Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения Подымов Евгений Дмитриевич

Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения
<
Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Подымов Евгений Дмитриевич. Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения : Дис. ... канд. техн. наук : 25.00.17 : Бугульма, 2004 146 c. РГБ ОД, 61:04-5/2995

Содержание к диссертации

Введение

1. Исследование методических аспектов оценки результатов применения технологии увеличения нефтеизвлечения 8

1.1. Состояние работ по анализу результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения 8

1.2. Выбор способа оценки результатов мероприятия 15

1.3. Основные принципы формирования комплекса показателей эксплуатации объекта при оценке результатов воздействия 17

1.4. Методы математического описания динамики показателей эксплуатации объекта 25

1.5. Методика оценки результатов промысловых мероприятий по увеличению нефтеизвлечения в условиях нестабильной динамики эксплуатации малого участка залежи 48

1.6. Методические принципы сопоставления опытных и контрольных объектов 57

1.7. Методы выделения доли эффекта, полученной за счет интенсификации отбора жидкости 60

1.8. Методические основы разделения эффекта при совместном влиянии двух воздействий на объекте 63

1.9. Методические рекомендации по обобщению результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения. 69

Выводы раздела 1 74

2. Исследование методических вопросов выбора вида воздействия в целях увеличения нефтеизвлечения 75

2.1. Основные требования, предъявляемые к объекту применения технологии увеличения нефтеизвлечения 75

2.2. Систематизация технологий увеличения нефтеизвлечения, применяемых на месторождениях ОАО «Татнефть» 76

2.3. Критерии выбора вида воздействия на пласт 82

2.4. Выбор вида воздействия в условиях реального участка 84

Выводы раздела 2 104

3. Исследование методических вопросов проектирования применения технологий увеличения нефтеизвлечения 105

3.1. Формирование основных принципов проектирования применения технологий увеличения нефтеизвлечения 105

3.2. Выбор способа расчета проектных показателей применения технологии увеличения нефтеизвлечения 106

3.3. Методические основы оценки приоритетности технологических процессов увеличения нефтеизвлечения 112

3.4. Оптимизация затрат при планировании промышленных работ по комплексному применению третичных методов увеличения нефтеизвлечения 119

Выводы раздела 3 127

Основные выводы и рекомендации 128

Список использованных источников 130

Приложение 142

Введение к работе

Актуальность проблемы

Увеличение нефтеизвлечения является одной из основных проблем нефтяной промышленности России. Богатый научный и практический опыт решения этой проблемы накоплен ОАО «Татнефть».

При разработке месторождений ОАО «Татнефть» испытывается и внедряется широкий спектр технологий воздействия на пласт с целью увеличения объема добытой нефти по отношению к основному («базовому») режиму разработки. На поздней стадии разработки крупных месторождений в основном сложилась практика рассредоточенного применения методов увеличения нефтеизвлечения, обусловленного развитием очагово-избирательного заводнения. При этом воздействие оказывается на весьма малые объекты, включающие всего несколько скважин. Этим определяются специфические особенности проектирования воздействий и учета их влияния на показатели эксплуатации разрабатываемого месторождения как совокупности взаимозависимых участков с различными геолого-промысловыми характеристиками. Применение технологии увеличения нефтеизвлечения происходит в ряду прочих мероприятий по достижению заданных показателей добычи нефти, что затрудняет как выбор вида воздействия, так и выполнение корректной оценки его результатов в условиях участка залежи.

Поэтому совершенствование методических аспектов проектирования и анализа результатов промыслового применения технологий увеличения нефтеизвлечения является весьма актуальной задачей повышения эффективности разработки нефтяных месторождений.

Цель работы

Повышение эффективности применения технологий увеличения нефтеизвлечения путем совершенствования методических подходов к проектирова-

нию, анализу и обобщению опыта их промыслового использования в условиях разработки месторождений ОАО «Татнефть».

