книги из ГПНТБ / Орлов В.С. Проектирование и анализ разработки нефтяных месторождений при режимах вытеснения нефти водой
.pdfсительно рядов (батарей) эксплуатационных скважин, необходимо
установить количество |
нагнетательных с к в а ж и н и их взаимное рас |
||||||||||
положение с эксплуатационными . |
|
|
|
|
|
||||||
|
Д л я |
классических |
систем |
площадного |
заводнения, |
например, |
|||||
пятиточечной, семиточечной, девятиточечной и линейно |
площадной |
||||||||||
из |
теории |
известны взаимное |
размещение |
эксплуатационных |
Л/э |
||||||
и |
нагнетательных NH |
с к в а ж и н |
и |
их |
соотношение (для |
пятиточеч |
|||||
ной 1 : 1, для семиточечной |
2 : 1 и т. д . ) . |
|
|
|
|||||||
|
Д л я |
многорядных |
ж е |
систем |
эти соотношения неизвестны |
и |
|||||
требуется |
специальное |
определение. |
|
|
|
|
|||||
|
Число |
нагнетательных |
с к в а ж и н |
при |
многорядных |
системах |
с к в а ж и н м о ж н о определить путем гидродинамических расчетов по
уравнениям интерференции. |
|
|
Опыт проектирования разработки з а л е ж е й нефти |
с |
заводне |
нием показывает, что чаще всего получается слишком |
малое число |
|
нагнетательных скважин . Поэтому число нагнетательных |
с к в а ж и н |
|
приходится выбирать, исходя из условий обеспечения |
сравнитель |
|
но равномерного охвата всей з а л е ж и процессом поддержания дав |
ления, условий сравнительно непродолжительного времени созда
ния линий «разрезания» при внутриконтурном |
заводнении. |
||||
При |
оценке соотношения нагнетательных и |
эксплуатационных |
|||
с к в а ж и н |
используется интуиция и опыт |
разработки |
нефтяных ме |
||
сторождений с заводнением |
в различных |
геолого-физических усло |
|||
виях. |
|
|
|
|
|
Итак, проблема проектирования разработки нефтяного место |
|||||
рождения с заводнением является многовариантной, |
дл я решения |
||||
ее требуется комплексный |
подход и |
рассмотрение |
следующих |
||
групп вариантов . |
|
|
|
|
|
1. Варианты разработки |
без п о д д е р ж а н и я пластового давления, |
в результате исследования которых оцениваются возможности ис
пользования |
естественной пластовой |
энергии |
в общем ее |
балансе |
||||||
и |
определяется |
время |
перехода на ту или иную |
систему |
заводне |
|||||
ния. И з |
этой |
группы вариантов целесообразно 'рассмотреть три и |
||||||||
оценить |
возможности |
разработки нефтяной |
з а л е ж и |
при |
режиме: |
|||||
а) |
упругом; |
б) |
растворенного газа; |
в) вытеснения |
газированной |
|||||
нефти водой |
в результате упругости |
законтурной |
области. |
|
2. Варианты по интенсивности систем воздействия и размеще нию эксплуатационных и нагнетательных с к в а ж и н при внутрикон турном заводнении делятся в свою очередь на варианты: a) M по
ширине полосы (5г -=const) ; б) |
N по числу |
рядов; |
в) О по плотно |
||||
сти сетки с к в а ж и н ; г) |
Р по расстоянию от линий |
нагнетания до |
|||||
первого ряда |
( L 0 i = const) и Ni |
и Qi подвариантов |
по числу |
рядов |
|||
и плотности |
сетки с к в а ж и н ; д) |
К по з а д а н н ы м |
д а в л е н и я м |
на за |
|||
боях нагнетательных и эксплуатационных |
с к в а ж и н ; е) площадного |
||||||
заводнения . |
|
|
|
|
|
|
|
И з многочисленной |
группы |
вариантов |
дл я |
гидродинамических |
|||
расчетов и последующего технико-экономического |
а н а л и з а следует |
||||||
отбирать наиболее реальные на основе интуиции |
и опыта |
р а з р а - |
20
ботки д л я |
рассматриваемых условий геолого-промысловой характе |
ристики |
данного месторождения в соответствии с рекоменда |
циями § |
1. |
3. Технологические показатели разработки трех- и пятирядных
систем |
с к в а ж и н при |
двустороннем напоре |
(по существу полутора- |
|||
II двух |
с половиной рядные системы) рассчитываются |
при условии |
||||
непрерывной |
работы |
с к в а ж и н |
в течение |
всего срока |
разработки |
|
з а л е ж и . |
|
|
|
|
|
|
Расчеты д л я пятирядных систем скважин д о л ж н ы |
проводиться |
|||||
по в а р и а н т а м |
при различной |
обводненности рядов с к в а ж и н и их |
отключении: например, во всех рядах, кроме центрального, сква жины отключаются при 80% обводненности продукции, а централь ный — при 98%.
