Разработка методологии численного моделирования полей признаков при управлении сложными пространственно-распределенными объектами : На примере предприятий нефтедобычи

• Автор: Чуб, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 153 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К УПРАВЛЕНИЮ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НЕФТЕДОБЫЧИ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ ПОЛЕЙ ПРИЗНАКОВ
1.1. Специфические особенности предприятий нефтедобычи как объектов с пространственнораспределенными признаками

1.2. Анализ факторов, влияющих на эффективность

управления технологическими процессами нефтедобычи

1.3. Анализ существующих подходов к моделированию

полей признаков

1.4. Постановка задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА

МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛЕЙ ПРИЗНАКОВ
2.1. Постановка задачи моделирования. Требования
к модели
2.2. Обзор существующих методов моделирования
2.3. Обоснование выбранного математического
аппарата
2.4. Особенности решения задачи в заданной
постановке. Разработка модели поля
2.5. Информационное представление модельных
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ
ПОЛЕЙ. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ И
ОЦЕНКА АДЕКВАТНОСТИ
3.1. Параметрическая идентификация моделей полей с помощью перекрестных проверок
3.2. Исследование пространственновременных статистических закономерностей полей
3.3. Оценка адекватности модели поля по методологии информационной теории систем
3.4. Исследование модели поля с учетом прогнозируемой погрешности оценок
3.5. Расчет энтропийных коэффициентов и оценка адекватности моделей с учетом прогнозируемой погрешности оценок
4. МОДЕЛЬ ПОЛЯ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМ ПРОСТРАНСТВЕННОРАСПРЕДЕЛЕННЫМ ОБЪЕКТОМ
4.1. Основные принципы управления сложными распределенными системами
4.2. Координация решений по целям управления в многоуровневой иерархической системе на основе модели поля
4.3. Координация по ограничениям на основе модели поля
4.4. Синхронизация работы подсистем на основе модели поля
4.5. Подсчет запасов на основе моделей полей
4.6. Практическая реализация моделей полей
ЛИТЕРАТУРА


В первой главе работы произведен анализ того, в какой мере поля признаков характеризуют сложный пространственно-протяженный объект с распределенными параметрами, на примере газонефтяного и водонефтяного контактов (ГНК и ВНК) IV горизонта Анастасиевско-Троицкого нефтегазового месторождения. Приведен обзор существующих подходов к моделированию полей признаков. Вторая глава посвящена теоретической разработке методики моделирования и расчета погрешности модели. Определены требования к модели, на предмет соответствия этим требованиям рассмотрены различные математические методы, выбран наиболее подходящий. Далее производится теоретическое обоснование модификаций, вносимых в математическую модель с целью ее адаптации к поставленной задаче. Также в третьей главе разработана методология расчета и анализа погрешности модели. Описана программная реализация модели. В заключение приведена общая характеристика работы и основные выводы по ее результатам. Автор выражает искреннюю признательность всему коллективу кафедры автоматизации производственных процессов КубГТУ, особенно своему научному руководителю, (Шахворостову Николаю Николаевичу! Нефтедобывающее объединение или предприятие при рассмотрении его с системных позиций представляет собой многосвязную систему высокой организационной и технической сложности и включает в себя множество звеньев, выполняющих различные функции. Центральным звеном такой системы является нефтеносный пласт, от качества математического описания которого в значительной мере зависят качество и эффективность управления объектом в целом. Особенностью нефтяных пластов является сложность их геологического строения, проявляющаяся прежде всего в неоднородности. В непосредственной близости от пород, содержащих нефть, почти всегда наблюдается распространение подземных вод и газа, при этом весьма важными для исследования являются вопросы влияния динамики подземных вод и газа на добычу нефти. Следует различать две разновидности такого взаимодействия. Первая относится к случаю, когда вода расположена на крыльях месторождения и продвигается в нефтяной пласт по мере его истощения /4-6/. Продуктивный пласт - сложный объект с распределенными параметрами коллекторских свойств, а контроль состояния такого объекта осуществляется только сосредоточенными измерителями на скважинах. Процессы фильтрации, происходящие в пласте, сопровождаются многочисленными неконтролируемыми возмущениями. Поэтому точность и достоверность математического описания определяются качеством исходной информации, получаемой в процессе изучения объекта. Специфика нефтяной геологии отражает острый дефицит и ограниченную достоверность исходной информации. Дополнительная информация отражает результаты лабораторных анализов, геофизических и гидродинамических исследований скважин и пластов. Проведение измерений на скважинах связано с различными технологическими трудностями, такими как необходимость приостановки процесса нефтедобычи. Проиллюстрируем это на конкретном примере. Данная работа выполнена на материалах истории разработки IV горизонта Анастасиевско-Троицкого месторождения, так как на управление его эксплуатацией оказывали и продолжают оказывать влияние представления геологов об изменении положения газонефтяного и водокефтяного контактов (ГНК и ВНК) . Исходными данными послужили отметки полей кровли и подошвы продуктивного пласта, ГНК, ВНК, полученные при бурении новых скважин с по гг (рисунок 1. ГНК снятые с карты г. ГНК, полученные путем измерений в скважинах за -гг (рисунок 1. Из рисунков 1. Нефтегазовая залежь в IV мэотическом горизонте Анастасиевско-Троицкого месторождения открыта в г. Она состоит из нефтяного слоя, покрываемого сверху почти по всей площади газовой шапкой и подпираемого снизу активной подошвенной водой. Этаж газоносности на Анастасиевской площади составляет 0м, на Троицкой -м. Средняя мощность нефтяного слоя в начале разработки залежи на Анастасиевской площади равнялась . Троицкой - . ВНК) в юго-западном направлении. Абсолютные отметки начального ВНК основной песчаной части горизонта изменяются от -м на западной периклинали до -м на восточной.