Содержание к диссертации
Введение
1. Принятие решений в условиях оігеративной про ходки интервалов осложнений
1.1. Прогнозирование границ изменения неодно родности пород в осложненных условиях .
1.1.1. Выделение границ изменения буримоети пород интервалов осложнений
1.1.2. Оценка буримости неоднородных пачек
1.2. Выбор режима оперативной проходки интер валов осложнений
2. Способы принятий решений при оценке степени осложнения
2.1. Анализ промысловой информации о проводке скважин в СЛОЕНЫХ условиях
2.2. Классификация осложнений при ограниченном объеме наблюдений 2.3. Классификация осложнений методом многокритериального анализа
3. Принятие решения в аномальных условиях про водки скважин
3.1. Прогнозирование зон аномально высоких давлений
3.2- Сохранение устойчивости стенок скважин в аномальных условиях проводки
3.3. Планирование выбора стратегии при проход ке интервалов аномально высоких давлений
3.4. Выбор стратегии гидравлического воздействия яа зону прихвата 112
Основные выюды и рекомевдащи 121
Список литературы 123
Приложение 134
- Выбор режима оперативной проходки интер валов осложнений
- Классификация осложнений при ограниченном объеме наблюдений
- Сохранение устойчивости стенок скважин в аномальных условиях проводки
- Выбор стратегии гидравлического воздействия яа зону прихвата
Введение к работе
На ХХУІ съезде КПСС и последующих Пленумах ЦК КПСС отмечалось большое значение роли нефтяной промышленности в решении народнохозяйственных задач. В XI пятилетке намечено довести добычу нефти с газовым конденсатом до 620-645 млн.тонн и газа до 600-640 млрд.куб.метров. Директивами съезда предусмотрен дальнейший рост добычи нефти и газа.
Одним из основных направлений достижения указанных высот является бурение глубоких и сверхглубоких скважин. Успешность строительства таких скважин определяется как безослокяенностъю проводки, так и оперативностью ликвидации аварий и осложнений, встречающихся в процессе бурения. Важным звеном в достижении высоких технико-экономических показателей является прогноз и предупреждение осложнений и аварий.
Указанные проблемы исследовались и исследуются как отечественными, так и зарубежными учеными и нашли отражение в многочисленных практических решениях по совершенствованию бурового процесса ,
Актуальность проблемы. Несмотря на достигнутый прогресс экономические затраты на строительство скважин остаются на достаточно высоком уровне, В особенности это относится к бурению скважин в геологически осложненных условиях.
Осложнения, связанные с наличием в разрезе скважин аномальных давлений, неустойчивостью горных пород, с проходкой толщ глинистых отложений, составляющих, в частности, большие мощности на площадях Азербайджана, и другие создают определенные трудности по их ликвидации и безосложненной проводке скважин.
Используемые на практике традиционные методы в качестве одного из средств предупреждения осложнений подразумевают быструю проходку и изоляцию осложненных участков. Указанное вызывает необходимость оптимального подбора технико-технологических параметров режима бурения и точного прогноза границ их изменения.
Последнее может достигаться посредством диагностики глубин изменения однородных по буримости горных пород на основе показателей, характеризующих реальные условия их залегания.
Недостаточный прогноз степени возможных осложнений, неточный выбор эффективных средств борьбы с ними приводит к неоправданно высоким материальным затратам. Несвоевременное же принятие оперативных мер по устранению осложнений зачастую усугубляет состояние скважины, что нередко приводит к ее потере.
Многообразие ректоров, определяющих тот или иной вид осложнения, обуславливает трудности по выбору способов прогнозирования и профилактики осложнении. Особенно это относится к условиям проводки скважин при наличии в разрезе пластов с аномально высокими давлениями.
Несмотря на разнообразие методов прогнозирования, проблема своевременного обнаружения зон аномальностей остается до настоящего времени не решенной, о чем свидетельствуют многочисленные примеры промысловой практики.
Бурение в условиях аномальности предполагает точное знание ограничений, накладываемых на режимно-технологические параметры проводки, одним из определяющих среди которых является величина дифференциального давления.
