Використання теорії категорій для діагностики свердловин при їх консервації та ліквідації
Аналіз інформаційних потоків, що описують основні причини консервації та ліквідації нафтогазових свердловин. Особливості використання теорії категорій для діагностики свердловин та прийняття рішень щодо їх подальшого використання в експлуатації.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 29.09.2018 |
Размер файла | 51,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Використання теорії категорій для діагностики свердловин при їх консервації та ліквідації
В.М. Юрчишин
Аннотация
Выполнен анализ информационных потоков, описывающих причины консервации и ликвидации нефтегазовых скважин. Для диагностики скважин и принятия решений по их дальнейшему использованию в эксплуатации предложено использовать теорию категорий, которая дает возможность определять свойства множества, описывающего нефтегазовый объект, через внешние связи с другими множествами
Annotation
In given paper the analysis is done for information flows, which are describing the causes of conservation and cessation of oil bores. For bores diagnosis and decisions making of their further use is proposed a Category Theory as a tool for describing a properties sets of oil and gas object in interconnections with other information's sets
Важливе значення для підвищення ефективності виробництва має консервація нерентабельних свердловин з подальшим компенсуванням видобутку вуглеводнів за рахунок буріння нових свердловин.
Аналіз літературних джерел [ 1-11] свідчить, що до категорії свердловин, які підлягають тимчасовій консервації, відносяться:
1. Розвідувальні свердловини з яких одержано промисловий приплив нафти або газу на розвідувальних площах та на нових ділянках родовища до закінчення їх облаштування і введення в промислову або дослідну експлуатацію.
2. Розвідувальні свердловини, пробурені за контуром нафтогазоносності, якщо їх надалі можна використовувати в якості нагнітальних або п'єзометричних при розробці родовища.
3. Нафтові і газові свердловини, що не викликають дегазації або передчасного обводнення покладу, експлуатацію яких тимчасово припинено.
4. Нафтові свердловини, з яких отримано приплив нафти низької якості при обмеженні її видобутку на окремій ділянці покладу.
5. Нафтові і газові свердловини, експлуатацію яких припинено з метою дотримання вимог протипожежної і санітарної охорони, а також свердловини, що розташовані в межах населених пунктів.
6. Нафтові і газові свердловини, які обводнились в процесі експлуатації, але можуть бути використані в якості нагнітальних або п'єзометричних при подальшій розробці родовища.
7. Високообводнені і малодебітні свердловини, експлуатація яких в даний період невигідна, при умові, що тимчасова консервація не позначиться на погіршенні стану розробки родовища в цілому.
Консервація всіх названих свердловин повинна проводитись так, щоб була можливість повторного введення їх в експлуатацію або проведення в них будь-яких дослідницьких, ремонтних та інших робіт. Якщо це неможливо - свердловини підлягають ліквідації.
Всі свердловини, які пробурені на території України, підлягають ліквідації в залежності від їх категорії.[1-3,6-9]
До першої категорії відносяться такі пошукові і розвідувальні свердловини: консервація нафтогазовий свердловина
1. Розвідувальні та оцінювальні свердловини, що виконали своє призначення і виявилися після буріння непродуктивними.
2. Свердловини, що не розкрили проектного горизонту і не доведені до проектної глибини за геологічних або тектонічних причин.
3. Свердловини, які не розкрили проектного горизонту, але доведені до проектної глибини, або не доведені до проектної глибини, але розкрили проектний горизонт якщо при подальшому заглибленні виникли ускладнення, ліквідація яких неможлива при даній конструкції свердловин, технології буріння та бурового обладнання, що застосовується.
4. Свердловини з яких при випробуванні одержано незначні припливи нафти, газу, мінеральних і геотермальних вод на родовищах, запаси яких в усіх горизонтах віднесено в установленому порядку до забалансових.
5. Свердловини, що дали при випробовуванні горизонтів нафту або газ, а із лежачих вище - воду, якщо повернення на нижній продуктивний горизонт (з метою його експлуатації) неможливе з технічних причин, а подальші роботи на свердловині признані економічно недоцільними.
6. Свердловини, що дали припливи нафти і газу, але експлуатація яких при промисловій розробці родовищ нерентабельна і використання цих свердловин не передбачено проектом розробки.
