автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Систематизация и обработка промысловых данных для организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах

На правах рукописи

РЕВНИВЫХ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И ОБРАБОТКА ПРОМЫСЛОВЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ НА СКВАЖИНАХ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка

информации (нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тюмень 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования <<Тюменский государственный нефтегазовый университет» Федерального агентства Российской Федерации на кафедре «Моделирования и управление процессами нефтегазодобычи».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор, заслуженный работник Высшей школы РФ, заслуженный деятель науки Республики Башкортостан

Кучумов Рашит Яигитдинович.

доктор физико-математических наук, профессор

Кислицин Анатолий Александрович; кандидат технических наук Алтунин Александр Евгеньевич. ООО «КогалымНИПИнефть».

Защита состоится 6 апреля 2006 г. в 1530 часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.08 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72, конференц-зал, каб. 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государственного нефтегазового университета по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72.

Автореферат разослан 6 марта 2006 г.

Ученый секретарь ^

диссертационного совета

Пономарева Т.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Существуют различные методы и способы моделирования эффективности применения плановых систем организации ремонтных работ. Все они требуют использования большого количества промысловых данных для принятия оптимальных решений.

Подземные и капитальные ремонты скважин являются достаточно дорогими и продолжительными. Поэтому снижение стоимости (затрат) и длительности ремонтно-восстановительных работ на основе организационных мероприятий на скважинах - важная и актуальная проблема. Нефтедобывающее предприятие несет значительные убытки за счет организационных простоев, и требуется минимизация этих простоев.

Экономическая целесообразность проведения ремонтно-изоляционных работ на конкретных скважинах устанавливается окупаемостью затрат. Она оценивается с точки зрения рентабельности их проведения, а также достижения геологического эффекта, выражающегося в получении безводных промышленных притоков нефти. Показателями успешного проведения ремонтно-изоляционных работ являются наименьшая цена операции, положительный баланс средств и прибыль.

С учетом появившейся в последнее время тенденции глобализации нефтедобывающих предприятий важной и актуальной задачей является создание программных продуктов, работающих в распределенных компьютерных сетях. Такие продукты получают доступ к единой базе промысловых данных из любой точки мира (где есть подключение к сети "Internet") в любой момент времени. Примером демонстрации возможностей удаленного доступа к информации служит вполне реальная на сегодняшний день работа с соответствующими программными продуктами с портативного компьютера через сеть "Internet", для подключения к которой используется мобильный телефон стандарта GSM. Нефтяным компаниям такая возможность значительно экономит время и материальные средства. Поэтому разработка и внедрение высокотехнологичных решений для организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах является важной и актуальной задачей для нефтегазодобывающих предприятий.

библиотека

Цель работы. Разработка структуры базы данных для хранения информации и создание программного обеспечения для исследования эффективности ремонтно-нзоляционных работ на скважинах и в пластах. Основные задачи исследований:

1. Провести анализ показателей эффективности организации ремонтных работ по изоляции негерметичности, заколонных перетоков и ограничения водопритоков.

2. Создать базу данных по ремонтно-изоляционным работам, позволяющую хранить и систематизировать информацию.

3. Осуществить моделирование и управление технико-экономическими показателями применения системы технического обслуживания и ремонта при подземных и капитальных ремонтах скважин.

4. Выбрать теоретические законы распределения отказов скважин по причине негерметичности, заколонных перетоков и водопритоков.

5. Провести численное моделирование показателя эффективности ремонтно-изоляционных работ при ликвидации заколонных перетоков и негерметичности труб.

6. Выполнить моделирование технологии проведения водоизоляционных работ на примере применения состава АКОР Б100 и с отключением или без отключения пластов.

Методы решения задач. Задачи решены на основе сбора и обработки геолого-промысловых данных с применением методов математической статистики и теории вероятности, теории массового обслуживания и надежности с использованием информационных технологий. Научная новизна работы.

1. Разработана оптимальная структура базы данных на основе системы управления базами данных «FireBird». Она обеспечивает возможность дистанционной работы с информацией нескольких пользователей одновременно через коммутируемый телефонный доступ, локальную сеть "Ethernet" или глобальную сеть "Internet".

2. Разработан и опробован программный продукт «WROptimizer», позволяющий составлять план организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах на языке программирования «Object Pascal».

3. Впервые для условий Мурьяунского месторождения установлены законы распределения отказов скважин по причине негерметичности

колонн, заколонных перетоков и при ограничении водопритока в пласте с байесовской оценкой их адекватности.

Основные защищаемые положения:

1. Оптимальность структуры базы данных.

2. Программный продукт «WROptimizer» для моделирования технико-экономической эффективности ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах.

3. Законы распределения отказов скважин по причине негерметичности колонн, заколонных перетоков и при ограничении водопритоков в пласте для условий Мурьяунского месторождения с байесовской оценкой их адекватности.

4. Основные результаты исследования эффективности применения системы технического обслуживания и ремонта при организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах.

Достоверность.

Исходная информация об отказах скважин по причине негерметичности, заколонных перетоков и водопритоков исследована на однородность. Однородные данные использованы для получения законов распределения, а полученные законы распределения оценены на адекватность байесовскими методами. Поэтому результаты исследований достоверно отражают рассматриваемые процессы.

Практическая ценность работы. Созданные структура базы данных и программный продукт позволяют провести моделирование и управление эффективностью применения системы технического обслуживания и ремонта при организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах в условиях любого месторождения, причем взаимодействовать с базой данных пользователь может удаленно по коммутируемой телефонной линии, локальной сети или через глобальную сеть Internet.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научно-практической конференции «Наука и производство: параметры взаимодействия» (17-18 апреля 2003 г., г. Сургут, ХМАО) и на международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (25-27 октября 2005 года, г.Тюмень), а также на научно-методических семинарах кафедры

«Моделирование и управление процессами нефтегазодобычи» (20032005гг, ТюмГНГУ, г.Тюмень).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов и рекомендаций, 3 приложений, списка использованной литературы, включающего 94 наименования. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, включая 52 рисунка, 24 таблицы.

Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н.. профессору Р.Я. Кучумову и научному консультанту к.т.н., профессору В.А. Пяльченкову за научную и методическую помощь, оказанную при выполнении диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении кратко охарактеризованы актуальность темы диссертации, цель работы, основные задачи исследования, научная новизна, практическая ценность, основные защищаемые положения и их апробация.

Первый раздел посвящен краткому обзору работ в области организации подземных и капитальных ремонтов скважин. При проведении геологоразведочных работ на нефть и газ, а затем и при эксплуатации месторождений в Западной Сибири скважинами часто вскрываются нефтеводонасыщенные зоны залежей (пластов). При вскрытии таких зон перфорацией и последующем их испытании получают двухфазные притоки с опережающим движением воды из пласта. Также причиной получения притоков пластовых вод являются перетоки, обусловленные негерметичностью контактных зон, либо цементного камня, г также прорыв подошвенных и краевых вод по конусу.

В ряде нефтегазоносных районов осложнения, связанные с негерметичностью обсадных колонн и межпластовыми перетоками, составляют до 20% от общего числа осложнений. На ремонтно-изоляционные работы в эксплуатационном бурении тратится 60%, а в разведочном - около 80% от общих затрат на крепление скважин. Поэтом} правильный выбор технологии и материалов для ликвидации заколонных перетоков и негерметичности труб становится все более актуальной задачей, требующей детального изучения.

Практически на всех стадиях разработки нефтяных месторождений с\ ществует проблема преждевременного обводнения скважин. Можно выделить следующие основные причины обводнения добывающих скважин:

• проницаемостная зональная (по площади) и слоистая (по толщине пласта) неоднородность залежи;

• вязкостная и гравитационная неустойчивость вытеснения;

• особенности размещения добывающих и нагнетательных скважин;

• залегание подошвенной воды;

• наклон пласта, растекание фронта вытеснения;

• наличие высокопроницаемых каналов и трещин, особенно в трещиновато-пористом коллекторе;

• негерметичность эксплуатационной колонны и цементного кольца;

• нарушение герметичности заколонного пространства и возникновение заколонных перетоков воды.

Четкое формулирование целей изоляционных работ, обоснованный выбор метода и технологии его осуществления могут быть выполнены только при наличии ясных представлений о путях обводнения скважин.

