Файл: Салимжанов Э.С. Алгоритмы идентификации и оптимизации режима скважин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.07.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где Bonm. СУТЬ матрица В1, использованная в последней ите­ рации качественного решения; Qonm. — вектор, составленный из вычеркнутых в ходе качественного решения элементов ис­

ходной программы Q.

 

скважин

 

(оптимальная

Значения

дебитов действующих

 

программа)

вычисляются по формуле:

 

 

 

Q**

<">

і“”

• Z

 

(2.26),

 

Qonm.

 

 

 

опт.

опт.

где Q onni. — вектор, элементами которого

являются невы-

черкнутые компоненты

столбца. Q: ||Вйпш

||

— матрица,

транспонированная к матрице В(0)последнеіі итерации качест­ венного решения.

Заметим, что произведение:! Вопш 1 • Z„nm суть прираще­

ния общего дебита нефти после перехода па оптимальный режим.

Следуя Б. Л. Лнтваку, приведем блок-схему алгоритма оп­ тимизации. Операцию умножения вектора на матрицу обоз­ начим СП—I, операцию решения системы линейных алгебра­ ических уравнений — СП—II,

При решении задачи на малых ЦВМ (типа «Наирп») мож­ но использовать имеющиеся стандартные программы (С. П.).

М. Л. — алгоритм может оказаться полезным па стадии элект-ромоделирования монолитно-однопластовой залежи в режиме заданных давлений. Если размерность задачи не пре­ вышает 50X50, то ОЗЛП может быть решена на интегрирую­ щей сетке, минуя этап определения матрицы влияний.

Заканчивая описание М. Л. — алгоритма отметим его от­ носительные достоинства и недостатки. К достоинствам при­ числим значительное сокращение объемов перерабатываемой (на конечной вычислительной стадии) информации. К недо­ статкам — меньшую общность в связи с изъятием (из проце­ дуры оптимизации) фонда нагнетательных скважин. Отмечен­ ный недостаток является существенным, поскольку в настоя­ щее время почти все нефтяные месторождения страны разра­ батываются с поддержанием давлений путем закачки в пласт воды. (Блок-схема алгоритма Меерова-Лнтвака приведена в конце книги).


§ 3. О результатах опытно-промышленного управления режимами эксплуатации скважин пласта Д2 Константиновскоіі площади Серафимовского нефтяного месторождения

Башкирской АССР

В мае и октябре 1969 года кафедра автоматики и телемеха­ ники МИНХ и ГП им. И. М. Губкина совместно с производ­ ственным объединением Башнефть и институтом БашНИПИнефть при участии института проблем управления (ИАТ) МПСА и СУ и АН СССР осуществили опытно-промышленное управление режимами эксплуатации нефтеводоиосного пласта, основанное на расчете оптимального фонда действующих сква­ жин методами ОЗЛП.

Объект экспериментирования: 50 скважин пласта Д2 Копстантиновской площади типичен для месторождении УралоВолжской нефтяной провинции (рис. 15). Условия залегания продуктивных слоев, свойства флюидов и параметры процес­ са, наличие законтурного заводнения, геометрия размещения скважин, характеристики подземного и наземного оборудова­ ния — все здесь аналогично основным (девонским) месторож­

дениям Башкирии и Татарии. Эксперименты ставились

с

целью апробации точности модели ОЗЛП в локальном

(по

времени) смысле.

 

Организация опытно-промышленного управления. Подго­ товка к экспериментам заключалась в построении математи­ ческой модели пласта, отработке алгоритмов и отладке про­ грамм оптимизации и в организации каналов связи.

Мо д е л и р о в а н и е . Определение матриц влияний, необ­ ходимых для постановки и решения ОЗЛП, осуществлялось на интегрирующих резистивных сетках. В 1968 — 1969 гг, иссле­ дуемый объект моделировался трижды. Первая модель ока­ залась не вполне удовлетворительной. Результаты второго и третьего моделирования послужили основой построения устой­ чивой части оптимального базиса ОЗЛП. Вторая модель стро­ илась на базе электроинтегратора ЭИ-12 с использованием карты гидравлических сопротивлений института БашНИПИнефть, третья модель подстраивалась в соответствии с про­ мысловой картой изобар на машине ЭИ-С института ВНИИнефть.

О п т и м и з а ц и я . Для расчета оптимального фонда

экс^

плуатациоиных скважин использовались стандартные

про-:

граммы ОЗЛП, а также М. Л. — алгоритм и график рис. 25


~"7\fee)

Рис. 15


МФК. Поскольку матрицы влияний, полученные на втором й

третьем этапах электромоделировання, несколько

различа­

лись, то расчет оптимальных режимов пришлось

выполнить

дважды. Удерживалось пересечение (общая часть) множеств

скважин

из

двух (квазиоптимальных)

базисов

ОЗЛП. Это

обеспечивало

удовлетворительную

точность

управления

(благодаря

выделению устойчивой части решения ОЗЛП).

Сбор

и

о б р а б о т к а и н ф о р м а ц и и . При

подготов­

ке и в ходе осуществления опытно-промышленного

управле­

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

определение дебита

и процента воды скважин. Разгонка

проб осуществлялась

лабораторией Самсыкской УКПН. Экс­

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

жин. Поскольку среднесуточный контроль

параметров не

всегда удавалось осуществить (по всему

фонду скважин)

Сентябрь

О кт ябрь

Н оябрь

 

Рис. 16

 

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.

леи и сгладив случайные флюктуации. Результаты экспери­ мента сведены в нижеследующую таблицу.

 

Н о д а н н ы м с т а т и с т и ч е с к о й

О б о б щ е н н ы е п а р а м е т р ы

о т ч е т н о с т и Н Г Д У . О к т я б р ь с к -

 

пефтЬ;:: з а I X , X — 19G9 г.

1.

Исходный

отбор

жидкости

[м3/сут.]

4033

2.

Отбор

жидкости

после остановки

семи

3254

скважин (в

среднем за X

месяц

[м3/сут.])

3.

Исходный

дебит

нефти

[Т/сут.]

 

532

4.

Максимальный дебит

нефти

(пик

экс­

735

перимента

[Т/сут.])

 

 

 

 

 

5.

Дебит

нефти после

остановки

семи

 

скважин

среднем

за

 

X месяц

538

[Т/сут.])

 

 

 

 

 

 

 

6. Сокращение (вследствие эффекта) до­

21882

бычи

жидкости

[м3/мес.]

 

 

 

 

7.

Дополнительно

(за счет

эффекта)

до­

168

быто

нефти

[Т/мес.]

 

 

 

 

 

8.

Технологически

возможное

(благода­

 

ря эффекту) ограничение закачки воды

в

пласт [м3/мес.]

29500

Эксперименты, поставленные в

1969 г. на Кометаитинов-

ской площади Серафимовского месторождения показали, что в условиях прогрессирующего обводнения однопластовой за­ лежи платформенного типа можно значительно снизить отбо­ ры воды без заметного ущерба текущей добычи нефти. При этом не требуется каких-либо материальных затрат: эффект достигается изменением режимов (перераспределением плас­ товых давлений и потоков).

Таким образом, принципиальная возможность использова­

ния .модели ОЗЛП

показана не только

теоретически,

но и

экспериментально.

 

 

управления в

Кон­

Результаты

опытно - промышленного

стантиновне не

следует, однако,

переоценивать.

Получен

лишь локальный

(по времени) • эффект.

 

 

 

Натурные эксперименты должны быть продолжены с целью

выяснения продолжительности

эффекта и оценки

влияния

(Sp : So) — режима на коэффициент конечной нефтеотдачи.