تدوین مدل ریاضی مدیریت مخزن نفتی "xxx" در مناطق نفت خیز جنوب برای کنترل بهینه تولید نفت و تزریق گاز

در این پایان نامه مخزن نفتی xxx متعلق به یکی از بهترین میدانهای نفتی حوزه جنوب غرب کشور را در نظر گرفته ایم که طرح توسعه آن بر اساس مطالعات جامع و چرخه عمر مخزن طراحی شده است. در این مخزن طرح تزریق گاز غیرامتزاجی به کلاهک گازی مخزن بمنظور فشارافزایی نفت مخزن و یا حداقل تثبیت فشار نفت مخزن که در نهایت باعث ازدیاد برداشت نفت می شود اجرا گردیده است برنامه های تولید و تزریق سالیانه ای که در طرح توسعه مخزن در نظر گرفته شده اند به علت وجود عدم اطمینان نسبت به آینده (مانند کمبود گاز در فصول سرد سال، خرابی چاهها و تجهیزات سطح الارضی، تولید های ضروری بیش از حد مجاز تعیین شده و ..) همواره در عمل با مغایرتهای زیادی همراه هستند و این مغایرتها معمولا اثرات جبران ناپذیری را در چرخه عمر مخزن برجای می گذارند، از اینرو در این تحقیق با توجه به نتایج بدست آمده از مطالعه جامع مخزن که شامل حداکثر نرخ تولید نفت از هرچاه تولیدی (برای حفظ تولید صیانتی) و حداکثر نرخ تزریق پذیری چاههای تزریقی به کلاهک گازی مخزن می شوند و نیز با در نظر گرفتن محدودیتهای ظرفیتی تجهیزات سطح الارضی نصب شده برای توسعه مخزن، قلمرو مسئله را تعریف می کنیم. در این تحقیق براساس داده های آماری که بصورت تصادفی از آخرین مقطع زمانی چرخه عمر مخزن جمع آوری شده اند تحلیل های آماری انجام می دهیم این نمونه ها عبارتند از: سوابق نرخ تولید روزانه نفت، نرخ تزریق روزانه گاز به مخزن و شیب افت فشار مخزن در عمق مبنا که در طول دوره جمع آوری تصادفی نمونه های مذکور مکانیزم غالب تولید مخزن ثابت و براساس رانش مصنوعی نفت به سمت چاههای تولیدی بوسیله گاز تزریقی به کلاهک گازی می باشد. در نهایت رابطه بین میانگین نرخ تولید مخزن و نرخ تزریق گاز و همچنین رابطه میانگین شیب افت فشار نفت در عمق مبنا و نرخ تزریق گاز که بیانگر اثرات واقعی برنامه های عملی اجرا شده در طول چرخه عمر مخزن می باشند را با استفاده از رگرسیون غیرخطی برآورد می کنیم انجام رگرسیونهای غیرخطی مربوطه و نیز تحلیل های آماری انجام شده با استفاده از نرم افزار آماری statgraf 5.0 صورت گرفته است. در ادامه کار با استفاده از روابط غیرخطی بدست آمده و محدودیتهای موجود در مسئله یک مدل ریاضی بمنظور بهینه سازی برنامه تولید نفت و تزریق گاز به کلاهک گازی مخزن ارائه می کنیم که در چارچوب برنامه های درازمدت توسعه مخزن برای دستیابی به بهترین حالت با توجه به محیط عدم اطمینان موجود و اهداف ماکزیمیم سازی ارزش مخزن، قرارداد، مدل مذکور یک مدل برنامه ریزی آماری غیرخطی می باشد که دارای دو تابع هدف اصلی به شرح زیر می باشد: 1- داشتن افت فشار حداکثر صفر در فشار نفت مخزن در عمق مبنا برای دوره های تولیدی آینده که در نهایت باعث ازدیاد برداشت از مخزن می شود. (تثبت فشار یا فشارافزایی برای 6 ماه آتی). 2- تامین حداقل تقاضای پیش بینی شده برای 6 ماه آینده. مدل فوق یک n.l.g.p می باشد که براساس الگوریتم hooke&jeeve برنامه حل کامپیوتری آن با زبان foxpro2.6 کدنویسی شده است. ویژگی که در این مدل به آن اهمیت داده شده است تلاشی است که برای کنترل عدم اطمینان در پیش بینی های ارائه شده توسط روابط برآورد شده مربوط به میانگین نرخ تولید نفت و میانگین شیب افت فشار نفت در عمق مبنا با توجه به معلوم بودن میزان نزخ تزریق گاز می باشد. به این منظور محدودیتهایی در مدل در نظر گرفته ایم که این عدم اطمینانها را در سطح کوچکتر یا مساور با 5% کنترل می نماید.