Задачи исследования

Совершенствование методики оценки результатов воздействия в геолого-промысловых условиях применения технологий увеличения нефтеизвлечения при разработке нефтяных месторождений.

Разработка средств выбора вида воздействия с целью увеличения нефтеизвлечения для заданных геолого-промысловых условий разработки нефтяных месторождений.

Совершенствование методики проектирования применения технологий увеличения нефтеизвлечения при разработке нефтяных месторождений.

Методы решения задач

При решении поставленных задач использовались методы геолого-промыслового анализа и методы математической статистики. Решение задач осуществлялось на основе обработки информации баз данных ТатАСУнефть ОАО «Татнефть». Для оценки результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения в условиях малого участка залежи разработана специальная программа.

Научная новизна

  1. Определена совокупность регрессионных зависимостей, позволяющая описать во времени возмущенную динамику дебита нефти и обводненности продукции скважин участка залежи.

  2. Определены принципы разделения эффектов воздействия различных промысловых мероприятий при совокупном применении технологий увеличения нефтеизвлечения на участке залежи.

  3. Определены принципы оценки приоритетности технологических процессов увеличения нефтеизвлечения.

  4. Научно обосновано создание экспертной системы на базе средств искусственного интеллекта для выбора вида воздействия с целью увеличения нефтеизвлечения в заданных геолого-промысловых условиях участка залежи.

Основные защищаемые положения

  1. Методика оценки результатов промысловых мероприятий по увеличению нефтеизвлечения в условиях нестабильной динамики эксплуатации участка залежи.

  2. Методические основы разделения эффектов воздействия различных промысловых мероприятий при совокупном применении технологий на участке залежи.

  3. Методика выбора вида воздействия для заданных геолого-промысловых условий малого участка залежи.

  4. Методика расчета проектных показателей применения технологии увеличения нефтеизвлечения на участке залежи.

  5. Методические основы оценки приоритетности технологических процессов увеличения нефтеизвлечения.

  6. Методика планирования комплексного применения совокупности технологий увеличения нефтеизвлечения при разработке залежи.

Практическая ценность и реализация результатов исследований

  1. Разработана методика оценки результатов промысловых мероприятий по увеличению нефтеизвлечения в условиях нестабильной динамики эксплуатации участка залежи.

  2. Разработана методика расчета проектных показателей применения технологии увеличения нефтеизвлечения на участке залежи.

  3. Отдельные положения работы включены в «Методическое руководство по оценке технологической эффективности применения методов увеличения нефтеотдачи пластов» (ВНИИнефть. Москва, 1993 г.) и в «Методику оценки результатов применения технологий увеличения нефтеотдачи при разработке месторождений Республики Татарстан» (ТатНИПИнефть ОАО «Татнефть», Альметьевск, 1999 г., утв. Председателем Государственного комитета Республики Татарстан по геологии и использованию недр в 1999 г.).

  4. Предложенные методические решения использованы при составлении технологических обоснований, схем и проектов разработки Ромашкинского,

Ново-Елховского, Бавлинского и других нефтяных месторождений Республики Татарстан в части применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на заседаниях Технического Совета ОАО «Татнефть» в 1990-2004г. (г. Альметьевск); на семинаре-дискуссии «Концепции развития методов увеличения нефтеизвлечения» 27-28 мая 1996 года (г. Бугульма); на научно-практической конференции VIII Международной выставки «Нефть, газ. Нефтехимия - 2001» 5-8 сентября 2001 года (г. Казань); на IV Конгрессе нефтегазопромышленников 20-23 мая 2003 года (г. Уфа); на конференции 3-4 ноября 2003 года (г. Ижевск).

Объем и структура работы

Диссертация состоит из трех разделов, выводов и приложения.

Работа изложена на 146 страницах, в том числе 28 рисунков, 17 таблиц и список использованной литературы из 104 наименований.

Публикация работы

Основное содержание диссертации изложено в 12 опубликованных работах.

