Гиматудинов Ш.К. (ред.) Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти
Подождите немного. Документ загружается.
При
этом
f(o
0
) = min
[Я,К)+ЛК)
+ mla
Я.КО,;
«,)
•+
Ь),,со
2
/
U
+
min P
4
ш
4
С1/
Это несколько уменьшает общее число вариантов v, но оно по-прежнему
велико:
2
3m
<|F|<2
4m
.
Можно
сделать более жесткое предположение относительно <0з, а именно:
)
3lt)2
В этом случае
f (о.) = min [Я, (со,) + Я
2
(о>
2
) + P.foLK; <о.1К) +
+
min
Я
4
(ш,и«в»;
со
4
)].
<о
4
С/
Число всех возможных вариантов уже равно 2
3т
.
Допущение a)3=WiUW2 вполне естественно, так в основном бывает на
практике
и может быть объяснено следующим образом. Коль скоро объекты
<Di
и ш
2
построены и внесены большие затраты на подготовку строительных
площадок, то установка на каждой из них подстанций не приведет к суще-
ственному увеличению затрат и в то же время может удешевить систему
лэп.
Сделаем еще более жесткое ограничение на
структуру
варианта обустрой-
ства:
o)i=co2=ft>3=G),
т. е. на каждой площадке обязательно имеются техно-
логические комплексы всех систем.
Тогда
f(o.) = min [Я, И
+Я
2
(<о)
+Я,(»; се) + min Я
4
(<о;
<о
4
)]=
min [Я (<->) +
+
min
P
4
XK
»
€
)].
«Й
4
С/
где
Р(ш)=Р
1
(<о)+Р
2
(<й)+Рз(<»;
со).
В этом случае число всех возможных вариантов равно 2
2т
.
Это предположение
требует
осторожного использования при решении
конкретных задач. Может показаться, что совмещение объектов сбора и ППД
может привести к уменьшению стоимости дорог и всего обустройства в це-
лом. Однако за счет технологических ограничений в системе сбора и в си-
стеме ППД общее число площадок |<в| может не уменьшиться, тем самым
не
уменьшится стоимость дорог, а число всех технологических комплексов
)н>1|-)-|(О2|
+
|(Оз|=3|<о|
возрастет, что в целом приведет к удорожанию си-
стемы обустройства. Этой постановкой можно пользоваться для месторожде-
ний
небольшой протяженности.
Во всех предыдущих четырех постановках задач сделаем допущение, что
UU
U
Это предположение означает, что для каждого фиксированного варианта
V точками ветвления дорог
могут
быть лишь точки, в которых располо-
жены сами объекты. На уровне разработки генеральных схем это предполо-
жение вполне допустимо, так как, во-первых, в этот период, как правило,
отсутствует
детальная информация о территории и, во-вторых, в случае не-
обходимости схема дорог может быть уточнена на следующем этапе проек-
тирования.
Получим соответственно следующие четыре задачи.
f(v
0
) = min [Я^со,) +Я
2
(«,) +Я
3
(а>
1
и«»
!
; »а)+
со,,
со
2
, co
3
d/
I
V| = 2
3m
391
min
(ЛЮ+ЛЫ+ min P
3
KIK; co
3
)
f (o
0
)
= min
[P,
K) + A,
(со,)
+ P,
(со,
LK;
со,
U<•>„)
+
со,
с/,
«o
2
cz/
-fP^MK;
u.lK)];
f(t<
0
)
=minP(co),
cod/
p
(со)
=
я,
(со)
+ р
г
(со)
+ я
3
(
ш
;
ш
) +
Р*
(<°;
ш
);
и>
=
со,
=
со
2
=
ш
3
=
и>
4
.
В этом
случае
|V|=2
m
.
Пусть значение
f(y)
зависит
от
взаимовлияния технологических систем.
Рассмотрим наиболее распространенный случай взаимовлияния системы
сбо-
ра
и
транспорта нефти
и
нефтяного газа
и
системы поддержания пластового
давления,
для
чего введем функцию
|P(«i) +РЛ">г)' если со,Пш
2
= ф
Л
2
(«,.
