Проблема улучшения технико-экономических показателей бурения обусловливает необходимость непрерывной оптимизации как выбора породоразрушающих инструментов, так и режима их работы. Для принятия решения об оптимальности того или иного варианта породоразрушающего инструмента и режима его работы используется экстремальные значения показателей работы долота. Очевидно, при использовании показателей проходки на долото, механической и рейсовой скоростей оптимальным считается тот вариант, при котором названные показатели принимают максимальное значение, а при использовании стоимости метра проходки — его минимальное значение. Тогда критерии оптимизации принимают вид
Н —> max; vM —> max; vp —> max; c —> min.
Наиболее мощными являются критерии vp —> max и с ч min.
Практика бурения накладывает ограничения на величины критериев. Поэтому ставится вопрос о комплексном применении критериев, например:
- 1) vp —> max при с min при vp > vpn, где vpn — плановая рейсовая скорость, обеспечивающая строительство скважины в установленные сроки.
В настоящее время сопоставление новых и применяемых (базовых) вариантов долот и режимов их работы регламентируется типовой методикой ВНИИБТ, которой предусматриваются параллельные испытания вариантов и их сравнение по критерию с —> min. Для принятия решения проводится оценка статистической значимости различия вариантов. В бурении наибольшее распространение получил статистический метод сравнения средних арифметических значений сопоставляемых вариационных рядов с использованием /-критерия Стьюдента.
Испытание пластов скважины в процессе бурения
Рассмотрим эту задачу на примере испытания типа долота, ранее не применявшегося на разбуриваемом месторождении.
Количество испытываемых долот должно быть минимальным, но достаточным для принятия объективного решения. Это количество определяется по результатам бурения базовыми долотами, для чего по ранее пробуренным скважинам в интервале предстоящих испытаний делается случайная выборка первичных показателей бурения 10. 12 долотами, на основании которой составляется соответствующий решаемой задаче вариационный ряд. В рассматриваемом случае это ряд значений с.
В вариационный ряд любого анализируемого показателя работы долот могут попасть маловероятные значения, обусловленные грубыми ошибками. Эти значения необходимо исключить до определения характеристик вариационного ряда. Маловероятными могут быть либо самые большие, либо самые маленькие значения, поэтому проверяемый вариационный ряд переписывают в порядке возрастания его значений:
Cl 30 проверку на малую вероятность можно не проводить. Ниже приведен один из рекомендуемых для условий бурения методов проверки для любого вариационного ряда значений х. Расчет проводится в соответствии со схемой, приведенной в табл. 12.2.
По формулам первой строки определяются Кв и Кн из предположения, что маловероятными могут быть по два крайних значения вариационного ряда. По формулам второй строки — из предположения, что маловероятными могут быть наибольшее и наименьшее значения ряда, но при этом ті также может быть маловероятным. По формулам третьей строки -из предположения, что маловероятными могут быть также наибольшее и наименьшее значения ряда, но без дополнительных условий.
БЭРБС 2 4 6 Полный цикл строительства скважин Часть1 Технология бурения скважин
Принятие решения производится после вычисления по всем формулам табл. 12.2. Расчетные значения Кй и сравнивают с критериями К, которые зависят от числа членов ряда и вероятности (надежности) оценки. Значения этих критериев приведены в табл. 6.3.
Здесь и ниже вероятность оценок принята 0,95. Проверяемые значения имеют малую вероятность и исключаются (вычеркиваются) из ряда, если Кв > К и Кн > К соответственно.
Источник: bstudy.net
Критерии оптимизации процессов бурения
Глобальные критерии позволяют оценить эффективность всего объема работ по сооружению скважины. Обычно это время на сооружение скважины –«Т — критерий», и стоимость работ, отнесенная к единице — стоимость 1 метра бурения с учетом всех затрат. Глобальные критерии учитываются при проектировании буровых работ и составления сметной документации (выбор прогрессивных видов и разновидностей бурения, технических средств, видов очистных агентов, наиболее экономичных трассы и конструкции скважины и.т.п.).