До другої категорії свердловин відносяться:
1. Видобувні свердловини, які пробурені з метою видобутку нафти і газу, але виявилися сухими або водяними, а також видобувні оцінювальні свердловини, що виконали своє призначення.
2. Свердловини нагнітальні, спостережні, видобувні на йодобромні, мінеральні, геотермальні та інші води, а також свердловини, пробурені для скидання промислових стічних вод та інших відходів, для експлуатації підземних сховищ і виявилися в несприятливих екологічних умовах.
До третьої категорії відносяться всі свердловини, які підлягають ліквідації з таких технічних причин:
1. Внаслідок неякісного проведення або аварії при бурінні чи випробовуванні.
2. в результаті аварії в процесі експлуатації, при поточному або капітальному ремонті експлуатаційної свердловини.
3. Пробурені для глушіння відкритих фонтанів, що виникли в процесі будівництва або експлуатації, які після виконання свого призначення неможливо використати з іншою метою.
До четвертої категорії відносяться такі свердловини:
1. Видобувні свердловини після повного обводнення пластовою водою продуктивного горизонту.
2. Видобувні свердловини при пониженні по них дебіту нафти й газу до границі рентабельності через виснаження або обводнення продуктивного горизонту.
3. При припиненні приймальності нагнітальних свердловин, свердловин на підземних сховищах газу і свердловинах, призначених для скидання промислових вод; неможливості або економічної недоцільності відновлення їх приймальності.
4. При пониженні дебіту води в гідротермальних, йодобромних, і водяних свердловинах до границі рентабельності.
5. При відсутності необхідності подальшого використання спостережувальних, оцінювальних і нагнітальних свердловин на родовищах і підземних сховищах згідно висновку науково-дослідної організації, яка здійснює авторський нагляд за розробкою родовища.
6. Нафтогазові свердловини, які вибули з експлуатації через порушення обсадних колон внаслідок корозії, на яких проведення ремонтно-відновлювальних робіт технічно неможливе або економічно недоцільне.
До п'ятої категорії відносяться свердловини:
1. Розташовані в заборонених зонах (полігони, водосховища, населені пункти, промислові підприємства тощо).
2. Свердловини, що підлягають ліквідації після стихійного лиха, коли виключається можливість подальшого будівництва або експлуатації.
3. Свердловини спеціального призначення, що виконали свої функції.
4. Свердловини, що пробурені для проведення дослідних і дослідно-промислових робіт для випробування різних методів підвищення нафтовилучення і газоконденсатовилучення пластів або вилучення бітумів та виконали своє призначення.
5. Параметричні, пошукові або розвідувальні свердловини, закладені першими на нових, слабо вивчених площах, доведення яких до проектної глибини неможливе в результаті невідповідності фактичних геологічних умов закладених в проекті.
6. Свердловини, які ліквідуються внаслідок ускладнень, викликаних причинами геологічного характеру не з вини виконавців робіт або проектної організації.
До шостої категорії відносяться такі нафтогазові свердловини :
1. Свердловини, які законсервовані в очікуванні організації промислу, в тому числі зараховані до складу основних фондів, якщо консервація перевищує 10 років, а введення цих площ в найближчі 5-7 років планами підприємств не передбачається.
2. Свердловини, використання яких як видобувних неможливе в зв'язку з невідповідністю умовам експлуатації, конструкції, діаметра і корозостійкості експлуатаційної колони, неякісного або неповного цементування обсадних колон.
Ліквідації свердловин повинні передувати необхідні ізоляційні роботи з метою дотримання вимог охорони надр. Свердловини всіх названих категорій, за винятком непродуктивних розвідувальних, пошукових, параметричних та опорних, які обсаджені трубами і розкрили водоносні пласти, ліквідуються з підняттям обсадної колони і наступним заливанням стовбура свердловини цементним або глинистим розчином та обов'язковим цементуванням устя свердловини.
Отже, аналіз інформаційних потоків свідчить, що навіть після тимчасової консервації та ліквідації свердловин в пластах залишається значна частина вуглеводнів, тому важливою є розробка методики для діагностики свердловин при їх консервації та ліквідації.