§ 3. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ |
ОПТИМАЛЬНОГО |
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБЫЧИ |
НЕФТИ |
Одной из важнейших з а д а ч методики |
проектирования разра |
ботки многопластовых нефтяных месторождений, в результате ре
шения |
к о т о р о й ' п о |
существу |
определяются основные показатели |
|
системы |
разработки, является |
з а д а ч а |
оптимального распределения |
|
добычи |
нефти по |
эксплуатационным |
объектам и..от дельным пло |
щ а д я м многопластового |
месторождения, |
|
|
. • |
|
||
З а д а ч и оптимального |
распределения добычи нефти |
могут |
быть |
||||
подразделены на следующие категории. • |
|
• ,; |
|
|
|||
1. Рациональное |
распределение |
заданной |
по зоне добычи |
нефти |
|||
м е ж д у месторождениями, входящими в данную зону; |
|
|
|
||||
2. Оптимальное |
распределение |
добычи |
..нефти |
по |
отдельным |
||
п л о щ а д я м различной формы крупного по з а п а с а м и |
неоднородного |
||||||
по параметрам однопластового месторождения . |
|
|
|
3. Оптимальное распределение добычи нефтипо эксплуатации, онным объектам многопластового месторождения правильной фор мы и относительно одно родных-.по п а р а м е т р а м пластов. :
4. Оптимальное распределение добычи' нефти по эксплуата
ционным объектам и по отдельным |
п л о щ а д я м различной формы |
|
неоднородного^ в пределах к а ж д о г о |
пласта |
многопластов.ого ме |
сторождения . |
|
|
З а д а ч и . 1 и 2 впервые были поставлены и |
решены в работе.'[93], |
где большой акцент делался на решение .задачи об .оптимальном распределении добычи нефти м е ж д у месторождениями,, входящими в одну зону.
Подобного рода з а д а ч а решается при оценке планового ' з а д а ния по добыче нефти на район и доли участия того или иного ме
сторождения при составлении плана . |
З а д а ч |
а |
.оптимального р а с |
пределения уровня добычи нефти решается в |
этом случае прибли |
||
женно. Некоторую1 специфику решения |
задачи |
об оптимальном |
|
распределении добычи нефти получает |
при рассмотрении эксплуа |
тационных, объектов многопластового, месторождения.
