероятностно-статистических методов теории принятия решений для выбора ингибиторов коррозии.

На Вятской площади Арланского месторождения проведены испытания следующих ингибиторов коррозии:

а 2 — Рекорд-608; а 2 — ХПК-002В; а 3 — Сонкор-9801; а 4 — Азимут-14 Б.

Были рекомендованы различные технологии использования ингибиторов (табл. 9.18):

Pi — постоянная дозировка в системе нефтесбора и ППД;

Таблица 9.18

Сравнительная эффективность предлагаемых технологий использования