Локальные критерии оптимизации необходимы для оценки эффективности непосредственно управления процессом бурения. Они позволяют определять правильность выбора параметров режима бурения с целью получения наилучших результатов в рейсе по всем трем направлениям оценки эффективности: производительности, себестоимости и качества.
Оценка производительности непосредственно в процессе бурения связана с двумя сторонами процесса – скоростью углубки (механической скоростью бурения –Vм) и углубкой за рейс –hр. Причем величина углубки за рейс имеет большое значение, не только при колонковом бурении простыми снарядами, но и при бурении снарядами ССК и при бескерновом бурении геологоразведочных скважин на ТПИ.
Первостепенное значение величины скорости углубки очевидно, но не всегда однозначно. Есть условия бурения, когда чем выше скорость углубки, тем больше производительность, но это будет при условии, что увеличение скорости углубки не будет приводить к негативным явлениям – повышенному износу ПРИ и, в результате, снижению возможной углубки за рейс – hр, или снижению качества, например за счет разрушения керна. Особенно сильно это сказывается при бурении глубоких скважин, где время на непроизводительные спускоподъемные операции соизмеримо со временем чистого бурения. Это обстояте6льство делает нежелательным использование Vм в качестве локального критерия оптимизации процесса бурения. Указанного недостатка лишен другой показатель скорости – рейсовая скорость бурения — Vр.:
Vр = =
Из выражения Vр следует, что рейсовая скорость учитывает оба фактора определяющих производительность и Vм и hр. Максимум Vр даст всегда максимум производительности в рейсе.
Рейсовая скорость может служить достаточно надежным локальным критерием производительности для текущей оценки эффективности управления процессом бурения. При бурении затупляющимся инструментом, когда механическая скорость бурения постоянно снижается, существует максимум рейсовой скорости, после которого продолжение бурения становится невыгодным, поскольку производительность будет снижаться.
Математически доказывается, что в этом случае максимум рейсовой скорости будет тогда, когда рейсовая скорость сравняется с механической. Это обстоятельство позволяет определять оптимальное время рейса, если, конечно, удается измерять или вычислять текущее значение рейсовой скорости. К большому сожалению, в отличие от механической скорости, для измерения которой имеются серийные приборы, рейсовую скорость на производстве практически не измеряют. В литературе приводятся схемы приборов разных типов для измерения и регистрации текущего значения рейсовой скорости, но из-за отсутствия энтузиастов в производственных и конструкторских организациях этим, на наш взгляд, очень нужным вопросом серьезно не занимаются. На первый взгляд затруднение представляет измерение времени на вспомогательные операции в рейсе. Вспомогательные операции состоят из:
— предварительной части: подготовка к спуску, спуск бурового снаряда, дохождение до забоя, предварительная промывка и приработка ПРИ,
— вспомогательных работ во время рейса: перекрепление патронов, наращивание в процессе рейса
— вспомогательных операций в конце рейса: заклинивание керна, промывка забоя подъем снаряда.
Поскольку затраты времени на работы во время рейса и работы на окончание рейса в процессе бурения еще неизвестны, то для приборного измерения рейсовой скорости можно принять некоторые допущения:
– затратами времени на вспомогательные работы внутри рейса можно пренебречь,
— затраты времени на завершение рейса можно приравнять к аналогичным затратам предыдущего рейса.
При таких допущениях началом очередного рейса надо считать окончание процесса углубки предыдущего рейса, т.е. одновременно с остановкой вращения бурового снаряда надо включать прибор измерения рейсовой скорости следующего рейса.
Итак — Рейсовая скорость бурения лучший локальный критерий оптимизации процесса бурения по производительности и не только.
