Методика фильтрации данных о потерях давления в стволе газовой скважины

Об авторах:

Нарыгин Эдуард Игоревич, главный специалист, управление по геологии и разработке месторождений востока ЯНАО, Тюменский нефтяной научный центр, Тюмень, Россия; einarygin@tnnc.rosneft.ru, https://orcid.org/0000-0003-0296-2038
Гончаров Иван Павлович, специалист, управление по геологии и разработке месторождений востока ЯНАО, Тюменский нефтяной научный центр, Тюмень, Россия; IP_Goncharov@tnnc.rosneft.ru

Аннотация:

В статье рассматривается задача анализа фильтрации данных о потерях давления в стволах газовых скважин. Предложен безразмерный параметр, включающий в себя результаты газодинамических исследований скважин и полученный на основе формулы Адамова. Использование параметра позволяет выстроить кондиционные замеры в квадратичную зависимость от дебита газа в стандартных условиях. Методика применима для скважин со сложной геометрией, с замерами давления, полученными на разной глубине и при наличии жидкости в потоке.

На основании вычислительных экспериментов и существующей погрешности измерительных приборов определен доверительный коридор. Ширина коридора не зависит от дебита газа. Если замер попадает вне доверительного коридора, то он считается некондиционным.

Проведено сравнение результатов работы методики как на синтетических, так и на реальных данных. Методика показала высокое качество выделения некондиционных замеров, даже если их доля существенная.

Методика позволила сократить время на подготовку данных потерь давления по стволу газовой скважины.

Список литературы:

Адамов Г. А. 1951. Движение реальных газов по вертикальным трубам при высоких давлениях // Сборник трудов ВНИИГАЗа «Вопросы добычи, транспорта и переработки природных газов». М.-Л.: ГТТИ. С. 30–68.

Алиев З. С., Абрамов Е. С., Андреев С. А. и др. 1980. Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин. М.: Недра. 301 с.

Асалхузина Г. Ф., Давлетбаев А. Я., Хабибуллин И. Л., Ахметова Р. Р. 2020. К вопросу выбора длительности режимов при гидродинамических исследованиях скважин на установившихся режимах закачки в низкопроницаемых коллекторах // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 6. № 1(21). С. 135–149. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2020-6-1-135-149

Босов А. В., Урюпин И. В. 2025. Модифицированный вариант расширенного фильтра Калмана по методу линейных псевдонаблюдений // Информатика и ее применения. Том 19. №. 2. С. 17–26.

Брилл Д., Мукерджи Х. 2006. Многофазный поток в скважинах // пер. с англ. Ю. В. Русских; под ред. М. Н. Кравченко. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований. 384 с.

Бузинов С. Н. и др. 2011. Расчет потерь давления в газовых скважинах на поздней стадии разработки месторождений // Газовая промышленность. № 12. С. 18–21.

Занин А. С., Бушмелева К. И. 2017. Автоматизация процесса достоверизации телеметрии диспетчерского центра электроэнергетики // Вестник кибернетики. № 4(28). С. 139–145.

Изюмченко Д. В., Николаев О. В., Шулепин С. А. 2013. Газожидкостные потоки в вертикальных трубах: парадоксы гидродинамики // Вести газовой науки. № 4(15). С. 36–45.

Коваленко И. В. 2023. Гидродинамическое моделирование горизонтальных скважин с многостадийным гидроразрывом пласта с учетом потерь давлений на конвергенцию линий тока // Нефтепромысловое дело. № 2(650). С. 26–28. https://doi.org/10.33285/0207-2351-2023-2(650)-26-28

Козлов В. В., Харитонов А. Н., Стрекалов А. В. 2023. Методика проверки достоверности данных телеметрии газовых и газоконденсатных промыслов // Естественные и технические науки. Том 12. № 187. С. 282–288.

Комаров П. В., Потехин Д. С. 2024. Исследование динамически меняющегося сигнала с применением вейвлет-преобразований // Computational Nanotechnology. Том 11. № 3. С. 34–42.

Лютикова Л. А., Шогенов М. А. 2019. Метод обнаружения выбросов в данных на основе многозначной логики предикатов // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. № 6(92). С. 67—74. https://doi.org/10.35330/1991-6639-2019-6-92-67-74

Митин Г. В., Панов А. В. 2023. Модификация алгоритма DBSCAN с использованием гибридных подходов к определению границ кластеров для обработки потоковых данных // ИТ-Стандарт. № 4. С. 36–57.

Николаев О. В., Соколов В. А. 2016. Методика расчета технологических параметров вертикальных газовых скважин, продукция которых содержит жидкость // Вести газовой науки. № 2(26). С. 84–90.

Толпаев В. А. и др. 2016. Математические модели численного расчета давления на забое работающей скважины // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. № 10. С. 27–31.

Чиглинцева А. С., Овчинников М. В., Ямалов И. Р. 2023. Апробация методов пересчета давления по стволу газовой скважины, в продукции которой присутствует жидкость, в программном комплексе «РН-ВЕГА». Часть 1 // Экспозиция Нефть Газ. № 7. С. 55–60.

Шенгелия Д. Ю., Захарова И. Г. 2024. Анализ характеристик разброса в данных гидродинамических исследований скважин сложной конструкции // Математическое и информационное моделирование: материалы Всероссийской конференции молодых ученых. Вып. 22. Тюмень: ТюмГУ-Press. С. 9–15.

Шенгелия Д. Ю., Коваленко И. В., Захарова И. Г. 2024. Сравнительный анализ методов фильтрации замеров данных скважин сложной конструкции // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 10. № 2(38). С. 104–120.

Campello R. J. G. B., Moulavi D., Sander J. 2013. Density-based clustering based on hierarchical density estimates // Pacific-Asia Conference on Knowledge Discovery and Data Mining. Berlin-Heidelberg: Springer Berlin-Heidelberg. Pp. 160–172.

Colebrook C. F., et al. 1939. Correspondence. Turbulent flow in pipes, with particular reference to the transition region between the smooth and rough pipe laws (includes plates) // Journal of the Institution of Civil Engineers. Vol. 12. No. 8. Pp. 393–422.

Grossmann A., Morlet J. 1984. Decomposition of Hardy functions into square integrable wavelets of constant shape // SIAM Journal on Mathematical Analysis. Vol. 15. No. 4. Pp. 723–736.

Kalman R. E. 1960. A new approach to linear filtering and prediction problems // Transactions of the ASME — Journal of Basic Engineering. Vol. 82(D). Pp. 35–45.

Mukherjee H., Brill J. P. 1985. Pressure drop correlations for inclined two-phase flow // Journal of Energy Resources Technology. Vol. 107. Pp. 549–554.

Sun J., Loader C. R. 1994. Simultaneous confidence bands for linear regression and smoothing // The Annals of Statistics. Vol. 22. No. 3. Pp. 1328–1345.

Theil H. 1950. A rank-invariant method of linear and polynomial regression analysis // Indagationes Mathematicae. Vol. 12. No. 85. P. 173.