Для інформаційного опису нафтогазових об'єктів можуть використовуватися моделі різного ступеню складності, тому для надійності методів діагностування таких об'єктів використовують модульний підхід, який вимагає використання теорії множин [12], де властивості множин визначаються через властивості його елементів.
Для того, щоб визначити властивості множини, що описує нафтогазовий об'єкт через зовнішні зв'язки з іншими множинами, пропонуємо використати теорію категорій [13, 14].
Одним з основних понять теорії категорій є поняття функції або відображення, які використовуються замість теоретико-множинного відношення належності як основний блок математичних конструкцій і виразів математичних об'єктів.
Використання поняття категорії дає можливість розглядати нафтогазові об'єкти як множини і стрілки, що зв'язують ці об'єкти. Тобто замість слова “функція” будемо використовувати більш нейтральне слово “стрілка” (або “морфізм”).
Введення поняття стрілки дає можливість переформулювати стандартні теоретико-множинні конструкції мовою стрілок таким чином, щоб їх поняття, визначені в термінах внутрішньої структури відношення належності елемента множині, охарактеризувати в термінах зовнішніх зв'язків цієї множини з іншими множинами, зв'язків, що виражаються функціями.
Це приводить до поняття універсальності і поняття границі, які охоплюють по суті ці побудови в категоріях.
Аналіз інформаційних потоків, на основі яких приймається рішення про заміну свердловин в процесі експлуатації нафтогазового родовища, дає можливість за допомогою теорії категорій задати ефективний порядок заміни свердловин наступним чином:
N - максимальний видобуток нафти, монострілки в даній NonSet-категорії означають порядок заміни свердловин наведений вище, тобто функції, за рахунок яких розмірність об'єкта N не змінюється.
З аналізу інформаційних потоків, які описують причини ліквідації свердловин випливає. що якщо всю універсальну множину свердловин позначити через Е, а через Аі (і=1,…,6) - відповідні категорії свердловин, то ми одержимо, що наступна NonSet-категорія має місце:
Звідси висновок, що всі Аі - утворюють повну групу множин, тобто і , при і j. Іншими словами, множини Аі є класами еквівалентності в множині Е, які між собою не перетинаються, тобто якщо хА1, то хАі(і=2,…,6), де х - довільно вибраний критерій.
Сучасний рівень пізнання процесів, що проходять в пластах, підтверджує думку про рухомість деякої частини залишкових вуглеводнів в покладі і прагнення її до консолідації в новий поклад. Це дає підставу допускати, що під дією природних сил такий процес в часі може виявитися надзвичайно тривалим. Тому виникає природне питання: чи не можна штучно прискорити цей процес, скоротити час формування нового покладу до термінів, які допустимі до повторної розробки родовища.
Нехай d - поклад після експлуатації зі залишком вуглеводів, c - сформування нового нафтового покладу, тоді виникає питання, чи існує такий метод (стрілка h), при якому вдасться сформувати новий нафтовий поклад без проміжних етапів, що виникають при природному формуванні:
Актуальність проблеми переформування розроблених покладів і можливість їх повторного залучення в розробку визначається все ще низькими значеннями коефіцієнта нафтовіддачі. В середньому по всьому світі його значення нижче 0.5, тобто більше половини розвідних запасів після завершення розробки залишається в надрах.
На категорному рівні це означає знаходження функції g; такої, що
і має місце наступна комутативна діаграма в Set з монострілками:
AC, BD i f(x)=g(x) для хА.
Тобто емпірично елементи із множини С (нафтове родовище) можна розбити на три наступні класи:
хА;
хА, але g(x)B;
хА i g(x)B.
З точки зору теоретичної оцінки величини й розподілу залишкових запасів слід відзначити, що процеси, які відбуваються при перефоматуванні виснажених покладів, залежать від розподілу залишкових вуглеводнів в колекторі по площі, товщині та від таких термодинамічних параметрів: пластового тиску, температури і кількості розчиненого газу при припиненні розробки. Всі ці характеристики визначають стан залишкових вуглеводнів в пласті.
Отже, використання теорії категорії при прийнятті рішення про можливу консервацію або ліквідацію свердловин дає можливість значно ґрунтовніше приймати необхідне рішення.