Кроме производительности критерием эффективности процесса бурения является себестоимость. Напомним приближенное выражение себестоимости бурения:
Сст. = где q — стоимость 1 часа бурения, Ц – цена ПРИ,Нпри — проходка на коронку (долото). Как видим рейсовая скорость существенно влияет не только на производительность, но и на себестоимость бурения.
Источник: studopedia.ru
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Оптимизация трудоохранных процессов бурения нефтяных и газовых скважин требует технико-экономического анализа повышения безопасности труда, оценки прироста производительности труда в достаточно широком диапазоне изменения уровня промышленной вредности и опасности. [2]
Задача оптимизации процесса бурения подразделяется на два уровня. На первом уровне путем обработки статистических данных осуществляется выбор буровой техники для конкретных условий бурения с учетом достижения оптимума функции цепи: максимума механической или рейсовой скоростей, минимума стоимости бурения метра проходки или максимума проходки на долото. На втором уровне в ходе бурения решаются задачи оперативного управления работой долота. [3]
Понятие оптимизации процесса бурения в широком смысле означает не только подбор рационального типа породоразрушающего инструмента и оптимального технологического режима бурения для каждого рейса, каждого характерного интервала, но и создание благоприятных условий для поддержания эффективности проходки в последующих рейсах и для сохранения устойчивости ствола скважины. С этой точки зрения в оптимизацию процесса бурения следует включать и специальные режимы. Действительно, едва ли можно считать оптимальным такой технологический режим бурения, когда в последующем рейсе приходится затрачивать значительную часть рабочего времени на проработку ствола скважины или очистку от скопившегося шлама. [4]
Понятие оптимизации процесса бурения в широком смысле означает не только подбор рационального типа породоразрушающего инструмента и оптимального технологического режима бурения для каждого рейса, каждого характерного интервала, но и создание благоприятных условий для полдержания эффективности проходки в последующих рейсах и для сохранения устойчивости ствола скважины. С этой точки зрения в оптимизацию процесса бурения следует включать и специальные режимы. Действительно, едва ли можно считать оптимальным такой технологический режим бурения, когда в последующем рейсе приходится затрачивать значительную часть рабочего времени на проработку ствола скважины или очистку от скопившегося шлама. Еще более тяжелые последствия могут появляться, если в интервале, пройденном с высокой механической скоростью, допущено значительное искривление ствола или нарушена устойчивость стенок скважины и т.п. Ниже будем рассматривать вопросы оптимизации процесса бурения в рамках одного рейса лишь для упрощения и конкретизации задачи. [5]
Основой для оптимизации процесса бурения является разработка детальных программ бурения. Оптимальная программа предусматривает ввод в эксплуатацию нефтяной или газовой скважины или опробование разведочной скважины с минимальными затратами. Оптимизация процесса строительства скважины требует достоверной информации. [6]
Рассматривая критерии оптимизации процесса бурения в отношении их применимости к автоматическому управлению, следует отметить, что из них практически используется только критерий максимальной механической скорости. Этот критерий отражает наиболее четко цель управления процессом и дает возможность его математического моделирования. Остальные критерии в той или иной степени совпадают с ним по конечным результатам оптимизации, за исключением некоторых вышеуказанных случаев. [7]
Аппаратурно-программный комплекс оптимизации процесса бурения ( АПК) на базе микропроцессора Электроника 60М, набора функциональных блоков КТС-ЛИУС-2 с периферией: видеотерминальным устройством, выносным цифробуквен-ньш табло ЦБТ-6, знакосинтезирующим устройством А571 / 4, многоканальным регистратором НЗОЗО-4 и пультом управления. [8]
В качестве критериев оптимизации процесса бурения разработано много функций. [9]
Принципиально новый метод оптимизации процесса бурения был разработан, испытан и реализован в системе контроля и управления процессом турбинного бурения СКУ-2 Куйбышевским политехническим институтом совместно с ВНИИТнефтью. [11]
Решение комплекса задач оптимизации процесса бурения , предупреждения аварийных ситуаций, выполнения требований Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности невозможно без соответствующего информационного обеспечения. [12]
Несколько иной подход к оптимизации процесса бурения поЛтах используется в изобретении1, в котором оптимальные режимы параметров бурения выбирают на основе прогнозирования проходки на долото. [14]
Задачи увеличения скорости и оптимизации процесса бурения требуют незамедлительного решения, особенно в разведочном бурении. При этом первостепенное значение имеет правильный выбор типа долота и режима бурения. Этим проблемам и посвящена предлагаемая работа. [15]
Источник: www.ngpedia.ru
Комплексная оценка качества строительства скважины
Сферы ответственности, связанные с созданием и использованием скважин. Математические средства для выполнения расчетов процесса бурения. Особенности моделирования при их использовании. Планирование управления рисками на всех стадиях реализации проекта.
