Файл: 3, 2022НаукИ о землеНаука. ИнноВацИИ. ТехНологИИ, 3, 2022.pdf

59
№ 3, 2022
НаукИ о земле
Pазработка аналитического инструмента для определения траектории скважины
Сайфуллин А.А.
Рис. 5.
Rev18 карта kh*Soil.
Fig 5 Rev18 kh*Soil map
Rev21-Rev18
(сечение)
2500,00000 1900,00000 1300,00000 1
700,00000 1
100,00000 200 200 200 200 1000 1200 1400
м
16 12 8 4 0 4
м
360 270 180 90 0
90 1950 2000 1990 1980 1970 1960

60
Рис. 6.
Rev21-Rev18 карта kh*Soil.
Fig 6 Rev21-Rev 18 kh*Soil map
200 200 200 200 1000 1200 1400
Rev21-Rev18
(сечение)
–12 0,00000
–125,00000
–225,00000
–325,00000
–500,00000
–125,00000
м
16 12 8 4 0 4
м
360 270 180 90 0
90 1950 2000 1990 1980 1970 1960

61
№ 3, 2022
Рис. 7.
Добыча нефти тыс. тонн.
Fig 7 Oil production thousand tons
50 100 150 200 0
2019
Case 1
Case 3
Case 2
Case 4 2020 2021 2022 2023
НаукИ о земле
Pазработка аналитического инструмента для определения траектории скважины
Сайфуллин А.А.

62
Рис. 8.
Накопленная добыча нефти, тыс. тонн.
Fig 8 Cum oil production thousand tons
500 1000 1500 2000 0
∑2019-23
Case 1
Case 3
Case 2
Case 4
452
783
1298
637
1094
1739
392
691
1164
488
846
1370
∑2019-44
∑2019-29

63
№ 3, 2022
НаукИ о земле
Pазработка аналитического инструмента для определения траектории скважины
Сайфуллин А.А.
Таблица 3.
СОПОСТАВЛЕНИЕ РАСчЕТОВ
Table 3. Calculations comparison
Из графиков видно, что уровни добычи нефти при построении траектории скважины с помощью алгоритма выше как в варианте расчета на геологической основе Rev18, так и на обновленной моде- ли на факт бурения Rev21. Также необходимо отметить факт, что в случае бурения скважины по траектории, построенной алгоритмом, удалось бы избежать невыполнения уровней. Таким образом мож- но говорить о работоспособности методики. Она опробована на ря- де скважин со схожей ситуацией, в каждом из вычислительных экс- периментов доказана ее эффективность.
В результате проведения вычислительного эксперимента мож- но отметить увеличение накопленной добычи нефти на 18% в пе-
Таблица 4.
ОТНОСИТЕЛьНОЕ СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛьТАТОВ РАСчЕТА
Table 4. Relative comparison of calculation results
Rev18
+41%
+40%
+34%
Rev21
+25%
+22%
+18%
∑19-29
∑19-44
Период /
Геология
∑19-23
Case3-Case1 17 29 62 43 34 185 311 411
Case4-Case1 9
3 39 26 19 96 155 206
2020
2021
2022
2023
∑2019
2044
∑2019
2029
∑2019
2023
Добыча нефти,
тыс. тонн
2019

64
риод полного планирования и 25% в период бизнес планирования.
Опираясь на данные результаты, можно говорить о тиражировании методологии и ее применимости на проектные решения. Следую- щий пример результатов – сопоставление расчетов проектной сква- жины, построенной алгоритмом и утвержденной существующими способами. Также, как и в предыдущем примере рассматривается кандидат на уплотняющее бурение. Предположим, что условный за- пуск скважины в 2021 году, рассматривается среднесрочный вари- ант планирования на 20 лет. Геологический разрез месторождения характеризуется высокими значениями проницаемости и неодно- родностями. Ниже на рисунке 9 представлен геологический разрез по кубу проницаемости вдоль скважины, черным цветом представ- лена траектория, построенная алгоритмом, синим – утвержденное планируемое решение.
В результате проведения вычислительного эксперимента при контроле скважины по дебиту жидкости, получены более вы- сокие показатели запускного дебита нефти и как следствие более низкая обводненность. Таким образом в период бизнес планирова- ние расчет показал увеличение накопленной добычи нефти на 45 тыс. тонн и на период полного развития 47 тыс. тонн (+ 10%). Более подробные результаты представлены на рисунке 10 и в таблице 5.
Таблица 5.
СОПОСТАВЛЕНИЕ ДОБычИ
Table 5. Oil production comparison
Алгоритм
11 86 62 50 41 251 393 494
Решение
8 65 51 44 37 205 332 447
∆
3 21 11 6
4 45 61 47
∑2021
2040
∑2021
2030
∑2021
2025
2025
2024
2023
2022
Добыча нефти,
тыс. тонн
2021

