Skip to Content
Версия для печатиПослать другуPDF версия

Меморандум.

Цифровые решения в управлении добычей на «зрелых» нефтяных месторождениях.

 

 

 

 

Авторские решения направлены на создание условий по предотвращению в среднесрочной перспективе падения добычи на «зрелых» месторождениях.

Существенные отличия от созвучных по названию проектов, которые генерируют отраслевые издания и многочисленные сайты компаний, опираясь на «актуальную» терминологию:

- «цифровое, интеллектуальное месторождение»,

- «цифровой двойник»,

- «функциональное самообучение»,

- «роботы»,

- «машинное обучение» и т.д.

касаются самой постановки задачи – добыча нефти не должна падать, операционные затраты избыточные и могут быть безболезненно сокращены на 15-20%.

Датчики, контроллеры, операции с данными, включая сбор, консолидацию, передачу информации, поисковые системы и разнообразные сервисы авторы относят в периферийную область, которая развивается постольку, поскольку проявляет себя потребность при решении главной производственной задачи – снижение издержек и увеличение прибыли.

Существующие "доктрины" демонстрируют обратное: лозунги доминируют над смыслом. На первом месте, на пути к цифровому месторождению, как правило, инвестиции в периферию и создание разнообразных по названию, но совершенно идентичных по функционалу административных образований: мульти дисциплинарные группы, кросс функциональные группы, центры управления добычей и т.д. Часто встречаются ссылки, которые, так или иначе, ассоциируют с цифровым месторождением:

- «электронная» разработка актива,

- оптимизация работы насосного оборудования,

- идентификация нештатных ситуаций в добыче,

- процессы планирования и задания на проведение ГТМ,

- автоматизация процессов управления движением бригад подземного и капитального ремонта скважин,

- превентивные оценки работы системы,

- технологии визуализации и контроля,

- энергосбережение,

- автоматизация разнообразных запросов, отчетов и сводок и т.д.

Инициаторы подобных проектов старательно дистанцируются от неудобных вопросов – насколько при этом увеличится добыча нефти на месторождении, которое по мнению авторов разнообразных концепций после существенных затрат в «цифру» приобретает особый «интеллектуальный» статус.

Мы убеждены, что цифровые решения начинаются с главного - объективной, непредвзятой оценки потенциала месторождения. Очевидно, что в офисах компаний, благополучие сотрудников которых с этим никак не связано, даже в постановочном плане, это трудно себе представить. Такая оценка может быть выполнена только независимыми специалистами, обладающими уникальными компетенциями и инструментами.

В этом и заключается принципиальное отличие авторских решений по управлению добычей нефти в технологии «ИРВУД», которая создана на платформе ПК «АТЛАС»: от результата оценок потенциала зависят инвестиции в «цифру» и инфраструктурные преобразования, а не наоборот.

На производстве, отражением потенциала месторождения, является технологический режим добывающих и нагнетательных скважин. Это тоже новая постановка, так как в нашем случае режимы эксплуатации скважин организованы сообразно решению, направленному на снижение обводненности продукции, сокращению непроизводительной закачки, увеличению добычи нефти. Безотносительно такой постановки не получить ответ на закономерный вопрос: почему в скважину необходимо закачивать тот или иной объем воды, соответственно и отбирать жидкость.

Парадоксально, но факт, технологические режимы нагнетательных и добывающих скважин составляются разными специалистами и никак между собой не связаны - по сути это два не синхронизированных по производственным задачам руководства. Такая практика была всегда, отражала структуру предприятия, в составе которого независимо существовали цеха добычи и ППД с различными приоритетами и условиями материального стимулирования. Противоречие заключается и в определении цели, которая по логике должна быть единой: реализация потенциала по добыче нефти, но по существу - остаются разные.

Авторские решения снимают такие противоречия: технологический режим единый и формируется по элементам заводнения, согласно решению оптимизационной задачи.

Алгоритм формирования технологических режимов работы скважин, соответствующих условию максимизации прибыли и минимизации затрат - одно из главных достижений коллективов компаний ООО «ИРВУД», ООО «ТИНГ», ООО «БИТ» - разработчиков автоматизированных систем по управлению добычей нефти. Сопутствующие программы сателлиты: планирование ГТМ, форсайты, отчеты, поисковые системы и т.д., развиваются по мере потребностей производства, приобретения базовых навыков и инженерной подготовки пользователей.