Поэтому актуальное значение приобретают задачи определения путей, обеспечивающих эффективную проходку интервалов осложнений, совершенствования методов прогноза, классификаций осложнений и выбора оперативных и эффективных методов их ликвидации.
Цель работы. Разработка методов, обеспечивающих эффективность проводки скважин в геологически осложненных условиях.
Основные задачи работы. В связи с поставленной целью в диссертации решаются следующие задачи.
1. Разработка метода диагностирования границ изменения технико-технологических шраметров проходки осложненных интервалов на основе исследования природных факторов.
2. Разраоотка метода выбора оптимального режима проходки интервалов одинаковой буримости пород.
3. Разработка методов классификации осложнений в условиях различной информационной характеристики объектов исследований.
4. Разработка метода прогнозирования аномальных давлений в процессе проводки скважин.
5. Исследование способов принятий решений при борьбе с осложнениями.
Методы решения поставленных вопросов. Проведенные в работе исследования базируются на разнообразных методах исследований.
В задачах выделения границ изменения буримости пород, классификаций осложнений, выбора режима оперативной проходки, применены вероятно-статиотичеокие методы многомерной группировки и теории расплывчатых множеств.
Планирование стратегий при решении вопросов борьбы с осложнениями реализованы методами:
- диагностирования о применением бесконечных стратегических игр;
- статистических решений, когда объект характеризуется недостаточной априорной информацией.
При решении задачи прогнозирования зон аномально высоких пластовых давлений применен метод теории катастроф.
В исследовании математической модели устойчивости стенок скважины использован аппарат теории чувствительности.
Поставленные задачи решались анализом и обработкой геолого-промысловой информации с применением средств вычислительной техники и ЭВМ.
Научная новизна.диссертационной работы заключается в развитии исследований, направленных на оптимизацию процесса проводки скважин в геологически осложненных условиях и состоит в следующем:
Приведен метод разбиения разреза скважин на однородные по
буримости породы на основе исследования показателей, характеризующих состояния породы в реальных условиях залегания, а именно, физико-механических свойств пород.
Разработан метод определения глубин и характера изменения параметров проводки скважин путем сравнительной оценки буримости неоднородных интервалов.
Показана возможность определения условий оперативной проходки интервалов осложнений, основанная на исследовании параметров режима проходки однородных по буримости интервалов.
Предложен метод классификаций осложнений как в условиях наличия ограниченной информации, так и в сложных ситуациях, характерных разнообразием факторов, обуславливающих осложнение.
Предложен метод прогнозирования аномально высоких пластовых давлений в процессе бурения по данным изменения показателей бурения с глубиной, направленный на повышение эффективности проводки скважин в аномальных условиях.
Получена расчетная модель устойчивости, позволяющая оценить предельно допустимое состояние параметров горных пород, слагающих отенки скважины.
Проведены исследования по выбору оптимальных стратегий для эффективной проводки скважин в зонах аномально высоких давлений.
Практическая ценность и реализация. Разработанные в диссертационной работе на основе применения вероятно-статистических методов способы разбиения разреза скважин на однородные по буримос-ти породы и оценки их буримости, обеспечат точный выбор типа и характеристик породоразрушающего инструмента, компоновок бурильного инструмента и границ изменения режимно-теянологических параметров бурения. Предложенные способы классификаций осложнений позволяют оперативно оценить их опасность и реализацией ранее подготовленных мероприятий минимизировать ущерб от проявления осложнений. Разработанный метод прогнозирования даст возможность упредить проявление осложнений и методами технологических воздействий исключить их.
Разработанный метод дал возможность прогнозирования аномально высоких пластовых давлений при бурении скважин на пл.Булла-море. В результате своевременных мероприятий предупреждены осложнения, экономический эффект составил Оолее 140 тыс,руб. (140970).
Разработано "методическое руководство по применению кибернетических методов для инженерно-статистического анализа и классификации некоторых показателей процесса строительства нефтяных и газовых скважин", утвержденное ВПО "Каслморнефтегазпром" в 1983г.