Анализ причин и характера загазовывания нефтедобывающих скважин показывает, что основными из них являются:

• прорыв газа по конусу в однородных монолитных пластах, не имеющих плотных разделов на уровне ГНК;

• латеральная фильтрация газа по проницаемым пропласткам в интервал перфорации (газ из "газовой шапки");

• поступление газа вследствие перфорации газонасыщенной зоны залежи (при неточном определении положения ГНК);

• газовые заколонные перетоки;

• поступление растворенного газа (при работе скважины в режиме растворенного газа).

Важным вопросом при проведении РИР является ликвидация заколонной циркуляции (перетоков), возникающей в основном по двум причинам. Во-первых, из-за некачественного цементирования, поскольку отсутствие цементного кольца за эксплуатационной колонной (на глубине от 80-200 до 1500-1600 метров) приводит к возникновению заколонных

перетоков соленых вод и рассолов, агрессивно воздействующих на металл. Поэтому при отсутствии цемента быстрее возникают сквозные коррозионные отверстия в колонне, уменьшающие срок ее эксплуатации. Во-вторых, из-за применения кумулятивной перфорации, которая раньше использовалась в большинстве случаев для вторичного вскрытия продуктивного пласта. При простреле происходил очень мощный удар, который приводил к разрушению цементного камня, образованию трещин и началу перетоков флюида из пласта в пласт.

Анализ результатов ремонтно-изоляционных работ показывает, что основными причинами негерметичности эксплуатационных колонн являются:

• нарушение резьбовых соединений;

• дефекты и коррозия металла труб;

• механические повреждения труб при спуске в скважину;

• неудовлетворительное качество цементирования обсадных колонн и др.

Наиболее эффективным при восстановлении герметичности эксплуатационных колонн (как при изоляции негерметичных соединительных узлов, так и при изоляции сквозных дефектов) является метод установки металлического пластыря. При невозможности использования пластырей для сужения ствола скважины или отсутствии необходимых технических устройств может быть применен метод тампонирования под давлением. Последний метод также применяют, когда возможно проведение ремонта без длительной остановки работы скважины и демонтажа устьевого оборудования.

Тампонирование негерметичных соединительных узлов обсадных колонн производится полимерными составами с наличием или отсутствием мелкодисперсного наполнителя. Наибольшей эффективностью (95-100%) обладает метод тампонирования с оставлением моста при наличии сведений о глубине дефекта (эффективность метода скользящего тампонирования изменяется в пределах 70-85%). Наиболее простыми являются методы установки полимерного гелеобразного пакера в затрубном пространстве и метод продавливания тампонажного состава рабочим газом в газлифтных скважинах. Однако длительность эффекта в

этих случаях определяется стойкостью геля к распаду и, как правило, при температуре в скважине 60-80°С ограничивается сроком до 1 года.

Все методы изоляции подразделяются на неселективные и селективные. Преимуществом селективных методов является то, что при реализации последних нет необходимости проведения дополнительной перфорации объекта, в то время как фазовая проницаемость по нефти увеличивается. Напротив, при неселективной изоляции фазовая проницаемость как по воде, так и по нефти может быть несущественной, что требует проведения дополнительного объема работ.

Второй раздел посвящен рассмотрению различных методик создания базы данных - как локальной, так и удаленной.

Современной формой информационных систем являются банки данных, имеющие в своем составе вычислительную систему, систему управления базами данных (СУБД), одну или несколько баз данных (БД) и набор прикладных программ (приложений БД).

База данных обеспечивает хранение информации, а также удобный и быстрый доступ к данным. Она представляет собой совокупность данных различного характера, организованных по определенным правилам. Информация в БД должна быть непротиворечивой, неизбыточной и целостной.

Система управления базой данных - это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД. По характеру применения СУБД разделяют на персональные и многопользовательские.

В состав языковых средств современных СУБД входят:

• язык описания данных, предназначенный для описания логической структуры данных;

• язык манипулирования данными, обеспечивающий выполнение основных операций над данными - ввод, модификацию и выборку;

• язык структурированных запросов (SQL, Structured Query Language), обеспечивающий управление структурой БД и манипулирования данными, а также являющийся стандартным средством доступа к удаленным БД;

• язык запросов по образцу (QBE, Query By Example), обеспечивающий визуальное конструирование запросов к БД.

Иногда термин «база данных» трактуют в более широком смысле и обозначают им не только саму БД, но и приложения, обрабатывающие ее данные.

В зависимости от взаимного расположения приложения и БД можно выделить локальные и удаленные базы данных.

Для выполнения операций с локальными БД разрабатываются и используются так называемые локальные приложения, а для операций с удаленными БД - клиент-серверные приложения.

Расположение БД в значительной степени влияет на разработку приложения, обрабатывающего содержащиеся в этой базе данные.

Выбор варианта технологии доступа к информации в базах данных, кроме прочих соображений, определяется с учетом удобства подготовки " разработанного приложения к распространению, а также дополнительного расхода ресурсов памяти. Хорошим вариантом представляется свободно распространяемый сервер «РцеВМ». Он имеет небольшой размер, обладает большими функциональными возможностями, является бесплатным, в настоящее время - активно разрабатываемым, а также доступен в исходных кодах, что также является немаловажным фактором.

Большинство современных баз данных для персональных компьютеров являются реляционными. Достоинства реляционной модели организации данных — простота, гибкость структуры, удобство реализации на компьютере, наличие теоретического описания.

Локальную базу данных можно использовать для коллективного доступа, т.е. в сетевом варианте. В этом случае файлы базы данных и приложение для работы с ней располагаются на сервере сети. Пользователь запускает со своего компьютера находящееся на сервере приложение, при этом у него запускается копия приложения. Можно установить приложение и непосредственно на компьютере пользователя, в этом случае приложению должно быть известно местонахождение обшей базы данных, заданное, например, через псевдоним. Подобный сетевой вариант использования локальной БД соответствует архитектуре «файл-сервер».

В сетевой архитектуре «клиент-сервер» база данных размещается на компьютере-сервере сети (сервере или удаленном сервере) и называется также удаленной БД. Приложение, осуществляющее работу с этой БД

находится на компьютере пользователя. Приложение пользователя является клиентом, его также называют приложением-клиентом.

Клиент и сервер взаимодействуют следующим образом. Клиент формирует и отсылает запрос (SQL-запрос) серверу, на котором размещена БД. Сервер выполняет запрос и выдает клиенту в качестве результатов

требуемые данные.

Таким образом, в архитектуре «клиент-сервер» клиент посылает запрос и получает только те данные, которые ему действительно нужны. Вся обработка запроса выполняется на удаленном сервере. К достоинствам такой архитектуры относятся следующие факторы:

• для работы с данными используется реляционный способ доступа, что снижает нагрузку на сеть;

• приложения не управляют напрямую базой, управлением занимается только сервер. В связи с этим можно обеспечить высокую степень защиты данных;

• в приложении отсутствует код, связанный с управлением БД. поэтому приложения упрощаются.

Третий раздел посвящен моделированию и управлению технико-экономическими показателями применения системы массового обслуживания при организации подземного и капитального ремонта скважин.

При обработке статистических данных приходится проверять гипотезу о том, являются ли две или несколько независимых выборок однородными по некоторому признаку, то есть можно ли считать, что эти выборки взяты из однородной генеральной совокупности. Для решения этой задачи применен критерий согласия основанный на сопоставлении частот распределений.

На основе обработки промысловых данных по РИР установлены следующие законы распределения (табл. 1):

Таблица 1

Законы распределения отказов для различных видов работ скважинного оборудования

Месторождение Закон распределения Вид работ

1 2 3

Для месторождений ОАО «СНГ» -в-Ч^Л ликвидация заколонных перетоков с применением раствора полимера

Продолжение табл. 1

1 2 3

Для месторождений ОАО «СНГ» *<>='Чи,з)) ликвидация заколонных перетоков с применением раствора цемента

Для месторождений ОАО «СНГ» ликвидация негерметичности труб

Мурьяунское месторождение Я(0 = ехр (711,2) изоляция составом АКОР Б100

Мурьяунское месторождение Р(0 = ехр -М-Т изоляция вод без отключения пласта

Мурьяунское месторождение />(/) = ехр изоляция вод с отключением пласта

Для оценки близости статистического и теоретического распределений применялись параметрические Байесовские методы. Точечная опенка ВБР

д- _ / М,д,и)

(1)

и апостериорная дисперсия

1 (2) * ТДадХм) 4 '

Уравнение для Л* имеет следующий вид:

/,(а,л;Л Л,0,</)=0. (3)

Для всех оценок значения апостериорной дисперсии - одного порядка и малы по сравнению с оцениваемыми значениями. Анализируя полученную информацию, можно сделать вывод о близости теоретического распределения к статистической информации для всех трех случаев.