65
№ 3, 2022
НаукИ о земле
Pазработка аналитического инструмента для определения траектории скважины
Сайфуллин А.А.
Рис. 9.
Сопоставление траекторий.
Fig 9 Trajectories comparison
5200,00000 1088,00000 1
228,00000 12 47,00000 12 10,00000

66
Рис. 10.
Дебиты добычи нефти, обводненность.
Fig 10 Oil production, WC
50 150 250 350 100 200 300 400 450 0
∑2019-23 20 60 100 40 80 120 0
2022 2026 2030 2034 2024 2028 2032 2036 2021 2025 2029 2033 2023 2027 2031 2035 2037
Дебит нефти,
тонн/сутки
Обводненность,
%

67
№ 3, 2022
НаукИ о земле
Pазработка аналитического инструмента для определения траектории скважины
Сайфуллин А.А.
Рис. 11.
Сравнение с многовариантными расчетами.
Fig 11 Comparison with MVC
1200 1000 1400 1600 1800 2000 2200 2400
tij
1
tij
12
tij
22
tij
33
tij
44
tij
55
tij
66
tij
77
tij
88
tij
99
tij
110
tij
121
tij
132
tij
143
tij
154
tij
165
tij
176
tij
187
tij
198
tij
209
tij
220
tij
231
tij
242
tij
253
tij
264
tij
275
tij
286
tij
297
МВР 20 Лет
Алгоритм
Накопленная нефть,
тыс.
тонн

68
Серой линией представлены показатели для решения, предло- женного алгоритмом, желтый – утвержденное проектное решение.
Заключительный пример в серии – сопоставление с многова- риантными расчетами. На месторождении в Восточной Сибири с помощью многовариантных расчетов (300 расчетов) подобрана тра- ектория скважины. Также проведено сравнение и сравнение с раз- работанным инструментом. По результатам гидродинамического моделированная отмечается достаточно высокое качество работы инструмента. Результат попадает в 3% лучших от всех траекторий.
Стоит отметить, что на данный момент ведутся работы по улучше-
Таблица 6.
СРАВНЕНИЕ ТРУДОЗАТРАТ НА РЕШЕНИЕ ЗАДАчИ
Table 6. Comparison of labor costs for solving the problem
Таблица 7.
ОСНОВНыЕ ДОПУЩЕНИя
Table 7. Main assumptions
Время расчета
7,5 ч
20 сек
Подготовка к расчету
2–5 ч
2 мин
Количество расчетов
300 1
Память
68 Гб
227 Мб
Буримость траекторий ±
+
Ставка дисконта
%
15
Годовая инфляция
%
5
Стоимость барреля нефти
$
93.47
Курс доллара
75.76
Бурение скважины тыс. /м
554.0
Показатель
Показатель
МВР
Ед. изм.
Значение
Алгоритм

69
№ 3, 2022
НаукИ о земле
Pазработка аналитического инструмента для определения траектории скважины
Сайфуллин А.А.
Рис. 12.
Динамика дисконтированного денежного потока.
Fig 12 DCF dynamics
+ 297,3
млн.
– 3
года к окупаемости скважины
Дисконтированный CF
1000 500
–500
–1000
–1500 0
Алгоритм
Решение
Алгоритм
Решение
Накопленный дисконтированный CF
2022 2026 2030 2034 2024 2028 2032 2036 2038 2021 2025 2029 2033 2023 2027 2031 2035 2037

70
нию алгоритма и базовой целевой функции для устранения при- чин, ввиду которых на сегодняшний день не удается достичь луч- шего результата. Также будет и доуточнено влияние нагнетательных скважин. Результат расчета представлен на рисунке ниже.
С другой стороны, необходимо также отметить, что для до- стижения данного результата потребовалось гораздо меньше рас- четного времени и трудозатрат. Сравнение представлено ниже, дан- ный факт несомненно является преимуществом над существующи- ми подходами.
При разработке месторождений нефти и газа одним из важ- ных показателей эффективности проекта является его экономичес- кая составляющая. На ранее рассмотренном примере (расчет пла- новой траектории) проведен анализ экономической эффективности.
Оценивались различные параметры, которые позволяют судить об устойчивости решения к различным экономическим факторам. Ни- же в таблице 7 приведены основные допущения, принятые при рас- чете экономической модели.
IRR
%
27,3 20,9 6,4
NPV
млн.
642,6 345,3 297,3
DPP
лет
6 9
–3
DPI
д. ед.
0,44 0,24 0,2
Капитальные затраты млн.
1 468,1 1 468,1 0
Эксплуатационные расходы млн.
842 723
–119
Доход государства млн.
5 483 4 711 772
Таблица 8.
ЭКОНОМИчЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Table 8. Economic indicators
Показатель
Ед. изм.
Решение
Алгоритм
∆