»,) =
jp
i2(tOl
,
<о
2
)<ЛК)
+Р,(св
|
),
если со.П^^ф.
Имеется
в
виду,
что
суммарная стоимость строительства
и
эксплуатации
разнородных технологических комплексов уменьшается
при
совмещении
их
на
одной площадке.
Если
в
предыдущих постановках задач везде вместо
Р\(®{)-\-Рз(в>2)
пи-
сать функцию
Pi
z(o)i,
сог), то
получим соответствующие постановки.
При
этом задачи существенно усложняются.
Для их
решения разработа-
ны
алгоритмы разложения (анализа)
и
синтеза задачи проектирования, осно-
ванные
на
применении аппроксимационно-комбинаторного метода.
Общая схема этого алгоритма анализа
и
синтеза следующая.
В
соответ-
ствии
с
аппроксимационно-комбинаторным методом строят аппроксимирую-
щую функцию
{'(V)
такую,
что:
а) ГЫ<М«о);
б)
для f'(v)
имеются алгоритмы определения
не
только оптимального
решения
(O'QSV
и
соответствующего значения
f'(v'
o
)),
но и
всех
решений,
близких
к
оптимальному,
т. е.
имеются алгоритмы определения такого
под-
множества Q(R)cV вариантов обустройства,
что
. если ve=Q(R),
/'(»)>/'
(о'о)+Д,
если
v(£
Й(Я),
где
#3=0
—
некоторое фиксированное число.
Затем определяется 5
0
eQ(#) такое,
что
f (~
0
)
= min f (v).
£(Я)
Если
при
этом оказывается,
что
v'o)+R,
то
по=г>о.
При
этом функции
f(v) в
множестве
Q(R)
будет
содержать
не
только
оптимальное решение
v
0
, но и все
решения, близкие
к
оптимальному, отли-
чающиеся
от f(o
0
) не
более
чем на
величину f'(v'o)-\-R—f(vo),
и при
необхо-
димости
они все
могут
быть найдены. Если
же
/(по)
>f'{v'
0
)-{-R,
то
по
—
приближенное решение
и
{'(v'
0
)-\-R<f(vo)^fi(vo).
Методы анализа
и
синтеза направлены
на
разработку эффективных алго-
ритмов поиска варианта vo^Si(R).
В
зависимости
от
того,
в
какой поста-
новке
рассматривается задача проектирования генеральных
схем
комплекс-
ного обустройства, разработаны различные способы построения аппроксими-
рующей функции
f'(v).
Рассмотрим наиболее распространенный случай,
ког-
да
CO
3
<=<UIU<B2.
Функцию строят
в
виде
}'(v)
=_P,
(
392
где функции /\((0i), i=l,
2,
удовлетворяют достаточному условию примени-
мости метода последовательных расчетов:
Для таких функций разработаны модифицированные алгоритмы последо-
вательных расчетов, позволяющие определять
для
каждой
из них не
только
оптимальное решение,
но и
множество
Qt(Rt)
всех
решений шей; (/?,)•
близких
к
оптимальному,
где
RiSz§
—
некоторое фиксированное число.
Функция
f'(.v)
не
зависит
от ш
3
и
со
4
,
и
потому можно записать
Г(О)
=/'(«1.
Ш
2
).
Влияние
системы дорог
и
электроснабжения,
а
также взаимовлияние
двух
других
технологических систем учитывается
при
построении функций
Pi(a>i), i=l,
2.
Такое представление функции
f'(v)
позволяет определять
ее
минимум
в
результате
решения
двух
оптимизационных задач
min
/'
(со,,
со
2
)
=min
Р,(ш,)
+ min
P
2
(u>
2
)i=
P,
(а,)
+
Р
2
(а
2
)
=
В этом состоит разложение
(или
анализ) задачи проектирования.
Таким
образом, задача
с
общим числом вариантов
2
2т
сведена
к
реше-
нию
двух
задач,
в
каждой
из
которых общее число вариантов равно
2
т
.