Апробация работы. Основные положения работы доложены на Республиканской научно-технической конференции "Применение вероятно-статистических методов в бурении и нефтедобыче" (г.Баку, 1976 г.), на семинаре кафедры бурения Уфимского нефтяного института (г.Уфа, 1982 г.), на ІУ Всесоюзной конференции "Применение вероятностно-статистических методов в бурении и нефтедобыче" (г.Бзку.1984 г.).
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 9 опубликованных работах.
Выбор режима оперативной проходки интер валов осложнений
Информация о границе изменения буршости пород дает не только важные сведения по принятию решения о изменении технико-технологических параметров бурения, но и предоставляет возможность выбора оптимальных скоростных режимов проходки интервалов одинаковой буримости пород. Последнее позволит уменьшить вероятность возможных осложнений.
Характер проявления большинства осложнений, встречаемых на площадях Азербайджана, связан с длительностью нахождения ствола в необсажеяном состоянии. Так, наличие в разрезе пластичных глин определяет потерю прочности приствольной зоны и устойчивости стенок скважин /27/. Продолжительное воздействие гидродинамических импульсов приводит к интенсивному развитию усталостных процессов и к образованию сети микро- и макротрещин в приствольной зоне /28/, обусловливающих возможность поступления в скважину пластовых флюидов, уход бурового раствора, осыпание и обвал горных пород и другие. Поэтому одним из основных факторов, определяющих минимум вероятности осложнения является скорейшая проходка и изоляция указанных интервалов.
Решение о выборе режимных параметров бурения в указанных условиях определяется как требованием недопущения проявления осложнения, так и стремлением достижения максимальной рейсовой скорости проходки. Рассматриваемая задача связана с выбором эффективного режима бурения с целью достижения максимальной проходки при затрате минимума времени на прохождение интервалов залегания пород одинаковой буримости. это является одним из основных условий, обуславливающих минимум вероятности возможных осложнений, увеличение коммерческой скорости и, в конечном итоге» снижение экономических затрат на бурение скважин.
Вели применение статистических методов анализа при определении интервалов разных буримостей пород основывались на результатах геофизических исследований свойств пород в реальных условиях залегания, то поставленная на данном этапе задача реализуется путем анализа промысловых данных по отработке долот на ранее пробуренных скважинах, а именно данных о механической скорости бурения и времени, затрачиваемой на одно долбление. Исходные данные для однородной по буримости пород Оураханской свиты стратиграфического разреза пл,о.Песчаный приведены в табл.1.9. Для указанного интервала характерны осложнения, связанные с осыпанием, обвалом и разрушением стенок скважины.
Учитывая то, что процесс проходки подвержен влиянию большого количества случайных факторов и протекает в условиях наличия элементов неопределенности,решение поставленной задачи реализуем используя принципы теории размытого множества.
Ставится задача определения оптимальных параметров режима бурения при условии максимизации механической скорости бурения и минимизации времени проходки интервала, пробуренного при одном долблении.
Для проведения расчетов строится функция Результаты расчетов показывают, что для Сураханской овиты оптимальный скоростной режим определяется параметрами бурения соответствующими шестому порядковому номеру наблюдений: нагрузка на долото должно составлять (98,1-5-127,4) 103 н, чиоло оборотов долота - 228 об/мин, количество прокачиваемой жидкости 0,03 м3/с, плотность бурового раствора - 1240 кг/м3 и вязкость раствора по CIJB-5 - 26 сек.
Аналогичные расчеты для других овит разреза показали, что для Апшероно-Акчагыльской свиты оптимальными являются: нагрузка (58,8 78,4) I03 н, число оборотов долота - 182, количество прокачиваемой жадкости - 0,032, плотность и вязкость раствора соответственно 1240 и 20. Для Сабунчинокой свиты максимизирующее решение соответствует параметрам бурения: нагрузка на долото -(7,84 98,1) 10 н, число оборотов долота - 323, производительность буровых насосов - 0,028 м/с, плотнооть - 1230 кг/м , вязкость - 22 с. При разбуривании Балаханской свиты достижение высоких скоростей проходки интервала осложнения обеспечивается при следующих параметрах бурения: нагрузка на долото 116,6+ 137,2Ы03 н, чиоло оборотов долота в минуты 421, количество прокачиваемого в секунду раствора - 0,028 м/с, плотнооть бурового раствора - 1250 кг/м3 и вязкость - 24 оек.
