Гиматудинов Ш.К. (ред.) Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти

Подождите немного. Документ загружается.

Система

автомобильных дорог

Для нефтяных месторождений проектируют дороги различного типа.

В период разбуривания месторождения,

также

начальный период

его

обустройства

для

подъезда

строящимся нефтепромысловым объектам

площадкам

кустов используют сравнительно дешевые лежневые дороги.

Постоянно

действующие автодороги необходимо подвести

большинст-

ву нефтепромысловых объектов. Затраты

на

строительство дорог

могут

быть

весьма значительны. Например,

условиях Западной Сибири,

где

приходится

проводить трудоемкие

дорогостоящие работы

по

выторфовыванию, замора-

живанию,

разработке грунтовых карьеров, созданию насыпей

дорожных

покрытий,

перевозке грунта

и т. д.,

стоимость

1 км

дороги может доходить

до

1 млн. руб.

Поэтому

сети автомобильных дорог необходимо проектировать совместно

другими технологическими системами.

Классификация технологических систем обустройства

В технологический комплекс объединяют технологические установки,

рас-

положенные

на

одной площадке. Различают начальные, конечные

промежу-

точные технологические комплексы

(НТК, КТК, ПТК).

Системы

по

числу промежуточных технологических комплексов подраз-

деляют

на

несколько типов.

Нулевой

тип —

продукция начального технологического комплекса посту-

пает непосредственно

на

конечный технологический комплекс.

Первый

тип —

продукция каждого начального технологического комплек-

са проходит

не

более

чем

через один промежуточный комплекс.

Второй

тип —

продукция каждого начального технологического комплек-

са проходит

не

более

чем

через

два

промежуточных технологических

ком-

плекса.

В общем виде

к г-у (г=0, 1, 2, 3, ...)

типу относят системы,

которых

продукция

каждого начального технологического комплекса проходит

не бо-

лее

чем

через

промежуточных технологических комплексов, причем суще-

ствует

по

крайней мере один начальный технологический комплекс, продукция

которого проходит ровно через

промежуточных технологических

ком-

плексов.

Примерами

различных типов технологических систем

могут

быть следую-

щие

объекты.

Система сбора

транспорта нефти

нефтяного газа первого типа:

НТК

—

куст скважины

замерной установкой, ПТК

—

комплексный сборный

пункт, КТК

—

центральный пункт сбора

(ЦПС).

Система сбора

транспорта нефти

нефтяного газа второго типа:

НТК

—

куст скважин, первый ПТК

—

замерная установка, второй ПТК

—

дожимная

насосная станция, КТК

—

ЦПС.

Система поддержания пластового давления первого типа: НТК

—

водоза-

борная

станция, ПТК

—

кустовая насосная станция, КТК

—

куст нагнетатель-

ных скважин.

Система электроснабжения второго типа: НТК

—

подстанция

220/110/35/6

кВ,

первый ПТК

—

подстанция

110/35/6

кВ,

второй ПТК

—

подстанция

35/6 кВ,

КТК

—

потребитель электроэнергии (дожимная насос-

ная

станция, кустовая насосная станция, куст добывающих скважин, куст

нагнетательных скважин).

Эта классификация позволяет

все

различные системы, относящиеся

к од-

ному

тому

же

типу, описывать одной

и той же

экономико-математической

моделью. Системы первого типа

могут

быть описаны одноэтапной задачей

размещения,

системы второго типа

—

двухэтапной задачей размещения

и т. д.

Поэтому

этими моделями

(и их

разновидностями)

могут

быть описаны

все

основные

технологические системы,

что

позволяет применять идентичные

ме-

тоды оптимизации

для

поиска оптимальных проектных решений.

381

ВЫБОР ПРОЕКТА ГЕНЕРАЛЬНОЙ СХЕМЫ ОБУСТРОЙСТВА

Все технологические системы обустройства тесно взаимосвязаны. Система

поддержания пластового давления зависит от технологической схемы сбора

транспорта нефти. Схемы автомобильных дорог и линяй электропередачи

зависят от размещения объектов систем сбора и ППД: дороги и линии элек-

тропередач должны быть подведены к центральным пунктам сбора, дожим-

ным

и кустовым насосным станциям, комплексным пунктам сбора, замерным

установкам и т. д.