При-
менение
метода последовательных расчетов
для
решения каждой
из них.
позволяет определять решение,
как
показывает опыт, просмотром т
2
—т
3
вариантов.
По
значению
v'o
можно определить некоторое приближенное решение
v—
=
(ai, ci2, аз, а_
4
)
ИСХОДНОЙ
задачи такое,
что
f (р)
= Л К) + Рг Ы +
min Я
* К
U
Ч; «з) +
min
P
4
(a, (Jа
г
,
со
4
).
~
ЩСИ и
4
с/
При
этом известны оценки искомого решения:
Для поиска варианта
йо
необходимо определить множество Й (R)
с
V.
Это осуществляется синтезом решений, близких
к
оптимальному,
для
задач,
полученных
в
результате
анализа задачи проектирования.
При
R
l
=R24'(v'o)+R-Р
2Ы-_Р
.(а,)
=Д
определяют множества
Qi(7?i)
и
Qz(^2)
всех
решений, близких
к
оптималь-
ному,
для
функций Pi(coi)
и
Л>(о>2) соответственно.
Можно
показать,
что
если
п=(<Оь
©2)sft(i?),
то
a>ieQi(/?i)
и юге
eQ
2
№).
Отсюда
следует
возможность получения множества
Q(R), в
котором
на-
ходится искомый вариант
VQ,
синтезом элементов множеств
fii(7?i)
и
Ог№)-
Алгоритмы, реализующие такой способ получения множества
Q(R) и
после-
дующее
определение
в нем
элемента
5о,
составляют основное содержание
синтеза задачи проектирования.
Если критерий оценки качества проекта
не
единственный
и
могут
су-
ществовать неформализованные способы оценки, основанные
на
опыте
про-
ектирующего,
то
вначале
по
одному
из
критериев показателей, например
па
капиталовложениям, определяют оптимальный
и все
проекты, близкие
к
опти-
мальному.
Все они
хранятся
в
памяти ЭВМ. Затем проектирующий, анали-
зируя проекты, последовательно выдаваемые
ему
ЭВМ,
и
рассматривая
зна-
чения
других
показателей проекта,
«дает
задание»
ЭВМ
выдавать
ему для
дальнейшего анализа лишь
те
проекты,
у
которых значения этих показателей
не
больше
(или не
меньше),
чем
некоторые зафиксированные
им
значения.
В
результате
такого общения множество проектов, среди которых может
находиться реальный проект,
все
время сужается. После анализа проектов
393
:ло всем формализованным показателям
в
памяти
ЭВМ
остаются проекты,
значения
формализованных показателей которых находятся
в
допустимых
пределах.
Для
окончательного выбора
из них
проекта
для
внедрения,
т. е.
реального проекта, нужны неформальные методы анализа.
Для
этого орга-
низовывается выдача проектировщику
для
анализа
всех
оставшихся проек-
тов. Если число оставшихся проектов
не
больше того числа проектов, которое
он
может проанализировать
за
выделенное
ему
время,
то
реальный проект
будет
найден,
в
противном
случае
будет
найдено приближенное решение.
Для повышения эффективности неформальных методов анализа максимально
используют
все
средства, облегчающие
и
ускоряющие процесс общения чело-
века
и ЭВМ:
АЦПУ, алфавитно-цифровые
и
графические дисплеи, графопо-
строители.
ГЛАВА
II
СИСТЕМЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ГЕНЕРАЛЬНЫХ
СХЕМ
ПРОМЫСЛОВОГО
ОБУСТРОЙСТВА НА ЭВМ
Система предназначена
для
проектирования генеральных
схем
как
отдель-
ных технологических систем обустройства: кустования скважин, сбора
и
транспорта нефти
и
нефтяного газа, поддержания пластового давления, элек-
троснабжения
и
автомобильных дорог,
так и
любой
их
совокупности. Систе-
ма позволяет
в
режиме проектировщик
—
ЭВМ определять реальные проекты
обустройства.