2t
О с о б ый |
интерес и новизна |
в постановке задач |
оптимального |
|||
распределения |
добычи |
нефти |
по эксплуатационным |
объектам и |
||
п л о щ а д я м |
самостоятельной обработки возникает |
при |
рассмотре |
|||
нии з а д а ч и |
4, |
в которой |
практически приходится |
р а с с м а т р и в а т ь |
распределение по объему и определять как |
первоочередные объек |
|||||||||
ты, т а к и площади |
самостоятельной |
разработки . |
|
|||||||
Известно, |
что |
в общем |
случае |
з а д а ч а оптимального |
распреде |
|||||
ления |
добычи |
нефти |
по |
объектам |
самостоятельной |
разработки |
||||
м о ж е т |
быть поставлена |
в |
следующих |
двух |
вариантах . |
|
||||
1. |
З а д а н н о е плановое |
|
задание на добычу нефти на |
многопла |
||||||
стовое месторождение в целом распределить |
по объектам самосто |
|||||||||
ятельной разработки таким образом, чтобы |
получить |
минималь |
||||||||
ные народнохозяйственные |
издержки . |
|
|
|
||||||
2. |
З а д а н ы |
ресурсы |
на |
разработку |
многопластового |
месторож |
дения в целом. Определить максимальную добычу по месторожде
нию |
и найти оптимальное |
распределение |
ресурсов по отдельным |
|||||||
о б ъ е к т а м самостоятельной эксплуатации, обеспечивающее |
эту мак |
|||||||||
с и м а л ь н у ю добычу и ее распределение по объектам . |
|
|
||||||||
Распределение добычи проводится за один произвольно |
выбран |
|||||||||
ный интервал времени с начала разработки |
месторождения . |
|||||||||
При заданной зависимости |
добычи |
нефти |
во времени |
Q~Q(t) |
||||||
т а к о е распределение |
может |
привести |
к положению, |
при |
котором |
|||||
на |
к а ж д о м |
объекте |
потребуется иметь |
переменную |
во |
времени |
||||
сетку скважин, и к неопределенности в выборе системы |
воздейст |
|||||||||
вия и варианта выделения эксплуатационных |
объектов. |
|
||||||||
Д е л о в |
том, что |
результаты |
решения |
во |
многом |
определяются |
||||
величиной |
подлежащего |
распределению |
уровня добычи нефти. |
В случае распределения переменной во времени добычи за раз
личные интервалы |
(5, |
10, 15 и т. д. лет) |
приходим |
к распределению |
|||||||||||||||
различных средних значений добычи, к а к |
правило, |
у м е н ь ш а ю |
|||||||||||||||||
щихся |
с увеличением |
принятого |
интервала |
распределения . |
|
|
|
||||||||||||
В |
связи |
с |
этим |
в |
более |
общем |
виде з а д а ч а |
об |
оптимальном |
||||||||||
распределении |
добычи может быть |
сформулирована |
|
следующим |
|||||||||||||||
о б р а з о м . |
З а д а н н у ю |
переменную |
во |
времени |
|
добычу |
нефти |
|
так |
||||||||||
распределить |
по объектам |
самостоятельной |
|
разработки, |
чтобы |
||||||||||||||
обеспечить |
ее |
получение при минимальных |
народнохозяйственных |
||||||||||||||||
и з д е р ж к а х |
в любой |
момент периода распределения. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
Рассмотренные |
конкретные задачи |
могут |
быть |
решены |
различ |
||||||||||||||
ными |
методами решения оптимальных |
з а д а ч |
и, |
в |
частности, |
мето |
|||||||||||||
д а м и : |
неопределенных множителей Л а г р а н ж а ; |
линейного |
и |
нели |
|||||||||||||||
нейного программирования; |
наилучших |
приближений . |
Н и ж е |
|
рас |
||||||||||||||
с м а т р и в а ю т с я |
вопросы усовершенствования |
и |
применения |
этих |
|||||||||||||||
методов к |
|
решению |
оптимальных з а д а ч |
распределения |
добычи |
||||||||||||||
нефти м е ж д у |
самостоятельными |
объектами |
разработки . |
|
|
|
|||||||||||||
З а д а ч а решается |
д л я нескольких |
возможных |
уровней |
добычи |
|||||||||||||||
нефти |
по |
данному |
многопластовому |
|
месторождению |
вплоть |
до |
||||||||||||
потенциально |
возможного . З а т е м |
на |
основе |
анализа |
планового |
за |
|||||||||||||
дания |
на |
это |
месторождение, полученного по |
приближенной |
оцен- |
22
ке добывных возможностей группы месторождений (такая оценка может быть сделана в ТЭС или Т Э Д ) , корректируется объем добы чи по рассматриваемому месторождению в соответствии с более
детальными расчетами |
и технико-экономическим анализом . |
После утверждения |
уточненного планового задания на разра |
ботку многопластового |
месторождения проводится распределение |
этого уровня добычи по эксплуатационным объектам и окончатель
но выбирается |
система рациональной разработки месторождения. |
||
Методика |
оптимального |
распределения |
добычи нефти |
по эксплуатационным |
объектам |
многопластового |
|
|
месторождения |
|
Из анализа и сравнительной характеристики методов: неопре деленных множителей Л а г р а н ж а ; линейного программирования; наилучших приближений; динамического программирования при решении оптимальных задач по распределению уровней добычи нефти по эксплуатационным объектам, следует, что наилучшим методом, позволяющим при распределении добычи нефти достичь наибольшей экономии в затратах, является динамическое програм мирование Р. Б е л л м а н а . При распределении добычи этим методом достигается наименьшая себестоимость 1 т нефти по месторож дению в целом.