| Рубрика | Менеджмент и трудовые отношения |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.01.2019 |
| Размер файла | 261,0 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/
Комплексная оценка качества строительства скважины
(науч. руководитель к.э.н., доцент Субботина Е.В.),
ПГНИУ, г. Пермь
«ЛУКОЙЛ Оверсиз» — растущая нефтегазовая компания, которая является составной частью вертикально интегрированной нефтяной компании ОАО «ЛУКОЙЛ» и осуществляет поиск, приобретение, интеграцию и последующую разработку нефтегазовых месторождений за пределами Российской Федерации. Инвестиции, привлекаемые для реализации зарубежных проектов, на сегодняшний день составляют десятки миллиардов долларов, и эта цифра в ближайшие годы будет только расти. Увеличивается также число мега-проектов с инвестициями более 1 млрд. долларов США, таких как Кандым, Ямама, Ранняя Нефть и Полное Развитие Мишриф.
Рис. 1. Инвестиции компании ЛУКОЙЛ Оверсиз
Для управления такими мега-проектами в компании необходимо развитие новых управленческих компетенций, отвечающих всем современным требованиям менеджмента. На сегодняшний день такой технологией является создание и внедрение ИСУП — интегрированной системы управления проектами, которая позволит выполнять эффективно единовременно десятки крупных и сверхкрупных проектов, что обеспечит устойчивый рост добычи и акционерной стоимости Компании. Одними из основных принципов ИСУП является фазовый подход реализации проектов, а также разработка и внедрение единой методологии управления ими на всех стадиях. Управление качеством и рисками являются одними из основополагающих, что подтверждает актуальность и прикладной характер данной работы.
Строительство скважин — наиболее затратная и рискованная часть проектов освоения нефтяных и газовых месторождений, поэтому оптимизация данного процесса позволит повысить прибыль компании.
В действующей версии международных стандартов ИСО 9001 дана трактовка понятия «качество», согласно которой оно характеризуется как степень, с которой совокупность собственных характеристик объекта выполняет требования. В зависимости от назначения скважины, такими требованиями выступают:
Чтобы оценить качество по данным требованиям, необходимо ввести количественные оценки, которые исторически разделись на единичные (срок службы, начальный дебит, накопленная добыча на скважину, частота отказов и т.п.) и комплексные (добыча из новых скважин, прирост запасов и т.п.). Практика показала, что ни один из данных показателей не позволяет в полной мере оценить качество скважины, в связи с чем, появляется необходимость использования единого интегрального показателя качества.
Интегральный показатель качества — отношение суммарного полезного эффекта к затратам на создание и использование объекта.
Полезный эффект можно оценить как объем добычи за вычетом потерь, вызванных увеличением сроков строительства, а также простоев, связанных с проведением текущего и капитального ремонта скважин.
Под полными затратами понимается суммарная стоимость скважин плюс стоимость рисков и эксплуатационные затраты.
При переходе к единому показателю качества особое внимание необходимо уделить следующим сферам ответственности:
Стратегия контрактования подрядчиков;
Проект производства работ;
Аттестация и приемка для сдачи в эксплуатацию;
Остановимся подробнее на первых двух пунктах.
