Введение к работе
Актуальность работы. Одним из путей снижения темпов падения добычи нефти, которое наблюдается в последние годы в РФ, является достоверный контроль за разработкой месторождений геофизическими методами.
Наибольший объем решаемых задач при контроле за разработкой приходится на диагностику пластов и скважин при их освоении и эксплуатации. Это определение эксплуатационных характеристик продуктивного пласта (выделение пористо-проницаемых интервалов и оценка их колпеїггорских свойств, определение интервалов притока и поглощения жидкости, определение состава потоков жидкости в стволе скважины), контроль технического состояния скважин (определение мест нарушения герметичности обсадной колонны и забоя, выявление межпластовых заколонных перетоков а скважине), контроль за работой насосно-подъемного оборудования (определение статического и динамического уровней жидкости, определение мест положения и режима работы глубинного насоса, определение герметичности НКТ).
Однако анализ состояния геофизических работ показывает, что достоверность решения задач диагностики геофизическими методами не всегда высокая. Это связано с необходимостью учета большого объема промысловой информации, многообразием категорий скважин, разнообразием и сложностью решаемых задач и условий проведения исследований, необходимостью в отдельных случаях проводить оперативную интерпретацию непосредственно на скважине в отсутствие профессионального интерпретатора.
В такой ситуации обеспечение достоверного решения задач при контроле за разработкой возможно за счет создания автоматизированной системы обработки геофизических данных. В настоящее время известны четыре автоматизированные системы, использующиеся в геофизике при контроле за разработкой месторождений: ОНИКС (НПЦ "Тверьгеофизика", г.Тверь), ПРАЙМ (Башгосуниверситет, г.Уфа), Гис-Контроль (АО "Сиал", г.Тюмень), ГЕККОН (ГАНГ, г.Москва). Анализ показал, что при всех их достоинствах у каждой из них есть существенные ограничения. ОНИКС
:>
разрабатывается под свою аппаратуру, ПРАЙМ - система для обработки данных исследования нефтяных скважин, ГЕККОН - обрабатывает данные исследования газовых скважин, Гис-Контроль - система, созданная для конкретных условий Западной Сибири. Общим их недостатком язляется то, что все они не предназначены (несмотря на несомненную важность) для оперативной интерпретации данных непосредственно на скважине.
В настоящее время, как показывает опыт, достаточно сложно построить универсальную систему автоматизированной обработки геофизических данных, учитывающую все категории скважин и различные геологические условия, позволяющую проводить интерпретацию непосредственно на скважине (при освоении после бурения или в капитальном ремонте).
Поэтому создание такой системы, которая позволит снять рассмотренные; недостатки существующих автоматизированных систем обработки данных геофизических исследований и которая сможет учесть все перечисленные факторы, является важным и актуальным.
Анализ показал, что решение данной проблемы может быть достигнуто в рамках использования экспертных систем, т.е. систем, основанных на базах знаний.
Цель работы - обеспечение оперативности и достоверности решения задач диагностики состояния пластов и скважин при их освоении и эксплуатации путем создания компьютерной технологии обработки данных геофизических исследований, основанной на базах знаний. Основные задачи исследований:
-
Анализ существующего состояния геофизических исследований при диагностике нефтяных пластов и скважин и уровня разработки автоматизированных систем обработки данных исследований скважин при их освоении и эксплуатации;
-
Обоснование используемых способов представления знаний специалистов-экспертоа в области геофизических исследований и интерпретации данных, полученных при освоении и эксплуатации скважин;
-
Разработка баз знаний по методике исследований и интерпретации данных геофизических измерений в обсаженных скважинах:
- создание базы правил на основе знаний и опыта специалистов для решения задач диагностики пластов и скважин;
- создание базы типовых кривых геофизических методов исследования скважин;
-
Обоснование и разработка компьютерной технологии обработки данных геофизических исследований скважин в процессе их освоения и эксплуатации, основанной на базах знаний;
-
Опытно-промышленное опробование и практическое внедрение результатов исследований.
Методика исследований. Поставленные задачи решались путем: теоретических исследований, обобщения основных приемов и методов решения задач диагностики пластов и скважин, используемых специалистами-геофизиками; анализа и обобщения диаграммного материала различных геофизических методов исследования скважин при их освоении и эксплуатации по различным месторождениям; опытно-методического и опытно-промышленного опробования системы.
Научная новизна.
-
В результате обобщения и анализа практического геофизическог материала по скважинам в период их освоения и эксплуатации, а также результатов теоретических исследований выделены интерпретационные признаки геофизических методов при решении задач диагностики состояния пластов и скважин. На этой основе сформированы правила и типовые кривые по отдельным методам и комплексу геофизических методов.
-
Предложена технология формирования базы знаний и на этой основе созданы база правил и база типовых геофизических кривых для решения практических задач в период освоения и эксплуатации скважин.
-
Обоснована и предложена компьютерная технология обработки данных геофизических исследований при освоении и эксплуатации скважин, основанная на базах знаний.
На защиту выносятся:
-
Сформированные геофизические базы знаний по методике проведения геофизических исследований скважин при их освоении и эксплуатации.
-
Сформированные базы знаний по интерпретации данных геофизических измерений при диагностике состояния пластов и скважин.
3. Технология компьютерной обработки и интерпретации данных геофизических исследований скважин в процессе их освоения и эксплуатации, основанная на базах знаний. Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная компьютерная технология, основанная на базах знаний, позволяет осуществлять выбор методики измерений в скважинах в зависимости от их категории, выдавать предварительное заключение непосредственно на скважине в отсутствие профессиональных интерпретаторов-геофизиков, проводить интерпретацию данных геофизических исследований при освоении и эксплуатации скважин.
Модульный принцип построения базы знаний и ее открытость обеспечивают возможность ее наращивания и адаптации к конкретным геолого-промысповым условиям.
Компьютерная система может использоваться для консультации интерпретаторов-геофизиков и начальников партий при интерпретации геофизических данных.
Использование разработанной технологии, основанной на базах знаний, позволит повысить достоверность получаемого результата в процессе решения практических задач диагностики при освоении и эксплуатации скважин. Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на: IX Международной конференции ассоциации студентов физиков (С.-Петербург, 1994), научно-практической конференции геофизиков Башкортостана «Использование геолого-геофизических методов при поисках, разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых в Республике Башкортостан (Октябрьский, 1994), I - ой научной конференции молодых ученых-физиков Республики Башкортостан (Уфа, 1995), Всероссийской научно-технической конференции "Проблемы нефте-газового комплекса России" (Уфа, 1995), Международной научно-практической конференции «Геоэкология в Урало-Каспийском регионе» (Уфа, 1996), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Геофизика - 97» (С.-Петербург, 1997). Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Текст изложен на 128 страницах, включая 42 рисунка. 4 таблицы и список литературы из 71 наименования.
Диссертация включает материалы исследований, выполненных; в Башкирском государственном университете.