Основные возможности Системы заключаются
в
следующем:
1. Система позволяет определять оптимальные варианты проектов гене-
ральных
схем
перечисленных технологических систем обустройства
и
вариан-
ты, близкие
к
оптимальному
по
тому
или
иному критерию.
2.
При
помощи Системы может быть осуществлена имитация всевозмож-
ных проектных решений
для
поиска реального проекта
в
режиме проектиров-
щик
—
ЭВМ: проектировщик указывает
на
карте места строительства объек-
тов,
а ЭВМ
осуществляет гидравлические расчеты, расчеты, связанные
с по-
строением нефтепромысловых сетей различного назначения, информационно-
поисковые работы, вычерчивание получающихся
схем
и
вывод таблиц.
3.
Система рассчитывает
генеральные
схемы в динамике на любой пе-
риод разработки месторождения.
При
этом определяются очередность ввода
объектов
и
изменение
их
производственных характеристик
во
времени (изме-
нение
капиталовложений, добычи нефти
и
нефтяного газа, закачки воды,
строительства дорог, трубопроводов, линий электропередач
и т. п.).
4. Нефтепромысловые объекты
при
проектировании размещают
с
учетом
эффекта
от
агломерации разнородных объектов
на
одном участке терри-
тории.
5. Система учитывает построенные объекты
и
коммуникации
и предусмат-
ривает возможность пересчета проектов при
изменении исходной информации.
Это означает,
что
Система позволяет осуществлять динамическое проекти-
рование,
т. е.
проектирование
в
любой
момент освоения месторождения
с
учетом
фактического состояния обустройства.
6. Система позволяет автоматизировать процесс формирования генераль-
ных схем. Результаты расчетов Системы
—
таблицы
и
схемы, вычерченные
с помощью
ЭВМ,
могут
быть включены проектными институтами
в ТЭО
обустройства нефтяных месторождений.
К
настоящему времени Система была апробирована
и
внедрена более
чем
на
двадцати месторождениях Западной Сибири, Коми АССР,
РСФСР
и
Казахстана. Экономический эффект
от
внедрения Системы выражается
в
уменьшении капитальных затрат, потребных
на
обустройство,
в
размере
от
10 до 15% по
сравнению
с
традиционными методами проектирования.
Результаты внедрения говорят
о
высокой эффективности Системы, позво-
ляющей
не
только сократить капитальные вложения,
но и
резко уменьшить
394
время и трудозатраты на проектирование. Так, проектирование генеральных
схем
обустройства
трех
месторождений — Федоровского, Тепловского и Са-
вуйского — заняло 27 ч процессорного времени ЭВМ, а с
учетом
подготовки
информации
— две недели. При этом каждое месторождение рассчитывали
для
трех
различных технологических решений (что, по
существу,
равносильно
проектированию девяти месторождений). Такой объем работы за этот же
срок
осуществить без привлечения ЭВМ невозможно. Сокращение капитало-
вложений для этих
трех
месторождений по экспертной оценке составило
22,6 млн. руб.
Система состоит из информационного и математического обеспечения.
Информационное
обеспечение включает в себя перечень информации, необхо-
димой для решения задач, описание типов носителей, информации и форм
подготовки информации, правил перенесения информации на бланки для
использования
в ЭВМ, описание форм выдачи информации.
Исходная информация бывает четырех видов: картографический мате-
риал; данные проекта разработки; сведения о построенных объектах и ком-
муникациях; нормативно-стоимостные данные.
Для каждого вида информации
существуют
правила перенесения ее из
первичных источников на определенные формы и
далее
на бланки.
Математическое обеспечение Системы включает математические методы,
алгоритмы и систему программ (программное обеспечение). Математические
методы и алгоритмы разработаны для решения сложных задач дискретного,
нелинейного
программирования и оптимального управления. Разработаны
оригинальные методы анализа и синтеза задач проектирования, алгоритмы
решения
многоэтапных динамических задач оптимального размещения объек-
тов совместно со связывающими коммуникациями; решения задач размеще-
ния
большой размерности; решения нелинейных задач построения оптималь-
ной
структуры сетей различного назначения; оптимизации параметров сети
заданной структуры; трассирования на неоднородной территории; оптималь-
ного размещения объектов различного назначения с
учетом
эффекта от их
агломерации на одном участке территории; анализа и обработки информации
о
неоднородной территории.