З а д а ч а распределения добычи нефти рассматривается в тех нико-экономической постановке [33] . Решение этой задачи было
дано методом |
нелинейного |
программирования в работе [34] . Мы |
|||
ж е |
рассмотрим |
структуру |
оптимальных поведений и |
на этой осно |
|
ве |
дадим простой метод реализации решения. Д л я |
этого |
остано |
||
вимся несколько более подробно на внутренней структуре |
решения |
задачи, приведенной |
в работе |
[34] . |
|
|
||||
Математическая |
постановка |
задачи: |
|
|||||
найти минимум |
функции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/V |
|
|
Ft |
fo, |
х2, . . |
., |
хП) |
= 2 Ф/ (*) |
|
|
в области, определенной |
соотношениями |
|
||||||
|
|
|
. | |
j |
* |
/ = |
c; |
(1-1) |
|
|
|
|
ХІ |
> |
0. |
|
|
Кроме того, на некоторые объекты 'могут быть введены допол |
||||||||
нительные ограничения: |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ХІ |
< |
хів; |
|
(1.2) |
|
|
|
|
xi |
> |
xl5, |
|
(1.3) |
причем к а ж д а я |
из |
функций |
Ц>І(Х) |
выпукла и непрерывна |
при |
|||
-ХІ>0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
23
П о к а ж е м |
сначала, |
что сформулированная |
задача |
|
принадлежит |
|||||||||||||||||
к з а д а ч а м выпуклого программирования . Рассмотрим |
случай |
одно- |
||||||||||||||||||||
шагового процесса, для |
которого имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
f(c) |
= cPl(c). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Так |
как |
с р ( с ) — в ы п у к л а я |
функция |
по |
|
условию, |
то |
функция |
||||||||||||||
f\(c) |
т а к ж е |
является |
выпуклой. |
При |
двухшаговом |
процессе |
рас |
|||||||||||||||
пределения |
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
f2 (с) = min [/і (с — х) |
+ |
ф 2 |
(А-)], |
|
|
|
|
|
|
|||||||
где f\(с—х) |
+фг(л") |
— в ы п у к л а я |
функция |
х д л я |
О ^ л г ^ с . |
Поэтому |
||||||||||||||||
функция /о(с) |
т о ж е |
выпукла. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
В |
результате |
аналогичных |
рассуждений |
следует, |
что |
и /з(с) = |
||||||||||||||||
= min[/2(c—х)+(р3 (х)] |
|
является |
выпуклой |
функцией. Тогда, |
рас |
|||||||||||||||||
с у ж д а я |
по |
индукции, |
|
устанавливаем |
выпуклость |
функции /N(C). |
||||||||||||||||
Следовательно, предельная функция |
f(c) т а к ж е |
выпукла. |
|
|
||||||||||||||||||
Д л я |
решения |
задачи |
воспользуемся |
полученным |
в |
работе |
[35] |
|||||||||||||||
рекурентным |
соотношением, |
с в я з ы в а ю щ и м |
функции |
затрат |
IN {с) |
|||||||||||||||||
и /дг-і {с—х) |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
fN |
(с) |
= |
min |
[/Л ,_, (с — ж) + Фдг (*)] |
• |
|
|
|
(1.4) |
||||||||
При |
рассмотрении |
|
М-шагового |
процесса |
видно, |
что |
функция |
|||||||||||||||
з а т р а т |
будет |
состоять |
из |
суммы |
з а т р а т |
|
от |
(N—1)- |
шага |
и от |
||||||||||||
Л; -того шага . Чтобы |
с у м м а р н а я |
величина |
з а т р а т |
о к а з а л а с ь |
выбран |
|||||||||||||||||
ной наивыгоднейшим образом, очевидно, на іѴ-том |
шаге |
д о л ж н а |
||||||||||||||||||||
быть соответствующим образом выбрана величина х. • |
|
|
|
|||||||||||||||||||
Это |
значение |
определяется |
при |
минимизации |
функции- |
за |
||||||||||||||||
трат |
(1.4). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После дифференцирования |
(1.4) |
для |
относительного минимума |
|||||||||||||||||||
внутри интервала |
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
f'it-i(c |
— x) |
= |
4tr(x). |
|
|
|
|
|
|
|
|
(L5) |
|||
Н а п и с а в |
(1.1) |
д л я |
двухшагового процесса, |
|
получим |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Х |
і + х« = |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X]. =~ |
С |