На практике обеспечение эффективного режима бурения осложненных интервалов будет достигнуто путем выбора параметров бурения, удовлетворяющих условию оперативности прохождения указанных зон о учетом ограничений, накладываемых характером осложнений, как например, минимальное значение плотности раствора,при прохождении поглощающих горизонтов или же ограничение значения дифференциального давления в условиях наличия аномально высоких пластовых давлений и другие.
Основной задачей при проводке скважин является обеспечение непрерывного процесса углубления отвода и устранение затрат времени на ликвидацию осложнений.
Успех в значительной мере зависит от эффективности мер по ликвидации возникших в процессе бурения осложнений.
Анализ осложнений и аварий, имевших место на площадях Азербайджана показывает, что большинство из них были прогнозируемы и лишь недооценка степени осложнения приводила к ухудшению состояния скважин вплоть до их ликвидации.
Наиболее типичными видами проявляющихся по указанным причинам осложнений являются такие, как уход раствора с потерей циркуляции, вспучивание глин, осложнения при вскрытии зон о аномально высокими давлениями и другие.
Как отмечено в /29/ "предварительная программа бурения должна быть достаточно гибкой, чтобы существовала возможность эффективной ее корректировки в случае возникновения неожиданных осложнений. В результате правильного проектирования многие из этих осложнений могут быть либо устранены, либо уменьшены".
В практике бурения, как указывалось выше, часты случаи недооценки опасности осложнения. В качестве иллюстрации приведем пример.
При бурении скважины № 64 пл.Мурэдханлы с проектной глубиной 3200м. при забое 2700м. во время бурения при плотности раст-вора 1460 кг/ма скважина начала проявлять с переходом на чистую воду. Прогноз возможности проявления имелся. Борьбу с проявлением планировалось осуществить утяжелением бурового раствора на
Классификация осложнений при ограниченном объеме наблюдений
Ситуации, возникающие в процессе проводки нефтяных и газовых скважин в осложненных условиях часто требуют принятия оперативного решения по выбору определенных мероприятий при борьбе с осложнениями. Выбор технико-технологических, организационных и других мероприятий зависит от степени ожидаемых осложнений. Оценка степени осложнения в бурящейся скважине определяется на основе изученности характера осложнений по ранее пробуренным скважинам. Для вновь разрабатываемых площадей в условиях ограниченности объема информации такая задача затруднена.
При оценке степени осложнения в подобных ситуациях используется практический опыт буровиков и методы логического анализа накопленного материала. Применение традиционных методов распознавания с построением оптимальной разделяющей функции /41,42,43/, как известно, связано с необходимостью располагать информацией о вероятностных характеристиках классов, которые заранее, как правило, неизвестны, особенно в случаях ограниченного объема наблюдений. В условиях необходимости принятия оперативного решения эти методы не оправдывают себя,
В данном разделе показан подход к вопросу распознавания степени ооложнешш с использованием метода стохастической алрок-симации /44,45/, не требующий предварительного получения указанных вероятностных характеристик.
В предлагаемом подходе условие оптимальности, представляющее уравнение регрессии, пишется в видеИз (2.1) на основе обучающей выборки X, , Х , Хъ принадлежность которых к классам Y известна, определяем оптимальные значения вектора С " С » удовлетворяющего уравнениюоптимальной разделяющей функции , Аппроксимирующаяфункция строится в классе линейных функций относи тельно 3QУравнение (2.1) для случая трехпризнакового пространства ,будет представлено системой
Реализуем данный подход распознавания образов для прогнозирования степени возможного осложнения по текущим параметрам бурения, В качестве анализируемого материала попользуем данные по поглощакщим скважинам, пробуренным на пл.Нефтяные камни /46/.
Исследуемый массив поглощающих скважин, в зависимости от серьезности происшедших в них осложнений, разделен на два класса. К первому классу \J\ отнесены скважины, в которых поглощения ликвидировались путем регулирования параметров промывки и промывочного раствора. Ко второму классу ДГп принадлежат скважины, в которых борьба с поглощением была связана о вводом наполнителей, бурением с потерей промывочного раствора и более серьезными осложнениями. Ликвидация осложнений в скважинах данного класса была связана с большими технологическими трудностями и высокими материальными затратами.