Состояние работ по анализу результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения

В настоящей работе используется выражение "технологии увеличения нефтеизвлечения", под которым понимается вся совокупность технологических процессов воздействия на нефтяной пласт как с целью обеспечения заданных или восстановления утраченных эксплуатационных характеристик скважины, так и с целью длительного улучшения характеристик заводнения.

Мероприятие по увеличению нефтеизвлечения, являясь одним из составляющих процесса разработки залежи, не должно рассматриваться в отрыве от общего состояния разработки залежи. Эффективность осуществления мероприятия по увеличению нефтеизвлечения характеризуется изменяющимися во времени объёмами нефти и попутно отбираемой воды. В силу сложности условий и недостаточной изученности влияния различных факторов оценка эффективности мероприятий по увеличению нефтеизвлечения не во всех своих аспектах поддается четкой регламентации.

Разработка залежи без использования на определенных стадиях экономически эффективных технологий увеличения нефтеизвлечения является неоптимальной. Однако решение геолого-промысловой задачи увеличения нефтеизвлечения в условиях разработки конкретного объекта может быть достигнуто разными способами, опирающимися на различные реагенты и отличающиеся особенностями технического воплощения. Рациональному выбору вида воздействия способствует четкая система представлений о функциональном назначении технологических процессов. Сопоставление технологических процессов является корректным только в случае, когда ими реализуется один и тот же способ решения геолого-промысловой задачи.