В настоящее время в отечественной практике принято проводить магист-

ральные трубопроводы в одном коммуникационном коридоре с автодорогами.

Это объясняется эксплуатационными удобствами.

Решение

задачи выбора варианта проекта генеральной схемы обустрой-

ства нефтепромысла необходимо проводить при комплексном рассмотрении

основных систем обустройства, учитывая их взаимодействие и взаимосвязь.

Одной из важнейших особенностей нефтедобывающей промышленности

является зависимость инженерных решений по обустройству нефтепромыслов

от множества местных условий. Так, при проектировании обустройства необ-

ходимо каждый раз заново решать не только вопрос о выборе той или иной

системы сбора, ППД, систем электроснабжения и дорог, но и заново опре-

делять наиболее экономичные параметры

всех

элементов выбранных систем.

На

выбор проектных решений влияют размеры промыслов, число скважин,

дебит и приемистость их, расстояние, на которое транспортируют нефть и

газ, свойства нефти и воды, природные условия.

Экономические

показатели зависят от размещения технологических ком-

плексов,

а также конфигурации нефтесборных сетей, разводящих водоводов,

автодорог, линий электропередачи.

Для математического описания задачи проектирования генеральных

схем

промыслового обустройства необходимо создание системы экономико-матема-

тических моделей.

Критериями

оценки проектов

могут

быть капитальные затраты, приведен-

ные затраты, металлозатраты, протяженность коммуникаций и ряд

других,

т. е. любой рассчитываемый показатель проекта может быть выбран в ка-

честве критерия.

В процессе разбуривания и эксплуатации нефтяного месторождения

уточ-

няются основные геологопромысловые характеристики нефтяной залежи, свой-

ства нефти и нефтеотдача продуктивных пластов. Следовательно, необходимо

корректировать проект в любой необходимый момент времени, т. е. осущест-

влять динамическое проектирование.

Для решения этих проблем была создана Система проектирования гене-

ральных

схем

обустройства на ЭВМ, математическое обеспечение которой

позволяет сочетать разнообразные методы оптимизации и методы имитации.

Это

дает

возможность использовать опыт проектировщика в

случаях,

когда

решение не может быть получено формальными методами. Причем процесс

обустройства рассматривается в динамике с

учетом

его предыстории.

ОСНОВНЫЕ

ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

МЕТОДЫ

ОПТИМИЗАЦИИ

Основные технологические системы обустройства и их классификация

позволяют сформулировать экономико-математические модели задач проек-

тирования

генеральных

схем

обустройства этих систем.

Динамические задачи размещения

Введем

следующие обозначения:

У={1, 2, ..., п] — множество начальных технологических комплексов

(НТК),

места расположения которых считаются

заданными;

/={1,

2 т) — множество возможных мест размещения промежу-

точных технологических комплексов

(ПТК);

382

т={1,

2, ..., Т) — множество лет планового периода Т;

ft—\

— стоимость транспортировки в момент времени

<ет количества продукции хц t, направляемой

этот момент времени от /-го НТК (/^У) к t'-му

ПТК;

Цц — производительность /-го НТК (/еУ) в момент

времени £ет;

си, Hi t — нижнее и верхнее ограничения по мощности xt t

i-то ПТК;

gi I ^, x,-

xi t I — стоимость переработки продукции в момент вре-

мени

/ет в i-м ПТК (fe/).

Одна из возможных экономико-математических моделей одноэтапной ди-

намической

задачи размещения, в которой в качестве критерия выбраны сум-

марные за период планирования производственные и транспортные затраты,

может быть сформулирована следующим образом:

™J»

2 2

(2 *'/**'/')+«"(2

*".*")]

при

условиях

*щ =

яп.

/е

Функции

затрат

имеют

(в/

следующий вид:

It, если

]

)

—l

<—l

если 2

s=l

где

Ciji

— затраты на строительство коммуникаций

между

t'-м ПТК и /-м

НТК,

осуществляемые один раз за период планирования и не зависящие от

объема перевозок; сц

— затраты на транспортировку единицы продукции;

З&З

коэффициент

дисконтирования в момент времени tet.

