WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

УДК 622.276.3 На правах рукописи

Варламов Денис Иванович

ОПЕРАТИВНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ МЕТОДАМИ НЕЙРОСЕТЕВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность: 25.00.17. Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа - 2008

Работа выполнена в Центре химической механики нефти Академии наук Республики Башкортостан (ЦХИМН АН РБ).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Андреев Вадим Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Хисамутдинов Наиль Исмагзамович

кандидат технических наук,

Якименко Галия Хасимовна

Ведущее предприятие: Открытое акционерное общество

«Акмай»

(ОАО «Акмай», г. Альметьевск)

Защита состоится « 25 » сентября 2008 г. в 15 часов 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 в Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» ( ГУП «ИПТЭР») по адресу: 450055, г. Уфа, проспект Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР».

Автореферат разослан « 25 » августа 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат технических наук Л. П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Развитие нефтяной промышленности России в последние годы происходит на фоне заметного ухудшения структуры запасов нефти, что в основном связано со значительной выработкой многих уникальных и крупных высокопродуктивных месторождений и их высоким обводнением, а также открытием и вводом в разработку месторождений в сложных геолого-физических условиях, приуроченных к коллекторам с высокой степенью геолого-физической неоднородности, карбонатным породам со сложным характером пустотного пространства, залежам с обширными водонефтяными зонами, газонефтяным залежам, залежам с высоковязкими нефтями и аномальными условиями залегания. Выработанность активных запасов достигла 65%, трудноизвлекаемых – 23%, по отдельным регионам обводненность превышает 90%.

В условиях ухудшения структуры ресурсной базы остро встает вопрос повышения точности обоснования и совершенствования систем и методов воздействия с целью увеличения конечной нефтеотдачи и поддержания стабильных уровней добычи нефти.

Цель работы.

Разработка методических приемов в области прогнозирования и оперативного регулирования систем разработки залежей нефти в сложных геолого-физических условиях с использованием средств интеллектуальной обработки информации на основе искусственных нейронных сетей (ИНС).

Основные задачи исследований:

  1. Анализ современных представлений в области совершенствования систем разработки и методов прогнозирования конечной нефтеотдачи объектов нефтедобычи, находящихся в сложных геолого-физических условиях.
  2. Классификация объектов разработки, приуроченных к карбонатным отложениям Башкортостана и юга Пермского края. Анализ структуры геологических и извлекаемых запасов по выделенным группам объектов, характера их распределения, и оценка степени их выработки. Выделение типичных объектов для дальнейших исследований.
  3. На основе геолого-промыслового анализа разработки типичных объектов оценить степень влияния различных геолого-физических и технологических факторов на конечную нефтеотдачу и на эффективность реализуемой системы разработки.
  4. Разработать методику и создать модель оперативного регулирования процесса разработки с использованием средств интеллектуальной обработки информации на основе искусственных нейронных сетей.

Методы решения поставленных задач:

При решении поставленных задач использованы методы геолого-промыслового анализа и математической статистики, а также новейшие методы с использованием искусственных интеллектуальных систем на основе нейронных сетей.

Научная новизна выполненной работы:

  1. Впервые проведена классификация объектов нефтедобычи, приуроченных к карбонатным коллекторам Башкортостана и юга Пермского края, с использованием ИНС.

Установлена структура геологических и извлекаемых запасов, характер их распределения и степень выработки дифференцированно по литологическому и стратиграфическому признакам.

  1. На основе нейросетевого моделирования разработана методика, с помощью которой проведена оценка влияния геолого-технологических факторов на нефтеотдачу и эффективность применяемых систем разработки.

Установлено возрастающее влияние на конечный КИН и эффективность выработки запасов нефти технологических факторов при увеличении геолого-физической неоднородности пластов.

  1. Формализована методика применения нейросетевого моделирования и получена модель для оперативного регулирования систем разработки объектов нефтедобычи, позволяющая существенно повысить точность прогнозирования конечного коэффициента извлечения нефти.

