Введение к работе
з
Актуальность проблемы. Усложнение структуры запасов разрабатываемых и вводимых в разработку нефтяных месторождений придает особое значение проблеме эффективного применения технологий воздействия на нефтяные пласты, позволяющих увеличить степень извлечения нефти из яедр.
Вместе с тем, осуществление технологий воздействия на нефтяные пласты связано с рядом трудностей, вызванных, в частности, сложностью и высокой чувствительностью механизмов процессов к изменениям геолого-физических условий, недостаточной их изученностью, неполнотой и неточностью информации о пласте, несовершенством гидродинамических и статистических моделей и высокой стоимостью реализации проектов. Это, в свою очередь, обусловливает неопределенность оценки фактической и прогнозной эффективности технологий и риск получения неудовлетворительных результатов при их применении.
Объективно существующая неопределенность является причиной того, что, основная роль при решении задач разработки нефтяных месторождений, в особенности с применением технологий увеличения нефтеотдачи, принадлежит экспертам, выполняющим моделирование, интерпретирующим результаты расчетов и принимающим решения по выбору рациональных вариантов.
В связи с этим актуальной проблемой является создание инструментальных средств - систем поддержки принятия решений, основанных на формализованных знаниях высококвалифицированных экспертов и возможно более полной информации о пласте и технологиях. Эти системы предназначаются для использования непосредственно на нефтедобывающих предприятиях и в научно-исследовательских организациях с целью повышения эффективности промышленной реализации технологий увеличения нефтеотдачи за счет рациональной организации процесса принятия решений при
4 обосновании выбора альтернатив в условиях неточной и неопределенной информации и существования многих критериев выбора.
Основная идея, которой посвящена работа, заключается в том, чтобы на основе теоретического обобщения опыта применения технологий увеличения нефтеотдачи и экспертных знаний по этой проблеме разработать методические принципы и создать системы, поддерживающие принятие решений при выборе рациональных условий реализации технологий и оценке их эффективности. Для снижения риска промышленной реализации технологий в сложных геолого-физических условиях, повышения достоверности прогнозов их эффективности, разработать методические аспекты оценки неопределенности прогноза эффективности и риска применения технологий, проанализировать факторы, обусловливающие риск и неопределенность в данной предметной области.
Задачи исследования.
-
Создание систем поддержки принятия решений при выборе технологий увеличения нефтеотдачи пластов и определении эффективности их применения.
-
Разработка вероятностной модели и методики оценки неопределенности прогноза и риска применения технологий увеличения нефтеотдачи.
-
Оценка состояния изученности технологий увеличения нефтеотдачи на основе обобщения опыта применения технологий увеличения нефтеотдачи и экспертных знаний.
-
Систематизация технологий и их информационной характеристики с целью разработки структуры баз хранения данных.
-
Определение геолого-промысловых и технологических критериев применимости технологий.
-
Исследование эффективности принимаемых решений с использованием систем поддержки принятия решений.
Методика исследований. Поставленные задачи решались путем статистической обработки, анализа и обобщения результатов промышленных испытаний и применения новых технологий, экспертных знаний и построения вероятностной модели, описывающей неопределенность показателей эффективности технологий. Использованы подходы, разработанные в теории принятия решений для решения многокритериальных задач и в теории искусственного интеллекта для извлечения и формализации экспертных знаний.
Научная новизна. Диссертационная работа представляет собой научное обобщение опыта промышленной реализации технологий увеличения нефтеотдачи пластов, разработку методических аспектов принятия решений при применении технологий воздействия на пласты, оценки неопределенности и риска, а также создание на их основе систем поддержки принятия решений для выбора технологий воздействия на нефтяные пласты.
Практическая ценность. Созданные на основе обобщения опыта применения технологий и разработанных методических принципов системы поддержки принятия решений по выбору рациональных условий реализации технологий и оценке их эффективности предназначены для практического использования в научно-исследовательских организациях и на нефтедобывающих предприятиях отрасли. Их применение позволяет повысить эффективность принимаемых решений и целесообразно при составлении технологических схем, проектов и технико-экономических обоснований разработки нефтяных месторождений новыми технологиями, а также при составлении планов проведения обработок призабойных зон добывающих и нагнетательных скважин. Использование разработанной вероятностной модели и методики оценки неопределенности прогноза и риска применения технологий увеличения нефтеотдачи позволяет анализировать причины
6 неопределенности и воздействовать на факторы, поддающиеся регулированию и способствующие снижению риска.
Основные результаты работы докладывались на научной конференции по искусственному интеллекту в нефтяной промышленности в Абердине Великобритания (1993 г.), совещании по разработке в г.Альметьевске (1995 г.), Губкинских чтениях (1995 г.) и обсуждались на научно-техническом совете НК "Роснефть"(1994 г.), ученом совете ВНИИ и ряде научно-практических конференций (ГАНГ, ВДНХ и др.).
Система поддержки принятия решений при выборе технологий увеличения нефтеотдачи пластов внедрена в СибНИИ НП и НК "Роснефть" и используется при проектировании разработки и прогнозировании применения новых технологий на отечественных месторождениях.
Система поддержки принятия решений при выборе технологий
обработки призабойных зон внедрена в АООТ "Ноябрьскнефтегаз"
(отдел повышения нефтеотдачи, управление повышения нефтеотдачи,
НГДУ "Муравленковскнефть") и используется при разработке
ежемесячных производственных планов реализации ОПЗ на скважинах
месторождений Муравленковское, Западно-Ноябрьское,
Холмогорское, Пограничное.
Методика оценки риска и неопределенности использовалась при планировании промышленных экспериментов по мицеллярному заводнению на Ромашкинском месторождении, и по закачке диоксида углерода на Самотлорском месторождении в проектах разработки этих месторождений.
Система для оценки фактической технологической эффективности разработана в качестве практического приложения к "Регламенту по оценке технологического эффекта...", передана и используется рядом лабораторий ВНИИнефть для анализа результатов применения новых технологий на конкретных объектах.
Основные положения диссертации отражены в 27 опубликованных работах, в т.ч. одной монографии и 3 брошюрах. В рассматриваемых исследованиях автору принадлежит постановка задач, их решение, анализ и обобщение полученных результатов, рекомендации.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, занимающих общий объем 255 страниц машинописного текста, в том числе 40 таблиц и 65 рисунков. Список литературы в объеме 9 страниц включает 111 наименований