Программное обеспечение представляет собой систему большого числа
взаимосвязанных и информационно согласованных программ. Все программы
написаны
на языке
АЛГОЛ-60
для ЭВМ БЭСМ-6. Общий объем программ
Системы — около
1.000.000
символов алгольного текста. Реализован модуль-
ный
принцип организации программного обеспечения Системы. Программное
обеспечение
дает
возможность -проводить диалог «проектировщик — ЭВМ»
для выбора реального проекта и осуществлять динамическое проектиро-
вание.
Выбор языка
АЛГОЛ-60
и модульный принцип сделали Систему гиб-
кой
и универсальной. Система может быть переложена (или
даже
переписа-
на
автоматически) на
другие
языки программирования и
другие
ЭВМ, в ней
могут
быть заменены отдельные программы или добавлены новые, что поз-
воляет использовать ее для решения
других
задач.
ОБЩАЯ
СХЕМА
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
СИСТЕМЫ
Общую
схему
функционирования Системы можно представить (рис. ИЛ)
в
виде
следующих
этапов.
Сбор и подготовка исходной информации. В проектном
институте происходят сбор и подготовка информации, необходимой для ра-
боты Системы.
Исходная информация содержит I(CM. рис.
II.
1, блок информационного
обеспечения):
нормативные данные — стоимость строительства размещаемых объектов
и
коммуникаций в зависимости от ряда параметров (территория, мощность
и
т. д.);
картографический материал (основные категории территории, возможные
места строительства объектов, запрещенные для строительства области
и
т. д.);
395
Синтез задачи проектирования
формирование
и
вывод показа-
телей проектов
I
идравличес-
кие расчеты
нефтегазопро-
водов
Выдача результатов
проектирования
АЦП
Построение
:етей нефтега
зопроводов
Построение
сетей
водоводов
Варьирова-
ние
техно-
логическими
решениями
для поиска
реального
проекта
Размещение
подстанций
Рамещение
объектов
сбора
Размещение
насосных
станций
Система
электроснабже-
ния
Система
поддержания
пластового
давления
Система сбора и
транспорта
нефти и газа
Разложение задачи проектирования
ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Нормативные
данные
Картогра-
фический
материал
.Данные
проекта
разработки
Построенные
объекты и
коммуникации
ПРОЕКТИРОВЩИК
Рис.
1I.I.
Схема
функционирования Системы проектирования генеральных
устройства
нефтяных месторождений на ЭВМ
схем
об-
сведения о построенных объектах и коммуникациях;
данные проекта разработки (сетка скважин, динамика разбуривания
месторождения, динамика изменения добычи нефти, жидкости, нефтяного
газа, свойства нефти, газа и т. д.).
Эту информацию записывают в виде таблиц, затем переносят на бланки
специального вида, после чего набивают на перфокарты и готовят для за-
грузки в ЭВМ.
Подготовка информации для реализации техноло-
гических решений. В соответствии с выбранными проектировщиком
технологическими решениями (см. рис. II.1, блок имитации) определяют
управляющие параметры, которые задают тип решаемой задачи, способ ее
формирования
и режим работы Системы. Информацию об управляющих па-
раметрах тоже набивают на перфокарты и готовят для загрузки в ЭВМ.
Эту же информацию можно вводить и изменять через дисплей.
Подготовка Системы к функционированию. Загруз-
ка
и контроль информации. В соответствии с управляющими па-
раметрами готовят Систему к функционированию: специальным образом под-
готавливают внешний накопитель (диск, лента), проводят распределение па-
мяти
на внешнем накопителе для вводимой информации и рабочих массивов,
формируют режим работы программ.
Вводят подготовленные информацию и управляющие параметры в ЭВМ.