Основные защищаемые положения:

  1. Классификация объектов разработки, приуроченных к карбонатным отложениям Башкортостана и юга Пермского края, выполненная на основе нейросетевого моделирования. Структура геологических и извлекаемых запасов нефти рассматриваемого региона, характер их распределения и степень выработки дифференцированно по литологическому и стратиграфическому признакам.
  2. Методика оценки влияния геолого-технологических факторов на конечный коэффициент извлечения нефти и эффективность выработки запасов с использованием нейросетевого моделирования.
  3. Методика оперативного регулирования систем разработки с применением системы искусственного интеллекта на основе нейронных сетей.

Достоверность полученных результатов достигается путем обработки большого массива геолого-физических и промысловых данных, применением современных методов нейросетевого моделирования, а так же хорошей сходимостью результатов расчетов на нейросетевой и гидродинамической моделях.

Практическая ценность работы:

На основе разработанной автором методики был выполнен комплекс расчетов, позволивший рекомендовать мероприятия, направленные на совершенствование системы разработки залежей нефти башкирского яруса одного из месторождений юга Пермского края, при составлении проекта разработки которого (на этапе гидродинамических расчетов) были учтены рекомендации по увеличению плотности сетки скважин, их размещению и активизации системы воздействия, что позволило существенно повысить степень достоверности и надежности прогнозирования при одновременном сокращении затрат времени и средств на проведение исследований.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы представлялись на: VI конгрессе нефтепромышленников России «Проблемы освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов», Уфа-2005; всероссийской научно-практической конференции «Большая нефть XXI века» - (АГНИ) Альметьевск-2006; 6-й международной конференции «Химия нефти и газа» - Институт химии нефти СО РАН, Томск-2006; научно-практической конференции «Энергоэффективность. Проблемы и решения» - ГУП ИПТЭР, Уфа-2006; научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надёжности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» - ГУП ИПТЭР, Уфа-2008.

Публикации результатов исследования:

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, одна из которых опубликована без соавторов, 2 статьи опубликованы в изданиях, входящих в перечень ВАК. В работах, опубликованных в соавторстве, соискателю принадлежат постановка задачи, участие в исследованиях, обобщение и анализ полученных результатов.

Структура диссертации:

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Список использованной литературы включает 60 наименований. Текст изложен на 125 страницах, содержит 38 рисунков и 13 таблиц.

Автор искренне благодарен за помощь, ценные советы и консультации научному руководителю - д.т.н., профессору Андрееву В. Е., д.т.н., профессору Котенёву Ю. А., д.г.-м.н., профессору Хайрединову Н.Ш., а так же коллективу сотрудников Центра химической механики нефти АН РБ, плодотворная работа с которыми способствовала становлению, развитию идей и практической их реализации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, определяются основные цели и задачи исследования, обосновываются научная новизна, основные защищаемые положения, практическая ценность и апробация работы.

Первая глава диссертации посвящена анализу современных представлений в области совершенствования систем разработки и методов прогнозирования конечной нефтеотдачи объектов нефтедобычи, приуроченных к карбонатным продуктивным отложениям, характеризующимся высокой геолого-физической неоднородностью.

Существенный вклад в развитие данного направления внесли: Амелин И. Д., Андреев В. Е., Аширов К. Б., Валитов Э. Т., Викторин В. Д., Выжигин Г. Б., Гавура В. Е., Газизов А. А., Гафаров Ш. А., Гильманова Р. Х., Грайфер В. И., Громович В. А., Дементьев Л. Ф., Желтов Ю. П., Закиров С. Н., Зейгман Ю. В., Иванова М. М., Ковалев В. С., Котенев Ю. А., Ленченкова Л. Е., Лыков Н. А., Лысенко В. Д., Майдебор В. Н., Мирзаджанзаде А. Х., Миронов Т. П., Молокович Ю. М., Муслимов Р.Х., Мухаметшин В. Ш., Наказная Л. Д., Нугаев Р. Я., Ованесов Г. П., Сазонов Б. Ф., Саттаров М. М., Сургучев М. Л., Токарев М. А., Чоловский И. П., Хаин И. И., Хайрединов Н. Ш., Хисамутдинов Н. И., Швецов И. А., Шустеф И. Н. и др.