Вопросы проектирования и оценки результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения, представляющие значительный практический интерес, отражены в работах многих исследователей. а) Классификация методов увеличения нефтеизвлечения. Н. И. Хисамутдинов, Ш. Ф. Тахаутдинов, А. Г. Телин, Т. И. Зайнетдинов, М 3. Тазиев, Р. С. Нурмухаметов указывают [93] на то, что методы увеличения нефтеизвлечения делятся на две основные группы - основанные на изменении коллекторских свойств пласта и базирующиеся на изменении свойств нефти. Формированию четких представлений о функциональном назначении различных технологических процессов увеличения нефтеизвлечения способствуют исследования Г. 3. Ибрагимова и Н. И. Хисамутдинов [27]. Ю. А. Поддубный, С. А. Жданов акцентируют внимание [65] на необходимости упорядочения отчетности о результатах применения методов увеличения нефтеотдачи. Отмечается, что доминирует тенденция прекращения новых опытно-промышленных работ по методам увеличения нефтеотдачи пластов. Наметилось выхолащивание самого понятия «метод повышения нефтеотдачи пластов», куда относятся и «методы интенсификации добычи нефти». И. М. Аметов, А. Я. Хавкин, Л. Н. Бученков, Г. П. Лопухов, А. М. Кузнецов, А. В. Давыдов предлагают [1] всё многообразие физико-химических методов разделить на два класса — улучшающие вытеснение и снижающие образование целиков нефти; методы, увеличивающие подвижность целиков нефти. Авторы рекомендуют предусматривать оптимальные сочетания методов воздействия, позволяющие существенно повысить эффективность методов. А. Я. Хавкин [87] считает, что отнесение технологии к методам увеличения нефтеотдачи некорректно, если без неё вообще нельзя разрабатывать ме 10 сторождения. Автор отмечает также, что возможно рассогласование между классификацией метода и результатом применения конкретной технологии, поэтому предлагает относить термины «метод увеличения нефтеотдачи» и «метод интенсификации добычи нефти» не к природе технологий, а к результату их применения. Автор считает, что к методам увеличения нефтеотдачи следует относить методы воздействия на пласт, приводящие к увеличению итоговых объемов добычи нефти, а к методам интенсификации добычи нефти — приводящие к увеличению текущих отборов. В этой связи А. Я. Хавкин [88] предлагает отказаться от выделения конкретных технологий в отдельную группу методов увеличения нефтеотдачи и стимулировать любые приемы, приводящие к увеличению коэффициента извлечения нефти выше утверждённого значения. Автором предлагается [86] классификация методов, основывающаяся на механизме разработки пласта, на применяемых средствах, на особенностях регулирования механизма вытеснения нефти. Таким образом, на текущий момент остается дискуссионным вопрос о том, следует ли относить к методам увеличения нефтеотдачи технологические процессы обеспечения заданных или восстановления утраченных эксплуатационных характеристик скважины путем воздействия на нефтяной пласт вблизи от скважин [62]. Представляется, что следует - если этих работ не выполнять, то вследствие снижения продуктивности либо роста обводненности продукции эксплуатация скважины неоправданно быстро окажется нерентабельной, что повлечет за собой необходимость её преждевременной остановки. Тем самым, запасы в окрестностях этой скважины окажутся отобранными не полностью. При проектировании разработки залежи величина извлекаемых запасов определяется с учетом обязательного проведения комплекса работ по восстановлению продуктивности или снижению обводненности продукции скважин. б) Методическая основа оценки результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения. Многие исследователи занимались аппроксимацией динамики отбора продукции скважин по промысловым данным [2], [4], [б], [7], [9], [10], [13], [14], [17], [19], [22], [34], [36], [37], [38], [40], [41], [50], [56], [60], [61], [63], [64], [66], [76], [83], [89]. М. А. Токарев, А. С. Чинаров, А. М. Вагизов, Д. Ф. Ситдиков [81] отмечают, что развитие методов, применяемых для осуществления оценки эффективности и прогноза показателей разработки пошло по пути применения методов математической статистики. Авторами рекомендуется комплексное применение характеристик вытеснения. Р. Г. Хамзин, Р. Т. Фазлыев [90] указывают на то, что применение характеристик вытеснения часто приводит к неоднозначным и противоречивым результатам и объясняют это неадекватностью используемых математических зависимостей. Авторами делаются выводы о том, что многочисленность применяемых характеристик вытеснения отражает разнообразие геологических и технологических условий разработки эксплуатационных объектов, а также о том, что многие характеристики вытеснения являются лишь преобразованными формами одной и той же исходной закономерности. Авторами отмечается, что уравнения, используемые в характеристиках вытеснения, основаны на постоянстве текущего отбора жидкости. Интересная аппроксимация динамики эксплуатации объекта предложена Н. 3. Ахметовым, Р. Н. Дияшевым, В. А. Иктисановым, Н. X. Мусабировой [5] на основе отношения водонасыщенности пласта к обводнённости продукции, усреднённых по месторождению или участку. А. Ш. Гарифуллин [15] полагает, что эмпирических зависимостей столько же, сколько имеется элементарных функций и их комбинаций, а для наилучшей аппроксимации надо усложнять вид функций.

Методические основы разделения эффекта при совместном влиянии двух воздействий на объекте

ОАО «Татнефть» ежегодно выполняет по нескольку тысяч мероприятий с целью увеличения нефтеизвлечения. Некоторая часть мероприятий проводится в рамках опытно-промышленных работ по созданию новых технологий, но большинство - промышленное внедрение ранее созданных технологий. В отношении первых ведутся углубленные научные исследования эффективности воздействия. При этом источниками информации служат акты на производство работ по применению рассматриваемых воздействий, карты разработки, карты изобар, каталоги геолого-геофизической информации о пластах, каталоги перфорации скважин, карточки эксплуатации скважин, карточки по исследованию скважин. В отношении вторых ежемесячно выполняется штатный экспресс-расчет показателей применения мероприятий по упрощенной схеме на основе баз данных ТатАСУнефть ОАО «Татнефть». Естественно, качество выполнен ных при этом оценок результатов воздействий оказывается несколько хуже, чем при весьма трудоемком и продолжительном научном анализе, однако это не значит, что данные не могут быть использованы для формирования представлении об эффективности применения технологии в целом. Предлагаются следующий порядок выполнения анализа и обобщения этих данных.