Разложение задачи проектирования. На основе исходной
информации
и в соответствии со значениями управляющих параметров строят
необходимые аппроксимирующие зависимости с
учетом
территории и взаим-
ного влияния различных подсистем в системе комплексного проектирования.
Далее задачи комплексного проектирования генеральных
схем
обустройства
разлагают на задачи проектирования генеральных
схем
системы кустования
скважин,
системы сбора и транспорта нефти и нефтяного газа, системы под-
держания пластового давления, системы автомобильных дорог, системы элек-
троснабжения.
Любая из перечисленных систем может отсутствовать. Далее в соответ-
ствии с управляющими параметрами происходит разложение на модули за-
дач проектирования генеральных
схем
каждой из перечисленных систем.
Система кустования скважин:
модуль
кустования скважин.
Система сбора и транспорта нефти и нефтяного газа:
модули размещения ЗУ;
модули размещения ДНС и КСП;
модуль
сбора нефтяного газа.
Система поддержания пластового давления:
модуль
размещения КНС.
Система автомобильных дорог:
модуль
построения дорог.
Система электроснабжения:
модуль
размещения подстанций 35/6 кВ;
модуль
размещения подстанций
110/35
кВ.
Комплексное
обустройство:
модуль
комплексного обустройства.
Любой из перечисленных модулей технологических систем может
отсут-
ствовать.
Решение
задач размещения объектов систем сбора,
ППД,
электроснабжения. Решают задачи размещения объектов си-
стем сбора нефти, газа и системы ППД. Определяют оптимальный и все
близкие к нему по критерию варианты размещения объектов системы сбора
и
ППД. Для полученных вариантов размещения объектов систем сбора и
ППД
решают
задачу
размещения электроподстанций при условии полного
обеспечения
всех
потребителей электроэнергией. Варианты размещения объ-
ектов систем сбора, ППД и электроснабжения
могут
быть получены не толь-
ко
в
результате
оптимизации. Их может также задавать проектировщик
в
режиме человеко-машинного общения (см. рис. II.1, блок имитации).
397
Построение коммуникационных сетей. Для полученных
вариантов размещения объектов систем сбора, ППД и электроснабжения
строят сети нефтегазопроводов, водоводов, ЛЭП и дорог.
Технологические расчеты коммуникационных сетей.
Проводят гидравлические расчеты для оптимизации диаметров нефтегазопро-
водов и водоводов, технологические расчеты ЛЭП, трассирование автомо-
бильных дорог.
Синтез
задачи проектирования. Для полученных близких
вариантов генеральных
схем
обустройства уточняют различные показатели,
связанные
с совмещением систем сбора, ППД, электроснабжения и дорог
на
месторождении. Находят оптимальный и близкие к нему по критерию ва-
рианты генеральной схемы комплексного обустройства.
Формирование
и вывод показателей проектов. Обра-
батывается полученная информация по каждому варианту генеральной схе-
мы обустройства. Результаты проектирования выдаются как в виде таблиц
основных показателей проекта и любого желаемого набора таблиц, так и пол-
ностью в виде таблиц и схем, вычерченных графопостроителем ЭВМ.
Анализ вариантов генеральной схемы комплексного
обустройства. Выбор реального проекта. Основные показатели
полученных вариантов генеральных
схем
комплексного обустройства пере-
даются проектировщику для поиска среди них реального проекта по ряду
других
критериев. Имеется возможность получения по каждому варианту
как
всех
результатов машинного проектирования, так и части таблиц по вы-
бору.
Если проектировщик не выбрал среди найденных вариантов генераль-
ной
схемы реальный проект, то поиск реального проекта можно осуществить
в
режиме человеко-машинного общения, задавая новые варианты размеще-
ния
объектов на месторождении, изменяя значения некоторых управляющих
параметров, переходя к
другим
технологическим решениям.
ПОРЯДОК
ПРОХОЖДЕНИЯ
ПРОГРАММ
В
СИСТЕМЕ
Порядок
прохождения программ в Системе определяется общей схемой
функционирования
ее и индивидуальными особенностями проектируемого ме-
сторождения. Проектирование промыслового обустройства обусловлено спе-
цифическими
особенностями каждого месторождения, а физико-географиче-
ские
условия, подлежащие
учету,
индивидуальны.