Как и все новое, это сложно понять инженеру или работнику научного центра компании, полагающихся в своих решениях, включая планирование работ на скважинах, преимущественно на интуицию и опыт, либо всецело доверяющим сложным, но необязательно достоверным, геолого-гидродинамическим моделям, совершенно непригодным в задачах оперативного планирования и управления разработкой.

Наряду с укоренившимися стереотипами в отрасли и сложившейся системой подготовки студентов в ВУЗах – это является основным тормозом в организации инновационного цифрового производства, потребность которого продиктована сокращением объема добычи на месторождениях и стремительным развитием информационных технологий.

Ниже мы приводим краткую информацию, которая иллюстрирует историю становления и трансформацию авторских идей в области «цифровых технологий управления добычей» и практические результаты апробации на производстве.

  1. Первые исследования авторов в этой области приходятся на 2003 год и затрагивают методические вопросы оценки связи между нагнетательными и добывающими скважинами Шеркалинской свиты Талинской площади, Красноленинского месторождения. Л.С Бриллиант, А.З.Захарян, А.Л.Павлюкович. Сибирская инновационная нефтяная корпорация (СИБИНКОР), Тюменский институт нефти и газа (ТИНГ). Сборник статей «Оптимизация технологий разработки нефтяных месторождений».

  2. В 2013 году стартовал первый промышленный проект по управлению заводнением на Верх–Тарском месторождении.

  3. 18.06.2013г. Зарегистрирован патент на изобретение №2565313 « Способ оперативного управления заводнением пластов» в основу которого положены алгоритмы по оценке взаимовлияния добывающих и нагнетательных скважин.

  4. 23.12 2013г. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014611757 « Атлас – Управление заводнением».

  5. Первые результаты ОПР опубликованы в 2014 году. «Методика совершенствования системы разработки при заводнении, на примере Верх-Тарского месторождения». «Нефтяное хозяйство», август 2014 г. Нестеров В.Н., Барышников А.В., Галеев Д.Р., Бриллиант Л.С., Завьялов А.С., Кибирев А.В.

  6. В 2014 году стартовал проект по управлению заводнением на участке объекта ЮВ1 Урьевского месторождения.

  7. Теоретические и практические аспекты работ публикуются в статье « Управление заводнением нефтяных месторождений на основе прокси-моделирования». «Нефть. Газ. Новации», декабрь 2014г. Потрясов А.А., Мазитов М.Р., Никифоров С.С., Бриллиант Л.С., Печеркин М.Ф., Клочков А.А., Комягин А.И.

  8. В начале 2015 года стартовал проект по управлению заводнением на месторождении Карамандыбас в республике Казахстан.

  9. 25.12 2015год. Зарегистрирован патент на изобретение № 2614338 «Способ оперативного управления заводнением пластов», в основе которого алгоритмы нейронных сетей и оптимизационные решения прокси-модели.

  10. В 2015 году, стартовал амбициозный проект опытно промышленных работ по испытанию технологии управления заводнением на участке объекта ЮВ1 Вать-Еганского месторождения. Цель – апробация инновационных алгоритмов по предотвращению падения добычи нефти на истощенных участках залежи.

  11. Методические вопросы решения оптимизационных задач при управлении заводнением опубликованы в феврале 2016 г. в журнале Нефть. Газ. Новации. «Формализованный подход к оперативному управлению заводненим нефтяного месторождения». Бриллиант Л.С., Комягин А.И.

  12. В 2016г опубликованы основные идеи, которые формируют контуры цифровых технологий управления добычей на современном производстве. «Автоматизация процессов управления заводненим на нефтяном месторождении». Недропользование ХХI век, июль 2016г. Потрясов А.А., Бриллиант Л.С., Печеркин М.Ф., Комягин А.И.

  13. 17.04.2017 г утверждён Акт проведения ОПР по технологии управления заводнением на участке пласта ЮВ1 Ватьеганского месторождения ТПП "Повхнефтегаз", выполненных компанией ООО "Тюменский институт нефти и газа". Расчетные показатели эффективности получили свое подтверждение.