Для организации ремонтных работ на скважинах предлагается два варианта системы технического обслуживания и ремонта: плановая и аварийно-плановая. В качестве критерия оптимальности используется максимум коэффициента готовности, характеризующегося средней долей времени, в течение которого скважина работает безотказно.

Кг=Т-7-1 , (4)

где т0 - оптимальный период проведения ТОР, характеризующий межремонтный период работы скважин.

Применение данной методики предполагает выполнение следующих ограничений:

• каждая скважина должна обслуживаться только одной бригадой;

• каждая бригада одновременно проводит техническое обслуживание на одной скважине;

• ТОР (техническое обслуживание и ремонт) не прерывается до полного их завершения;

• при очередности обслуживания приоритет отдается той скважине, которая имеет больший дебит и находится ближе к предыдущему месту работы бригады;

• при кустовом расположении скважин на кусте может работать одна бригада.

При эксплуатации нефтепромысловых систем большое значение имеет оценка эффективности проведенных мероприятий. Поэтому наряду с коэффициентом готовности целесообразно рассматривать показатели, выражающие стоимостные потери и прибыли, получаемые при эксплуатации исследуемых промысловых систем. Удельные затраты определяются по формуле

ттС * (г) = С * (г) = (СвТ„ - С,Т, )Я(г0), (5)

где т0 - точка, в которой достигается минимум функции.

Удельная прибыль - тах£*(г)=5*(г) = С" (6)

1+(?*.- Т, Щт„)

где То есть точка максимума этой функции.

Таким образом, обобщая всю вышеизложенную информацию, можно представить следующий алгоритм расчета при организации ТОР для ликвидации заколонных перетоков и негерметичности труб:

1. создание статистического ряда из промыслового путем отсеивания явно шумовых значений;

2. проверка статистического и промыслового рядов на однородность с помощью критерия

3. определение закона распределения, описывающего продолжительность эффекта от проведения того или иного вида ремонтных работ;

4. оценка близости статического и теоретического распределения с помощью параметрического Байесовского метода. При этом для каждого значения вероятности безотказной работы вычисляется точечная оценка и апостериорная дисперсия.

Чем ближе значение точечной оценки к значению вероятности, тем меньше апостериорная дисперсия. Таким образом, а отражает, на сколько хорошо выбран отрезок [RH, RJ, к которому ищется точечная оценка.

5. Организация аварийно-плановых ТОР для исследуемых ремонтных работ. При этом рассматриваются следующие критерии оптимальности:

а) максимум коэффициента готовности (тах Кг);

б) минимум удельных затрат (min С*);

в) максимум удельной прибыли (max S*).

Для каждого из этих критериев вычисляются оптимальные периоды проведения ТОР т0 и предлагаются два варианта системы обслуживания:

• вариант, когда время, необходимое для проведения TOP (Tn=const), является постоянной величиной, а продолжительность аварийного ремонта постоянно увеличивается;

• вариант, когда время аварийного ремонта постоянно (ra=const), а продолжительность планового ремонта увеличивается.

6. По результатам расчетов строятся графики зависимости коэффициента готовности, удельных затрат и удельной прибыли от ряда показателей: интенсивности отказов, продолжительности межремонтного периода, отношений т„/та и Са'С„.

Четвертый раздел посвящен моделированию показателей технико-экономической эффективности системы ТОР при организации ремонтных работ по ликвидации заколонных перетоков и негерметичности труб на скважинах.

В качестве критерия оптимальности использован такой межремонтный период, при котором достигает наибольшие значения коэффициента готовности, а также минимальные удельные затраты (С*) и максимальная удельная прибыль (S*).

Рассмотрена организация только аварийно-плановых ТОР для ликвидации заколонных перетоков, так как известно, что эта стратегия является более эффективной. При этом предполагается проведение как плановых, так и внеплановых аварийных ремонтов.

Показано, что с увеличением величины та при тп=сопз1 наблюдается снижение интенсивности отказов, длительности межремонтного периода и коэффициента готовности, а с ростом т„ при та=сош{ наблюдается повышение межремонтного периода и интенсивности отказов, которые сопровождаются снижением коэффициента готовности скважин.

С увеличением длительности та при постоянном т„, а следовательно, и с ростом соотношения т,/тп наблюдается уменьшение коэффициента готовности. Это объясняется тем, что с увеличением длительности аварийных ремонтов по ликвидации заколонных перетоков наблюдается уменьшение времени межремонтного периода т0.

При та=соп81 максимум Кг достигается при наименьшем т„ и наибольшем та/т„. Очевидно, что коэффициент готовности принимает максимальное значение при меньшей длительности проведения ремонтных работ как аварийных, так и плановых.

При увеличении интенсивности отказов X по причине ликвидации заколонных перетоков с использованием полимерного состава растет и коэффициент готовности скважин Кг. При увеличении длительности проведения аварийных ремонтов интенсивность отказов уменьшается вследствие того, что при увеличении х^ наблюдается снижение длительности межремонтного периода, что и приводит к уменьшению коэффициента готовности Кг. Повышение показателя надежности скважины при увеличении интенсивности отказов может быть достигнуто за счет оптимального выбора величин та и т„.

В случае постоянства длительности аварийных ремонтов наблюдаются иные результаты. Это связано с тем, что при увеличении длительности плановых ремонтов увеличивается и время межремонтного периода, а это, в свою очередь, приводит к росту интенсивности отказов. С другой стороны, повышение тп означает, что аварии становятся более сложными и трудоемкими, что и приводит к снижению коэффициента технической готовности.

Выберем оптимальный период проведения ТОР по ликвидации заколонных перетоков с использованием полимерного состава при максимизации коэффициента готовности. Необходимо учесть интенсивность отказов скважин по причине появления заколонных перетоков. При постоянном времени аварийного ремонта с одной стороны, чем интенсивность отказов меньше, тем больше коэффициент готовности.

но в то же время меньше межремонтный период, а следовательно, скважина будет работать меньше времени до следующего ТОР. При постоянной же длительности планового ремонта наблюдается увеличение коэффициента готовности с ростом интенсивности отказов. Также при выборе межремонтного периода необходимо учитывать то, что при ia=const значение коэффициента готовности изменяется на меньшее по модулю значение, чем в случае v=const. Следовательно, для достижения максимального коэффициента готовности эффективнее управлять значением длительности аварийного ремонта, поэтому для ликвидации заколонных перетоков с использованием полимерного раствора можно принять при тд=70 и т„=20 значение межремонтного периода равным 603,8 сут. При этом коэффициент готовности скважин будет максимальным (1^=0,832).

Сравнивая результаты, полученные при использовании различных критериев оптимальности, можно увидеть, что наибольшее значение межремонтного периода наблюдается при максимизации коэффициента технической готовности, поэтому основным критерием оптимальности рекомендуется брать шах Кг.

Рассмотрена организация аварийно-плановых ТОР для ликвидации заколонных перетоков при закачке цементного раствора.

Показано, что увеличение т4 при постоянном тп приводит к снижению коэффициента готовности скважин, интенсивности отказов скважин и оптимального периода проведения ТОР по причине ликвидации заколонных перетоков при закачке цементного раствора. Увеличение интенсивности отказов приводит к росту коэффициента готовности, и это объясняется прежде всего соотношением т8 тп. С увеличением этого отношения коэффициент готовности скважин снижается. Более того, коэффициент готовности колеблется в пределах 0,81 до 0,85 и показывает недостаточно высокую надежность работы системы. Увеличение показателя надежности системы может быть достигнуто за счет оптимального выбора отношения т/г,,.

При увеличении продолжительности проведения планового ремонта по ликвидации заколонных перетоков тп и интенсивности отказов скважин по причине заколонных перетоков Цх) наблюдается тенденция к снижению коэффициента технической готовности скважин. Это означает, что проведение ТОР в короткие сроки эффективно, так как при малых т„

Обеспечиваете* низкая интенсивность отказов по причине проявления заколонных перетоков. С ростом величины наблюдается рост

коэффициента готовности. Очевидно, это стало возможным по причине того, Что при та=соп81 увеличение т/с,, обеспечивается за счет уменьшения тп, а При малых т„ достигается наибольшее значение коэффициента готовности Кг.