71
№ 3, 2022
НаукИ о земле
Pазработка аналитического инструмента для определения траектории скважины
Сайфуллин А.А.
Экономическая модель показала уменьшение периода окупае- мости капитальных затрат на строительство скважины, увеличение показателей NPV и большую устойчивость решения, что показыва- ет коэффициент IRR
Выводы
Автором статьи проведен анализ существующих ме- тодологий по принятию решения об оптимальности положения ство- ла горизонтальной скважины по геологическому разрезу. В результа- те анализа отмечены положительные стороны применяемых методо- логий, однако отмечены и значительные недостатки, опираясь на по- лученные выводы разработана новая методология, в которой учтен данный опыт. Методика, основанная на статистике и теории графов, позволяет оперативно принимать решения при сопровождении буре- ния и может быть использована совместно с многовариантными рас- четами для кратного сокращения времени расчетов.
В статье приведено краткое описание принципов работы алго- ритма и вывод статистической целевой функции. Были проведены серии ретроспективных вычислительных экспериментов, доказав- ших эффективность методики, после чего она была тиражирована на проектные решения аналогичных объектов разработки. Расчеты показали возможность увеличения накопленной добычи нефти при неизменных уровнях добычи жидкости за счет увеличения коэффи- циента охвата как в период бизнес-планирования, так и на пери- од полного планирования. Методология позволит увеличить добы- чу нефти до 20% и NPV проекта до 46% за счет более низкой запус- кной обводненности и большей добычи нефти на начальных этапах работы скважины.
Алгоритм имеет большой потенциал к развитию и примене- нию при решении производственных задач, и уже прошел научно- технический совет в Компании, однако экспертами и автором ра- боты были отмечены и вышеупомянутые точки роста развития и внедрения работа над которыми в данный момент ведется. Таким образом данная статья является одной из предстоящего цикла ста- тей по разработке и внедрению инструмента в производственную деятельность.

72
Библиографичесий список
1 Костюченко С В Прямой расчет коэффициента охвата вы- теснением при геолого-гидродинамическом моделирова- нии // Нефтяное хозяйство, 2006 №10 С 112–115 2 Степанец Л Ю , Акопян Э А Анализ развития внедрения цифровизации в нефтегазовую отрасль // Инновационная наука, 2018 №7–8 С 69–72 3 Магизов Б Р , Зинченко К З , Девяшина А С , Лознюк О А
Универсальный метод выбора оптимального заканчива- ния при бурении боковых горизонтальных стволов на га- зовых скважинах // Научный журнал российского газового общества, 2020 №3 С 22–29 4 Алгоритм Дейкстры Поиск оптимальных маршрутов на графе [Электронный ресурс] // https://habr com/ru/
post/111361/ (дата обращения: 28 02 2022)
5 Положение компании геологическое сопровождение буре- ния горизонтальных скважин и боковых стволов // № П2-
10 Р-0218 6 Rodman D W , Security DBS, and G Swietlik, Pilot Drilling
Control Ltd Extended Reach Drilling Limitations: A Shared
Solution // SPE 38466 7 Xin Li and Deli Gao, China University of Petroleum; Chang
Wen, ADNOC Drilling Company; Hui Zhang and Yue Gu, Chi- na University of Petroleum Study on World Drilling Limit Enve- lope and Break its Limitations // SPE/IADC-189352-MS
8 Xin Li and Deli Gao, China University of Petroleum; Zhenxin
Jiang, Engineer Technology Research iInstitute of Xinjiang
Oilfield Company; He Li and Hui Zhang, China University of
Petroleum World Drilling Limit Envelope: Why it Shows an Ir- regular Triangle? // SPE-188622-MS
9 Борисов Ю П , Воинов В В , Рябинина З К Особенности проектирования разработки нефтяных месторождений с учетом их неоднородностей М : Недра, 1976 285 с
10 Костюченко С В , Зимин С В Количественный анализ эф- фективности систем заводнения на основе моделей ли- ний тока // Нефтяное хозяйство, 2005 №1 С 56–60 11 Крэйг Ф Ф Разработка нефтяных месторождений при за- воднении М : Недра, 1974 190 с
12 От обхода в ширину к алгоритму Дейкстры [Электронный ресурс] // https://habr com/ru/post/259295/ (дата обраще- ния: 28 02 2022)
13 Алгоритм А* и его реализация на Python [Электронный ре-