Выполняется контрольное тестирование показателей применения технологии, отраженных в отчетности, на предмет обнаружения значений, резко отличающихся от основной массы значений выборки. Контролируются следующие показатели: соотношение реагирующих добывающих и нагнетательных скважин; дебит жидкости до мероприятия; дебит нефти до мероприятия; обводненность до мероприятия; подкачка реагента после даты основного мероприятия; продолжительность эффекта; дополнительная добыча нефти за срок проявления эффекта; абсолютное увеличение среднего дебита нефти за срок проявления эффекта. При тестировании принимаются следующие ограничения. а) Объекты, на которых имели место так называемые "подкачки реаген тов" после воздействия, не рассматриваются. Согласно технологическим регла ментам, процессы реализуются по так называемой "разовой" схеме, когда весь необходимый реагент закачивается сразу с определённой концентрацией в течение нескольких рабочих смен (допустимы лишь перерывы между рабочими сменами, если работа не организована круглосуточно). Любая закачка реагента в ту же скважину спустя месяц и более рассматривается в качестве самостоятельного мероприятия. В случае, если эффект от первой обработки ещё прояв 71 лялся, по установленному регламенту следует задействовать процедуру разделения эффектов, проявлявшихся от старой и новой закачки реагентов. В противном случае оценка эффекта от "подкачки" путём сопоставления с базовыми показателями, выбранными для оценки эффекта первой закачки, представляется методически некорректной. б) Объекты, характеризующиеся соотношением добывающих и нагнета тельных скважин свыше пяти, не рассматриваются. Опыт показывает, что в ус ловиях эксплуатации многопластовых залежей надёжное выделение большого количества реагирующих добывающих скважин маловероятно. в) Объекты, характеризующиеся нулевым дебитом жидкости до меро приятия, не рассматриваются. Определение эффективности мероприятия путём сопоставления с предысторией разработки объекта при простаивающих сква жинах методически некорректно, что приводит к искажению показателей эф фективности воздействия из-за отсутствия учёта добычи нефти за счёт ввода самой скважины из бездействия. г) Объекты, характеризующиеся чрезмерно высоким приростом дебита нефти за счёт мероприятия, не рассматриваются. В условиях месторождений ОАО «Татнефть» запредельным представляется увеличение среднего дебита нефти на 15 т/сутки в течение полугода после мероприятия по совершенствова нию заводнения. д) Объекты, характеризующиеся чрезмерно большой продолжительно стью эффекта, не рассматриваются. В условиях месторождений ОАО «Тат нефть» запредельной представляется продолжительность эффекта более 48 ме сяцев для технологий оптимизации закачки и более 24 месяцев для технологий оптимизации отбора. Опыт показывает, что период относительно стабильной эксплуатации объекта редко составляет более двух-трех лет. При такой про должительности предыстории прогноз показателей эксплуатации объекта на три-четыре и более лет статистически ненадёжен и вследствие этого недопус тим. Эффект рассматриваемого мероприятия может оказаться существенно ис кажённым из-за нестабильности динамики эксплуатации участка. Поэтому ме 72 тодически некорректно говорить о продолжительности эффекта более, чем интервал предыстории (тем более, что физически эффект от воздействия «затухает» к концу срока его проявления). е) Объекты, характеризующиеся чрезмерно большим приростом добычи нефти за счёт мероприятия, не рассматриваются. В условиях месторождений ОАО «Татнефть» запредельной представляется дополнительная добыча нефти по объекту свыше 4800 т для технологий оптимизации закачки, свыше 2400 т для технологий оптимизации отбора. Опыт показывает, что чрезмерно высокая добыча нефти отмечается вследствие несоблюдения требований к выбору реагирующих скважин или условий их эксплуатации в период предыстории - чаще всего имеет место несоблюдение требований стабильности эксплуатации объекта, либо отсутствие учёта реакции на ввод скважин или активизацию закачки в окрестностях анализируемого объекта. Все случаи осуществления каждого вида воздействия предлагается подразделять на следующие группы: сомнительные случаи (воздействие характеризуется запредельными показателями), безэффектные случаи, успешные случаи. Успешность проведения воздействия определяется отношением количества воздействий с положительным эффектом к общему количеству воздействий, эффект которых не вызывает сомнения. Успешные случаи воздействия предлагается дифференцировать на следующие подгруппы по величине абсолютного прироста дебита нефти: менее 1 т/сутки, от 1 до 2 т/сутки, от 2 до 3 т/сутки, от 3 до 4 т/сутки, более 4 т/сутки.

