книги из ГПНТБ / Салимжанов Э.С. Алгоритмы идентификации и оптимизации режима скважин

МФК. Поскольку матрицы влияний, полученные на втором й

дважды. Удерживалось пересечение (общая часть) множеств

ния были собраны и обработаны значительные объемы инфор­ мации: отчеты НИИ, документы технологической службы НГДУ и др. При наборе резистивных полей использовались данные: о распределении гидравлических сопротивлений, гео­ логические профили пласта, каротажные диаграммы, а также промысловая статистика дебнтов, давлений и процента воды скважин. На выходе электроинтегратора была матрица влия­ ний [3].

Задача оптимизации ставилась (и решалась на ЭЦВМ) на основе известной матрицы влияний с использованием сгла­ женных промысловых данных о процентах воды и забойных давлениях скважин. Выходной информацией ЭЦВМ были но­ мера скважин, которые в оптимальном режиме надлежит вы­ ключить, и условная эффективность (прирост общего дебита чистой нефти и сокращение отборов пластовой воды) [26].

Для реализации управляющих воздействий на объект вы­ езжала группа сотрудников кафедры ATM МИНХ и ПТ и ИАТ. Работа начиналась с измерений процента воды и деби­ тов скважин с целью уточнения исходных данных. Затем обес­ печивался расчет оптимального базиса п останавливалось 5+7 (10+15% фонда) скважин*. Это вызывало перераспреде­ ление давлении и потоков таким образом, что возрастали от­ боры жидкости в зонах пласта повышенной нефтенасыщенностн.

Контроль за ходом эксперимента осуществлялся по каж­ дой скважине отдельно [26]. Группа экспериментирования и промысловая бригада замерщиков обеспечивала ежесуточное

периментальные данные обобщались центром в г. Октябрьский Баш. АССР. Руководители эксперимента получали необходи­ мую информацию (дебиты и проценты воды скважин, общая

* Обычно это были скважины, обводненные свыше 95%.

добыча нефти и жидкости, темп закачки воды в пласт, ава­ рийные состояния и др.) с запаздыванием, не превышающим одни сутки.

Итоги экспериментов. Результаты опытно-промышленного управления в Константиновке получили удовлетворительную оценку Эксперименты, в основном, подтвердили теоретиче­ ские посылки*. Ограничиваясь вторым экспериментом, как более показательным (вследствие внесения в процесс весьма значительного управляющего возмущения), рассмотрим дина­ мику обобщенных параметров (рис. 16). График построен на основе промысловых измерений дебитов и процента воды сква­

вследствие отсутствия прдачи и других аварийных состояний, то для обеспечения непрерывности обобщенных кривых (рис. 16) «пробелы» заполнялись замером на предшествующую да­ ту. Этот прием был использован при обработке материалов "до» и «после» наложения управляющих воздействий, поста­ вив в равные условия расчет исходных и конечных показате-

* При этом выявились неучтенные факторы, которые будут рассмотре­ ны ниже.

Для этого, по мнению авторов, необходимо подобрать не­ большую (в несколько десятков скважин) монолитно-одно­ пластовую залежь, вскрыть ее равномерной (стандартной) сет­ кой скважин, оснастить законтурным заводнением и «разре­ зать» пополам линией нагнетания*. Одну часть залежи следу­ ет эксплуатировать при S0, а другую при S,, — режиме до полной выработки промышленных запасов.

Неучтенные факторы. 1) Совершенно неожиданным явил­ ся «всплеск» общего дебита нефти в начальной стадии опыт­ но-промышленного управления (рис. 16). Решение ЗЛП ука­ зывало на возможность положительного приращения в разме­ ре около +5% . «Пик эксперимента» показал приращение по­ рядка +30%, что не может быть объяснено только эффектом

.ЗЛП. Указанный «всплеск» был непродолжительным (трое — четверо суток) и сменился значительно более длительным спадом общего дебита нефти. Чтобы осмыслить причины это­ го явления, рассмотрим два типичных «отклика» на управля­ ющее возмущение (рис. 17).

