Математические модели и вычислительные алгоритмы для оптимизации производительности систем скважин в условиях неопределенности

• Автор: Хабибуллин, Ринат Альфредович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Актуальность решаемой проблемы.

На защиту выносятся.

Научная новизна.

Апробация работ.

Глава 1 Анализ методов моделирования и оптимизации производительности систем скважин в условиях

неопределенности.

1.1 Анализ и интерпретация гидродинамических исследований

1.2 Проблемы представления информации для принятия

решений. Когнитивная компьютерная графика.

1.3 Теория некорректно поставленных задач.
1.4 Расчет производительности скважин после ГРП.
1.5 Методы принятия решений в условиях неопределенности
1.6 Выводы по главе 1.
Глава 2 Анализ неопределенности при интерпретации гидродинамических исследований
2.1 Предположения используемой модели.
2.2 Задачи интерпретации ГДИС как некорректно
поставленная задача.
2.3 Анализ неопределенности при интерпретации гидродинамических исследований с использованием
когнитивной графики.
2.4 Результаты расчетов.
2.5 Программный комплекс
2.6 Выводы по главе 2.
Глава 3 Восстановление характеристик пласта на основе решения обратной задачи восстановления поля давления
3.1 Решение задачи нахождения распределения давления в
пласте методом фундаментальных функций.
3.2 Решение обратной задачи о восстановлении фильтрационноемкостных свойств по истории замеров
давления и истории эксплуатации
3.3 Корректировка данных по измерению пластового давления
3.4 Учет потерь воды при заводнении в ходе расчета поля давлений.
3.5 Программный комплекс расчета фильтрационных характеристик пласта
3.6 Выводы по главе 3.
Глава 4 Применение методов теории игр для оптимизации производительности скважин
4.1 Модель оценки эффективности проведения ГРП, предположения и допущения.
4.2 Расчет экономической эффективности проведения
операции гидравлического разрыва пласта.
4.3 Применение методов теории игр для разработки дизайна
ГРП в условиях неопределенности.
4.4 Описание программы и анализ результатов расчетов
4.5 Выводы по главе 4.
Результаты работы.
Список литературы


Одним из основных инструментов для обоснованного принятия стратегических и тактических решений при разработке месторождений углеводородов является моделирование процессов извлечения нефти и газа. В данной работе рассматриваются математические модели и алгоритмы их реализации применительно к оптимизации производительности систем скважин. В силу сложности описываемого объекта, его моделирование целесообразно проводить с использованием иерархии моделей [], начиная от простых моделей до более сложных, вовлекающих в рассмотрение все большое количество информации, в том числе и результаты полученные предыдущих шагов моделирования. Рассматриваемый набор моделей охватывает процесс оптимизации производительности систем скважин начиная от сбора информации о строении пласта в окрестности отдельных скважин с помощью гидродинамических исследований, использованием и верификацией этой информации в численно аналитических моделях учитывающих взаимное влияние работающих скважин и наконец в моделях принятия обоснованных решений по проведению геолого-технических мероприятий на скважинах. Общей проблемой на всех этапах построения и применения моделей в нефтегазовой промышленности является неопределенность как в исходных данных так и в результатах интерпретации данных []. Это связано со спецификой объекта исследования, недостатком и невозможностью проведения прямых замеров интересующих инженеров величин, ошибками и погрешностями замеров. Наличие неопределенности заставляет на всех этапах построения моделей обращать особое внимание на качество данных и возможную недостоверность в результатах исследований. К настоящему моменту разработано большое количество методов интерпретации гидродинамических исследований [,,,,,,]. Из них можно выделить классические методы, основанные на выделении определенных режимов течения (методы касательной, Хорнера и т. Приведем краткое описание этих методов. При выводе расчетной формулы предполагается, что пласт бесконечен по протяженности, однороден по проницаемости и упругим свойствам, насыщен однородной жидкостью [,]. Мощность пласта постоянна, режим работы пласта упругий. Исследуемая скважина радиуса гс проработала достаточно долго с постоянным дебитом О и все близлежащие скважины до и во время исследования работали с постоянными дебитами, так что распределение давления можно считать установившимся. В момент /=0 скважина закрыта на забое. АРс(‘)=Рс(‘)~Рс =- ? Для достаточно больших моментов времени из (1. Гс - приведенный радиус скважины. График соотношения (1. РЖ,РС - коэффициент объемной упругости жидкости и пласта, тогда из (1. Однако, реальные условия, при которых происходит исследование скважин, отличаются от этой идеализированной схемы, исходя из которой был получен данный метод интерпретации результатов исследования скважин. Подробный анализ условий, при которых справедлива формула (1. В.Н. Щелкачсва [] и B. C. Чернова, М. Н. Базлова, А. И. Жукова []. Остановимся на некоторых особенностях данного метода. Скважина обычно закрывается на устье, поэтому приток прекращается не мгновенно. После закрытия продолжается приток жидкости в ствол скважины за счет сжатия газовой фазы. В первые моменты времени приток имеет большую величину, затем с течением времени затухает и становится пренебрежимо малым. Продолжительность времени, в течении которого приток имеет значительную величину, колеблется в зависимости от пластового давления, газового фактора и многих других причин. Однако влияние притока сказывается и после его прекращения: кривая восстановления давления с ростом времени t к прямой, соответствующей мгновенному прекращению притока, приближается асимптотически. Так как время наблюдений ограничено, то приблизительно [] или почти [] прямолинейный участок кривой, следующий за моментом прекращения притока, принимается за асимптоту, по которой определяются параметры пласта". При этом, в зависимости от интенсивности притока могут быть допущены погрешности различной величины. На это обстоятельство обращают внимание многие исследователи. Э. Б. Из (1. V(t) и меньше произведение дебита Q на время г, тем больше величина погрешности.