Для анализа используем параметры промывки ж реологических свойств промывочного раствора, а именно, плотность Xj и расход промывочного раствора % . Указанные параметры характеризуют гидростатические и гидродинамические давления, воспринимаемые поглощающим горизонтом.
Обучающая выборка из 20 наблюдений приведена в табл.2.4, где условие классности выражено исходя из следущего положения
Аппроксимирующая разделякяцая функция, построенная при двух-признаковом пространстве в классе линейных функций относительно % будет иметь вид
Вычислив усредненные значения, получим систему уравненийРешив систему полученных линейных уравнений, составим уравнение оптимальной разделяющей функции
Определим вероятность ошибки распознавания исследуемой обучающей выборки. Для этого воспользуемся функционалом
Вычисленное значение вероятности ошибки распознавания при для практики достоверностью на исследуемом месторождении можно прогнозировать возможную степень осложнения при случаях поглощения промывочного раствора.
Полученный результат проиллюстрирован на рис.2.1, где на плоскость, представляющую координаты признаков Хд и X2 » нанесена разделяющая линия, удовлетворяющая уравнению
Таким образом предварительная оценка степени возможного поглощения позволит выбрать оптимальную стратегию борьбы, обеспечивающую быструю и надежную ликвидацию осложнения.Для сравнения предложенного подхода с известными методами распознавания использованы данные по применению последовательной диагностической процедуры Вальда (ЦДПВ) в задаче прогнозирования перехода заколонного проявления в грифонообраэование /47/.Для анализа использованы данные по 60 скважинам, характеризующимся за колонными проявлениями Сз- 1 ) и грифонообразова-нием ( 4jz + 1J . Для распознавания были анализированы три признака: глубина спуска предыдущей обсадной колонны (Х ) , градиент гидростатического давления (-) и пластовое давление (ОО Успешность прогноза осложнений в результате реализации ВДПВ составила: раздельно по видам 67%, по общему объему проверочной выборки 53,3%.В качестве обучения вместо 60 принято 20 наблюдений.G использованием вышеуказанного подхода для рассматриваемого случая установлена разделяющая функция в виде (2.2),позволившая диагностировать осложнение. При этом успешность прогноза ос
Сохранение устойчивости стенок скважин в аномальных условиях проводки
Вскрытый ствол скважины, характеризующийся аномально высоким пластовым давлением, со временем, вследствии проявления горного давления и влияния различных динамических воздействий со второны скважины теряет свою устойчивость. Последнее приводит к осыпанию, обвалу, течению пластичных пород в ствол скважины и прихвату инструмента /92,93/.
Существенную роль в безослокненяой проводке скважин в условиях неустойчивого поведения пород играет определение допустимых границ изменения параметров горщіх пород, соответствующих условию сохранения устойчивости стенок бурящейся скважины.
Исследуем изменение со временем основных характеристик горной породы, а именно, динамической вязкости и упругости и определим допустимые границы их изменения /94/.
Во вскрытом оквакиной горном массиве изменение параметров динамической вязкости и упругости пород стенок скважины во времени происходит го следующему законугде Л С"Ь) и АКС-Ь) - некоторые составляющие динамической вязкости и упругости горных пород, изменение которых обусловлено воздействием случайных факторов (пульсация режимных параметров, гидродинамические импульсы, температурные напряжения и другие).
Цель поставленной задачи - получение расчетной модели, позволяющей оценить предельное допустимое состояние параметров горных пород, соответствующих условию безосложненной проводки скважины. На основе полученной модели предусматривается подбор управляющих воздействий pOt) (режимных параметров бурения,параметров промывочного раствора, скорости опуока и подъема инструмента и других), обеспечивающих устойчивость бурения в целом.