В первом случае (скважина № 319) наблюдалось падение процента воды (занефтение) во-втором (скважина № 181) — противоположный процесс (обводнение).

Изменение коэффициентов с нефтесодержания не пре­ дусматривалось и не учитывалось ОЗЛП. Этот факт суще­ ственным образом повлиял на итоги эксперимента: достаточно указать, что если бы не наличие «пика» в начальной стадии,

* В другом варианте может быть взят автономный (ограниченный ли­ нией нагнетания) блок крупного месторождения.

скважин выключены); при этом смежные реагирующие сква­ жины увеличили дебит и занефгились, более удаленные — об­ воднялись, вследствие изменений кинематики течений*.

Первая фаза

Вторая фаза

ния кинематики. Большая часть смежных скважин — несколь­ ко обводняется.

* Реагирующая и возмущающая скважины характеризуются соответст­ венно положительным и отрицательным приращением дебита жидкости.

воднения пласта. Анализ показал, что недостаточный контроль режима нагнетания в сочетании с обстоятельствами, отмечен­ ными в пп. 2) н- 3), привели к. существенным отклонениям на­ турных параметров управления от расчетных; лишь благопри­ ятное стечение непредвиденных обстоятельств удержало сред­ немесячную добычу нефти на исходном уровне.

§ 4. Новые аспекты отраслевой задачи линейного программирования

В §, § 1-^-3 было показано, что ОЗЛП обеспечивает прин­ ципиальную возможность оптимизации технологических и тех­ нико-экономических процессов нефтедобычи на базе ЭВМ [24]-^[30]. Алгоритмы ОЗЛП в настоящее время отрабаты­ ваются в составе математического обеспечения АСУ — нефть на всех ступенях управления: соответствующими стандартны­ ми программами комплектуется большинство машин второго и третьего поколения, предназначенных к использованию в опорных ВЦ МНП.

Более чем десятилетний период развития теории оптимиза­ ции технологических процессов нефтяной промышленности (на основе ОЗЛП) привел к созданию нормативной методологии управления режимами монолитно-однопластовых залежей*. Однако, большинство месторождений многопластовые, причем разрабатываются при совместном способе эксплуатации. Воп­ росы привязки методологии ОЗЛП к многопластовым систе­ мам до сих пор. остаются нерешенными, что вызывает сомне­ ния в актуальности теории.

Пути преодоления отмеченных недостатков, приведшие к обобщенной формулировке ОЗЛП, а также результаты циф­ ровых экспериментов, имеющих отношение к многопласто­ вым системам, являются предметом настоящего параграфа.

Отправляясь от введенной в § 2 модели ОЗЛП, рассмотрим

где А — квадратная матрица влияний, Р — вектор депрессий.

* В случае совместно-раздельного способа эксплуатации скважин из­ вестные алгоритмы ОЗЛП могут быть легко эксплицированы.

(рис. 21-а) и прямой (рис. 21-6) определяет рабочий режим подсистемы «пласт-скважина — ЭЦН (без штуцера)».

Если в районе данной скважины произошло, например, по­ ложительное приращение пластового давления ,^1РПЛ' —'10 атм. (см. рис. 21 в), то точка «В» определит новый режим; при этом забойное давление также получит положительное прира­ щение. Таким образом, забойное давление нерегулируемой скважины с ЭЦН существенно зависит от пластового давле­ ния.

Аналитическое описание звена «скважина — ЭЦН» может быть получено на основе рис. 21-а путем, например, линеари­

Модель (2.32) пригодна для приема «малых возмущений» (изменений дебита, вследствие приращения пластовых давле­ ний). «Линейность в малом» гарантирует удовлетворительную точность в окрестности рабочего режима реагирующей сква­ жины*.

* В дальнейшем будет показана возможность использования данной модели в диапазоне больших изменений дебита возмущающих скважин.