/t-l Ч

Eit\

ts- x

s=l

t—

+ M/ ,)I,

sign(x,-

), если 2 x

s=l

f—1

если 2 */s>0,

«=i

где Di — затраты на строительство t-го ПТК, осуществляемые один раз за

период планирования и не зависящие от объема перерабатываемой продук-

ции;

ki — затраты на переработку единицы продукции в i-м ПТК.

Одноэтапные

динамические задачи размещения используют при проекти-

ровании

генеральных

схем

обустройства технологических систем* первого типа.

Разработаны

алгоритмы решения различных классов задач размещения,

также специальные алгоритмы для решения задач, которые часто встреча-

ются при проектировании генеральных

схем

обустройства.

Для технологических систем второго и более высоких типов разработаны

модели многоэтапных динамических задач размещения. Для решения этих

задач применяют аппроксимационно-комбинаторный метод. Алгоритмы реше-

ния

построены на последовательном применении модифицированного алгорит-

ма последовательных расчетов.

Динамические

задачи размещения с

учетом

коммуникаций

Кроме

введенных обозначений используем следующие:

Q={1,

2,...,

N)—множество конечных технологических комплексов

(КТК),

места расположения которых считаются заданными;

Ui(.Wi) —полный граф возможных коммуникаций, заданный на мно-

жестве Wi=y\)J с функциями стоимости на ребрах

—полный

граф возможных коммуникаций, заданный на мно-

жестве

=]\]Q

с аналогичными функциями стоимости

на

ребрах.

Пусть юс/ подмножество ПТК, которые

будут

построены за период пла-

нирования

Т. Si(yiJ(o)—древовидная сеть (подграф графа

^(И

,)),

которая

будет

построена за отрезок времени [1, Г] и связывает множества НТК У

подмножеством ПТК <о. Через Ci(si(y|J<B)) обозначим суммарные затраты

на

строительство сети Si и на транспортировку в течение периода Т продук-

ции

НТК по этой сети до подмножества ПТК <о. Эти затраты подсчитывают

ПО

ФУНКЦИЯМ Cij I 2^

ijs>

Xljt

Аналогичным образом определяют сеть S2(coUQ) и ее стоимость

(UQ)]

Пусть g(<o)—суммарные затраты на строительство ПТК на подмноже-

стве и и на переработку в течение периода планирования продукции на этих

ПТК.

Затраты g(a>) подсчитывают по функциям g/м 2 *»

*•

" ]>

этом

могут

быть учтены затраты на подведение дорог к ПТК.

384

Через Я(ш) обозначим минимальные затраты, связанные с осуществле-

нием

варианта со размещения ПТК:

Р(<о)

= min {c

[

при

условии полной доставки продукции от множества НТК У до множества

ПТК

со и переработанной продукции от множества ПТК <о до множества

КТК

Q, а также с

учетом

ограничений по мощности ПТК.

Тогда задача размещения с

учетом

коммуникаций заключается в нахож-

дении такого подмножества ПТК ас/, для которого

Р(о)

= min Я (и),

сое/

Для решения поставленной задачи применяют аппроксимационно-комби-

наторный

метод, при этом используют алгоритмы решения динамических за-

дач размещения и алгоритмы решения нелинейных задач построения опти-

мальных

структур

сетей. Приведенную модель динамической задачи разме-

щения

учетом

коммуникаций используют при проектировании генеральных

схем

для технологических систем первого типа. Для технологических систем

других

типов разработаны модели многоэтапных динамических задач разме-

щения

учетом

коммуникаций, которые решаются последовательным исполь-

зованием указанных алгоритмов.

Задачи построения нефтепромысловых сетей

различного назначения

При

проектировании генеральных

схем

промыслового обустройства необ-

ходимо решить ряд задач построения различных нефтепромысловых сетей:

сбора и транспорта нефти и нефтяных газов, высоко- и низконапорных водо-

водов, дорог, электроснабжения.

Решение

задачи построения нефтепромысловой сети — это решение таких

задач, как выбор оптимальной структуры сети, трассирование отдельных

звеньев, определение динамики ее строительства, расчет различных отдель-

ных звеньев и т. д., обеспечение надежности ее функционирования, а также

увязка данной сети с другими сетями и системами обустройства.

