ГИДРОДИНАМИКА И АКУСТИКА

2018 ◊ Том 1 (91) ◊ Номер 1 ◊ с. 99-112

В. В. Яковлев^*, Ю. И. Калугин^*, Н. Г. Степовая^*

^* Институт гидромеханики НАН Украины, Киев, Украина

Математическое моделирование оптимизации добычи газа на этапе доразработки газовых месторождений

Gidrodin. akust. 2018, 1(1):99-112

https://doi.org/10.15407/jha2018.01.099

ЯЗЫК ТЕКСТА: Русский

АННОТАЦИЯ

На базе математической модели плановой фильтрации многокомпонентной смеси углеводородов сформулирована и решена задача оптимизации распределения расходов скважин с целью максимально быстрого извлечения газа из газовых месторождений. Разработан алгоритм, позволяющий оптимально управлять процессом разработки газового месторождения с учетом ограничений на дебиты определенных скважин, а также включения и выключения скважин на период ремонтных работ. Для его реализации создана программа компьютерного расчета для произвольного количества слоев, скважин и компонентов смеси. Эффективность изложенного подхода продемонстрирована на примере модельного газового месторождения. Показано, что за счет управления процессом выравнивания давления в "областях питания" для каждой из скважин уменьшается перепад давления внутри области. Как следствие, в оптимальном варианте возможно увеличение добычи газа более, чем на 6% за более короткий период времени.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

газовое месторождение, добыча газа, оптимизация разработки, доразработка месторождения, математическая модель

ЛИТЕРАТУРА

1. Dynamic oil and gas production optimization via explicit reservoir simulation / D. I. Gerogiorgis, M. Georgiadis, G. Bowen et al. // Computer Aided Chemical Engineering. - 2006. - Vol. 21. - P. 179-184.
2. Анализ программного обеспечения для трехмерного моделирования и оптимизации разработки месторождений нефти и газа / В. З. Ямпольский, А. А. Захарова, М. А. Иванов, О. С. Чернова // Известия Томского политехнического университета. - 2006. - Т. 309, № 7. - С. 50-55.
3. Ямпольский В. З., Захарова А. А. Критерии и средства развития программного обеспечения для моделирования нефтегазовых месторождений // Известия Томского политехнического университета. - 2010. - Т. 316, № 5. - С. 117-121.
4. Гладков Е. А. Геологическое и гидродинамическое моделирование месторождений нефти и газа. - Томск : Издательство Томского политехнического университета, 2012. - 84 с.
5. Ахметсафина А. Р., Минниахметов И. Р., Пергамент А. Х. Стохастические методы в программе геологического моделирования // Вестник ЦКР РОСНЕДРА. - 2010. - № 1. - С. 33-44.
6. Forouzanfar F., Reynolds A. C. Well-placement optimization using a derivative-free method // Journal of Petroleum Science and Engineering. - 2013. - Vol. 109. - P. 96-116.
7. Forouzanfar F., Reynolds A. C., Li G. Optimization of the well locations and completions for vertical ad horizontal wells using a derivative-free optimization algorithm // Journal of Petroleum Science and Engineering. - 2012. - Vol. 86-87. - P. 272-288.
8. Ping G., Jing Shasha and P. C. Technologies and countermeasures for gas recovery enhancement // Natural Gas Industry. - 2014. - Vol. 1. - P. 96-102.
9. Oldenburg C. M. Carbon sequestration in natural gas reservoirs: Enhanced gas recovery and natural gas storage // Proceedings of TOUGH Symposium 2003 / Lawrence Berkeley National Laboratory. - Berkeley, California, 2003. - P. 346-353.
10. Optimizing horizontal completions in the Cleveland tight gas sand / M. Samuelson, T. Akimwande, R. Connell et al. // Proceedings of the CIPC/SPE Gas Technology Symposium. - Alberta, Calgary, Canada, 2008. - P. 16-24.
11. Multi-factor coupling analysis of optimized gas-well production allocation / Xi Feng, Bing Zhong, Yicheng Liu et al. // Natural Gas Industry. - 2012. - Vol. 32. - P. 53-58.
12. Difficulties and countermeasures of hydraulic fracturing of the inefficient sandstone gas reservoir in western Sichuan / Xiaogang Li, Xiao He, Zhaozhong Yang, Lan Chun // Drilling and Production Technology. - 2010. - Vol. 33, no. 6. - P. 49-51.
13. Optimization design of gas pool fracturing in Suining Group of Luodai Gas Field / Shan Ren, Shize Wang, Yongmao Lin, Xiaojun Huang // Drilling and Production Technology. - 2007. - Vol. 30, no. 2. - P. 65-71.
14. Application of CO₂ foam fracturing technology in low permeability and tight gas reservoir of western Sichuan / Hongtao Zhu, Donglin Chen, Huajie Liu, Tianchun Zhou // Drilling and Production Technology. - 2009. - Vol. 32. - P. 53-56.
15. Huang Z., Wang R., Du J. Effect analysis of withdraw gas recovery in Xujiahe 2 Gas Reservoir of Zhongba Gas Field // Drilling and Production Technology. - 2012. - Vol. 35, no. 6. - P. 51-54.
16. Назаров А. Ю. Использование результатов гидродинамического моделирования для регулирования разработки залежи // Нефтяное хозяйство. - 1999. - № 11. - С. 24-25.
17. Кремез В. С., Калугин Ю. И., Яковлев В. В. Математическое моделирование фильтрационных процессов при разработке газоконденсатных месторождений // Прикладная гидромеханика. - 2007. - Т. 9(81), № 2-3. - С. 69-85.
18. Kalugin Y. I., Yakovlev V. V., Kalugin A. Y. Mathematical modeling and optimization of gas-condensate field development // Journal of Natural Gas Science and Engineering. - 2015. - Vol. 27. - P. 1195-1204.
19. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. - М. : Мир, 1985. - 196 с.