  14. 2017г стартовали проекты опытно промышленных работ по управлению добычей на участках месторождений Тевлинско-Русскинское, Кечимовское и Западно-Малобалыкское.

  15. Теоретические исследования, основанные на алгоритмах машинного обучения и решения оптимизационных задач, получили завершение в разработки математической платформы цифровых технологий управления добычей. 21 марта 2017года получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2017619002 « АТЛАС – Управление добычей».

  16. Методологические и практические аспекты управления добычей завершают цикл публикаций в статье «Методические основы и опыт внедрения цифровых технологий оперативного планирования и управления режимами работы добывающих и нагнетательных скважин на участке ОПР пласта ЮВ1 Ватьеганского месторождения ТПП «Повхнефтегаз» ( ООО « ЛУКОЙЛ Западная Сибирь» ) в соавторстве с ведущими специалистами Компании: С.В Арефьев, Р.Р. Юсупов, А.С. Валеев, А.Н. Корниенко, М.Р. Дулкарнаев, Д.В. Лабутин и др. Журнал Недропользование ХХ! Век. Номер 6. Декабрь 2017года.

На современном этапе своего развития, инновационные решения апробированы на семи участках ОПР нефтяных месторождений с фондом порядка 1800 скважин. Дополнительная добыча нефти превысила базовые показатели бизнес плана, на 9-23%. Снижение операционных затрат достигло 17%. Годовой доход предприятия, нормированный на скважину изменяется в диапазоне от 900тыс.руб. до2000тыс.руб.

Следуя логике поступательного развития ООО «ТИНГ» при поддержке динамично развивающихся компаний ОО «ИРВУД» и ООО «БИТ» предлагают эффективные решения по предотвращению падения добычи нефти в среднесрочной перспективе и сервисы, включая уникальные компетенции, программное обеспечение, основанное на принципах машинного обучения, административные преобразования, охватывающие базовые элементы планирования и управления производством.

Практика работ по апробации и внедрению цифровых технологий управления добычей представляется следующей:

Этап 1. Изучение объекта. Здесь важно определить основные тренды в добыче углеводородов и факторы сдерживающие производство. Рекомендации касаются базовых решений, направленных на предотвращение потерь запасов.

Этап 2. Опытно промышленные работы на участке месторождения. Отработка методологии по созданию и настройки прокси модели с целью генерации процессов в системе нагнетания воды, направленных на снижение обводненности продукции скважин. Оценка потенциала и анализ ограничений. Формирование годовой программы работ и плана по добыче нефти. Индикаторы эффективности. Инжиниринг технологических процессов по управлению добычей. Обучение специалистов и установка программного обеспечения. Оптимизация функционала специалистов кросс-дисциплинарной группы в системе управления добычей.

Этап 3. Промышленное внедрение на месторождении. Оценка потенциала и анализ ограничений. Автоматизированные системы управления добычей. Кросс функциональные группы. Новые компетенции. Документооборот. Отчетность. Инжиниринг технологических процессов по управлению добычей. Обучение специалистов и установка программного обеспечения.

Этап 4. Сопровождение. Адаптация и актуализация прокси – модели. Контроль индикаторов и экстреннее реагирование. Повышение квалификации: обучение и сертификация специалистов, семинары и консультации. Совместные совещания по оценке эффективности работ. Развитие цифровых технологий и обновление ПО.

 В обозримом будущем, именно зрелые месторождения будут определять основные тенденции в нефтедобыче. Баженовская свита, как и шельф при отсутствии отечественных эффективных техник и технологий, скорее экзотика, чем практика. В этих условиях, учитывая значительные остаточные запасы углеводородов разрабатываемых месторождений, а также неблагоприятные для инвестиций ценовые показатели рыночной стоимости нефти, цифровые технологии управления добычей более чем конкурентно способны и при их правильном прочтении способны кардинально изменить устаревшие, не эффективные практики и сформировать новые тренды развития отраслевой науки.


 

Генеральный директор ООО «ТИНГ»

Бриллиант Л. С.