Задача построения оптимальной структуры сети характеризуется

следу-

ющими признаками независимо от типа технологической системы.

1. Древовидный тип получаемой еети, соединяющей множество источни-

ков

сырья с одним или несколькими стоками.

2. Повышение стоимости отдельного звена сети при увеличении потока

сырья по данному соединению. Например, большему потоку нефти по нефте-

проводу должен соответствовать больший диаметр трубы; стоимость авто-

дороги зависит от грузопотока по данной дороге, увеличение нагрузки ЛЭП

ведет

к удорожанию провода, несущих опор и т. д.

3. Необходимость

учета

при выборе оптимальной конфигурации уже по-

строенных или запроектированных участков сети.

Задачу выбора оптимальной конфигурации сети с

учетом

ее характерных

признаков

можно сформулировать в следующей математической постановке.

Задано множество источников У={1, 2, ..., п) с известными мощностя-

ми

bj>0

и множество стоков Q={\, 2, ..., т] с неограниченными возмож-

ностями

потребления.

На

множестве

W=y\jQ

задан полный граф возможных коммуникаций

U{W). Стоимость произвольной коммуникации (ij) равна

ctj(Xij)

=vц

sign(x<j)-f-f

ij*iji

где Xij — величина потока по данной коммуникации,

t>ij,

Uij^Q

— некоторые постоянные коэффициенты.

Требуется построить сеть минимальной стоимости, связывающую источ-

ники

со стоками при условиях полного перетока, т. е. необходимо минимизи-

385

ровать следующий функционал:

= 2 2 К'

при

ограничениях, отражающих условия полного перетока,

Определение параметров модели Ujj и t/^j — самостоятельная задача для

каждой из систем обустройства. Как правило, значения o,j и 1)ц пропорцио-

нальны

длине 1ц данной коммуникации

Vij—vlij,

Uij—Ultj,

где v и О —

константы для данной сети, a Uj определяют с

учетом

неоднородности тер-

ритории и наличия запретных областей для прокладки коммуникаций.

Коэффициенты

v и U отражают специфику данной системы обустройства,

их определяют с помощью специальных алгоритмов.

В общем же случае, когда va и

>1>цф$,

задача представляет собой мно-

гоэкстремальную

задачу

дискретного программирования.

Получение- точного решения методом полного перебора потребовало бы

анализа (n-f-l)"-

«деревьев».

Разработаны алгоритмы точного и приближенного решения задачи.

Алгоритм точного решения основывается на направленном переборе

всех

«деревьев»

и промежуточных

«поддеревьев»

полного графа U{W), в процессе

которого при помощи правил отбраковываются большие группы деревьев и

поддеревьев, в

результате

чего перебор значительно сокращается.

Разработаны также различные алгоритмы нахождения приближенного

решения

с оценкой точности.

л а

дачи

оптимизации

параметров

сети

заданной

структуры

К этим задачам относятся задачи выбора оптимальных значений пара-

метров трубопроводных сетей систем сбора и транспорта нефти и нефтяного

газа, поддержания пластового давления. Оптимизации подлежат типы и диа-

метры

труб,

типы и число насосов и компрессоров. Структура сети и длины

ее участков считаются заданными.

Пусть для каждого начального технологического комплекса (НТК) из-

вестны его производительность и наибольшее давление, под которым может

подаваться продукция от НТК. Для каждого промежуточного технологиче-

ского комплекса (ПТК) задается давление, под которым должна поступать

продукция. Задается также

структура

сети, связывающей НТК с ПТК. Тре-

буется на каждом участие сети выбрать диаметр

трубы

и толщину ее стенки

таким образом, чтобы вся продукция от НТК поступала на ПТК и стоимость

сети была наименьшей. Дадим формальную постановку задачи. Рассмотрим

ориентированное

«дерево»

G. Множество / вершин этого

«дерева»

состоит из

всех

НТК, возможных мест врезок одной

трубы

другую

и ПТК. Ребра

«дерева»

физически представляют собой коммуникации, связывающие верши-

ны

множества /. «Корнем» ve/

«дерева»

является ПТК — потребитель про-

дукции НТК. Каждое ребро

«дерева»

G ориентируется по направлению по-

тока продукции. Можно однозначно определить для каждой вершины

/£/\{v}

(

е/-вершину, в которую

входит

ребро, идущее из вершины t и

для каждого ребра поток Qk, где k — номер вершины, из которой выходит

ребро.