>\-0' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
! |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<P2^s)- |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1-6) |
С учетом (1.4) уравнение (1.6) м о ж н о представить в следующем виде:
Нетрудно убедиться в том-, что для /Ѵ-того шагового |
процесса |
|
будем иметь |
|
|
Фі |
= % '(*s) = • - ' - = 4>jv (XN)- |
(L7) |
24
Н а основании равенства (1.7) можно |
установить, что д л я слу |
чая, когда найденные значения хг- л е ж а т |
внутри допустимых интер |
валов, минимальные затраты по всем объектам в целом будут по
лучены |
для |
равных производных |
от зависимостей ф;(х). |
|
|||||||||
|
Не нарушая общности решения, допустим теперь, что при за |
||||||||||||
данных конкретных функциях затрат значение |
х,-, удовлетворяю |
||||||||||||
щее |
решению уравнения (1.5), больше |
х і п , |
где |
х,- в — максимально |
|||||||||
допустимая |
добыча из /-того объекта |
эксплуатации. |
Из |
условия |
|||||||||
выпуклости |
функции fi\-\(c—х) |
+ сріѵ(х) |
|
легко |
убедиться |
в том, |
|||||||
что минимальное значение этой функции |
на допустимом интервале |
||||||||||||
достигается |
при хг- = ХіВ - ЭТО следует |
из |
того, |
что при |
рассматри |
||||||||
ваемых условиях функции /л--і(с—х) |
+ срдг(х)- является |
монотонно |
|||||||||||
убывающей |
функцией на интервале значений х, |
до x, = x,-n . |
|||||||||||
Введем |
дополнительное |
условие |
ХІ^Х,,І, |
которое |
мы |
может |
|||||||
иметь, когда |
некоторые объекты |
у ж е |
введены |
в |
разработку . |
||||||||
Изложенное позволяет сформулировать задачу следующим об |
|||||||||||||
разом. Необходимо найти совокупность величин |
хіг |
xj V , |
удовле |
||||||||||
творяющих условию (1.1), для которых справедливо одно |
и з Л с л е - |
||||||||||||
дующих |
соотношений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
. |
') <г |
(*i) = q>;(*a) = |
• • |
• = |
С н |
|
|
|
|
|
|
||
если минимум достигается внутри интервала; |
|
|
|
||||||||||
2) х г = Х г п , если значение х7-, |
найденной |
из |
|
выражения |
(1.5), |
||||||||
больше |
ХІ В; |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3) х; = 0 для всех СІ, |
для |
которых справедливо |
следующее нера |
венство:
/;_,ы<ф;(а)і
Вчастности, при N=2 имеем
Ф;(с — х ) < ф;(Л).
4) Хг = х, „, если |
значение х,-, найденное из уравнения (1.5), |
мень |
||||
ше допустимого значения х,- п . |
|
|
|
|||
Аналитическое решение задачи для небольшого |
числа |
объек |
||||
тов получается |
с использованием |
Э В М [35] . |
|
|
||
П о к а ж е м , |
что |
на |
основе |
рассмотренных выше |
структурных |
|
свойств оптимальных |
поведений, решение несложно |
реализовать |
для любого числа объектов с помощью простых графических по строений или с использованием ЭВМ . '
1. По эмпирическим зависимостям среднегодовых затрат от
среднегодовой |
добычи у = ц>(х) строим графики |
их |
производных: |
||||||||
2. |
Д л я |
графиков |
производных, ограниченных |
по х,- неравенст |
|||||||
вами |
(1.2) |
и (1.3), из |
крайних |
точек |
при |
абсциссах |
х,- = х,,< и хг |
= |
|||
= х,в |
проводим |
линии, параллельные |
оси |
ординат |
(рис. 1). |
|
|||||
3. |
З а д а в а я |
ряд значений |
производных |
на |
всем |
интервале, |
по |
||||
оси ординат проводим линии, |
параллельные |
оси |
абсцисс. |
|
25
4. |
Д л я к а ж д о г о выбранного |
значения |
производных |
находим |
|
|
|
|
N |
|
|
сумму |
среднегодовых |
уровней добычи ^ |
л',- = с. |
|
|
|
|
|
і=і |
|
|
5. |
П о последним |
значениям |
строится |
зависимость |
суммарной |
добычи нефти по всем объектам |
от соответственных значений про |
||||
изводных y' = f(c). |
|
|
|
|
Рис. 1. Номограмма для расче тов распределения заданного уровня добычи нефти S.Ï по объектам самостоятельной раз работки.