73
№ 3, 2022
сурс] // https://pythonist ru/algoritm-a-star-i-ego-realizacziya- na-python/ (дата обращения: 01 03 2022)
14 Нахождение кратчайших путей от заданной вершины до всех остальных вершин алгоритмом Дейкстры [Электрон- ный ресурс] // http://e-maxx ru/algo/dijkstra (дата обраще- ния: 28 03 2022)
15 Желудков А В , Мишагина В Ф Анализ бурения боковых горизонтальных стволов по пласту ЮВ11 на примере од- ного из месторождений Западной Сибири // Наука Инно- вации Технологии, 2022 №1, с 7–20
References
1 Kostyuchenko S V Direct calculation of the displacement cov- erage coefficient in geological and hydrodynamic modeling //
Oil economy, 2006 No 10 Р 112–115 2 Stepanets L Yu , Akopyan E A Analysis of the development of digitalization implementation in the oil and gas industry //
Innovative science 2018 No 7–8 Р 69–72 3 Magizov B R , Zinchenko K Z , Devyashina A S , Loznyuk
O A The universal method of choosing the optimal completion when drilling lateral horizontal shafts in gas wells // Scientific
Journal of the Russian Gas Society, 2020 No 3 Р 22–29 4 Dijkstra’s algorithm Search for optimal routes on the graph
[Electronic resource] // https://habr com/ru/post/111361 / (ac- cessed: 02/28/2022)
5 The position of the company geological support of drilling hori- zontal wells and lateral shafts // № P2-10 R-0218 6 Rodman D W , Security DBS, and G Swietlik, Pilot Drilling
Control Ltd Extended Reach Drilling Limitations: A Shared
Solution // SPE 38466 7 Xin Li and Deli Gao, China University of Petroleum; Chang
Wen, ADNOC Drilling Company; Hui Zhang and Yue Gu, Chi- na University of Petroleum Study on World Drilling Limit Enve- lope and Break its Limitations // SPE/IADC-189352-MS
8 Xin Li and Deli Gao, China University of Petroleum; Zhenxin
Jiang, Engineer Technology Research iInstitute of Xinjiang
Oilfield Company; He Li and Hui Zhang, China University of
Petroleum World Drilling Limit Envelope: Why it Shows an Ir- regular Triangle? // SPE-188622-MS
9 Borisov Yu P , Warriors V V , Ryabinina Z K Features of de- signing the development of oil fields taking into account their heterogeneities M : Nedra, 1976 285 p
НаукИ о земле
Pазработка аналитического инструмента для определения траектории скважины
Сайфуллин А.А.

74 10 Kostyuchenko S V , Zimin S V Quantitative analysis of the ef- fectiveness of flooding systems based on current line mod- els // Oil industry, 2005 No 1 Р 56–60 11 Craig F F Development of oil fields during flooding M : Nedra,
1974 190 p
12 From the breadth bypass to the Dijkstra algorithm [Electron- ic resource] // https://habr com/ru/post/259295 / (accessed:
02/28/2022)
13 Algorithm A* and its implementation in Python [Electronic re- source] // https://pythonist ru/algoritm-a-star-i-ego-realizaczi- ya-na-python / (accessed: 03/01/2022)
14 Finding the shortest paths from a given vertex to all other ver- tices by Dijkstra’s algorithm [Electronic resource] // http://e- maxx ru/algo/dijkstra (date of reference: 03/28/2022)
15 Zheludkov A V , Mishagina V F Analysis of drilling of lateral horizontal shafts along the UV11 formation on the example of one of the deposits of Western Siberia // Science Innovation
Technologies 2022 No 1 Р 7–20
Поступило в редакцию 10.08.2022,
принята к публикации 15.09.2022.
об авторе
Сайфуллин Аскар Айдарович, ведущий специалист, ООО «Тюменский нефтяной научный центр» Тел 89969381624
E-mail: aasaifullin@tnnc rosneft ru
аbout the author
Sayfullin Askar Aidarovich, Leading Specialist, Tyumen Oil Research
Center LLC Tel 89969381624
E-mail: aasaifullin@tnnc rosneft ru