Література
Довідник з нафтогазової справи /За заг. ред. докторів технічних наук В.С.Бойка, Р.М.Кондрата, Р.С.Яремійчука.- К.: Львів, 1996. - с.620.
Справочное руководство по проектированию разработки и експлуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти / Р.С.Анриасов, И.Т.Мищенко, А.И.Петров и др.; Под общ. ред.Ш.К.Гиматудинова.-М.: Недра, 1983. - 455 с.
Бойко В.С. Розробка та експлуатація нафтових родовищ. - К.: ІСДО, 1995. - 496 с.
13.Gurses B., Helander D.P. Shape Factor Analysis for Polipheral Water-flood Prediction by the Channel Flow Technique. «Producers Mounthly», 1967, N 4, p. 2-31.
Forres S.R., Salazar J. T., Rosales C.P. Calculation of Shape Factors in Two - Dimensioal Fluid-Injection Model. «Oil and Gas Journal», September, 1970, p. 61-65.
Ковалев В.С. Расчет процесса заводнения нефтяных залежей. М.: Недра, 1970. - 137 с.
Сургучев М.Л., Ковалев В.С. Метод определения влияния параметров сетки скважин на показатели заводнения и конечную нефтеотдачу пласта //Нефтяное хозяйство, 1965, № 10. - С. 31-36.
А.К. Курбанов, И.Ф. Куранов, Б.В. Шалимов и др.Гидродинамические расчеты вытеснения нефти и водой в системе скважин в слоистом пласте с наклонным водо-нефтяным контактом. - В кн. «Теория и практика добычи нефти». М.: Недра, 1971. - С. 56-71.
Извлечение нефти из выработаних залежей после их переформирования. Еременко Н.А. и др. М.:ВНИИОЭНГ, 1978. - С. 60
Мирчник М.Ф., Мирзаджанзаде А.Х., Желтов Ю.В. и др. Физико-геологические проблемы повышения нефтегазоотдачи пластов. - М.: Недра. - 1975.- 305 с.
Юрчишин В.М. Оцінка якості інформації при опису нафтогазовидобувної предметної області // Методи та прилади контролю якості. -2000- № 5. - С. 39-42.
Мотрук В.М., Яковин С.В., Процюк В.Р., Юрчишин В.М.// Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. -2 000, №37 (том 8). - С. 212 - 218.
Букур.Н., Деляну А. Введение в теорию категорий и функторов. -М.: Мир, 1972. - 254 с.
Цаленко М.Ш., Шульгейфер Е.Г. Основы теории категорий. - М.: Высш. шк, 1974.- 235 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проектування морської нафтогазової споруди. Визначення навантажень від вітру, хвилі та льоду. Розрахунок пальових основ і фундаментів. Технологічні режими експлуатації свердловин. Аналіз єфективності дії соляно-кислотної обробки на привибійну зону пласта.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 26.10.2014- Характеристика і вибір вибійних двигунів та установок для проведення капітального ремонту свердловин
Методи підвищення продуктивності пластів, способи ізоляції і обмеження притоків пластових вод у свердловини. Аналіз конструкцій мобільних бурових установок для підземного ремонту свердловин. Експлуатаційна характеристика гвинтового вибійного двигуна.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 15.09.2013 Технологічний процес заглиблення свердловин. Вимірювання ваги бурового инструменту та осьового навантаження на вибої свердловини. Вибійні пристрої і автоматичні регулятори подачі долота. Пневматичне керування буровими установками, шинно-пневматичні муфти.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 11.03.2010Аналіз комплексу обладнання для експлуатації свердловин фонтанним способом. Основні деталі і вузли фонтанної арматури. Методи боротьби з відкладанням солей і парафіну при видобутку флюїду. Розрахунок штуцера та корпуса. Забезпечення охорона праці.
курсовая работа [55,7 K], добавлен 15.02.2012Системи збору нафти, газу і води на нафтових промислах. Необхідність зменшення втрат вуглеводнів при зборі нафтопромислової продукції. Розробка та застосування групових напірних герметизованих систем збору. Вимір нафтопромислової продукції свердловин.
