МОНИТОРИНГ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТИ ЧАСТЬ 1

МОНИТОРИНГ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТИ
ЧАСТЬ 1
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОНИТОРИНГА, КОНТРОЛЯ И
УПРАВЛЕНИЯ (РЕГУЛИРОВАНИЯ) ПРОЦЕССОВ
НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ
Лекция 1
Месторождения нефти и газа как объекты мониторинга
контроля и управления
1. Месторождения нефти и газа как объекты мониторинга,
контроля и управления
1.1. Геолого – технический комплекс
Залежь нефти и газа, введенная в разработку, представляет собой
неразрывное целое, состоящее из двух компонент:
1. геологической (залежь углеводородов - УВ);
2. технологической (система разработки - совокупность скважин и
промысловых сооружений).
Геологическая и технологическая компоненты в совокупности
представляют геолого - технологический комплекс (ГТК)
ГТК
Залежь УВ.
Геологическая
Компонента
Система разработки.
Технологическая
компонента
Рис.1.
1
2
Структурные уровни организации ГТК
Уровнями организации геологической компоненты ГТК являются:
1. Уровень элементарных составляющих горной породы.
2. Уровень произвольного геологического тела- образец горной породы.
3. Уровень прослоя (ограниченная часть пласта).
4. Уровень пласта, горизонта.
5. Уровень крупной части продуктивного пласта(горизонта, залежи,
эксплуатационного объекта) – водонефтяная, чисто нефтяная часть
залежи, газовая шапка и т.д.
6. Уровень , где в качестве объекта рассматривается залежь
(эксплуатационный объект) в целом.
Способы представления системы:
1. Множественное (система рассматривается как некоторое множество объектов).
2. Иерархическое ( когда выделены структурные уровни подсистем).
3. Целостное (рассматривается вся система в целом).
4. Функциональное(система рассматривается как некоторое множество функций для
достижения определенной цели либо множества целей).
5. Процессуальное (систему можно рассматривать как совокупность некоторых состояний
объекта, сменяющих друг друга во времени.
Технологическая компонента включает ряд подсистем - подсистема
скважин, подсистема промыслового сбора, транспорта и
подготовки нефти и газа, технического водоснабжения и т.д.
Уровнями организации технологической компоненты
подсистемы скважин являются:
1. Уровень, на котором объектом выступают одно либо группа
перфорационных отверстий, вскрывающих отдельный прослой.
2. Уровень призабойной зоны скважины, соответствующий пласту
(горизонту).
3. Уровень, на котором в качестве объектов выступают группы
скважин, расположенные в пределах зон с разной
продуктивностью.
4. Уровень участков самостоятельной разработки либо всего
месторождения в целом.
Уровни технологической компоненты объекта выступают во
взаимосвязи с элементами геологической компоненты (скважинапризабойная зона скважины, группа скважин – часть пласта и т.д.).
Элементы технологической компоненты подсистемы скважин
определенного структурного уровня часто называют объектами
разработки.
3
Функциональное представление элементов ГТК
Элементы ГТК любого иерархического уровня (объекты разработки)
характеризуются многими свойствами.
Схема функционального представления элементов ГТК :
1. Уровень – цель (задача) – список свойств ( X1,Z1 ) – замеры(оценки)
(X1*, Z1* )
2. Уровень - цель (задача) – список свойств ( X1,X2, Z1,Z2 ) – замеры (оценки)
(X1*, Z1*, X2*,Z2*)
. . . . . . . . . . . . . .
N. Уровень - цель (задача) – список свойств (X1,X2,…,XN, Z1,Z1,…,ZN )
– замеры(оценки) (X1*,X2*,…,XN*, Z1*,Z2*,…,ZN*)
Z1,Z2,…,ZN - системные (интегральные) свойства элементов ГТК.
4
Процессуальное представление элементов ГТК
1975
1980
1985
1990
1995
2000
Годы
5
Представление (модель) объекта разработки
6
t
Xt
Ut
*
*
Объект
разработки
Yt
*
F ( S ,U , X , t )
Рис. 3
*
*
*
X t ,U t ,Yt
S*
- Замеры (оценки) технологических параметров объекта разработки.
- Замеры (оценки) геологической компоненты объекта разработки.
F ( S ,U , X , t ) - Модель (оператор) объекта разработки.
t
- Вектор неконтролируемых случайных возмущений.
Объект разработки – элемент ГТК подсистемы скважин определенного
структурного уровня