Уравнение динамического равновесия вязко-упругих горных пород в отволе при различных технологических операциях имеет вид:- при нагрузке (максимальное динамическое воздействие на стенку скважины)- при разгрузке (минимальное воздействие)где В fcw - объемная деформация горных пород, слагающих стволсквакины; UU- -г- гі ; П - г-Рн- приведенная маоса единицыдлины ствола скважины; hn\ и \{{{.) - величины, характеризующие соответственно вязкие и упругие свойства горных пород; D. - боковое давление в массиве горных пород; J, - сопротивление пород ствола на гидравлический разрыв; - сопро тивление пород ствола на растяжение; р , р - давления соответственно в процессах динамического нагружения и разгрузки.
Полагаем, что при наличии внешних возмущений коэффициент упругости ( (jt) горных пород изменяется с течением времени по закону
При этом возникает задача определения предельных амплитуд изменения К Ok) » ПРИ которых порода сохраняет устойчивость. В качестве критерия устойчивости принимаетсягде 0- (0 и 5 00 - минимальные и возмущенные значения характеристических чисел системы Ляпунова (3.6). значения коэффициента в уравнении (3.5) при невозмущенном состоянии системы.
Изменения параметров системы бурения в период различных технологических операций могут быть монотонными и колебательными. Коэффициенты в уравнении, описывающей поведение системы, взаимосвязаны и являются функциями времени. Следовательно, изменение вязкости пород стенки скважины влияет на границы изменений допустимых параметров упругости.
Рассмотрим случай, когда параметр И (і ) в период нагрузки и разгрузки под действием внешних условий изменяется в течении времени по закону
Определим ограничение, которое должно быть наложено на закон изменения упругости KCfc) так, чтобы породы, слагающие стенки скважины, сохраняли устойчивость.Посколько задано О » то выполнение условия эквивалентно следующему неравенству Такшл образом, закон изменения упругости стенки скважины может быть аппроксимирован непрерывной функцией вида Исследование устойчивости систем, параметры которых флуктуируют во времени, представляет собой сложную задачу. Поэтому основная задача, связанная с сохранением устойчивости стенок скважины сводится к определению зависимости, характеризующей влияние случайной составляющей параметров динамической вязкости и упругости на динамику устойчивости стенки скважины.
Как известно, при отсутствии случайных составляющих стенки скважины имеют некоторые "номинальные" значения
Учитывая малость величины Д0С+О по сравнению со значением Q&) находим решение уравнения (3.II). Положив в уравнение для 2_- получим Совместное решение уравнений (3.8) и (3.12) дает возможность определить коэффициент Т C"t) . Последний.в свою очередь, дает возможность легко определить приращение выходной @г С"0 и координату системы LO C.t), возникающей от случайных изменений коэффициента д. Г] ( ),
Выбор стратегии гидравлического воздействия яа зону прихвата
Площади Бакинского архипелага, на которых осуществляются буровые работы, характеризуются сложными условиями проводки скважин. Это обусловлено наличием в рззрезе зон с аномальными давлениями недостаточной геологической изученностью разреза, поскольку продуктивные горизонты залегают на глубинах, превышающих 5500 м. и другими геолого-техническими факторами.
Основными трудностями, встречающимися при проводке скважин на большие глубины в условиях аномально высоких давлений являются осложнения в виде затяжек, посадок, прихватов бурильного инструмента, сальникообразований, обвалов, осыпаний, неустойчивого поведения стенок скважин и другие.Успешная проводка скважин з указанных сложных горно-геологических условиях выдвигает на первый план вопросы правильного выбора методов борьбы с осложнешями и авариями.
Одним из частных проявлении аномальности при бурении скважин являются прихваты бурильного инструмента.Методом борьбы с прихватом инструмента является применение гидродинамических способов ликвидации прихватов.
Широкое распространение для освобождения прихваченного инструмента как в отечественной, так и зарубежной практике имеет установка жидкостных ванн. В качестве агентов для установки жид костных ванн нашли применение углеводородные жидкости (нефть и дизельное топливо), киолоты (соляная, смеси плавиковой и соляной кислот), перекись водорода и ее смеси, жидкости на водной основе и другие / 96/.
Выбор вида жидкостной ванны на практике, как правило, осуществляется исходя из геолого-технических, технологических условий, опыта специалистов, а нередко исходя из организационно-технических возможностей бурового предприятия (наличие материальных ресурсов и технических средств реализации оперативного воздействия на зону прихвата).