Пусть х(ф,)—давление потока в ср*-й вершине ie/ \{v}, т. е. в той

вершине,

в которую поток непосредственно поступает из z'-й вершины, u(i) —

диаметр,

U—длина

трубы, выходящей из i-й вершины. Тогда давление x(i)

t-й вершине определяется по заранее известным зависимостям

*(О=Я[х(фО,

U, д,,

u(i)].

386

Длина участков U и потоки qt определяются структурой сети и расхо-

дами источников. Поэтому

*(«)=/<[*(ФО.

u(i)\

Анализ показывает, что функция fi[x(qn), u{i)] — возрастающая по пе-

ременной

х(ф,) при фиксированном u(i). Если известно давление в v-й вер-

шине

и если на каждом ребре графа G зафиксировать диаметры

труб

u(i),

то можно определить давление в остальных вершинах множества / по функ-

циям

Стоимость прокладки

трубы

на ребре, выходящем из i-й вершины, явля-

ется функцией диаметра u(i), толщины 6(i) и длины h трубы. Так как U

для каждого te/ фиксирована, а толщина

(i) — функция от наибольшего

давления в

трубе,

то можно записать эту стоимость в виде функции

Стоимость всей сети

будет

Таким

образом, возникает задача среди

всех

значений переменных

«(»•),

\{v), удовлетворяющих ограничениям

x(v) =й„

/).

«(01. t

определить значения, минимизирующие стоимость сети, где a

— давление

на

сборном пункте; 6,- — наибольшее давление на i-м источнике (вершине G),,

te/\{v};

«i—конечное множество стандартных диаметров,

ie/\{v}.

При

проектировании генеральных

схем

обустройства системы сбора и

транспорта нефти и нефтяного газа возникают задачи о расстановке проме-

жуточных технологических комплексов (например, дожимных насосных стан-

ций

и компрессорных станций), о развитии существующих сетей при увели-

чении

расходов и уменьшении давления на НТК. Для решения этих задач

разработаны соответствующие алгоритмы.

Задача трассирования нефтепромысловых сетей

учетом

неоднородности территории

Расположение трасс существенно зависит от неоднородности территории,

учет

которой связан с использованием картографического материала. При

проектировании

генеральных

схем

технологических систем определение струк-

туры

коммуникационных сетей зависит от трасс, которыми связаны объекты.

Поэтому необходимо знать все трассы, соединяющие объекты, и после этого

определять

структуру

сетей. Однако в этом

случае

число решаемых задач

трассирования может составить тысячи.

Эта проблема обычно не возникала при традиционном проектировании,

когда проектировщик, основываясь на своем опыте, намечает два-три вариан-

та трассы, для которых проводят необходимый комплекс исследований на

карте и местности. Затем один из этих вариантов выбирают и объявляют

лучшим.

В Системе проектирования генеральных

схем

обустройства нефтяных

месторождений на ЭВМ для решения задачи трассирования используют раз-

личные алгоритмы и различные модели территории. В зависимости от тоге,

387

какие

решаются задачи, на каком уровне информированности и для какого

месторождения, выбирают те или иные алгоритмы и модели территории.

На

стадии проведения массовых расчетов, когда решают задачи трасси-

рования

коммуникаций

между

любыми двумя пунктами, применяют метод

локальных вариаций. Разработаны различные модификации этого метода,

позволяющие эффективно решать задачи трассирования. При использовании

метода локальных вариаций территорию можно учитывать по-разному, на-

пример:

— всю территорию считают однородной; стоимость проведения единицы

длины трассы принимают равной некоторому среднему значению; однако име-

ются области, через которые трассы проводить не разрешается (озера, бо-

лота, сельхозугодья, поселки, горы, реки и т. д.);

2 — территорию разбивают на части,

каждую

из которых можно считать

однородной; запретные области также

могут

присутствовать.

