Особенности проектирования системы интегрированного моделирования на примере «Цифрового» Северо-Комсомольского месторождения

За последнее десятилетие наблюдается существенные изменения в
системах управления технологическими процессами. Эти изменения
обусловлены появлением возможности контроля и анализа
производственных процессов в реальном времени, а так же благодаря
развитию техники, позволяющей проводить расчеты повышенной сложности,
в сравнительно небольшое время.
В современных реалиях в условиях колеблющихся цен на
углеводороды, наблюдается увеличение затрат на освоение нефтегазовых
месторождений. Данный факт заставляет нефтегазодобывающие компании
внедрять технологии, снижающие себестоимость добычи.
Вычислительные технологии в нефтегазодобывающей отрасли начали
своё развитие, начиная с 1980г. К началу XX века они превратились в
комплекс отдельных программ, которые позволяли отдельно моделировать
пласт, трубопроводные сети и систему подготовки. Это была эпоха
цифровых месторождений. Направление развития в данный период имело
направление от простого к сложному: от измерения и учета показаний, до
решения проблем в масштабе месторождений.
Главным фактором обеспечения прорыва в поиске оптимальных
решений по управлению месторождением является ускорение процесса
обработки данных.
На смену цифровому месторождению пришло интеллектуальное
месторождение. Технологии, применяемые на месторождениях данного типа,
позволяют обеспечить автоматизацию сбора, фильтрацию, хранение и
обработку данных. После получения необходимых данных появляется
возможность описать происходящие в системе физические процессы, тем
самым появляется возможность прогнозировать добычу углеводородов и
визуализировать значимые параметры технологического процесса для
принятия важных управленческих решений.
Для того, чтобы поддержать уровень добычи и получить
максимальное раскрытие потенциала действующих месторождений,
необходимо внедрять новые технологии. Внедряется многоэтапное
компьютерное моделирование залежей с построением сейсмической,
геологической и гидродинамической моделей месторождения с применением
алгоритмов 3D интерпретации, моделирования и симуляции многофазных
потоков.
Главным отличием интеллектуального месторождения от цифрового
является наличие интегрированной модели месторождения (ИММ). Именно
интегрированная модель месторождения позволяет связать воедино все
этапы освоения актива месторождения. Благодаря алгоритмам актуализации
моделей оборудования и пласта, появилась возможность прогнозировать
объемы добычи, находить «узкие места» в производстве, сократить время
простоя оборудования, сократить время на техническое облуживание и
ремонт, что позволило расширить возможности бизнес — планирования.
1.2 Проблематика
Развитие и состояние нефтегазового комплекса существенно влияет
как на экономику России в целом, так и на благосостояние каждого
гражданина в отдельности. Наряду с тем, что значимость и важность
устойчивого развития нефтегазового комплекса очень важно, наблюдается
большое количество проблем, которые могут негативно повлиять на
экономику страны.
Существует несколько существенных проблем нефтегазодобывающей
отрасли в России:
1) Трудноизвлекаемые запасы нефти. К таким запасам относятся
месторождения, характеризующиеся сложностью добычи нефти,
обусловленной физическими свойствами нефти или иными причинами.
«По оценкам на сегодняшний день добывается около 20 млн. т в год,
что составляет всего 0,2 % от общего объёма трудноизвлекаемой нефти на
территории России. Тогда как в структуре общих запасов доля
трудноизвлекаемой нефти составляет 60 %» [1]. График роста процентного
содержания трудноизвлекаемой нефти представлен на рисунке 1.