Для решения каждой задачи проектирования генеральных
схем
техноло-
гических систем составляется несколько программных комплексов (модулей),
объединяющих до нескольких десятков программ системы. Каждый
модуль
достаточно автономен, он связан с другими модулями только программами
обмена информацией. Порядок прохождения программ внутри модуля задан.
Для конкретного месторождения в соответствии с выбранными техноло-
гическими решениями совокупность модулей связывается в единое целое при
помощи
программ обмена информации.
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ
ФОРМИРОВАНИЯ
ЗАДАЧ
И
ПОДБОРА
ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ
РАЗЛИЧНЫХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
РЕШЕНИЯ
Задача проектирования генеральных
схем
обустройства индивидуальна
для каждого месторождения. СПГСО позволяет решать
задачу
проектирова-
ния
для любого месторождения. Для этого в Системе предусмотрена воз-
можность решения отдельных задач, цепочек последовательных технологи-
чески согласованных задач и совокупностей цепочек (структур) задач для
получения проекта комплексного обустройства месторождения.
К
основным .задачам относятся следующие.
1. Кустование скважин.
Задача заключается в определении мест строительства площадок под
кусты скважин и объединении скважин в кусты.
2. Размещение замерных установок (ЗУ).
В
результате
решения задачи определяют места для строительства ЗУ,
прикреплений
скважин к ЗУ, рассчитывают выкидные
линии.
•398
3. Размещение комплексных сборных пунктов (КСП) или дожимных на-
сосных станций
(ДНС).
Определяют места строительства КСП
(ДНС),
их динамические, стои-
мостные и производственные характеристики,
структуру
коллекторов сбора
и
транспорта нефти, диаметры, длины, металлоемкости, стоимости строитель-
ства
всех
звеньев и т. д.
4. Размещение кустовых насосных станций
(КНС).
Определяют места для строительства КНС, их динамические, стоимостные
и
производственные характеристики,
структуру
коллекторов магистральных
и
напорных водоводов, диаметры, длины, металлоемкости, стоимости строи-
тельства
всех
звеньев и т. д.
5. Размещение электроподстанций 35/6 кВ.
Определяют места строительства электроподстанций 35/6 кВ и сети ЛЭП
к
потребителям электроэнергии 6 кВ.
6. Размещение электроподстанций
110/35
кВ.
Определяют места строительства электроподстанций
110/35
кВ и сети
ЛЭП
к потребителям электроэнергии 32 кВ, рассчитывают фидеры.
7. Построение автомобильных дорог.
Определяют
структуру
и динамику строительства автомобильных дорог,
которые необходимо построить на месторождении.
8. Построение системы сбора нефтяного газа.
Определяют
структуру
и динамику строительства сетей сбора нефтяного
газа.
Из
этих задач для каждого конкретного месторождения выбирают опре-
деленный набор (цепочки, структуры) задач, позволяющий провести комплекс-
ное
проектирование обустройства в зависимости от принятых технологиче-
ских решений и индивидуальных особенностей месторождения.
Пример
1.
Пусть сбор и транспорт нефти соответствует следующей технологической
цепочке:
скважина->-куст->-ЗУ-*-КСП
(ДНС)-»-ЦТП, а закачка воды — цепочке
скважина-<-куст-«-КНС-«-водозабор.
В них зафиксированы сетка скважин, положение центральных товарных
парков
и водозаборов. Необходимо разместить остальные объекты, построить
коллекторные сети, систему автодорог и электроснабжения. При этом задачи
оформляются в
структуру
(рис. П.2,а).
2
I Н 3 I
Я
Рис.
Н.2. Примеры
различных струк-
тур (а, б, в и г)
последовательного
решения
задач при
проектировании:
/—8
— номера задач
Пример
2.