контрольная работа [192,6 K], добавлен 28.07.2013Гігієнічні вимоги до якості питної води з підземних джерел та показники її якості. Захист та охорона вiд забруднення джерел питного водопостачання. Функціонування водозабiрних споруд пiдземних вод. Причини зменшення продуктивності водозабірних свердловин.
реферат [2,9 M], добавлен 01.12.2010Аналіз існуючих систем контролю параметрів свердловин, які експлуатуються за допомогою ШГНУ. Розробка конструкції чутливого елемента давача навантаження. Обробка масиву результатів вимірювання давача переміщення. Аналіз інтегральних акселерометрів.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 25.06.2015Особливості конструкції та умови експлуатації водно-повітряних теплообмінників з біметалічними трубами. Основні переваги використання такого типу труб у якості елементів нагріву. Визначення теплової потужності та економічної ефективності теплообмінника.
курсовая работа [630,4 K], добавлен 20.10.2012Класифікація інформаційних технологічних систем, задачі технологічної підготовки виробництва, що розв'язуються за допомогою математичного моделювання. Аналіз інформаційних зв'язків в технологічних системах виготовлення деталей та складання приладів.
курсовая работа [40,9 K], добавлен 18.07.2010Види буріння та їх основна характеристика. Поняття про вибухові речовини. Первинне та вторинне підривання. Характеристика деяких вибухових речовин. Вибір способу механізації бурових робіт в конкретних умовах. Буріння свердловин в масиві гірських порід.
лекция [23,5 K], добавлен 31.10.2008Підвищення ефективності гальмування поліпшенням умов взаємодії коліс з гальмівними колодками і рейками завдяки розвитку теорії і використання нових науково обґрунтованих технічних рішень. Зниження інтенсивності зношування елементів гальмівної системи.
автореферат [2,2 M], добавлен 11.04.2009Аналіз та визначення та опис дослідження корсету. Розробка технічних рішень, що вирішують поставлену проблему. Обробка виробу, використання сучасної швейної фурнітури. Моделювання шаблону корсета методом розрахунків. Зняття мірок, розкрій та пошиття.
контрольная работа [749,9 K], добавлен 01.06.2016Характерні риси та типове використання мартенситностаріючих сталей. Використання в ядерній діяльності. Машини для завантаження та вивантаження ракетного палива - використання, запобіжні заходи. Реакційні посудини, реактори та змішувачі. Види реакторів.
контрольная работа [649,9 K], добавлен 05.04.2016Впровадження інформаційних технологій у процес технічного обслуговування виробництва. Аналіз показників та їх організаційно-економічна та фінансова характеристика. Використання нових форм автоматизації та механізації складських приміщень на підприємстві.
курсовая работа [119,8 K], добавлен 17.03.2015Визначення загартованого скла, його основні властивості, як будівельного матеріалу, основні стадії та особливості виробництва, а також його використання в дизайні офісів та суспільних будинків. Порівняльна характеристика загартованого скла та звичайного.
реферат [17,7 K], добавлен 03.01.2010Технології народного господарства на підприємствах м. Рівне. Сировинні ресурси (матеріали, енергія, вода) і їх використання в промисловості. Очисні та водозабірні споруди, слюсарні та столярні майстерні, завод залізобетонних виробів і конструкцій.
реферат [24,1 K], добавлен 26.09.2009Призначення та використання спеціалізованих підприємств з ремонту холодильного обладнання. Технічна характеристика приладів для зберігання і замороження продуктів. Особливості та електричне устаткування холодильників. Дефекти і причини виникнення.
дипломная работа [638,0 K], добавлен 19.10.2012Розгляд основних характеристик біоетанолу та методів його отримання. Гідратація етилену, спиртове зброджування, гідроліз целюлозовмісної сировини, застосування первапорації. Перспективи використання, напрямки виробництва біоетанолу як палива в Україні.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.04.2013Визначення коефіцієнта використання матеріалу, потреби металу на програму у натуральному виразі та економічну доцільність процесу виготовлення заготівки. Технології ливарного виробництва. Використання штампування у масовому і серійному виробництві.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 08.12.2014Візитки як вид поліграфічної продукції, колірні рішення при їх розробці. Використання кольору відповідно до його значення та характеристики. Колірні засоби для створення гармонії у візитках, відповідність кольору до середовища використання візиток.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 11.10.2015