І—ІѴ — номер объекта разра ботки.
2 |
3 |
<(і"га |
/2 (4 10 'Biz |
Методами, указанными в настоящем п а р а г р а ф е и в работе [34], может быть решена з а д а ч а по распределению добычи при з а д а н ных разных сроках ввода месторождений в разработку .
Пример расчета
Выполним необходимые графические построения для распре деления заданной добычи нефти между пятью объектами самосто ятельной эксплуатации . Основные технико-экономические показа тели по объектам получены расчетным путем при тех ж е условиях, что и в работе [35] .
Расчетные данные среднегодовых |
затрат и среднегодовой добы |
чи были обработаны по квадратичной |
параболе . Получены следую |
щие аналитические зависимости: |
|
Ф і (л-) = 0,15-Ь0,48.ѵ2 ;
<М*) = 0,16 + 0,41л;2 ;
Фз(лг) = 0,17 + 0,35.x*;
Ф4 (х) = 0,18 + 0,43х2 ;
Ф6 (*) = 0,19+ 0,56**.
Функции ф,(х) строго выпуклые, для л г , - ^ 0 — монотонно возра
стающие . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д л я |
распределения |
добычи на рис. 1 приведена |
номограмма, |
|||||||
в левой |
части |
которой |
представлены графики производных функ |
|||||||
ций затрат, в |
правой — зависимость |
м е ж д у суммарной |
добычей |
|||||||
нефти со всех объектов |
и текущими значениями |
производных. |
|
|||||||
При |
построении зависимости |
ф ' ( х ) = Д с ) |
учтены |
добывные |
воз |
|||||
можности по |
к а ж д о м у |
объекту, |
которые |
определены, |
исходя |
из |
||||
рассмотренных |
сеток |
с к в а ж и н |
и |
условий |
эксплуатации |
в |
||||
млн. т/год: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26
*1Н |
= 2,03; |
х 1 в |
= |
3,Ю; |
X2ll |
= 2,28; |
л-2 в = |
3,47; |
|
ХЗТі |
~ 2,52; |
хзв |
= |
3,75; |
|
2,35; |
х±0 |
— 3,63; |
|
ХЫІ ™ 2,06; |
хьв |
- |
2,96; |
|
|
|
5 |
|
12 |
млн. т/год |
|
|
|
|
2 |
*« = |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Д л я |
распределения |
заданного уровня добычи нефти |
обратимся |
||||
к номограмме на рис. 1. На оси абсцисс в правой части |
номограм |
||||||
мы |
откладываем |
заданный уровень |
распределяемой добычи. РІз |
||||
этой |
точки проводим |
вертикаль до пересечения с линией <р'(с ) — |
|||||
= f(c). |
З а т е м из |
точки |
пересечения |
проводим горизонталь. Чтобы |
определить уровни добычи с каждого объекта, нужно от точек пересечения горизонталей с графиками производных или с их вер тикальными продолжениями провести вертикали до оси абсцисс, на которой отложены среднегодовые уровни добычи. Пример поль зования номограммой показан на рис. 1 стрелками .