Систематизация технологий увеличения нефтеизвлечения, применяемых на месторождениях ОАО «Татнефть»

Подбор вида воздействия для условий конкретной скважины относится к задачам классификации, которые плохо алгоритмизируются [98].

Известны традиционные аналитические технологии, основанные на детерминированных моделях принятия решения по заданному алгоритму [91]. В принципе существующие аналитические технологии позволяют решать поставленную задачу по выбору оптимального воздействия, хотя практическое её решение осложняется схожестью критериев применимости различных методов воздействия. Необходимым условием применения детерминированных моделей принятия решения является полное и детальное определение порядка действий некоторым набором известных функций и параметров во всех возможных ситуациях. В силу сложности природных объектов, характеризуемых ограниченным количеством доступных измерению параметров, практическая реализация решения задачи таким способом представляется затруднительной из-за невозможности охвата всего многообразия взаимосвязей разнородных компонентов.

Активно развиваются аналитические технологии искусственного интеллекта (основанных [104] на имитации таких природных явлений, как мыслительная деятельность нейронов мозга или процесс естественного отбора) при принятии оптимального решения на основе ранее полученного опыта и рационального анализа внешних воздействий. Известны исследования в области применения аналитических технологий на основе искусственного интеллекта для задач выбора и оптимизации процессов разработки нефтяных месторождений, проводимые в России и за рубежом [8], [20], [3], [96], [101]. Так, исследования авторов работ [100], [102], [103], [97] направлены на поиск решений по выбору оптимального метода увеличения нефтеотдачи месторождения в целом путем применения закачки СОг, закачки пара, закачки полимеров и других агентов. Однако прямое использование результатов указанных исследований в ОАО «Татнефть» невозможно, поскольку воздействия ориентированы, главным образом, на применение в условиях малых участков залежи.

Использование аналитических технологий искусственного интеллекта представляется предпочтительным в случаях выбора оптимального решения на основе анализа большого объёма разнородной и неполной информации, где жесткого алгоритмического решения добиться очень трудно или вообще невозможно. Поэтому в настоящей работе проведено исследование возможности использования для этой цели готовых программных средств на основе нейросетей в комбинации с генетическим алгоритмом.

Нейронные сети предназначены для решения разнообразных "нечетких" задач (для распознавания образов, для выявления закономерностей, для классификации, для прогнозирования), поскольку они сочетают в себе способность компьютера к обработке чисел и способность мозга к абстрактному обобщению и распознаванию. Нейросети способны принимать решения, основываясь на выявляемых ими скрытых закономерностях в многомерных данных. Они не программируются - не используют никаких правил вывода для постановки диагноза, а обучаются делать это на примерах. Необходимо иметь лишь достаточное количество примеров, описывающих анализируемый процесс, а нейронная сеть самостоятельно обучится на них. После этого выявленные закономерности и установленные правила становится возможным применять для случаев, которые не были известны нейронной сети на момент обучения. Это особенно актуально при работе с изучаемыми объектами, характеризующимися большим числом входных параметров со схожими признаками принадлежности к определенному виду. Результат представляет собой многовариантную ранжированную классификацию.

Наибольший эффект от применения нейросетей возможно получить, комбинируя его применение с генетическими алгоритмами, предназначенными для поиска оптимальных решений в сфере науки и техники путем реализации идеи естественного отбора среди живых организмов в природе [99]. Генетический метод обучения лучше себя проявляет с более определенными, но с менее насыщенными данными. Генетический метод обучения позволяет выдавать результат в виде однозначного решения в отличие от нейронного метода. В случае критического недостатка данных генетический метод откажется выдавать какую-либо рекомендацию, нейронный же метод выдаст рекомендацию в виде равномерного распределения классификации на все технологии, что не являете правильным решением.