ЗАДАЧА

ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ГЕНЕРАЛЬНЫХ

СХЕМ

КОМПЛЕКСНОГО

ПРОМЫСЛОВОГО

ОБУСТРОЙСТВА

И МЕТОДЫ ЕЕ РЕШЕНИЯ

Пусть на карте месторождения указаны m точек, в которых возможно

размещение промежуточных технологических комплексов. Пронумеруем все

эти

точки от 1 до т. Получим множество /={1, 2, ..., т),

между

элемен-

тами которого и точками на карте

существует

взаимооднозначное соответст-

вие.

Будем также считать, что эти точки /е/ являются также точками, в ко-

торых возможно ветвление транспортных коммуникаций. (Последнее

утверж-

дение не уменьшает общности и сделано для простоты последующего изло-

жения.

Существенно лишь то, что множество точек возможного ветвления

конечно.)

Введем обозначения:

Шосг/

— подмножество ПТК систем кустования;

«цсг/

— подмножество ПТК системы сбора и транспорта нефти и нефтяного

газа;

ео

<=/

— подмножество ПТК системы поддержания пластового давления;

czJ

— подмножество ПТК системы электроснабжения;

о^с/ — подмножество точек ветвления системы дорог;

(и;

Шз) означает, что подмножества ПТК сое/ получают электроэнергию

от

Шзс:/;

(о;

0)4) означает, что система дорог, связывающая НТК сое/, имеет точки

ветвления со

с/.

Вариант проекта генеральной схемы обустройства, или, короче, вариант

обустройства, может быть представлен в виде вектора

0=(й)О,

СО], Й>2, «3, «4>.

Множество

всех

таких вариантов обустройства {»} обозначим через V.

Очевидно, что это множество конечно и число элементов в нем

\V\=25

Ьт

Обозначим через f(v) некоторый критерий, по которому оценивается ва-

риант чеУ (например, капитальные затраты, приведенные затраты, металло-

емкость и др.). В дальнейшем значение f(v)

будем

называть минимальными

затратами, необходимыми для реализации варианта обустройства не К.

Задача определения оптимального варианта проекта генеральной схемы

обустройства в самом общем виде заключается в определении такого вариан-

та

УоеУ,

для которого

=min

f(v).

Таким

образом, сформулирована задача оптимизации комбинаторного

типа. Эффективность решения этой задачи зависит от ее размерности, т. е.

от величины т и от вида функции f(v).

Сформулируем задачи оптимизации для отдельных подсистем.

388

1. Задача оптимизации системы кустования скважин.

Определить а

с:/ос:/,

Р, К) =

min

о К).

где Яо(«»о)—минимальные затраты, необходимые для реализации варианта

coocz/o, а /о — множество точек, в которых возможно размещение ПТК для

системы кустования скважин.

2. Задача оптимизации системы сбора и транспорта нефти и нефтяного

газа.

Определить aicr/ic/,

Я,

(a,) = min Я,

(со,),

«id/,

где Pi(a>i)—минимальные затраты, необходимые для реализации варианта

Wicr/i,

J\ — множество точек, в которых возможно размещение ПТК для

системы сбора и транспорта нефти и попутного газа.

3. Задача оптимизации системы поддержания пластового давления.

Определить о^с/гс/,

Я,

(о,) = min

Pj(<o

где Pi(v>2)—минимальные затраты, необходимые для реализации варианта

(02<^2i h — множество точек, в которых возможно размещение ПТК для си-

стемы поддержания пластового давления.

4. Задача оптимизации системы электроснабжения.

Определить азс/

сг/,

РЛ«>;

з)= min Я

(а>; ш

где Яз(ю; а>з)—минимальные затраты, необходимые для реализации вариан-

та

Шзс/з,

^з — множество точек, в которых возможно размещение ПТК для

системы электроснабжения, шс/ — все ПТК, получающие электроэнергию от

5. Задача оптимизации системы дорог.

Определить сцс^с/,

(й>;

) = min Я(со;/»

где Р(ш; W4)—минимальные затраты, необходимые для реализации системы

дорог, имеющей подмножество ансЛ точек ветвления и связывающей

неко-

торое фиксированное подмножество ПТК.

Каждая из этих пяти задач является сложной задачей математического

программирования, для решения которой используют перечисленные модели

методы. Решение же задачи оптимизации комплекса этих систем

требует

разработки специальных методов.