Найденные таким путем значения уровней добычи по объектам
равны (в млн. т/год) : |
|
Хі = |
2,5; |
л-2 = |
2,51; |
Хд = |
2,92, |
л'* = |
2,36; |
х5 = |
2,06. |
§ 4. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЕМПОВ ВВОДА СКВАЖИН |
|
В ЭКСПЛУАТАЦИЮ |
НА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ |
И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО ВАРИАНТА РАЗРАБОТКИ |
|
|
МЕСТОРОЖДЕНИЯ |
При составлении |
Генсхемы (принципиальной схемы) разработ |
ки многопластового месторождения принимается условие одновре менности ввода всех с к в а ж и н эксплуатационного объекта в экс
плуатацию . З а т е м по выбранному рациональному |
варианту разра |
||||||
ботки месторождения при |
одновременном'вводе |
рассматриваются |
|||||
различные варианты по темпу вво>а |
месторождения |
в разработку . |
|||||
З а д а ч а эта решается в значительной |
мере условно с |
практическим |
|||||
промысловым подходом, а |
именно, |
з а д а в а я с ь |
числом |
буровых |
|||
станков, |
временем |
бурения |
одной скважины, дебитом |
скважин |
|||
(средним |
на основе |
расчетов), определяется темп |
ввода |
месторож- |
27
дення для различных вариантов по числу |
станков. |
З а т е м |
оцени |
||||
ваются технико-экономические |
показатели |
в |
начальный |
период |
|||
промышленной |
разработки месторождения, |
вплоть |
до выхода |
его |
|||
на проектную мощность. |
|
|
|
|
|
|
|
Запроектированный темп и |
очередность |
ввода |
эксплуатацион |
||||
ных и нагнетательных скважин в разработку |
оказывает |
сущест |
|||||
венное влияние |
на последующую эксплуатацию |
и показатели |
раз |
работки месторождения . Это замечание особенно уместно при вводе
в |
разработку |
крупных |
многопластовых |
месторождений. |
П е р и о д |
|||||||||||
ввода в эксплуатацию таких месторождений достигает |
8—10 |
лет, |
||||||||||||||
что нередко составляет значительную часть от общего |
срока |
экс |
||||||||||||||
плуатации, а это может оказать большое влияние на |
дальнейшие |
|||||||||||||||
технологические |
и технико-экономические |
показатели |
разработки . |
|||||||||||||
З а |
этот срок, |
в частности, |
в зависимости от темпа и порядка |
ввода |
||||||||||||
динамика добычи нефти и степень обводненности скважин |
|
могут |
||||||||||||||
существенно |
различаться, |
и внести поправки в наше представление |
||||||||||||||
о рациональном |
варианте |
разработки |
месторождения . |
|
|
|
||||||||||
|
К настоящему времени имеется сравнительно небольшое число |
|||||||||||||||
исследований |
по учету влияния |
темпа |
|
и последовательности |
ввода |
|||||||||||
с к в а ж и н в эксплуатацию |
на |
показатели |
разработки |
месторож |
||||||||||||
дения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Первые попытки учета этих факторов в процессе |
конкретного |
||||||||||||||
проектирования |
сделаны |
|
А. М, |
Пирвердяном, М. И. М а к с и м о в ы м |
||||||||||||
и др. при составлении технологической схемы месторождения |
Саи - |
|||||||||||||||
гачалы - море (1967 г.). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Наиболее полно з а д а ч а о влиянии темпа разбуривания |
на ди |
||||||||||||||
намику |
технологических |
показателей |
разработки |
рассмотрена |
||||||||||||
А. М. Пирвердяном [145]. |
В основу решения этой задачи |
положе |
||||||||||||||
на |
идея |
о подразделении |
любой |
сетки |
с к в а ж и н |
(фильтрационного |
||||||||||
потока) |
на одинаковые элементы, в пределах к а ж д о г о |
из |
которых |
|||||||||||||
процесс разработки протекает аналогично. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
З а т е м |
для |
выделенного элемента |
с |
учетом |
последовательности |
||||||||||
ввода с к в а ж и н |
рассчитывается |
дебит |
жидкости |
во |
времени, |
пере |
||||||||||
мещение |
В Н К и при схеме слоисто-неоднородного |
по проницаемо |
||||||||||||||
сти пласта определяется |
доля |
нефти в потоке жидкости, и нефтеот |
||||||||||||||
д а ч а так |
же, |
как это делается |
в- расчетных |
схемах процесса обвод |
||||||||||||
