油田开发规划的编制是一个对历史回顾、现实评价、将来预测及优化选择和综合评价的过程,涉及石油地质、油藏工程、采油工程、地面工程、技术经济、系统工程、运筹学理论、最优化决策理论、现代控制理论、模糊数学理论、灰色系统理论、概率统计理论、计算机技术等多方面和多学科,是一个庞大的系统工程,要编制油田开发规划方案就需要大量的各方面的专家通力协作。目前,我国各油田每五年都要编制油田开发规划方案,随着计算机的广泛应用、油田规划方面的技术不断成熟、规划编制经验的长期积累,人们编制规划的水平也不断提高,但存在许多不足,没有一套功能齐全的编制油田开发方案的系统化方法和完善的软件,基本参数的计算,方案指标的确定等各油田没有统一的方法,每五年编制油田开发方案,都要集中大量的人力、物力和财力,花相当的时间来编制规划方案,由于缺乏整体的协调、优化、评价,所编制规划的准确性、科学性、最优性等很难作出评价。为提高油田开发规划方案编制的水平,形成一套开发规划方案编制的系统方法和相应完善的软件系统,使得开发规划方案编制模型化、程序化、自动化和科学化,提高油田开发水平和现代化管理水平,提高决策的科学性、准确性。同时也为编制五年规划提供一套良好的工具,为此,早在10年前,我们就与河南油田研究院合作,开始进行“油田开发规划决策支持系统”的开发研制。3年后DOS版本研制成功。并获得中国石油天然气总公司科技进步三等奖。随后,中国石油天然气集团公司开发生产局专门立项,由我院承担进行“油田开发规划决策支持系统”的研制与完善,经过集团公司开发局领导的指导与支持,我院石油工程系老师的共同努力,并结合油田的特点,在DOS版本的基础上,经过进一步的改进与完善,于1998年11月完成微机上Windows环境下的全套软件系统的研制,同时应用辽河油田的实际数据对部分功能进行了应用,且全部通过测试。去年,网络版的“油藏工程综合研究与规划决策分析系统软件”已研制成功。该系统的推出,将为油田开发分析、管理和决策的程序化、自动化、科学化和网络化成为可能。
编制好油田开发规划是实现油田高产稳产、最优合理开发的关键,也是油田开发管理现代化、科学化的前提。在整个规划期内,如何改造老井,合理的安排不断增加的各种措施工作量,如何在各区块布置新井,才能完成产量任务,并满足产水、耗电、工作量等要求,使得在规划期内投资最省,经济效益最好,这在实行市场经济的今天,显得尤为重要。
最优化方法近年来在油田应用越来越多,它是一种在现有条件下追求最多、最快、最好、最省的方法。合理的使用各种优化方法,根据现场要求,从复杂的规划问题中,求出最优方案,这对降低能耗,提高工作效率,提高科学管理水平,提高经济效益有着重要意义。
随着计算机在油田的广泛应用,互联网的普及,人们编制开发规划的技术水平的不断提高,使得开发规划模型化、程序化、自动化、科学化和网络化成为可能。在本系统中,我们结合油田实际,建立了产量优化分配,各类措施工作量、钻井工作量最优分配,并在满足现有油田能力和水平的条件下,达到最佳经济效益的线性规划模型,它适用于做油田的中近期规划。但人们对目标的追求往往是多方面的,除了最佳经济效益外,还希望产量最大、综合含水最低、最终采收率最大等,这便是多目标问题。为此,在本系统中建立了一个产量优化分配、各类措施、钻井工作量优化分配、并满足油田现有条件和最优多目标规划模型。通过以上两个模型,可以很方便的求出规划方案的最优解,同时,也可对模型中的某些因素,约束条件作改变而做敏感性分析,从而找出影响最优规划方案的主次因素。
运用线性规划和多目标规划模型,可根据不同的需要和要求,求出不同的最优规划方案。对每一最优规划方案作经济分析,就有一组反应该方案的技术经济指标。如何从众多的方案中,根据其主要技术经济指标优选出一个技术上可靠、经济上合理、符合油田实际的最佳规划方案予以实施,这便是方案的评价与优选问题。选择最佳方案的依据一般是根据历史资料、技术状况、技术经济指标等因素,其中有的因素既相互影响又相互依赖,它们之间的关系很难定量地来分析。传统的凭经验或单项指标来优选方案的方法不十分科学。为此,根据模糊数学理论,灰色系统理论建立了开发规划方案评价与优选的模糊综合评价与优选模型和灰色多目标局势决策模型。
通过最优规划方案的求解,经济评价及综合评价和优选,最后可得出最终可以实施的开发规划方案,并主要反应在“产量规划安排表”、“措施作业工作表”、“增产量规划表”、“钻井试油工作量规划表”、“基建投产工作量规划表”等四个表中。
规划在很大程度上应是领导意图的体现。为了能快速知道领导某种设想的效果,并将它与最优规划方案作一比较,本系统还列入了编制规划方案的经验方法。其计算结果也反映在上述四个表中。
随着油田开发的不断深入,各种边沿学科的不断发展,新方法的不断涌现,将会有越来越多的预测与决策方法应用到油田开发分析、开发管理及开发规划决策中来,为石油工业的持续、科学发展提供强有力工具。□