Определены оптимальные периоды проведения ТОР по ликвидации заколонных перетоков при использовании цементного раствора. Показано, что значение коэффициента готовности с ростом времени межремонтного периода при та=сопз1 изменяется на большие по модулю величины, чем для случая тп=сопз1. Максимум коэффициента готовности наблюдается при меньших значениях времени планового обслуживания. Таким образом, для ликвидации заколонных перетоков с использованием цементного состава можно принять при та=70 и т„=20 значение межремонтного периода равным 405,9 сут. При этом коэффициент готовности скважин будет максимальным (Кг=0,85).

Рассмотрена организация аварийно-плановых ТОР для ликвидации негерметичности труб. В качестве критерия оптимальности используем максимум коэффициента технической готовности скважины - Кг. Показано, что уменьшение коэффициента технической готовности скважин связано с увеличением продолжительности аварийных ремонтов и отношения т,/гп. С ростом интенсивности наблюдается тенденция увеличения Кг(т). Это вызвано тем, что увеличение Х(т0) сопровождается уменьшением отношения т/г,,. Следовательно, наибольшее значение коэффициента готовности достигается при меньшем т/гп.

С увеличением т„ при постоянном времени проведения аварийных ремонтов наблюдается снижение коэффициента технической готовности. Наибольший Кг наблюдается при малых т„ и Х(т).

При выборе межремонтного периода необходимо учитывать то, что при та=соП81 значение коэффициента готовности изменяется на меньшее по модулю значение, чем в случае тп=соп5С Следовательно, для достижения максимального коэффициента готовности эффективнее изменять значение длительности аварийного ремонта. Для ликвидации негерметичности труб можно принять при та=107,7 и т„=12 значение межремонтного периода равным 524,9 сут. При этом коэффициент готовности скважин будет максимальным (Кг=0,7753).

Сравнивая результаты, полученные при использовании различных критериев оптимальности, Можно увидеть, что наибольшее значение межремонтного периода наблюдается при обеспечении максимального коэффициента технической готовности. В этом случае мы принимаем для ликвидации негерметичности эксплутационной колонны при т„=107,7 и т„=27,25 значение межремонтного периода равным 1590 сут. При этом коэффициент готовности скважин будет максимальным (Кг=0,733).

Аналогичные исследования проведены при критериях оптимальности: минимальная С*(т) и максимальная Б*(т) и приведены в диссертационной работе. Результаты исследований в автореферате не рассмотрены из-за ограничений по объему.

Пятый раздел посвящен численному моделированию показателей технико-экономической эффективности системы ТОР при организации ремонтно-изоляционных работ с применением состава АКОР Б100.

Рассмотрена организация аварийно-плановых ТОР для изоляции водопритоков с применением состава АКОР Б100 в скважине. При этом предполагалось проведение как плановых, так и внеплановых аварийных ремонтов. Требовалось определить такой оптимальный межремонтный период т011Г, при котором будет обеспечиваться максимальное значение коэффициента технической готовности скважины.

С повышением величины т„, при постоянном т„ наблюдается снижение интенсивности отказов, длительности межремонтного периода и коэффициента готовности, а с ростом т„ при т„=соп51 наблюдается повышение межремонтного периода и интенсивности отказов. Оптимальные периоды проведения повторных ремонтов и интенсивность отказов имеют тенденцию увеличения. Увеличение тп от 15 до 27 сут приводит к изменению Кг от 0,877 до 0,875. Это демонстрирует то, что при продолжительности плановых ремонтов от 15 до 27 сут можно обеспечивать достаточно высокий коэффициент готовности скважин. Кроме того, Кг изменяется на достаточно небольшую величину.

В случае т„=сот1 Кг достигает значения 0,8825, при т,=сопз1 Кг - 0,875, при том, что во втором случае значение т0ПТ достигает величины 2725, а для первого тот не превышает 1133,2. А значит, целесообразно применять вторую стратегию (при та=сош().

При увеличении интенсивности водоизоляционных работ X. коэффициент готовности скважин Кг увеличивается при тп=сопб1 и снижается при та=сопз1.

В случае та=сош1 наблюдается небольшое снижение значений Кг при увеличении интенсивности проведения изоляции вод в пласте селективными методами X. Таким образом, увеличение интенсивности проведения РИР с применением состава АКОР Б100 незначительно влияет на изменение коэффициента готовности.

Проанализировав полученные результаты, выбран оптимальный период проведения ТОР по устранению водопритока с помощью состава АКОР Б100. При этом требуется учесть интенсивность отказов, связанных с притоком вод в скважину. Необходимо, чтобы значение т„ было гораздо меньше значения та, так как при приближении т„ к та обслуживание будет сводиться только к ликвидации аварийных отказов. Это может привести к снижению показателей, характеризующих эффективность работы скважин. Для изоляции водопритока с применением состава АКОР Б100 примем та=90 и тп=18, значение межремонтного периода равным 1133,2. При этом коэффициент готовности скважин будет максимальным (Кг = 0,8823).

Рассмотрена организация аварийно-плановых ТОР для изоляции водопритока без отключения пласта. В качестве критерия оптимальности, как и для случая применения селективных методов, используем коэффициент технической готовности скважины Кг. Необходимо выделить такой оптимальный межремонтный период тош, при котором будет обеспечиваться максимальное значение коэффициента технической готовности скважины.

С повышением величины та при постоянном тп наблюдается снижение интенсивности отказов, длительности межремонтного периода и коэффициента готовности, а с ростом т„ при та=сопз1 увеличивается межремонтный период и интенсивность отказов, а значения коэффициента технической готовности так же, как в случае т„=сопз1, снижаются. В случае изоляции водопритока без остановки пласта увеличение тп от 15 до 27 сут приводит к изменению Кг от 0,782 до 0,761. При тп=соп51 наблюдаются следующие изменения Кг: от 0,783 при та=90 сут до 0,756 при та= 110 сут. Таким образом, изменение тп в большей мере отражается на росте Кг, чем та.

Для случая тп=соп81 характерен рост Кг при увеличении т0ПТ. При т,=соп81 К- убывает.

При увеличении интенсивности проведения РИР наблюдается увеличение Кг скважин при T„=const и снижение - при v=const. Падение Кг связано с тем. что с течением времени эффект от обработок водоизоляционными материалами падает и, соответственно, снижается вероятность работоспособности системы.

Таким образом, при изоляции притока вод без отключения пласта снижение или повышение показателя технической готовности скважины при увеличении интенсивности отказов может бьггь достигнуто за счет оптимального выбора величин та и т„.

Выбран оптимальный период проведения РИР при водоизоляции без отключения пласта. Для водоизоляции без отключения пласта можно принять при т„=90 и тп=18 значение межремонтного периода равным 217,3. При этом коэффициент готовности скважин достигнет максимального значения 0,7836.

Рассмотрена организация аварийно-плановых ТОР для случая изоляции водопритока с отключением пласта. Коэффициент технической готовности скважины используем как критерий оптимальности.

При увеличении значений та при xn=const наблюдается снижение интенсивности отказов, длительности межремонтного периода и коэффициента готовности. Рост т„ при Ta=const приводит к увеличению межремонтного периода и интенсивности отказов. В случае изоляции водопритока с остановкой пласта увеличение т„ от 15 до 27 сут приводит к изменению величины Кг от 0,846 до 0,843. При т„ = const наблюдаются следующие изменения Кг: от 0,853 при та=90 сут до 0,827 при т„=110 сут. Это позволяет говорить о том, что изменение тп в большей мере влияет на рост К,, чем изменение та.

При постоянном та можно наблюдать рост коэффициента технической готовности. Однако здесь Кг изменяется незначительно.

Для случая ra=const характерно снижение Кг с увеличением т0П1 Однако в случае T„=const отмечается рост Кг при увеличении межремонтного периода, так как здесь играет роль качество и сложность проводимых операций, которые зависят от величины т„. Коэффициент готовности в обоих случаях имеет достаточно высокие значения (при V=const Кг достигает 0,853, в случае ta=const Кг - 0,843). Значения Кг в случае постоянного та в среднем более высокие при одинаковых значениях оптимального времени проведения РИР *<„„.