Анализ и постановка задач оптимизации комплекса

технологических систем обустройства

Задачу оптимизации системы кустования можно

всегда

рассматривать

как

самостоятельную

задачу,

в некотором смысле изолированную от

всех

остальных подсистем.

Действительно, система кустования связана с проектом разработки неф-

тяного месторождения, с разбуриванием его, с числом и расположением бу-

ровых бригад и другими факторами, не рассматриваемыми в проекте

обустройства. Поэтому вариант системы кустования для внедрения, как пра-

вило,

выбирают исходя из большого числа факторов, не варьируемых в про-

екте обустройства. Обычно обустройство проектируют для какого-либо

фикси-

рованного варианта системы кустования или нескольких вариантов, опреде-

ленных самостоятельно до проектирования обустройства. В

результате

389

расчетов определяют небольшое число проектов системы кустования, для

каждого из которых осуществляется проектирование генеральных схем дру-

гих технологических систем.

Это позволяет записать вариант обустройства в виде вектора

P=((Ol,

С0

, ©3, 0)

т. е. уменьшить его на одну компоненту и считать

Д<»)=/(й>1, 0)2, й)з, 0)

Так

как дороги подводят ко всем ПТК, то

Будем считать, что

Jt—JiUhUh-

Это допущение естественно, так как, во-пер-

вых, множество

JjUhVh

уже может содержать достаточно большое число

элементов и для определения структуры коммуникаций на уровне генераль-

ных схем обустройства этого достаточно, и, во-вторых, структуру коммуни-

каций

всегда можно уточнить при более детальном проектировании, что не

входит в задачу проектирования генеральных схем обустройства.

Таким

образом, везде ниже полагаем /=^/iU^2U^3=A- Для простоты из-

ложения принимаем, что функции Р$(Л$, ЯгСмг),

Рз(<а;

<йз) и /4(0); ац)

<йзс:/,

ы^а). Этого всегда мож-

но

добиться соответствующими доопределениями значений этих функций для

тех подмножеств шс/, для которых они не определены.

Рассмотрим далее некоторые постановки задачи определения оптималь-

ного варианта проекта генеральной схемы обустройства, как задачи ком-

плексной

оптимизации всех входящих в нее систем, делая различные пред-

положения

о характере поведения функции f(v) и о ее связи с функциями

минимальных затрат для соответствующих систем.

Для каждого

ti=(a>i,

0)2, СО3, 0)4) минимальные затраты для соответст-

вующих систем

будут

равны

Pi(coi),

Л>(о>2), Яз(«1иы

; <о

P4(O)IUO)

UU)3;

«4).

Если

значение f(v)=f(aii, «2, о>з, 0)4) не зависит от взаимовлияния тех-

нологических систем, то можно записать:

^(£/)=Р

(ш

)4-Л;(0>2)--М

[

'з(й)1иЮ2; O)3)-4-^4(O)lUu)

UO)3; 0)

Тогда

f(u

) = min f(o),, ш

сй

, (о

) = mln [ЛМ +

со,,

со

, и

с7 ь>1> ь)

, со

С^

Решить

эту задачу полным перебором невозможно при реальных значе-

ниях

\J\, так как общее число вариантов |V|=2

Отметим одно общее свойство функции

/^(й);

<о

(о)';

а'

)^Я

(<в"; а"

если о/сто)", т. е. стоимость системы дорог, проводимой к подмножеству

комплексов

о', не больше стоимости системы дорог, проводимой к подмно-

жеству комплексов to", содержащему в себе все технологические комплек-

сы со'.

Обычно строительство дорог

требует

больших затрат. Поэтому при про-

ектировании

обустройства имеется тенденция к уменьшению общего числа

технологических комплексов. Это происходит за счет сокращения числа тех-

нологических комплексов системы электроснабжения как наиболее дешевой

из

всех рассматриваемых систем. Уменьшение числа |(0з|, хотя и приведет

удорожанию ЛЭП, но если при этом уменьшится общее число технологи-

ческих комплексов |o)iUo)2U<»3l, то это, в конечном итоге за счет удешевле-

ния

системы дорог приведет к удешевлению всей системы обустройства.

В связи с этим можно предположить, что

390