Практика проводки скважин на месторождениях Бакинского архипелага показывает, что борьба с прихватом бурильного инструмента носит довольно тяжелый характер, сопровождающийся большими материальными затратами. Нередкими являются случаи ликвидации скважин по техническим причинам вследствии неэффективности применяемых методов освобождения прихваченного инструмента и, как следствие, дальнейшего осложнения состояния скважины. Это особенно характерно для оольших глубин окважин.По данным /46/, если на небольших глубинах при плотности промывочного раствора 1200-1250 кг/м безуспешность освобождения инструмента при установке нефтяных ванн составляет 8,25 , то уже при плотности 2110-2200 кг/м , соответствующего глубинам свыше 3000 м., процент безуспешности равен 93.
Безуспешность ликвидационных работ гидродинамическими методами объясняется достаточной степенью неопределенности механизма освобождения труб при установке ваян, В одних случаях действие жидкостных ваян связывают с физико-химическими процессами, имеющими место в зоне контакта труб с коркой, в других - с деп рессионными и гидродинамическими процессами.
Так, исследования по определению механизма действия нефти Б зоне прихвата труб /97/ не дали однозначного объяснения процесса, обуславливающего освобождение труб.
Одним из возможных причин безрезультативиости установки жидкостных ванн монет быть неправильный выбор вида жидкостной ванны и, как отмечено в работе /96/, не учет причин возникновения прихвата.
Анализ фактических данных показывает, что ввиду многообразия факторов, определяющих прихват инструмента, выбор того или иного способа освобождения инструмента и времени воздействия ванны не подчиняется определенной закономерности.
Поэтому наиболее верным и практически доступным методом выбора жидкостной ванны для освобождения прихваченного инструмента является применение специфических методов сравнения полезности установок ванн того или иного вида.
Неопределенность, обусловленная не знанием окважинных условий при прихвате, величины и характера сил, определяющих ітрихват инструмента, величины зоны контакта инструмента со стенкой скважины, времени воздействия ванны и другие, позволяют использовать при выборе стратегии действий методы теории статистических решений /98,99/.
Целесообразность применения игровых методов исследования в условиях наличия неопределенности известно. Так, АЛ.Мирзаджан-заде и А.Я.Чилап в работе /100/ рассматривают вопросы определения оптимального времени осуществления технологических мероприятий с целью предотвращения возможного прихвата бурильной колонны на основе теории игр. В работе /101/ автор попользует методы теории игр при решении проблемы определения времени проведения профилактических мер, обеспечивающих успешную проводку скважины.
Для реализации задачи методом теории игр необходимо иметь набор возможных действий, представленных различными видами жидкостных ванн ( Д,г d2, ..., dn ) и перечень возможных состояний природы, представляющих признаки, обуславливающие причину прихвата \ J(, , JLJ t » JL j )
Сущность решения вопроса заключается в том, что имея вероятностные характеристики ликвидации прихвата в зависимости от причин, вызвавших их, отдать предпочтение тому виду действий,при реализации которого вероятность потери полезности от установки ванн оказалась бы минимальной /102/.
Исследованы 120 случаев прихвата, имевших место на месторождениях Бакинского архипелага, из которых в 72 для ликвидации аварии устанавливались нефтяные, кислотные и соляровые ванны.
Как показал анализ, основными причинами прихвата, при которых установка ванн оказалась эффективной, явились наличие перепада давления [Xij и заклинивание инструмента ( Xz) При других причинах, как например, при прихватах вследствии попадания инструмента в желоб, установка ваш не давала положительных результатов.
Введем понятие полезности установки нефтяных Ри , соляровых Д2 и кислотных Да ванн, которое в количественных единицах оценивало бы результаты каждого действия в предположении, что инструмент либо будет освобожден ) , либо нет @2
Полезность действия представляет собой некоторую величину, соответствующую каждой предполагаемой стратегии. Функция полезности Ц(д) при условии, что предполагаемый результат установки ванны с вероятностью р приведет к освобождению инструмента (0J , а с вероятностью ( {- Р ) - не освобождению (02) представится в следующем виде