Увеличение коэффициента готовности от увеличения интенсивности проведения операций незначительно при та=сош(. Необходимо, чтобы значение т„ было гораздо меньше значения т„ так как при приближении т„ к та обслуживание будет сводиться только к ликвидации аварийных отказов. Это может привести к снижению показателей, характеризующих эффективность работы скважин. Для изоляции водопритока с отключением пласта примем та=96 и тп=27, значение межремонтного периода равным 1561,4. При этом коэффициент готовности скважин Кг=0,8438.

Аналогичные исследования проведены при критериях оптимальности минимальная С*(т) и максимальная 8*(т) и приведены в диссертационной работе.

Итак, применение метода селективной изоляции без отключения пласта с использованием состава АКОР Б100, при одних и тех же показателях длительности и стоимости проведения ремонтов дает более высокую прибыль. При водоизоляции этим методом отмечено максимальное значение межремонтного периода и высокий коэффициент готовности. Таким образом, для случая применения состава АКОР Б100 целесообразно принимать максимальную удельную прибыль в качестве критерия оптимальности проведения операции.

Проанализировав расчетные данные применения методов изоляции вод с отключением пласта и без него, получили следующие результаты. Более высокие значения как технологических, так и экономических показателей были отмечены при использовании изоляции с отключением пласта. В данных случаях в качестве критерия оптимальности целесообразно использовать максимум коэффициента готовности. Это позволяет увеличить период между РИР, а также обеспечить дополнительную добычу. Показано, что применение технологии изоляции с отключением пласта обеспечивает снижение удельных затрат на 36%, увеличение удельной прибыли - на 27,6%, а увеличение К- - на 8%. В случае проведения РИР с отключением пласта, возможно использование в качестве критерия оптимальности как максимума Кг, так и максимальной прибыли и минимальных затрат, т. к. в обоих случаях определены высокие значения тош..

Относительно эффективности применения системы организации ТОР (т„=соп81 или та=сош0 получили следующие результаты. В случае

изоляции притока вод без отключения пласта, в том числе с составом АКОР Б100, применение стратегии с фиксированным временем проведения плановых профилактик в условиях Мурьяунского месторождения более эффективно. Проведение операций по ограничению водопритока с отключением пласта более эффективно при стратегии Т,=С01Ш.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Создана база данных типа «клиент-сервер» на основе сервера «р1геВ1г<3». Главными преимуществами использования удаленной базы данных по сравнению с локальной являются: возможность работы с данными сразу нескольких пользователей (отсутствие конфликтов между ними при доступе к данным), низкая загруженность сети, значительно более высокий уровень безопасности и удобство использования.

2. Для созданной базы данных в целях моделирования работ бригад подземного и капитального ремонтов скважин на месторождениях был разработан программный продукт «^^Орйпмгег», который реализует передовые технологии программирования и представляет собой удобный инструмент инженера, являясь рациональным техническим решением проблемы оптимизации работ ремонтных бригад на месторождении.

3. Впервые для условий Мурьяунского месторождения установлены виды законов распределения отказов скважин по причинам негерметичности, заколонных перетоков, а также при ограничении водопритоков. Эмпирические и теоретические выборки, использовавшиеся для получения законов распределения, проверены на однородность по критерию Хи-квадрат. Адекватность результирующих законов распределения оценена байесовскими методами.

4. Для снижения интенсивности проявления заколонных перетоков и негерметичности труб необходимо проводить аварийно-плановое обслуживание. Затраты при этом будут уменьшаться, так как потери за единицу времени при аварийных ремонтах выше, чем потери при плановых ремонтах. Когда т„ и С„ постоянны, затраты меньше, чем в случае, когда С„ и г„ постоянны, поэтому эффективнее руководить процессом за счет изменения времени аварийного ремонта.

5. Для численного моделирования был составлен программный продукт, использующий алгоритм решения задачи организации ремонтно-

изоляционных работ на основе законов распределения продолжительности эффекта от проведения операций. Для реализации алгоритма был проведен анализ методов изоляции водопритока и различных композиций, оценена эффективность их применения.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Ревнивых A.B. Применение высокотехнологичных решений для сбора, хранения и обработки нефтепромысловых данных. // Сб. науч. трудов «Моделирование технологических процессов нефтедобычи». -Тюмень: «Вектор-Бук», Вып. 4. 2003. - С. 150 - 156.

2. Ревнивых A.B. Программное обеспечение для прогнозирования технико-экономических показателей функционирования нефтепромысловых систем. // Сб. науч. трудов «Моделирование технологических процессов нефтедобычи». - Тюмень: «Вектор-Бук», Вып.4. 2003.-С. 268-271.

3. Ревннвых A.B. Численное моделирование эффективности применения состава АКОР Б100 при организации ремонтно-изоляционных работ. // Сб. науч. трудов «Алгоритмизация и моделирование процессов разработки нефтегазовых месторождений» - Тюмень: «Вектор-Бук», Вып.2,2005. - С. 74 - 84.

4. Ревнивых A.B. Численное моделирование показателей экономической эффективности системы ТОР при организации ремонтно-изоляционных работ. // Сб. науч. трудов «Алгоритмизация и моделирование процессов разработки нефтегазовых месторождений» -Тюмень: «Вектор-Бук», Вып.2, 2005. - С. 84-91.

5. Ревнивых A.B. Моделирование эффективности организации аварийно-плановых ТОР при изоляции водопритока без отключения пласта. / Кучумов Р.Я. // Сб. науч. трудов «Алгоритмизация и моделирование процессов разработки нефтегазовых месторождений» -Тюмень: «Вектор-Бук», Вып.2,2005. - С. 91 - 97.

6. Ревнивых A.B. Численное моделирование эффективности системы ТОР при организации ремонтно-изоляционных работ с отключением пласта. / Кучумов Р.Я. // Сб. науч. трудов «Алгоритмизация и моделирование процессов разработки нефтегазовых месторождений» -Тюмень: «Вектор-Бук», Вып.2, 2005. - С. 97 - 103.

24

1-517 7

гшь'й ятТ

7. Ревнивых A.B. Выбор законов распределения отказов скважин по причине отказов установок ЭЦН, ШСН, нарушения водоизоляции и негерметичности труб. / Кучумов Р.Я., Наместников C.B. // Сб. науч. трудов «Моделирование технологических процессов нефтедобычи» -Тюмень: «Вектор-Бук», Вып.б, 2006. - С. 53 - 65.

8. Ревнивых A.B. Моделирование организации ремонтных работ на скважинах при ликвидации негерметичности труб. // Сб. науч. трудов «Моделирование технологических процессов нефтедобычи» - Тюмень: «Вектор-Бук», Вып.б, 2006. - С. 65 - 70.

9. Ревнивых A.B. Моделирование эффективности организации ремонтных работ на скважинах при ликвидации заколонных перетоков. // Сб. науч. трудов «Моделирование технологических процессов нефтедобычи» - Тюмень: «Вектор-Бук», Вып.б, 2006. - С. 70 - 77.

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38 Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет» 625039, г. Тюмень, ул. Киевская, 52

Подписано к печати оз .QJ.2006 г. Заказ № У о

Бум. ГОЗНАК Уч.- изд. л. 1.2 Усл. печ.л. 1.2 Тираж 100 экз.

Формат 60x84 '/« Отпечатано на RISO GR 3750

Издательство «Нефтегазовый университет»

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ 1. КРАТКИЙ ОБЗОР РАБОТ В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ф ПОДЗЕМНЫХ И КАПИТАЛЬНЫХ РЕМОНТОВ СКВАЖИН.

1.1. Основные показатели эффективности организации ремонтных работ по изоляции негерметичностей.

1.2. Выбор технологии и материалов при водоизоляционных работах. у 1.3. Характеристика существующих растворов и материалов, применяемых при водоизоляционных работах.

1.4. Основные показатели эффективности организации ремонтных работ по ограничению водопритока.;. Цели и задачи исследования.

РАЗДЕЛ 2. СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ.

2.1. Основные понятия баз данных.

2.2. Реляционные базы данных.

• 2.3. Проектирование базы данных и ее нормализация.

V 2.4. Работа с удаленными базами данных. Сервер Р1геВЫ.

2.5. Разработка базы данных.

Выводы по разделу.

РАЗДЕЛ 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ ПОДЗЕМНОГО И КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА СКВАЖИН.