С учетом современного развития технологий, а также большой вариативностью условий бурения, нефтегазовой компании становится не выгодно вкладывать деньги в развитие собственных технологий, потому как зачастую стоимость развития такой технологии собственными силами значительно превышает экономический эффект от нее. В связи с этим, многие сферы нефтегазопромысловых услуг выведены на аутсорсинг.
Функции компании же сведены к приобретению лицензии на недропользование и организацию процесса добычи и реализации углеводородов. Бурение скважин не является исключением, так в компании ЛУКОЙЛ сервисы по бурению нефтяных и газовых скважин осуществляются на 100 % по подрядным контрактам.
Существуют несколько основных типов контрактов на бурение скважин — контракт на условиях «под ключ» и контракты с использованием раздельных сервисов. Главным при выборе типа контракта является итоговая стоимость скважины. Опыт показывает, что в среднем по проектам бурения примерно 50 % затрат составляют затраты, зависящие от времени выполнения работ, поэтому грамотная оценка сроков строительства скважин может значительно снизить итоговую стоимость скважины. Для выполнения расчетов реальный процесс бурения необходимо представить в виде математической модели. По используемым математическим средствам модели можно разделить на:
— Детерминированные — предполагающие отсутствие всяких случайных воздействий;
— Стохастические — отображающие вероятностные процессы и события с использованием метода Монте-Карло.
Детерминированное моделирование исключает влияние случайных воздействий. Такие модели можно найти в любом проекте, например:
— Скважина будет пробурена за 50 дней
— Стоимость скважины составит 10 млн. долларов.
Данная модель имеет большое количество ограничений, среди которых: скважина бурение моделирование риск
Условия бурения скважины будут соответствовать проектным;
Скважина будет пробурена без аварий и осложнений;
Будет использоваться только оборудование, материалы и персонал, предусмотренного проектом качества и количества;
На скважине не будут проводиться дополнительные работы и исследования;
К сожалению, реальность накладывает негативный отпечаток на данную модель, делая ее часто не применимой, так:
— Средние потери времени на операционные проблемы в бурении в мире составляют 6 дней на скважину (1,5 млн. на скважину или 75 млрд. в год по отрасли);
— Условия бурения всегда отличаются от проектных;
— Скважина уточняет геологическое строение, что может потребовать проведения дополнительных исследований;
Использование стохастических моделей и метода Монте-Карло в частности позволяет получить более реальную оценку времени и стоимости строительства скважины и всего проекта бурения в целом.
В качестве возможного инструмента, для моделирования методом Монте-Карло является ПО Oracle Crystal Ball. Данная система преобразует таблицы Excel в стохастические модели. Система использует генераторы случайных чисел для моделирования случайных событий, составляющих процесс, и моделирует множество вероятных исходов процесса. Применение данной программы позволит значительно повысить качество планирования работ по бурению и сократить «непредвиденные» затраты компании.
Другим немаловажным фактором соответствия установленным требованиям качества является наличие в компании процедуры оценки рисков при планировании проекта по бурению скважин. Идеология ИСУП подразумевает непрерывное снижение рисков на всех стадиях реализации проекта.
Рис. 2. Непрерывное снижение рисков
Планирование управления рисками — процесс определения того, каким образом следует проводить мероприятия по управлению рисками проекта, включая идентификацию рисков, качественный анализ рисков, количественный анализ влияния рисков на стоимость и график проекта, планирование реагирования на риски, а также мониторинг и контроль рисков.
Количественная оценка рисков подразумевает под собой расчет вероятности тех или иных событий при бурении скважины и построения матрицы риска. Немаловажным фактором является также установление барьеров для предотвращения каждого события, оценка остаточных рисков и указание должностного лица, ответственного за принятие каждого риска. В табл.1 приведен возможный вариант проведения процедуры количественной оценки рисков.
Источник: otherreferats.allbest.ru