По сравнению с технологиями, использующими алгоритмические модели, основным преимуществом информационных технологий, использующих модели искусственного интеллекта, является способность совокупного учета влияния множества не доступных прямому выявлению функциональных и стохастических зависимостей.

В наших исследованиях используется нейронная сеть (нейрооболочка NeuroShell компании Ward Systems Group, Inc.), адаптированная к условиям разработки месторождений ОАО "Татнефть" и способная синтезировать рекомендации на основе обучения на примерах успешного опыта реализации геолого-технических мероприятий на аналогичных объектах. При этом в полной мере реализуются главные преимущества нейросетей по сравнению с логическими и вычислительными методами принятия решений — нестрогие требования к точности, полноте и непротиворечивости исходных данных.

Получение работоспособной модели достигается: созданием критериальной базы знаний; определением влияющих приоритетных факторов и внесением соответствующих корректив в наборы данных для обучения.

Критериальная база знаний представляет собой табулированный набор параметров обучения, включающих все многообразие допустимых значений. Заполнение критериальной базы знаний осуществляется на основе данных, характеризующих некоторое множество наблюдаемых случаев корректного применения анализируемого воздействия. Практически не всегда удается обеспечить процесс обучения достаточно полной выборкой данных. В этой ситуации критериальная база знаний дополняется параметрами, значения которых обоснованы теоретически.

Обученная модель позволяет оценить качество осуществления классификации, что дает возможность выявить наиболее важные критерии для обучения нейросети (в наибольшей мере определяющие выбор решения).

Созданная нами экспертно-аналитическая система опирается на материалы баз данных ОАО «Татнефть» о геолого-геофизических данных пластов, физико-химических свойств насыщающих пласт флюидов, характеристиках состояния разработки объектов воздействия, характеристиках технологий увеличения нефтеизвлечения (рис. 15). Системой охватывается 28 параметров, определяющих условия оптимального применения 60 технологий увеличения нефтеизвлечения.

Выбор способа расчета проектных показателей применения технологии увеличения нефтеизвлечения

Экологичность воздействия оценивается в баллах от 1 до 5. Наивысший балл соответствует наиболее безвредному воздействию. Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а = 0,5; р = 0. Весовой коэффициент w =0,03.

Технологичность воздействия оценивается в баллах от 0 до 3. Наивысший балл соответствует наиболее трудной для осуществления или сопряжённой со сложным специальным оборудованием процедуре воздействия. Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а = 1; р = 0. Весовой коэффициент