Пусть в отличие от примера 1 к моменту проектирования схема кусто-
вания
скважин уже определена и зафиксирована (в частности, это случай
вертикального бурения).
Тогда сбор и транспорт нефти
соответствуют
следующей технологической
цепочке:
скважина или куст-*-ЗУ-*КСП (ДНС)->ЦТП, а закачка воды — цепочке
скважина или куст-<-КНС-*-водозабор.
399
Структура имеет вид (см. рис.
11.2,6).
Пример
3.
Если к тому же ЗУ должны размещаться на каждом кусте, то
структу-
ра решения задачи показана на рис. П.2,в.
Пример
4.
Если не нужно проектировать систему ППД, то
структура
решения за-
дачи имеет вид (на рис. П.2,г).
Информацию
для каждой из задач готовят отдельно. Если же задача
решается после каких-либо
других,
то часть исходной информации для ре-
шения
этой задачи, полученная в
результате
решения предыдущих задач,
используется Системой автоматически. Например, в примере 1 сначала ре-
шается задача проектирования кустования скважин. Для нее задается инфор-
мация
о сетках скважин. После решения этой задачи становятся известными
координаты кустов скважин. Также устанавливается, сколько скважин куста
пробурено на каждый пласт, каждый блок, каждый тип сетки и каждый ряд
сетки.
Поэтому для задач 2 и 4 (размещение ЗУ и КНС) информацию о коор-
динатах кустов готовить не нужно. Эта информация
будет
взята Системой
из
задачи 1. Для тех же задач в примере 2 эту информацию уже нужно го-
товить, потому что кусты были зафиксированы до начала проектирования.
Таким
образом, для подготовки задачи проектирования генеральной схе-
мы обустройства конкретного нефтяного месторождения для решения на ЭВМ
необходимо:
разбить
задачу
комплексного проектирования на отдельные задачи;
образовать из отдельных задач цепочки и
структуру
решения задач как
указано выше;
для каждой из задач подобрйть исходную информацию так, как это ука-
зано
в соответствующих
разделах.
МНОГОЭТАПНАЯ
ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ
РАСЧЕТОВ
В процессе работы Системы в ЭВМ накапливается информация о проек-
тах промыслового обустройства. Объем этой информации зависит от конкрет-
ного месторождения и может достигать нескольких сотен тысяч чисел. В том
виде, в котором результаты расчетов хранятся в ЭВМ, они практически не
пригодны для анализа и использования. Поэтому требуется их обработка.
Выбор реального проекта в Системе осуществляется в режиме проекти-
ровщик
— ЭВМ. Разработан комплекс программ обработки результатов рас-
четов, который позволяет проектировщику в диалоговом режиме получать
из
ЭВМ информацию в виде, удобном для анализа и использования при вы-
боре реального проекта. Для эффективного использования проектировщиком
получаемой из ЭВМ информации и сокращения
требуемых
ресурсов ЭВМ
организована многоэтапная обработка результатов расчетов. На каждом эта-
пе проектировщик получает информацию из ЭВМ в удобном для него ви-
де — в виде таблиц с текстовыми комментариями и схем, вычерченных ЭНМ.
Таблицы содержат все основные критерии — показатели проектов, необходи-
мые проектировщику для выбора реального проекта. Потребные ресурсы ЭВМ
и
объем выдаваемой информации и степень ее детализации увеличиваются от
этапа к этапу. Решение о выдаче более подробной информации принимается
после анализа информации, полученной на предыдущем этапе.
На
первом этапе может быть выдана информация об основных оценоч-
ных показателях проектов обустройства. Эта информация содержит оценоч-
иые стоимости нефтесборных сетей и сетей водоводов, сети дорог, пунктов
системы сбора и ППД, оценочные суммарные показатели. Получение этой
информации
не связано с использованием больших ресурсов ЭВМ и поэтому
возможно для большого числа проектов. Для получения этой информации
достаточно указать места размещения технологических комплексов систем
сбора и транспорта нефти и ППД, при этом
могут
быть использованы как
варианты, полученные ЭВМ, так и варианты, предложенные проектиров-
щиком.
400