3.1. Состояние разработки Сайгатинского и Мурьяунского месторождений ОАО «Сургутнефтегаз».

3.2. Проверка на однородность и выбор теоретического закона отказов для скважинного оборудования.

3.3. Оценивание параметров закона распределения отказов байесовскими методами.

3.4. Теоретические законы распределения продолжительности эффекта от изоляции водопритока в скважинах и их байесовская оценка.

3.5. Методика определения критериев эффективности системы технического обслуживания и ремонта.

Выводы по разделу.

РАЗДЕЛ 4. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ЛИКВИДАЦИИ ЗАКОЛОННЫХ ПЕРЕТОКОВ И ф НЕГЕРМЕТИЧНОСТИ ТРУБ.

4.1. Моделирование показателей технико-экономической эффективности применения системы ТОР при организации ремонтных работ по ликвидации заколонных перетоков.

4.2. Моделирование показателей технико-экономической эффективности применения системы ТОР при организации ремонтных работ по ликвидации негерметичности труб на скважинах

Выводы по разделу.

РАЗДЕЛ 5. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ВОДОИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ.

5.1. Моделирование показателей технико-экономической эффективности системы ТОР при организации ремонтно-изоляционных 4 работ с применением состава АКОР Б100.

5.2. Численное моделирование показателей технико-экономической эффективности системы ТОР при организации ремонтно-изоляционных работ без отключения пласта.

5.3. Исследование показателей технико-экономической эффективности системы ТОР при организации ремонтно-изоляционных работ с отключением пласта.

Выводы по разделу.

Актуальность работы. Существуют различные методы и способы моделирования эффективности применения плановых систем организации ремонтных работ. Все они требуют использования большого количества промысловых данных для принятия оптимальных решений.

Подземные и капитальные ремонты скважин являются достаточно дорогими и продолжительными. Поэтому снижение стоимости (затрат) и длительности ремонтно-восстановительных работ на основе организационных мероприятий на скважинах — важная и актуальная проблема. Нефтедобывающее предприятие несет значительные убытки за счет организационных простоев, и требуется минимизация этих простоев.

Экономическая целесообразность проведения ремонтно-изоляционных работ на конкретных скважинах устанавливается окупаемостью затрат. Она оценивается с точки зрения рентабельности их проведения, а также достижения геологического эффекта, выражающегося в получении безводных промышленных притоков нефти. Показателями успешного проведения ремонтно-изоляционных работ являются наименьшая цена операции, положительный баланс средств и прибыль.

С учетом появившейся в последнее время тенденции глобализации нефтедобывающих предприятий важной и актуальной задачей является создание программных продуктов, работающих в распределенных компьютерных сетях. Такие продукты получают доступ к единой базе промысловых данных из любой точки мира (где есть подключение к сети "Internet") в любой момент времени. Примером демонстрации возможностей удаленного доступа к информации служит вполне реальная на сегодняшний день работа с соответствующими программными продуктами с портативного компьютера через сеть "Internet", для подключения к которой используется мобильный телефон стандарта GSM. Нефтяным компаниям такая возможность значительно экономит время и материальные средства. Поэтому разработка и внедрение высокотехнологичных решений для организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах является важной и актуальной задачей для нефтегазодобывающих предприятий.

Цель работы. Разработка структуры базы данных для хранения информации и создание программного обеспечения для исследования эффективности ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах.

Основные задачи исследований:

1. Провести анализ показателей эффективности организации ремонтных работ по изоляции негерметичности, заколонных перетоков и ограничения водопритоков.

2. Создать базу данных по ремонтно-нзоляционным работам, позволяющую хранить и систематизировать информацию.

3. Осуществить моделирование и управление технико-экономическими показателями применения системы технического обслуживания и ремонта при подземных и капитальных ремонтах скважин.

4. Выбрать теоретические законы распределения отказов скважин по причине негерметичности, заколонных перетоков и водопритоков.

5. Провести численное моделирование показателя эффективности ремонтно-изоляционных работ при ликвидации заколонных перетоков и негерметичности труб.

6. Выполнить моделирование технологии проведения водоизоляционных работ на примере применения состава АКОР Б100 и с отключением или без отключения пластов.

Методы решения задач. Задачи решены на основе сбора и обработки геолого-промысловых данных с применением методов математической статистики и теории вероятности, теории массового обслуживания и надежности с использованием информационных технологий. Научная новизна работы.

1. Разработана структура базы данных на основе системы управления базами данных «FireBird». Она обеспечивает возможность дистанционной работы с информацией нескольких пользователей одновременно через коммутируемый телефонный доступ, локальную сеть "Ethernet" или глобальную сеть "Internet".

2. Разработан программный продукт «WROptimizer», позволяющий составлять план организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах на языке программирования «Object Pascal».

3. Впервые для условий Мурьяунского месторождения установлены законы распределения отказов скважин по причине негерметичности колонн, заколонных перетоков и при ограничении водопритока в пласте с байесовской оценкой их адекватности.

Основные защищаемые положения:

1. Структура базы данных.

2. Программный продукт «WROptimizer» для моделирования технико-экономической эффективности ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах.

3. Законы распределения отказов скважин по причине негерметичности колонн, заколонных перетоков и при ограничении водопритоков в пласте для условий Мурьяунекого месторождения с байесовской оценкой их адекватности.

4. Основные результаты исследования эффективности применения системы технического обслуживания и ремонта при организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах.

Достоверность.

Исходная информация об отказах скважин по причине негерметичности, заколонных перетоков и водопритоков исследована на однородность. Однородные данные использованы для получения законов распределения, а полученные законы распределения оценены на адекватность байесовскими методами. Поэтому результаты исследований достоверно отражают рассматриваемые процессы.

Практическая ценность работы. Созданные структура базы данных и программный продукт позволяют провести моделирование и управление эффективностью применения системы технического обслуживания и ремонта при организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах в условиях любого месторождения, причем взаимодействовать с базой данных пользователь может удаленно по коммутируемой телефонной линии, локальной сети или через глобальную сеть Internet.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научно-практической конференции «Наука и производство: параметры взаимодействия» (17-18 апреля 2003 г., г. Сургут, ХМАО) и на международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (25-27 октября 2005 года, г.Тюмень), а также на научно-методических семинарах кафедры «Моделирование и управление процессами нефтегазодобычи» (2003-2005гг, ТюмГНГУ, г.Тюмень).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов и рекомендаций, 3 приложений, списка использованной литературы, включающего 94 наименования. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, включая 52 рисунка, 24 таблицы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Создана база данных типа «клиент-сервер» на основе сервера «Р1геВнс1». Главными преимуществами использования удаленной базы данных по сравнению с локальной являются: возможность работы с данными сразу нескольких пользователей (отсутствие конфликтов между ними при доступе к данным), низкая загруженность сети, значительно более высокий уровень безопасности и удобство использования.

2. Для созданной базы данных в целях моделирования работ бригад подземного и капитального ремонтов скважин на месторождениях был разработан программный продукт «\VROptimizer», который реализует передовые технологии программирования и представляет собой удобный инструмент инженера, являясь рациональным техническим решением проблемы оптимизации работ ремонтных бригад на месторождении.

3. Впервые для условий Мурьяунского месторождения установлены виды законов распределения отказов скважин по причинам негерметичности, заколонных перетоков, а также при ограничении водопритоков. Эмпирические и теоретические выборки, использовавшиеся для получения законов распределения, проверены на однородность по критерию Хи-квадрат. Адекватность результирующих законов распределения оценена байесовскими методами.

4. Для снижения интенсивности проявления заколонных перетоков и негерметичности труб необходимо проводить аварийно-плановое обслуживание. Затраты при этом будут уменьшаться, так как потери за единицу времени при аварийных ремонтах выше, чем потери при плановых ремонтах. Когда тп и Сп постоянны, затраты меньше, чем в случае, когда Са и та постоянны, поэтому эффективнее руководить процессом за счет изменения времени аварийного ремонта.

5. Для численного моделирования был составлен программный продукт, использующий алгоритм решения задачи организации ремонтно-изоляционных работ на основе законов распределения продолжительности эффекта от проведения операций. Для реализации алгоритма был проведен анализ методов изоляции водопритока и различных композиций, оценена эффективность их применения.

1. Артемьев В.Н. Новые технологии и технические средства в АО «Юганскнефтегаз» // Нефтяное хозяйство. №2, 1994. С. 8-11.

