Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,916

КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА

Утепбергенов И.Т. Калиева К.А. Сагындыкова Ш.Н.
Одной из актуальных проблем нефтегазодобывающей промышленности является процесс моделирования месторождений залежей нефти, требующих нестандартного подхода к их освоению и разработке. Они обычно характеризуются высокой расчлененностью пластов, и, в свою очередь, требуют для добычи нетрадиционные технологии и специальное оборудование. Также все большую значимость приобретает проблема разработки небольших месторождений со сложным геологическим строением. Современный этап проектирования разработки нефтяных месторождений характеризуется необходимостью комплекса процесса нефтедобычи с определением оптимальных физических параметров пластовых систем и учетом технических, экологических, экономических, управленческих факторов. Модель для нефтяного пласта можно представить, как совокупность отдельных компонент. Каждая, из которых представляет собой модель данных определенного типа, связанных, в основном, с конкретной подсистемой в том смысле, что именно в этой подсистеме проводятся основные процедуры обработки и интерпретации видов данных с соответствующими компонентами нефтяного пласта. Данные в Базе принципиально делятся на два типа. Первый - это собственно табличные данные. Данные второго типа - это данные, которые неэффективно представлять в виде построчных таблиц, например, кривые ГИС, сейсмические трассы, регулярные сетки карт. Для этих данных в Sybase существует специальный формат image (формат хранения таких данных в виде массивов). Для ввода данных в базу модели нефтяного пласта созданы специальные приложения, функционирующие на персональном компьютере (PC) под MS Windows ХР.

Обработка складывается из решения ряда задач, выполняемых специалистами разного профиля. При условии работы в рамках единой базы данных каждому специалисту должна быть обеспечена независимая работа от остальных пользователей. Процесс решения отдельной задачи состоит из работы нескольких десятков программ, и их последовательность (так называемый граф обработки) необходимо уметь сохранять и редактировать. Каждая задача решается, в основном, на данных определенного типа (керн, каротаж, сейсмика, промысловые данные) [1]. Однако, при решении разных задач, используется большое число одних и тех же программ (статистическая обработка, классификационных анализ и др.). Поэтому система должна позволять подавать на вход таким программам разного типа данные в зависимости от решаемой задачи, представленные в базе форматами как real, так и image. Обработке подвергаются большие объемы данных и надо обеспечить высокую производительность работ, учитывая, что специфика геолого-геофизических данных такова, что для повышения быстродействия следует обрабатывать данные не по строкам таблиц, как это обычно делается в реляционных базах данных, а по столбцам. Исходя из перечисленных требований разработано Управляющее Ядро программы, обеспечивающее технологичную и высоко производительную работу системы. Прикладные программы условно разделены на два класса: программы общего назначения и специализированные. Программы общего назначения используются для решения задач, которые не зависят от источника данных и могут использоваться всеми подсистемами на разных этапах работы (статистическая обработка, классификационный анализ, создание пользовательских методик интерпретации, расчет сеток карт и др.). В эту же группу можно включить программы визуализации данных, построения кросс-плотов и гистограмм. Специализированные программы, работают строго с определенными данными. Направлены на решение конкретной задачи в процессе работы. Например, межскважинная корреляция, создание геологического разреза, подсчет запасов углеводородов, комплекс программ анализа промысловых данных и др. Математическое моделирование в данном случае имеет свою технологию и специфические особенности [2]. Можно выделить следующие этапы его реализации:

  • выбор физического приближения и построение математической модели, описывающей основные закономерности изучаемого класса физических явлений;
  • разработка метода исследования математической модели;
  • составление алгоритма и расчет задачи в виде компьютерной программы;
  • обработка и интерпретация результатов расчетов на ЭВМ.

Создание соответствующего инструментария моделирования включает: разработку геологической модели объекта нефтедобычи, разработку и адаптацию гидродинамической модели системы скважина-пласт, программирование соответствующих алгоритмов и настройку средств анализа, сопоставления расчетных вариантов. При автоматизации процессов разработки нефтеизвлечения и осуществлении контроля над состоянием месторождений следует принимать во внимание переменные, описывающие пластовую систему скважин, состав и возможности предоставленного оборудования. Математическое описание процессов разработки нефтяных и нефтегазовых залежей имеет своей целью предсказание локальных и интегральных характеристик пластовой системы при различных условиях воздействия и нахождении оптимальных режимов эксплуатации месторождений. Для математического моделирования процессов нефтеизвлечения используются гидродинамические описания и анализ динамики пластовой системы с помощью дифференциальных уравнений, решения возникающих начально-краевых задач. Возникающие краевые задачи, как правило, очень сложны, решать их аналитическими методами затруднительно, поэтому необходимо применять численные методы и вычислительную технику [3]. Автоматизированная система контроля и управления технологическим процессом добычи нефти предназначена для сбора, хранения, обработки и выдачи технологической информации, а также для дистанционного контроля и управления комплексом технологических объектов цеха. Система обеспечивает интерфейс с информационными системами верхнего уровня для предоставления информации основным специалистам технологических служб. Основными функциями системы являются:

1. Сбор информации с кустов скважин и газлифтных компрессорных станций по заданному регламенту: состояние технологического оборудования; замеры с датчиков давления, расхода, температуры, тока двигателя, потребляемой электроэнергии.

2. Управление механизированными скважинами: пуск/останов насоса; останов, закрытие или восстановление регулирования; регулирование расхода газа; дезактивация аварийных сигналов.

3. Управление газоманифольдами: открытие или закрытие отсекающей задвижки; изменение порогов подавлению газа ВД; дезактивация аварийных сигналов.

4.Управление групповой замерной установкой (ГЗУ): установка скважины на непрерывный, последовательный или немедленный замер; установка времени замера.

5. Обеспечение функций безопасности при появлении аварийных сигналов.

Компьютерная модель нефтяного пласта выполнена в системе объектно-ориентированного программирования C++ Builder в сочетании с мощью языковых средств и совершенствованными инструментами с разномасштабными средствами доступа к базам данных.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Азаматов Ж.С. Компьютерное моделирование задач многофазной фильтрации в освоении нефтяных месторождений. - Алма-Ата, 2002.
  2. Азис Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем. - М.: Недра, 1982.
  3. Жумагулов Б.Т., Мухамбетжанов С.Т., Шыганаков Н.А. Моделирование вытеснения нефти с учетом массообменных процессов. - Алма-Ата, 2004, 252 с.

Библиографическая ссылка

Утепбергенов И.Т., Калиева К.А., Сагындыкова Ш.Н. КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 7. – С. 95-96;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=23429 (дата обращения: 06.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074