нения Маскета — Борисова [21]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
В методике |
Т а т Н И П И н е ф т ь |
[113] |
учет |
влияния |
периода |
ввода |
|||||||||
месторождения |
в эксплуатацию |
на |
технологические |
показатели |
разработки проводится, исходя из предположения, что месторожде ние вводится в эксплуатацию участками с одинаковой интенсив
ностью. Д а л е е , на |
основе |
опыта проектирования разработки |
и ана |
лиза разработки |
группы |
месторождений принимается, что |
дебит |
жидкости и нефти во времени описывается показательной |
функцией |
||
в и д а : г / = Л ( 1 — е ~ В х ) . |
|
• |
- - |
Эту зависимость м о ж н о |
применять |
для приближенных расчетов |
|
добычи нефти и жидкости |
на стадии |
оценки добывных |
в о з м о ж н о |
стей месторождения . |
|
|
|
28
В перечисленных работах даются лишь приемы |
приближенных |
|
расчетов технологических показателей разработки |
с учетом |
ввода |
с к в а ж и н в эксплуатацию во времени и не рассматривается |
поста |
|
новка этой задачи в общем виде, не дается оценка |
влияния |
темпов |
ввода месторождения в разработку на технико-экономические по
казатели и выбор |
рационального |
варианта . |
|
|
|
|
||
З а д а ч а учёта |
темпа |
ввода с к в а ж и н в эксплуатацию |
во времени |
|||||
при проектировании |
разработки |
нефтяных |
месторождений |
может |
||||
рассматриваться в двух постановках. |
|
|
|
|
||||
Первая постановка. З а д а н о |
несколько |
вариантов |
по темпу и |
|||||
порядку ввода скважин в эксплуатацию во |
времени (число |
буро |
||||||
вых станков, скорость |
проходки — м е т р а ж |
бурения) . |
|
|
||||
Определить зависимости дебитов жидкости и нефти месторож |
||||||||
дения во времени по в а р и а н т а м систем разработки |
(системам воз |
|||||||
действия, плотности |
сетки и т. п.) и по в а р и а н т а м |
разбуривания в |
зависимости от заданных технологических условий (задание деби
тов или давлений по с к в а ж и н а м ) |
и выбрать рациональную систему |
|||
разработки |
месторождения . |
|
|
|
Вторая |
постановка. З а д а н о несколько |
вариантов динамики до |
||
бычи нефти во времени, включая |
период |
необходимого поддержа |
||
ния ее на постоянном уровне. |
|
|
|
|
Определить зависимости дебитов жидкости и нефти во времени, |
||||
необходимый м е т р а ж бурения |
и |
целесообразный порядок и темп |
||
ввода с к в а ж и н в эксплуатацию . |
|
|
|
|
В принципе обе постановки |
этой задачи идентичны. Однако в |
первой постановке она решается значительно проще. Во второй ж е , обратной постановке задачу приходится решать методом подборки, или методом линейного программирования с применением ЭВМ .
Рассмотрим последовательность решения задачи в первой по
становке. В этой постановке з а д а ч а в общем |
виде д о л ж н а |
решаться |
в следующем порядке. |
|
|
1. Р а с с м а т р и в а ю т несколько вариантов |
по темпу и |
порядку |
ввода эксплуатационных и нагнетательных с к в а ж и н на месторож
дении |
(число |
буровых |
станков и |
скорость |
бурения) . |
|
|
||||
2. Д л я этих |
вариантов рассчитывают изменение |
дебита |
жидко |
||||||||
сти к а ж д о й скважины |
во времени: 9ж = <7ж(0> и л и |
забойных |
и |
пла |
|||||||
стовых |
давлений во |
времени: p = p(t) |
при |
упругом |
р е ж и м е |
с |
уче |
||||
том интерференции |
скважин . |
|
|
|
|
|
|
|
|||
П р и внутриконтурном заводнении з а д а ч а решается в два |
этапа: |
||||||||||
а) в процессе освоения все нагнетательные скважины работают |
как |
||||||||||
эксплуатационные; |
б) |
нагнетательные |
скважины |
«разрезающих» |
|||||||
рядов через одну работают как эксплуатационные. |
|
|
|
||||||||
Гидродинамические расчеты процесса обводнения при упругом |
|||||||||||
режиме и последующем «жестком» водонапорном режиме |
с |
уче |
|||||||||
том ввода с к в а ж и н |
целесообразно |
выполнять |
на |
электромодели |
|||||||
или на А Ц В К |
типа |
«Сатурн» с учетом |
геометрии |
фильтрационного |
|||||||
лотока . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29