2. Бабаев С. Г. Надежность нефтепромыслового оборудования. М.: Недра, 1987.-С. 264.

3. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. М.: Высшая школа, 1982.

4. Борисов Ю.П., Воинов В.В., Рябинина З.К. Влияние неоднородности пластов на разработку нефтяных месторождений. М.: Недра, 1970. С. 128.

5. Бриллиант Л.С., Заров A.A., Рязонов А.П. Применение технологий изоляционных работ в скважинах Аганского месторождения // Нефтяное хозяйство, № 9, 2000. С. 69-71.

6. Бриллиант Л.С., Козлов А.И. Совершенствование технологии ограничения водопритока в скважинах Самотлорского месторождения // Нефтяное хозяйство, № 9, 2000. С. 54-57.

7. Газизов А.Ш. Повышение нефтеотдачи пластов ограничением движения вод химическими реагентами // Нефтяное хозяйство. №1, 1992. С. 20-22.

8. Газизов А.Ш. Результаты исследования физико-химических свойств некоторых кремнийорганических соединений применительно к изоляции закачиваемых вод // Тр. ТатНИПИнефть. № 4, 1983. С. 89-93.

9. Газизов А.Ш. Решение практических задач управления заводнением пластов на поздней стадии разработки нефтяных месторождений. М.: ВНИИОЭНГ 1987. С. 124.

10. Газизов А.Ш., Маслов И.И. Селективная изоляция притока пластовых вод в нефтяные скважины // Нефтепромысловое дело. М: ВНИИОЭНГ, 1977.-С. 46.

11. Галеев Ф.Х., Муфтахутдинова Э.Б. Обоснование изоляции водопритоков осадко-гелеобразующими композициями и бурения стволов в высокообводненных скважинах // Моделирование технологических процессов нефтедобычи. Вып. 4. Тюмень: Вектор Бук, 2003. С. 116-122.

12. Гасанов А. П. Аварийно-восстановительные работы в нефтяных и газовых скважинах. М.: Недра, 1987. - С. 182.

13. Гасанов А. П. Восстановление аварийных скважин: Справочник. М.:1. Недра, 1983.-С. 128.

14. Гилаев Г.Г., Кошелев А.Т., Лядов Б.С. Селективная водоизоляция как метод повышения нефтеотдачи пластов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. №11, 2004. С. 27-29.

15. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965.

16. Городилов В.А., Мухаметзянов Р.Н., Храмов Г.А. Особенности геологического строения и разработки недонысыщенных нефтью залежей региона Западной Сибири. М.: ВНИИОЭНГ, 1993. - С. 72.

17. Гусев C.B. Опыт и перспективы применения методов увеличения нефтеотдачи на месторождениях Западной Сибири. М.: ВНИИОЭНГ, 1992.-С. 103.

18. Гусев C.B. Эффективность методов повышения нефтеизвлечения на месторождениях Западной Сибири // Нефтяное хозяйство. №2,1990. С. 35-39.

19. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа.- М.: Наука, 1963.

20. Дияшев Р.И. Совместная разработка нефтяных пластов. М.: Недра, 1984.- С. 207.

21. Добрянский В.Т., Герасимов В.П., Огородников А.Б. Исследование причин обводнения скважин на Самотлорском месторождении: Тр. ин-та СибНИИНП. Вып. 16, 1980. С. 79-84.

22. Зарубин Ю.А., Кравченко И.М. О выборе материала для создания водоизоляционного экрана // Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений. Львов: Высшая школа. Вып. 17, 1980. - С. 71-78.

23. Зозуля Г.П., Клещенко И.И., Гейхман М.Г., Чабаев Л.У. Теория и практика выбора технологий и материалов для ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах: Учебное пособие. Тюмень: ТюмГНГУ, 2002. - С. 138.

24. Иксанова Г.Н., Наместников C.B. Роль байесовского оценивания законов распределения отказов скважинного оборудования // Моделирование технологических процессов нефтедобычи. Вып. 4. -Тюмень: Вектор Бук, 2003. С. 247-249.

25. Клещенко И.И., Григорьев A.B., Телков А.П. Изоляционные работы при заканчивании и эксплуатации нефтяных скважин. М.: ОАО1. Недра», 1998. С. 267.

26. Козлов Б. А., Ушаков И. А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: Советское радио, 1975. - С. 472.

27. Колганов В.И., Сургучев M.JL, Сазонов Б.Ф. Обводнение нефтяных скважин и пластов. М.: Недра, 1965. - С. 164.

28. Корабельников А.И., Ягафаров А.К. Анализ факторов, влияющих на эффективность работ по ограничению водопритоков на Самотлорском месторождении // Нефтяное хозяйство. № 12, 2004. С. 67 - 68.

29. Котенев Ю.А., Андреев В.Е., Блинов С.А., Федоров K.M. Технология ограничения водопритоков на основе алюмосиликата и математическое моделирование ее применения в продуктивных пластах // Нефтяное хозяйство, 2004, № 4, С. 60-63.

30. Куликов А.Н., Телин А.Г., Павлов Е.Г. Использование программных пакетов разработки нефтяных месторождений при моделировании процессов заводнения // Тр. БашНИПИнефть, вып. 113, 2003.-С. 127-133.

31. Курочкин Б.М. О перспективе применения способов изоляции водоносных пластов в • открытом стволе в продуктивной толще // Нефтяное хозяйство, № 1, 2001.- С. 41-44.

32. Кучумов P.P., Пчелинцев Ю.В., Кучумов Р.Я., Тарахома А.Б., Пяльченков Д.В., Бруслова О.В. Исследование экономических показателей системы технического обслуживания при извлечении электронасосов. Тюмень: Вектор бук, 2000.

33. Кучумов Р. Р., Пчелинцев Ю. В., Тарахома А. Б. Выбор стратегии технического обслуживания нефтепромысловых систем // Моделирование технологических процессов нефтедобычи. Тюмень: «Вектор-Бук», 1999. -С. 140-144.

34. Кучумов Р. Я., Кучумов Р. Р. Модели надежности функционирования нефтепромысловых систем. / Под ред. проф. Кучумова Р. Я. / Тюмень: Вектор Бук, 1999.-С. 135.

35. Кучумов Р. Я., Пчелинцев Ю. В., Кучумов Р. Р. Моделирование системы технического обслуживания и ремонта скважинного оборудования в осложненных условиях эксплуатации. Тюмень: Вектор-Бук, 2000. - С. 171.

36. Кучумов Р. Я., Сагитова Р. Г., Ражетдинов У. 3. Методы повышения эксплуатационной надежности нефтепромыслового оборудования. Уфа: Башкирское книжное издательство, 1983. С. 112.

37. Кучумов P.P., Иксанова Г.Н., Меньшиков А.Г., Муфтахутдинова Э.Б., Наместников C.B. Методика байесовской оценки показателей надежности установок ЭЦН. // Моделирование технологических процессов нефтедобычи. Вып. 4. Тюмень: Вектор Бук, 2003. С. 76-81.

38. Кучумов P.P., Пчелинцев Ю.В., Тарахома А.Б. Анализ эффективности эксплуатации фонда нефтяных скважин в осложненных условиях // Моделирование технологических процессов нефтедобычи. Тюмень: Вектор-Бук, 1999. С. 118-120.

39. Кучумов Р.Я. и др. Методы повышения эксплуатационной надежности нефтепромыслового оборудования. Уфа: Башкнигоиздат, 1983.

40. Кучумов Р.Я., Булгаков P.P. Методика управления надежностью нефтепромыслового оборудования по данным эксплуатации скважин. М.: ВНИИОЭНГ, 1992.

41. Кучумов Р.Я., Кучумов P.P. Математические методы обработки статистической информации на ЭВМ. Тюмень: ТюмГНГУ, 1995. - С. 220.

42. Кучумов Р.Я., Кучумов P.P. Модели надежности функционирования нефтепромысловых систем. Тюмень: Вектор-Бук, 1999. С. 135-136.

43. Кучумов Р.Я., Кучумов P.P., Мусакаев Н.Г. Применение численных методов к решению задач нефтепромысловой механики. Тюмень: Вектор-Бук, 1995.-С. 184.

44. Кучумов Р.Я., Кучумов P.P., Пчелинцев Ю.В. и др. Исследование эффективности применения системы технического обслуживания при ловильных работах // Модели технического обслуживания и ремонта нефтепромысловых систем. Тюмень: Вектор-Бук, 2000.

45. Кучумов Р.Я., Нурбаев Б., Кучумов P.P. Моделирование надежности нефтепромысловых систем и ремонтно-изоляционных работ в осложненных условиях. Тюмень: Вектор-Бук, 1998. - С. 224.

46. Кучумов Р.Я., Пчелинцев Ю.В., Кучумов P.P. Моделирование системы технического обслуживания и ремонта скважинного оборудования в осложненных условиях эксплуатации. Тюмень: Вектор-Бук, 2000. С. 171.

47. Кучумов Р.Я., Пчелинцев Ю.В., Кучумов P.P., Тарахома А.Б., Пяльченков

48. Д.В., Бруслова O.B. Исследование экономических показателей ликвидации обрывов и отворотов насосных штанг и компрессорных труб в системе ТОР. Тюмень: Вектор Бук, 2000;.

49. Кучумов Р.Я., Пчелинцев Ю.В., Кучумов P.P., Тарахома А.Б., Пяльченков Д.В., Бруслова О.В. Моделирование эффективности извлечения электронасосов в системе технического обслуживания. Тюмень: Вектор бук, 2000.

50. Кучумов Р.Я., Пяльченков В.А., Кучумов P.P. Организация ремонтных работ на скважинах в осложненных условиях разработки нефтяных месторождений. Тюмень: ТюмГНГУ, 20.04. С. 154.

51. Кучумов Р.Я., Сагитова Р.Г., Ражетдинов У.З. Метод повышения эксплуатационной надежности нефтепромыслового оборудования. Уфа: БКИ, 1983.-С. 112.

52. Кучумов Р.Я., Сыртланов В.Р., Мусакаев Н.Г. Методы вычислений. Тюмень: Вектор-Бук , 1998. С. 138.

53. Кучумов Р.Я., Шагиев Р.Г. Применение методов математической статистики и планирования инженерного эксперимента к решению задач нефтегазодобычи. Уфа: УНИ, 1979.

54. Кучумов Р.Я., Кучумов P.P., Пяльченнков В.А. Организация ремонтных работ на скважинах в осложненных условиях разработки нефтяных месторождений. Тюмень: Вектор-Бук, 2004. - С. 158.

55. Ланчаков Г.А., Дудов А.Н., Маринин В.И., Кульков А.Н., Гаджибеков Г.М., Ивакин P.A., Григулецкий В.Г. Проблемы ликвидации негерметичности эксплутационных колонн в скважинах Уренгойского месторождения. // Нефтяное хозяйство, № 1, 2005. С.68-71.

56. Летова Т.А., Пантелеев A.B., Экстремумы функций в примерах и задачах. -М.: МАИ, 1998.-С. 376.

57. Маляренко A.B., Земцов Ю.В. Методы селективной изоляции водопритоков в нефтяных скважинах и перспективы их применения на месторождениях Западной Сибири // Нефтепромысловое дело. -М.: ВНИИОЭНГ, 1987.

58. Марчук Г.И. Введение в методы вычислительной математики. — Новосибирск: Изд. НГУ ВЦ СО АН СССР, 1971. С. 238.

59. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1977. - С. 457.

60. Маслов И.И., Янковский . Ю.Н., Словодневская Л.А. Повышение эффективности водоизолирующих реагентов на основе кремнийорганических соединений // Азербайджанское нефтяное хозяйство, № 9, 1983. С. 22-25.

61. Методика технико экономических расчетов при проектировании системы разработки и обосновании коэффициента извлечения залежи нефти. - Тюмень, СибНИИНП, 1984.

62. Модели технического обслуживания и ремонта нефтепромысловых систем. Сборник научных трудов. Тюмень: Вектор Бук, 2000. С. 288.

63. Пачеко К., Тейксейра С. Delphi 5. Руководство пользователя. Т.1.

64. Основные методы и технологии программирования. М: Издательский дом «Вильяме», 2000. С. 832.

65. Пачеко К., Тейксейра С. Delphi 5. Руководство пользователя. Т.2. Разработка компонентов и работа с базами данных. М: Издательский дом «Вильяме», 2000. С. 1380.

66. Ревнивых A.B., Кучумов Р.Я. Моделирование организации ремонтных работ на скважинах при ликвидации негерметичности труб // Моделирование технологических процессов нефтедобычи/ Вып.6. Сборник научных трудов.-Тюмень: Изд-во «Вектор-Бук», 2006.-С. 65-70.

67. Ревнивых A.B. Применение высокотехнологичных решений для сбора, хранения и обработки нефтепромысловых данных // Сб. науч. трудов «Моделирование технологических процессов нефтедобычи». Тюмень: Вектор-Бук. Вып. 4. 2003. - С. 150 - 156.

68. Салимов М. К. Физические основы ограничения притока вод в скважину, www.msalimov@narod.ru.

69. Сафин С.Г., Гафиуллин М.Г. Некоторые результаты применениятехнологий выравнивания профилей вытеснения на месторождениях АО «Ноябрьскнефтегаз» // Нефтепромысловое дело, №12, 1996. С. 14-16.

70. Скордиевская JI.A., Строгонов A.M., Рябоконь С.А. Повышение эффективности водоизоляционных работ путем использования материала АКОР // Нефтяное хозяйство, № 2, 1999. С.16-20.

71. Скородиевская JI.A., Строганов A.M., Рябоконь С.А. Повышение эффективности водоизоляционных работ путем использования материала АКОР-БЮО // Нефтяное хозяйство, 1999, №2, С. 27-30.

72. Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин. / Амиров А. Д., Карапетов К. А. и др. М.: Недра, 1979. -309 с.

73. Старковский A.B., Рогова Т.С. Эффективность применения силикатного геля для повышения нефтеотдачи пластов // Нефтяное хозяйство, №4, 2004. С.42-44.

74. Строганов В.М., Линник Н.В., Гилаев Г.Г., Строганов A.M., Дадыка В. И. Эффективность ремонтно-изоляционных работ по ограничению водопритоков кремнийорганическими составами. Краснодар: Советская Кубань, 2000. С. 130.

75. Строганов В.М., Мочульский В.М., Гарушев А.Р. К вопросу о ликвидации водо-, газоперетоков в скважинах Северо-Комсомольского месторождения // Тезисы докладов 4-й Международной конференции. Анапа, 2004.

76. Строганов В.М., Строганов A.M. Кремнийорганические тампонажные материалы АКОР, пути и перспективы развития // Тезисы докладов 4-й Международной конференции. Анапа, 2004.

77. Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. М.: Недра, 1985. -С. 30.

78. Телков А.П., Грачев С.И. Дубков И.Б. Особенности разработки нефтегазовыхместорождений. Тюмень: ООО «НИПИКБС-Т», 2001. - С. 482.

79. Тихонов А.Н., Гончарский A.B., Степанов В.В., Ягола А.Г. Численные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1990. - С. 232.

80. Уметбаев В.Г., Павлычев В.Н., Прокшина Н.В., Стрижнев В.А. Проблемы в области технологий ремонтно-изоляционных работ, направления и результаты их исследования // Нефтяное хозяйство, № 11, 2001. С. 32-34.

81. Усманов Т.С, Хатмуллин И.Ф., Мухамедшин Р.К., Муллагилин И.З., Телин А.Г. Снижение рисков при проведении ремонтно-изоляционных работ // Нефтяное хозяйство, № 8, 2004. С. 86-89

82. Ухалов К.А., Кучумов Р.Я., Наместников C.B. Моделирование экономической эффективности системы технического обслуживания и ремонта скважин // Моделирование технологических процессов нефтедобычи. Тюмень: Вектор-Бук. Вып. 4. 2003. - С. 291-297.

83. Фаронов B.B. Dephi 5, учебный курс. М.: «Нолидж», 2000. С. 450.

84. Хомоненко А.Д., Гофман В., Мещеряков Е., Никифоров В. Delphi 7.-Санкт-Петербург: «БХВ-Петербург», 2003. С. 1275.

85. Хосроев Д.В., Янковский Ю.Н. Ограничение водопритоков составами АКОР // Нефтяное хозяйство, №9, 1989. С. 71-72.

86. Янковский Ю.Н. Свойства и перспективы применения водоизолирующих реагентов типа АКОР // Нефтяное хозяйство, № 8, 1984. С. 52-55.