Показано возрастающее значение карбонатных коллекторов как источников добычи нефти в старых и новых нефтяных районах нашей страны, а также необходимость повышенного внимания по контролю за разработкой таких объектов.

На основании накопленного геолого-промыслового опыта составлен перечень практических рекомендаций, способствующих повышению эффективности разработки объектов, находящихся в сложных геолого-физических условиях, и обоснована необходимость использования всех разновидностей вторичных (традиционных) методов воздействия перед применением третичных (новых) методов на объектах нефтедобычи, характеризующихся высокой геолого-физической неоднородностью.

Перечислены основные геолого-физические и технологические параметры, используемые при прогнозе конечной нефтеотдачи и оказывающие влияние на конечный коэффициент нефтеизвлечения и эффективность выработки запасов.

Показано развитие методов прогноза конечной нефтеотдачи и регулирования систем разработки. В отечественной и зарубежной практике большое внимание уделяется математическому аппарату, применяемо­му при оценке и прогнозе показателей разработки залежей углеводородов. В его состав входят: объемный метод; метод материального баланса; многомерное многофазное численное моделирование; методы статистического анализа; метод коэффициентов-сомножителей; аппроксимационный метод характе­ристик вытеснения и кривых падения давления и др.

Наибольшее распространение в нефтепромысловой практике получил метод многофакторного анализа на основе линейной регрессии. Несмотря на низ­кую надежность формально применяе­мых вероятностно-статистических мето­дов, можно констатировать их широкое применение. При этом коли­чественный разброс залежей в выбор­ках, неравнозначность сочетаемых параметров и показателей, узость диапазонов их изменения лишают полученные регрессионные зависи­мости универсальности и унификации. Кроме того, отклонение линейной регрессии от реальности возрастает по мере удале­ния от средних значений параметров, по которым она строилась, в область, где преобладают нелинейные зависи­мости. Именно поэтому очень важно выбрать методику, которая бы учитывала нели­нейные эффекты любой сложности.

Совершенно очевидно, что назрела необходимость применения качественно новых инструментов прогнозирования. Одним из них является метод интеллектуальной обработки информации на основе искусственных нейронных сетей.

Вторая глава посвящена обобщению и систематизации геолого-физической и промысловой информации о продуктивных объектах республики Башкортостан и юга Пермского края, их классификации, выявлению и дифференцированному анализу структуры запасов нефти и степени их выработки.

Уральский и Поволжский регионы России, объединяю­щие ряд республик и областей Приуралья, Среднего и Ниж­него Поволжья, составляют второй по значению крупнейший нефтедобывающий центр Рос­сии. В последнее время в результате геолого-разведочных работ открыты лишь мелкие, реже средние по запасам месторождения. Как следствие, основные сложности поддержания нефтедобычи в регионе будут связаны с высокой степенью выработанности основных эксплуатационных объектов и вводом в разработку низкопродуктивных коллекторов в сложных геолого-физических условиях.

Республика Башкортостан характеризуется наибольшей степенью выра­ботанности запасов (83%). Большинство месторождений находится в стадии интенсивного снижения добычи и характеризуется низкими дебитами скважин и высокой обводненностью добы­ваемой продукции. Без повышения эффективности вторичных и внедрения третичных методов воздействия добыча нефти в Поволжье будет резко падать, и в недрах останутся неизвлеченными сотни миллионов тонн нефти.

Стратиграфический диапазон осадочного чехла на анализируемой территории охватывает отложения от докембрийских (венд-рифейских) до верхнепермских. Нефтегазоносность приурочена к отложениям всего палеозойского чехла, от среднего девона до нижней перми. Около 80-85% мощности разреза палеозоя составляют карбонатные отложения.

В тектониче­ском отношении платформенная часть территории представляет собой несколько регионов, различающихся глубиной залегания кристаллического фундамента, фациальными особенно­стями отложений и относительной структурной разобщенностью. Глубина залегания кристаллического фундамента изменяется с запада на восток от 1,5 до 8-12 км.

Нефтегазоносность карбонатной части установлена практически по всему разрезу плат­форменной части, начиная с бийских (средний девон) и заканчивая кунгурскими (нижняя пермь).

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»