Легитимность воздействия оценивается в баллах от 0 до 1. Наивысший балл соответствует полному комплекту разрешительных документов для промышленного применения на месторождения ОАО "Татнефть". Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а = 1; р = 0. Весовой коэффициент w =0,01. Представительность мероприятия определяется общим количеством выполненных воздействий. Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а =0,1; р =0. Весовой коэффициент w = 0,04. Определённость мероприятия определяется отношением количества воздействий, эффект которых не вызывает сомнений, к общему количеству воздействий. Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а = 0,25; р = 0. Весовой коэффициент w = 0,05. Успешность мероприятия определяется отношением количества воздействий с положительным эффектом к общему количеству воздействий, эффект которых не вызывает сомнения. Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а = 0,025; р = 0. Весовой коэффициент w = 0,03. Затраты на проведение воздействия определяются как средняя величина по всем мероприятиям (за исключением случаев, когда величина затрат в базе данных не указана). При этом величины затрат прошлых лет воздействия пере-считываются к ценам 2001 года с учётом коэффициента инфляции, составляющего по отношению к ценам предыдущего года: в 1992 году - 1; в 1993 году -10,13; в 1994 году - 3,94; в 1995 году - 2,973; в 1996 году - 1,477; в 1997 году -1,148; в 1998 году - 1,277; в 1999 году - 1,59; в 2000 году - 1,37; в 2001 году -1,2. Оценочный параметр определялся по формуле (50) при а = 0,001; р = 0. Весовой коэффициент w =0,01. Количество нагнетательных скважин в объекте определяется как средняя величина по всем объектам. Оценочный параметр определялся по формуле (50) при а = 1; р = 1. Весовой коэффициент w =0,01. Количество добывающих скважин в объекте определяется как средняя величина по всем объектам. При этом действует следующее ограничение: из перечня рассматриваемых объектов исключаются объекты, характеризующиеся запредельно высоким соотношением реагирующих на воздействие добывающих и нагнетательных скважин (более 5 для технологий оптимизации закачки и более 100 для технологий сейсмоволнового воздействия). Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а = 0,5; /7=1. Весовой коэффициент w =0,003 Продолжительность эффекта определяется как средняя величина по всем объектам. При этом действует следующее ограничение: из перечня рассматриваемых объектов исключаются объекты, характеризующиеся запредельно высокой продолжительностью эффекта (более 48 месяцев для технологий оптимизации закачки, более 24 месяцев для технологий оптимизации отбора, более 24 месяцев для технологий сейсмоволнового воздействия, более 60 месяцев для технологий гидроразрыва пласта). Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а =0,1; р =0. Весовой коэффициент w =0,01. Дебит нефти до мероприятия определяется как средняя величина по всем объектам. При этом действует следующее ограничение: из перечня рассматриваемых объектов исключаются объекты, характеризующиеся запредельно высоким дебитом нефти (более 10 т/сутки для гидроразрыва пласта). Оценочный параметр определялся по формуле (50) при а =0,1; р =0. Весовой коэффициент w =0,15. Обводнённость до мероприятия определяется как средняя величина по всем объектам. При этом действует следующее ограничение: из перечня рассматриваемых объектов исключаются объекты, характеризующиеся запредельно высокой обводнённостью (более 30% для технологий гидроразрыва пласта), а также объекты, характеризующиеся нулевым дебитом жидкости (скважина простаивала). Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а =25; р = 50, а величина обводненности выражена в долях единицы. Весовой коэффициент w =0,1. Дополнительно добытая нефть определяется как средняя величина по всем объектам. При этом действует следующее ограничение: из перечня рассматриваемых объектов исключаются объекты, характеризующиеся запредельно высокой дополнительной добычей нефти (более 4800 т для технологий оптимизации закачки, более 2400 т для технологий оптимизации отбора, более 6000 т для технологий гидроразрыва пласта и сейсмоволнового воздействия). Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а = 0,0025; р = 0. Весовой коэффициент w = 0,01. Абсолютное увеличение дебита нефти определяется как средняя величи на по всем объектам. При этом действует следующее ограничение: из перечня рассматриваемых объектов исключаются объекты, характеризующиеся запре дельно высоким абсолютным увеличением дебита нефти (более 60 т/сутки для технологий гидроразрыва пласта и более 15 т/сутки для прочих технологий в первое полугодие после воздействия). Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а = 1; р = 0. Весовой коэффициент w = 0,03. Относительное увеличение дебита нефти определяется как средняя величина по всем объектам. Оценочный параметр определялся по формуле (50) при а = 5; р = 1. Весовой коэффициент w = 0,03. Затраты на 1 т дополнительной добычи нефти за счёт воздействия определяются как средняя величина по всем мероприятиям (за исключением случаев, когда величина затрат в базе данных не указана). Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а = 0,5; р = 0. Весовой коэффициент w = 0,01. Рентабельность воздействия определяется как средняя величина по всем мероприятиям (за исключением случаев, когда величина затрат в базе данных не указана). Оценочный параметр определялся по формуле (49) при а =0,01; р . Весовой коэффициент w = 0,01.

Похожие диссертации на Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения