Математическое, программное и информационное обеспечение мониторинга нефтяных месторождений и моделирования нефтяных резервуаров методами декомпозиции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.11, доктор технических наук Костюченко, Сергей Владимирович

• Костюченко, Сергей Владимирович
• доктор технических наук
• 2000

Оглавление диссертации доктор технических наук Костюченко, Сергей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. НЕФТЯНАЯ ЗАЛЕЖЬ С СИСТЕМОЙ СКВАЖИН КАК ОБЪЕКТ ИНФОРМАТИЗАЦИИ, МОНИТОРИНГА, ИССЛЕДОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ.

1.1 Нефтедобывающее предприятие, нефтяное и нефтегазовое месторождение как объекты информатизации и управления.

1.2 Строение продуктивной толщи и основные процессы в нефте- и газоносных пластах с системами скважин.

1.3 Проблема оптимизации систем разработки нефтяных и газовых месторождений.

1.4 Оптимизационные задачи на этапе проектирования.

1.5 Оптимальное регулирование при разработке месторождений.

1.5.1 Параметры, критерии и ограничения в задачах оптимального регулирования систем разработки месторождений.

1.5.2 Основные цели и задачи геолого-промыслового анализа.

1.5.3 Основные технологии и методы регулирования систем разработки месторождений.

1.6 Проблемы математического моделирования нефтяных резервуаров

1.6.1 Сущность математического моделирования.

1.6.2 Актуальность математического моделирования.

1.6.3 Основные проблемы математического моделирования полей давлений.

1.7 Программные системы и информационные технологии для мониторинга нефтяных резервуаров и добычи нефти.

1.8 Выводы по главе.

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ И МЕТОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ.

2.1 Формальная постановка задач оптимального управления отбором нефти.

2.2 Описание поведения систем скважин нефтяных месторождений матрицами функций влияния.

2.3 Математическое описание основных процессов в нефтяных резервуарах краевыми задачами математической физики.

2.3.1 Математические модели многофазной фильтрации.

2.3.2 Математические описания потоков флюидов через внешние границы резервуаров.

2.3.3 Математические описания потоков флюидов через внутренние границы резервуаров.

2.3.4 Математические описания нефтяных и нагнетательных скважин как источников процессов фильтрации.

2.4 Сравнительный анализ численных методов решения краевых задач математической физики.

2.5 Основные проблемы метода фундаментальных решений, его развития и реализации.

2.6 Выводы по главе.

ГЛАВА 3. МЕТОД ДЕКОМПОЗИЦИИ ДЛЯ НЕИДЕАЛЬНО СОПРЯЖЕННЫХ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ С СИНГУЛЯРНЫМИ УРАВНЕНИЯМИ.

3.1 Общая схема метода декомпозиции.

3.2 Декомпозиция расчетной области и постановка краевых задач в подобластях.

3.3 Формирование систем базисных функций, точно удовлетворяющих граничным условиям краевой задачи.

3.4 Метод фундаментальных решений для идеально и неидеально сопряженных задач с сингулярными уравнениями.

3.4.1 Общая схема метода фундаментальных решений.

3.4.2 Модифицированный метод фундаментальных решений для сопряженных эллиптических задач.:.

3.4.3 Системы фундаментальных и интегрированных фундаментальных решений для уравнения Лапласа.

3.4.4 Частные решения для систем точечных, линейных и кусочно-линейных источников.

3.4.5 Апостериорные оценки погрешностей численных решений и методы регуляризации.

3.4.6 Некоторые результаты численных исследований аппроксимационных свойств систем фундаментальных решений.

3.4.7 Модифицированный метод фундаментальных решений для сопряженных параболических задач.

3.5 Принцип итерирования по подобластям для неидеально сопряженных задач.

3.5.1 Алгоритм итерирования по подобластям.

3.5.2 Регуляризация решений задач в подобластях и сходимость итерационного процесса.

3.6 Метод суперпозиции для решения обратной коэффициентной эллиптической задачи.i«

3.7 Рекомендации по использованию разработанных методов.

ГЛАВА 4. ПРОГРАММНОЕ, АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОНИТОРИНГА НЕФТЯНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ И ДОБЫЧИ НЕФТИ.

4.1 Концепция современной информационной системы нефтедобывающего производства.

4.1.1 Основные компоненты информационной системы.

4.1.2 База данных нефтяного месторождения и нефтедобывающего предприятия.

4.1.3 Технология и алгоритмы ежемесячной актуализации базы данных.

4.2 Основные компоненты экспершо-аналитической системы мониторинга нефтяных резервуаров.

4.2.1 Принципы построения экспертно-аналитической системы вычислительного типа.

4.2.2 Подсистема имитационного моделирования нефтяных резервуаров с использованием принципа декомпозиции.

4.2.3 База знаний "Методы гидродинамического регулирования систем разработки нефтяных месторождений ".

4.2.4 Алгоритмы решения информационно-поисковых задач при мониторинге добычи нефти.

4.2.5 Развитие алгоритмов формирования карт изолиний методом триангуляции.

4.3 Принципы создания экспертно-аналитических систем для мониторинга гидрогеологических объектов.

4.3.1 Оптимальная эксплуатация подземного водозабора.

4.3.2 Мониторинг полигона глубинного захоронения жидких радиоактивных отходов.

4.4 Выводы по главе.

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ РАЗРАБОТАННОГО МАТЕМАТИЧЕСКОГО, ПРОГРАММНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

5.1 Апробация и численные исследования метода расчета полей пластовых давлений нефтяных резервуаров.

5.1.1 Численные исследования алгоритма итерирования по подобластям.

5.1.2 Расчет полей пластовых давлений для скважин произвольного профиля.

5.1.3 Расчет полей пластовых давлений для систем вертикальных скважин.

5.1.4 Расчет полей пластовых давлений для произвольных систем скважин в нефтяном резервуаре с тектоническими нарушениями.

5.1.5 Выводы по результатам вычислительных экспериментов.

5.2 Программные системы семейства "Томограф" для визуализации информации и формирования карт.

5.2.1 Ранние версии системы "Томограф ".у.

5.2.2 Система "Томограф 5.2" для формирования геологических и технологических карт.

5.2.3 Система "Томограф 6.0".

5.3 Модернизация информационных систем нефтедобывающего производства.

5.3.1 База данных "История работы скважин и разработки месторождений ".

5.3.2 База знаний "Методы гидродинамического регулирования нефтяными резервуарами ".

5.3.3 Подсистема обработки информации и актуализации базы данных.

5.3.4 Технология модернизации информационной системы нефтедобывающего производства.

5.4 Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическое, программное и информационное обеспечение мониторинга нефтяных месторождений и моделирования нефтяных резервуаров методами декомпозиции»

Современное состояние сырьевой базы нефтяной промышленности России характеризуется изменением структуры и качества запасов как на разрабатываемых, так и на вновь открываемых месторождениях. Все большее число месторождений вступает в позднюю и завершающую стадию разработки, характеризующуюся значительным снижением добычи нефти при резком росте обводненности продукции.

Разработка нефтяных месторождений является крупным, сложным, технически насыщенным, ресурсоемким производством, осуществляемым на больших пространствах и на больших интервалах времени.

В этих условиях особую актуальность приобретают проблемы повышения эффективности разработки месторождений: увеличения добычи нефти, снижения отбора попутных воды и газа, повышения нефтеотдачи пластов, продления жизненного цикла разработки месторождений и достижение экономической эффективности. Эти задачи актуальны на любой стадии разработки месторождений.

В процессе разработки нефтяных месторождений по мере истощения нефтяной залежи неизбежно возникает необходимость в повышении эффективности добычи нефти, обосновании и выборе оптимальных управляющих воздействий и оценки их технологической эффективности. Для этого необходима комплексная обработка всей накопленной геолого-геофизической и промысловой информации о строении и свойствах продуктивных толщ.

Значительные объемы такой информации концентрируются у технологов, геологов и геофизиков в процессе разведки, разбуривания месторождения, исследования и эксплуатации скважин и точечно характеризуют строение, свойства и процессы в нефтяных пластах. В интеграции этих данных, в их комплексной обработке с помощью адекватных моделей и высокопроизводительных ЭВМ кроются значительные резервы повышения эффективности эксплуатации месторождений, увеличении срока их жизни в том числе за счет оптимального использования энергии пласта.

Еще совсем недавно на нефтедобывающих предприятиях и нефтяных компаниях Тюменской области и других регионов России обработка геолого-промысловой информации, автоматизация технологических процессов были основаны на технических и программных средствах, информационных технологиях 70-х - 80-х годов. Необходимость замены морально и физически устаревшего технического обеспечения, бурное развитие информационных технологий и необходимость реализации актуальных системных и прикладных задач на новых вычислительных платформах, а также возросшие потребности пользователей потребовали необходимости коренной модернизации информационных систем. 8

В настоящее время отечественные нефтедобывающие предприятия достаточно хорошо оснащены современными компьютерами, рабочими станциями и телекоммуникационными системами, но это пока не привело к революционным изменениям в информационных технологиях для нефтедобычи. Одной из крупных нерешенных проблем информатизации нефтедобывающего производства является создание информационных систем с функциями мониторинга добычи нефти, оперативного геолого-промыслового анализа систем разработки месторождений, математического моделирования нефтяных резервуаров и прогноза основных параметров разработки.

Поэтому первый аспект актуальности диссертации определяется

• актуальностью создания информационных систем мониторинга, анализа, моделирования, прогноза и поддержки принятия решений при разработке месторождений в условиях нефтедобывающего производства;

• отсутствием комплексных исследований и концептуальных основ для создания таких систем;

• отсутствием готовых решений, полностью адекватных нуждам конкретных нефтяных компаний, и необходимостью построения информационных систем на основе интеграции наиболее прогрессивных технологических решений, которыми насыщен рынок информационных технологий в настоящее время.

Для информационной и интеллектуальной поддержки принятия решений и выбора методов оптимального гидродинамического регулирования систем разработки нефтяных месторождений необходимо использование технологий математического моделирования. Имитационные модели нефтяных резервуаров позволяют прогнозировать процессы их разработки в различных геолого-геофизических условиях и на разных стадиях разработки месторождений и, в конечном итоге, оптимизировать процесс нефтедобычи.

Однако это эффективное средство исследования нефтяных резервуаров и повышения эффективности добычи нефти, остается по-прежнему инструментом исследователей, но не инженеров - технологов. Причиной этого являются, по крайней мере, три следующих обстоятельства:

1) Существуют глобальные общепризнанные проблемы математического моделирования нефтяных резервуаров, связанные с ограниченностью возможностей вычислительных методов и технологий при существующем уровне развития вычислительной техники.

2) Успешная эксплуатация большинства компьютерных моделей нефтяных резервуаров требует специальной квалификации пользователей, а также тщательной верификации исходных данных, адаптации моделей к конкретным месторождениям и объектам разработки.

3) Результаты традиционного математического моделирования без их специальной интерпретации имеют ограниченное применение в реальном нефтедобывающем производстве. 9

К глобальным проблемам математического моделирования можно отнести, например, проблему полноразмерного моделирования больших и гигантских нефтяных месторождений. В России из примерно 1000 месторождений, находящихся в промышленной разработке, крупнейших и уникальных - 58. Накопленная добыча из них составила около 70% по стране. А 12 самых крупных из них обеспечили около 45% накопленной добычи. Для таких месторождений характерны сложные системы размещения вертикальных, наклонных, горизонтальных и даже многозабойных горизонтально-ветвящихся скважин, в том числе и с гидроразрывами пласта.

Поэтому второй аспект актуальности диссертации определяется необходимостью решения существующих проблем математического моделирования: разработки новых технологий математического моделирования и развития известных, создания новых высокоэффективных численных методов.

Переход от ЕС ЭВМ на новые вычислительные платформы привел к необходимости создания современных баз данных геолого-геофизической и промысловой информации - основы многоуровневой распределенной информационной системы нефтедобывающего производства и переноса ранее накопленной информации в эти базы данных. Это требует уточнения концептуальной модели данных и логической модели данных с нормализацией отношений между их элементами, модернизации подсистем предварительной обработки информации и актуализации баз даных.

Отраслевая наука и инженерная практика разработки нефтяных и газонефтяных месторождений накопила обширный опыт гидродинамического регулирования и управления процессами добычи нефти. Однако, не всегда, особенно, в условиях нефтедобывающих предприятий, этот опыт доступен всем специалистам в одинаковой степени. Поэтому для накопления и передачи профессионального опыта, решения задач интерпретации задач математического моделирования актуально создание и использование экспертах) - аналитических систем вычислительного типа, формализации имеющихся знаний и создания баз знаний.

Третий аспект актуальности диссертации определяется необходимостью создания, модернизации и развития информационного обеспечения задач мониторинга, анализа и управления нефтяными месторождениями - баз данных геолого-геофизической и промысловой информации, а также баз знаний.

Коренная модернизация информационных систем нефтедобывающего производства, проводимая в настоящее время российскими нефтяными компаниями и состав решаемых ими задач требуют создания программных подсистем обработки информации о работе скважин и актуализации баз данных, формирования геологических и технологических карт, информационно-поисковых, экпертно-аналитических, математического моделирования и других.

10

Четвертый аспект актуальности диссертации определяется недостатком готовых общесистемных и прикладных программных систем современного уровня.

Данная диссертационная работа выполнялась в рамках нескольких фундаментальных научно исследовательских работ, финансируемых из средств республиканского бюджета: "Исследование и разработка экспертной системы многомерной визуализации данных" (1994-1995г.г.); "Информационная система для оперативного геолого-промыслового анализа и картопостроения нефтяных месторождений" (1995-1997г.г.); "Экспертно аналитическая система для управления разработкой нефтяных месторождений" (1994-1999г.г.); "Разработка интеллектуальной системы для анализа и прогноза разработки нефтяных месторождений" (1996-1998г.г.); по научно-технической программе "Университеты России" по направлению "Технические университеты": "Исследование методов представления знаний, разработка технологии и инструментальной среды для создания и сопровождения интегрированных интеллектуальных систем" (1997г.); инновационный научно-технический проект "Создание экспертно-аналитической системы для оптимизации и управления разработкой нефтяных месторождений" (1998г.); Межвузовская научно-техническая программа "Механика, машиноведение и процессы управления"(головная организация МГТУ имени Н.Э.Баумана, г.Москва) "Создание имитационной системы выбора и оценки технологической эффективности методов гидродинамического регулирования нефтяными пластами на основе математического моделирования" (1998-2000г.г.); "Развитие и исследование методов математического моделирования и оптимального управления многосвязными системами с распределенными параметрами" (1999-2003г.г.); работа поддержана грантом РФФИ N 99-0100590 на 1999-2000г.г. "Разработка численного метода решения краевых задач с сингулярно возмущенным уравнением эллиптического типа для многомерных областей сложной конфигурации".

В процессе подготовки диссертации выполнено также более 30 хозяйственных договоров с нефтедобывающими предприятиями Тюменской области и других регионов России на создание и поставку прикладного математического и програмного обеспечения, информационных технологий.

Целью диссертационной работы является

Проведение системного анализа проблемы модернизации информационных систем нефтедобывающего производства и создание математического, алгоритмического, программного и информационного обеспечения мониторинга добычи нефти и моделирования нефтяных резервуаров методами декомпозиции.

Достижение этой цели предполагает решение следующих основных задач:

1. Анализ проблемной ситуации и разработка концепции создания систем мониторинга, анализа, моделирования и прогноза разработки нефтяных месторождений в условиях нефтедобывающего производства.

11

2. Развитие технологии математического моделирования, развитие, исследование и апробация высокоэффективных вычислительных методов.

3. Разработка математического, программного и информационного обеспечения для мониторинга добычи нефти и анализа систем разработки нефтяных месторождений, математического моделирования нефтяных резервуаров методами декомпозиции и интеллектуальной поддержки принятия решений.

4. Разработка и широкомасштабное внедрение конкретных программных систем и информационных технологий.

Методы исследования. Проведенные в диссертационной работе исследования и разработки основаны на общих принципах технологии разработки нефтяных месторождений, гидродинамического регулирования систем разработки месторождений и математического моделирования нефтяных резервуаров; разделах теории оптимального управления систем с распределенными параметрами; разделах вычислительной математики, связанные с численными методами решения краевых задач математической физики для уравнений с частными производными, итерационными алгоритмами и некорректных задач, разделах информатики, связанных с созданием информационных систем, проектированием баз данных, формализации знаний и создания баз знаний; разделах программирования, связанные с технологией программирования и разработки пакетов прикладных программ, а также на технологиях математического моделирования и проведения вычислительных экспериментов по схеме: физическая модель -математическая модель - метод - алгоритм - программа - тестовые задачи -реальные задачи.

Научная новизна состоит в следующем:

1. Разработаны концептуальные основы построения информационных систем для нефтедобычи как систем мониторинга, оперативного анализа и оптимального регулирования.

2. Задачи оптимального гидродинамического регулирования нефтяными резервуарами сведены к задачам математического моделирования и решения неидеально - сопряженных эллиптических и параболических краевых задач математической физики с сингулярными уравнениями.

Для решения этих задач на основании новой симметричной формы записи условий неидеального сопряжения предложены новые реализации метода декомпозиции:

• Предложен способ формирования систем базисных функций, аналитически точно удовлетворяющих как краевым условиям на внешних границах расчетной области, так и условиям идеального сопряжения эллиптических задач.

• Метод фундаментальных решений обобщен на решение неидеально сопряженных эллиптических и параболических задач. В аналитическом виде

12 получены интегрированные фундаментальные решения и частные решения для класса сингулярных эллиптических и параболических уравнений.

Принцип (алгоритм) итерирования по подобластям обобщен на неидеально сопряженные эллиптические и параболические задачи.

Показана целесообразность совместной реализации метода фундаментальных решений для решения задач в подобластях и алгоритма итерирования по подобластям. Для достижения практической сходимости итерационного процесса предложено использовать регуляризацию решений задач в подобластях с минимизацией апостериорных погрешностей их решений.

3. Показаны возможности применения предложенных реализаций метода декомпозиции для решения задач оптимального управления системами гидродинамически взаимодействующих скважин и нефтяными резервуарами, решения обратных коэффициентных задач расчета полей пластовых давлений, математического моделирования процессов многофазной фильтрации флюидов в нефтяных резервуарах.

4. Выполнены постановки задач имитационного моделирования нефтяных резервуаров, формирования геологических и технологических карт, информационно-поисковой системы, актуализации баз данных, визуализации результатов геофизических исследований скважин. Разработано математическое и программное обеспечение подсистем имитационного моделирования нефтяных резервуаров, формирования геологических и технологических карт.

Основные положения. представляемые к защите

Концепция и принципы организации информационных систем нефтедобывающих предприятий, как систем мониторинга, анализа и поддержки принятия решений;

Новые реализации метода декомпозиции, обобщенные методы и алгоритмы решения краевых задач математической физики для создания математического и программного обеспечения имитационных моделей нефтяных резервуаров;

Установленные закономерности, полученные при вычислительных экспериментах и апробации моделей, алгоритмов на тестовых и реальных задачах.

Математическое, алгоритмическое и программного обеспечения конкрентных функциональных подсистем информационных систем нефтедобывающего производства;

Новые реализации информационного обеспечения систем мониторинга добычи нефти: базы данных и знаний.

Практическая ценность работы и реализаиия результатов работы

В данной диссертационной работе с учетом основных потребностей потребителей информационных услуг в настоящее время и в обозримом будущем предложена одна из возможных концепций модернизации

13 информационной системы производственно-технологического комплекса нефтедобычи.

На основе разработанных концепции и принципов простроения информационных систем нефтедобывающих предприятий выполнены работы по модернизации важнейших компонент информационных систем нефтяных компаний Тюменской области: ОАО "Юганскнефтегаз" НК ЮКОС и других. Результатами работ является математическое и программное обеспечение нескольких важнейших функциональных подсистем и баз данных.

Одним из результатов выполнения нескольких фундаментальных и прикладных научно-исследовательских работ с бюджетным и хоздоговорным финансированием, полученных соискателем лично и в соавторстве, является программная система "ТОМОГРАФ" для оперативного геолого-промыслового анализа систем разработки нефтяных месторождений, формирования геологических и технологических карт и визуализации геолого-геофизической и промысловой информации о скважинах и пластах нефтяных месторождений.

Версии программной системы "Томограф" с 1994-1996 годов и по настоящее время находятся в производственной эксплуатации в ОАО "Юганскнефтегаз", НГДУ "Правдинскнефть" - г. Нефтеюганск, ТИП "ЛУКойл-Когалымнефтегаз" - г. Когалым, "ЛУКойл-Урайнефтегаз" - г. Урай, АО "Варьеганнефтегаз", ОАО "Варьеганнефть", СП "Белые ночи"- г. Радужный; НГДУ "Самотлорнефть" - г. Нижневартовск; СП "Нобель Ойл" - г. Усинск Республики Коми; СП "Ватойл" - г. Когалым, НГДУ "Вахнефть" ОАО "Томскнефть"- г. Стрежевой - всего около 20 предприятий.

Использование предложенных в диссертации новых реализаций метода декомпозиции позволяет решать задачи математического моделирования для произвольных систем гидродинамически взаимосвязанных вертикальных, наклонно - ориентированных, горизонтальных и многозабойных горизонтально - ветвящихся скважин, а также для имитации гидроразрывов пластов в таких скважинах. При этом исключается необходимость формирования каких-либо расчетных сеток в расчетных областях. Ограничений на число скважин и их профиль практически нет. Метод применим для имитационного моделирования нефтяных резервуаров с тектоническими нарушениями.

Использование обобщенного принципа итерирования по подобластям способно существенно повысить эффективность любого из известных численных методов моделирования нефтяных резервуаров и снять ограничения на размеры резервуаров и число скважин в них.

Для ОАО "Юганскнефтегаз" разработана база данных "История разработки месторождений' - основа информационной системы нефтедобывающего производства и подсистема обработки информации.

Достоверность

Все разработанное математическое и программное обеспечение метода декомпозиции тестировалось на задачах, имеющих точное аналитическое решение. Эти вычислительные эксперименты показали эффективность метода и

14 апостериорных оценок погрешностей получаемых численных результатов для контроля решения задач в подобластях и сходимости итерационных процессов.

Алгоритмическое и программное обеспечение, информационно-поисковой системы, систем визуализации геолого-геофизической информации и формирования геологических и технологических карт тестировалось при обработке информации реальных баз данных. Для нескольких нефтедобывающих предприятий корректность алгоритмов подтверждена 4-5 годами производственной эксплуатации.

Полнота, избыточность, непротиворечивость базы данных и нормализованность отношений элементов данных проверялись в период опытно-производственной эксплуатации на трех предприятиях ОАО "Юганскнефтегаз" как на этапе первоначальной загрузки информации при переносе ее с магнитных носителей ЕС ЭВМ, так и в производственных условиях при ежемесячной актуализации базы данных и формировании документов геологической и технологической регламентной отчетности.

Достоверность базы знаний основана на большом числе использованных литературных источников.

Апуобаиия результатов

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, научно-технических совещаниях, международных, всесоюзных и всероссийских форумах:

III конференция по дифференциальным уравнениям и приложениям, КДУ-III (г. Русе, Болгария, 1985г.); V регион, научно-практ. конф. (Томск, 1986); Школа молодых ученых "Численные методы механики сплошной среды" (Красноярск, 1987); Четвертая конференция по дифференциальным уравнениям и применениям КДУ-IV (Русе, Болгария, 1989); 4-й Всесоюзный симпозиум по вычислительной томографии (Ташкент, 1989); International symposium on visual analysis and interface (Novosibirsk, 1991); Совещание "Проблемы информационного обеспечения нефтегазовой промышленности" (Москва, 1992); Школа-семинар "Программное и аппаратное обеспечение проектных и геологических служб нефтегазовой отрасли" (Москва, 1993); Научные мероприятия "Вычислительные Технологии-94" (Новосибирск, 1994); Forum des echanges technologiques Est-Ouest. Technologies duales: telecommunications, informatique, electronique et, imagerie spatiales. Centre international de la communication avance Sophia Antipolis (Ницца, Франция, 1994); Международная конференция "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды"-ПООС-95 (Томск, 1995); II Международная конференция по проблемам захоронения жидких радиоактивных отходов (Красноярск, 1995); Авиаперелет ГИС-ассоциации (Сургут, 1996); III Международная радиоэкологическая конференция "Судьба отработавшего ядерного топлива: проблемы и реальность" (Красноярск, 1996); Выставка "Нефтегаз - 96" (Москва, 1996); Семинар фирмы SUN (Тюмень, 1996); Выставка "СибВПКнефтегаз- 2000" (Омск, 1997); The First Korea-Russia International Symposium on Science and

15

Technology (Ulsan. Korea, 1997); Семинар "Современные информационные технологии в нефтяной и газовой промышленности" (Карловы Вары, Чехия, 1997); The Second Russian-Korean International Symposium on Science and Tecchnology (Tomsk, 1998); Научные мероприятия "Вычислительные Технологии-98" (Новосибирск, 1998); The Third Russian-Korean International Symposium on Science and Technology (Novosibirsk, Russia, 1999); The Third International Symposium. Application of the conversion research results for international cooperation (SIBCONVERS'99) (Tomsk, 1999); International Conference honoring academician Sergei K.Godunov "Mathematics in Applications" (Novosibirsk, 1999); 7-й Всероссийский семинар "Нейроинформатика и ее приложения" (Красноярск, 1999); XVII Международная конференция "Математическое моделирование в механике сплошных сред на основе методов граничных и конечных элементов" (Санкт - Петербург, 1999); II Всероссийской научно-технической конференции «Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве" (Нижний Новгород, 2000).

Публикации

Основное содержание диссертационной работы изложено в 40 опубликованных статьях и докладах [129-159,161-163,168-169,174,180,18?>204у

Личный вклад автора в результаты совместных публикаций состоит в разработке и развитии методов математического моделирования, формулировке концепции модернизации информационных систем, постановках задач, формализации алгоритмов обработки данных, формировании общей концепции систем и их функциональных подсистем для обработки геолого-геофизической и промысловой информации о нефтяных месторождениях, разработке и внедрения информационного обеспечения математического, алгоритмического и части программного обеспечения.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 164 названий (исключая публикации автора) и приложения. Ее основной текст изложен на 233 страницах, 23 таблицах и иллюстрирован 78 рисунками.

Заключение диссертации по теме «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей», Костюченко, Сергей Владимирович

5.4 Выводы по главе

В данной главе приводятся результаты апробации основных положений концепции создания информационной системы нефтедобывающего производства; новых и модернизированных компонент системы мониторинга нефтяных резервуаров и добычи нефти ОАО "Юганскнефтегаз" и некоторых других нефтяных компаний России; обобщается опыт внедрения программных систем семейства "Томограф", обсуждаются результаты вычислительных экспериментов по исследованию разработанных вычислительных методов и алгоритмов.

Часть из описанного математического и программного обеспечения находится в производственной или в опытно-производственной эксплуатации в ряде нефтедобывающих компаний России.

1. Основным результатом работ по модернизации и развитию информационных систем нефтедобывающего производства двух крупных нефтедобывающих компаний Тюменской области: ОАО "Юганскнефтегаз" (НК ЮКОС) и ТПП "Когалымнефтегаз" (НК "ЛУКОЙЛ") явился перенос баз данных и подсистемы их актуализации с ЕС ЭВМ на новую вычислительную платформу.

В результате модернизации проведено проектирование, формирование и апробация базы данных для ОАО "Юганскнефтегаз", усовершенствована технология обработки информации о работе нефтяных и нагнетательных скважин, восстановлены и модифицированы алгоритмы, создано новое программное обеспечение подсистем актуализации базы данных.

Разработана также технология, которая позволяет распараллелить работы в коллективе программистов и по этапам в ограниченные сроки создать необходимое программное обеспечение, перенести информацию в новые базы данных, провести опытную эксплуатации и перейти к производственной эксплуатации информационной системы.

2. Первая версия базы знаний "Методы гидродинамического регулирования нефтяными резервуарами с системами скважин" реализована в составе 4-х основных таблиц реляционной базы данных, а также 14 таблиц -классификаторов и охватывает более 30 основных методов гидродинамического регулирования резервуаром и около 130 условий их применения. Эти знания почерпнуты из большого числа литературных источников.

База знаний может быть расширена информацией о применении тепловой и химической обработки, о механическом воздействии на призабойную зону скважин и других методах повышения нефтеотдачи.

309

Частичная апробация базы знаний выполнена при выборе методов регулирования разработки пласта Ю11 южного участка Вахского месторождения Томской области.

3. Одним из результатов выполненных нескольких фундаментальных и прикладных научно-исследовательских работ является математическое и программное обеспечение систем семейства "Томограф". Эти системы предназначены для комплексной обработки геолого-геофизической и промысловой информации о разработке нефтяных месторождений, накопленной в базах данных, визуализации информации и формирования геологических и технологических карт.

Системы «Томограф» разных версий интегрированы в производственные информационные системы более 10 нефтяных компаний и нефтедобывающих предприятий Тюменской области и других регионов: АО «Юганскнефтегаз», «Когалымнефтегаз», «Урайнефтегаз», «Варьеганнефтегаз», СП «Белые ночи», «Нобель Ойл» и других.

Специалистами нефтяных компаний неоднократно признавалось, что система "Томограф 5.2" является одной из немногих отечественных компьютерных программ геологического профиля, реально используемых на практике.

Базы данных, спроектированные для системы "Томограф", до сих пор актуализируются на предприятиях нескольких известных нефтяных компаний России и служат информационным обеспечением для ряда прикладных программных систем других производителей.

Одна из версий системы "Томограф" была адаптирована к особенностям полигона глубинного захоронения жидких радиоактивных отходов Сибирского Химического Комбината (г. Северск) для формирования карт уровней жидкости в водоносных горизонтах.

4. Разработана система "Томограф 6.0" в составе 6 подсистем: поддержки интерфейса пользователей, формирования геологических и технологических карт, информационно-поисковой, визуализации результатов геофизических исследований скважин, математического моделирования и информационного обеспечения.

В частности, в подсистеме информационного обеспечения, которая осуществляет "информационную развязку" между прикладными подсистемами и базой данных использованы иерархические информационные объекты. Они разработаны в результате анализа концептуальной модели данных нефтяных месторождений и потребностей информационного обеспечения прикладных подсистем.

Информационно-поисковая система совместно с подсистемой информационного обеспечения находится с 1998 года в опытной эксплуатации в ОАО "Юганскнефтегаз".

310

5. Разработанное математическое и программное для решения сопряженных эллиптических задач с сингулярными уравнениями апробировано на решении ряда задач.

Вычислительные эксперименты произведены при решении как задач с известными аналитическими решения, так и задач, для которых такие решения отсутствуют. Эксперименты позволили отладить алгоритмы и произвести верификацию разработанного математического обеспечения, накопить опыт и сформулировать рекомендации, важные для практического использования разработанных методов.

В частности, выявлено и подтверждено следующее:

Разработанные алгоритмические и программные средства позволяют объективно апостериори контролировать погрешности получаемых численных результатов и сходимость итерационных процессов.

Скорость сходимости процесса итерирования по подобластям близка к геометрической прогрессии. Показатель этой прогрессии зависит, в частности, от порядка решения задач в подобластях и начального приближения.

Значения параметров К и 0 в условиях неидеального сопряжения решений задач в подобластях практически не влияют на скорость сходимости алгоритма итерирования по подобластям.

6. Разработанное математическое и программное обеспечение показало свою эффективность и апробировано на решении следующих задач:

Расчет полей давлений, создаваемых работающими одиночными горизонтальными и горизонтально - ветвящимися скважинами различных конфигураций.

Расчет поля пластовых давлений в кусочно-однородном нефтяном пласте с системой вертикальных нагнетательных и нефтяных скважин.

Расчет поля пластовых давлений в кусочно-однородном нефтяном резервуаре с тектоническими нарушениями и произвольными системами скважин.

311

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация посвящена комплексному решению крупной научно-технической проблемы разработки математического, программного и информационного обеспечения для решения задач мониторинга добычи нефти, анализа состояния нефтяных резервуаров, моделирования процессов в них методами декомпозиции, интеллектуальной поддержки принятия решений при регулировании систем разработки месторождений.

В диссертационной работе сформировано новое направление математического моделирования нефтяных резервуаров на основе использования методов декомпозиции.

Все основные положения диссертации: концепции, методы, алгоритмы и информационное обеспечение апробированы при создании и широкомасштабном внедрении программных систем и информационных технологий на ряде нефтедобывающих предприятиях Западной Сибири и других регионов России.

Основными результатами являются еде дующие:

1. Разработаны концептуальные основы построения информационных систем для нефтедобычи как систем мониторинга, оперативного анализа и оптимального регулирования.

Нефтяные месторождения рассмотрены как объекты информатизации, мониторинга, оперативного геолого-промыслового анализа и управления. Рассмотрены постановки основных задач оперативного геолого-промыслового анализа и оптимизации систем разработки месторождений при использовании методов гидродинамического регулирования в условиях нефтедобывающих предприятий, а также информационное обеспечение этих задач.

2. Задачи оптимального управления нефтяными месторождениями и системами гидродинамически взаимосвязанных скважин, математического моделирования нефтяных резервуаров с тектоническими нарушениями и произвольными системами вертикальных, горизонтальных и горизонтально-ветвящихся скважин, в том числе и с трещинами гидроразрыва пласта сведены к неидеально сопряженным краевым задачам для эллиптических и параболических сингулярных уравнений с частными производными.

3. Для решения сопряженных задач на основании новой симметричной формы записи условий неидеального сопряжения предложены новые реализации метода декомпозиции:

312

• Предложен способ формирования систем базисных функций, аналитически точно удовлетворяющих как краевым условиям на внешних границах расчетной области, так и условиям идеального сопряжения эллиптических задач.

• Метод фундаментальных решений обобщен на решение неидеально сопряженных эллиптических и параболических задач. В аналитическом виде получены интегрированные фундаментальные решения и частные решения для класса сингулярных эллиптических и параболических уравнений.

• Принцип (алгоритм) итерирования по подобластям обобщен на неидеально сопряженные эллиптические и параболические задачи.

• Показана целесообразность совместной реализации метода фундаментальных решений для решения задач в подобластях и алгоритма итерирования по подобластям. Для достижения практической сходимости итерационного процесса предложено использовать регуляризацию решений задач в подобластях с минимизацией апостериорных погрешностей их решений.

4. Проведено численное исследование модифицированного метода фундаментальных решений и его аппроксимационного аппарата, влияния возможной неустойчивости решения задач в подобластях на сходимость итерационного процесса путем варьирования параметром регуляризации. Показана возможность достижения практической сходимости итерационного процесса путем регуляризации решений в подобластях методом А.Н.Тихонова при эффективном контроле точности решений этих задач и сходимости всего процесса.

5. Показаны возможности применения предложенных реализаций метода декомпозиции для решения задач оптимального управления системами гидродинамически взаимодействующих скважин и нефтяными резервуарами, решения обратных коэффициентных задач расчета полей пластовых давлений, математического моделирования процессов многофазной фильтрации флюидов в нефтяных резервуарах.

Метод декомпозиции позволяет снять многие проблемы математического моделирования нефтяных резервуаров: одновременно рассматривать сколь угодно большие произвольные системы гидродинамически взаимосвязанных скважин без ограничений на их количество и профиль, повысить достоверность результатов, уменьшить трудности обработки геометрической информации и другие. Этим заложена методологическая основа для создания имитационных моделей в составе систем мониторинга добычи нефти и резервуаров в условиях нефтедобывающих предприятий. Эффективность метода подтверждена его апробацией на решении ряда задач.

313

6. Разработано оригинальное математическое и программное обеспечение систем семейства "Томограф", предназначенных для комплексной обработки геолого-геофизической и промысловой информации о разработке нефтяных месторождений, накопленной в базах данных, визуализации информации и формирования геологических и технологических карт. Программные системы "Томограф" с 1994 года используются на более чем 20 нефтедобывающих предприятиях Тюменской области и других регионов России для формирования регламентных геологических и технологических карт.

7. В работе рассматриваются принципы создания и модернизации реальных информационных систем нефтедобывающего производства.

Обобщен опыт выполнения работ по модернизации информационных систем нефтедобывающего производства нефтяных компаний Тюменской области: ОАО "Юганскнефтегаз" НК ЮКОС и ТПП "Когалымнефтегаз" НК ЛУКОйл. Результатами работ является математическое и программное обеспечение нескольких важнейших функциональных подсистем, баз данных и знаний.

8. Выполнены постановки задач на разработку подсистем имитационного моделирования нефтяных резервуаров, формирования геологических и технологических карт, информационно-поисковой системы, актуализации баз данных, визуализации результатов геофизических исследований скважин. Разработано математическое и программное обеспечение подсистем имитационного моделирования нефтяных резервуаров, формирования геологических и технологических карт.

314

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Костюченко, Сергей Владимирович, 2000 год

1. Аккуратов Ю.Н., Михайлов В.Н. Метод граничных интегральных уравнений для решения нелинейных задач теплопередачи. Журн. Выч. мат. и мат. физ., 1980, т.20, N3 с.656-663.

2. Алексидзе М.А., Арвеладзе Н.М., Лекишвили Н.Л. Численная реализация одного нового приближенного метода решения граничных задач. -Труды ВЦ АН ГССР, 1969, t.8,N 3, 145 с.

3. Алексидзе М.А. Решение граничных задач методом разложения по неортогональным функциям. М.: "Наука", 1978. 352 с.

4. Алексеев A.C., Коновалов А.Н. Математические аспекты поиска и добычи нефти / Методологические и философские проблемы физики. -Новосибирск, 1982. с. 98-105.

5. Бахвалов Н.С. Численные методы. М. Наука, 1975. - 632 с.

6. Белянин Г.Н. О терминологии и классификации методов искусственного воздействия на нефтяные пласты. Нефтяное хозяйство. 1979, N 1,с.39-42.

7. Бенерджи П., Баттерфильд Р. Методы граничных элементов в прикладных науках. М.: Мир, 1984. - 494 с.

8. Борисов Ю.П. О рациональном размещении нефтяных скважин полосовой залежи. Труды Всесоюзного нефтегазового НИИ.-1956,- Вып.8, с. 66-113.

9. Борисов Ю.П. Рациональное размещение нефтяных скважин в круговой залежи. Труды Всесоюзного нефтегазового НИИ.-1959,- Вып.19, с. 343.

10. Борисов Ю.П., Рябинина З.К., Воинов В.В. Особенности проектирования разработки нефтяных месторождений с учетом их неоднородности. -М.: Недра, 1976,- 285 с.

11. Борисов Ю.П., Воинов В.В., Рябинина З.К. Влияние неоднородности пластов на разработку нефтяных месторождений. М.: Недра, 1970.-270 с.

12. Бреббия К., Уокер С. Применение метода граничных элементов в технике. Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 248 с

13. Булыгин В.Я. Гидромеханика нефтяного пласта. М.: Недра, 1974.230с.

14. Бутковский А.Г. Теория оптимального управления системами с распределенными параметрами. М. Наука. 1965.

15. Волынский Б.А., Брукман В.Е. Модели для решения краевых задач. М.: Физматгиз, 1960. 250 с.

16. Верлань А.Ф., Сизиков B.C. Интегральные уравнения: методы, алгоритмы, программы. Справочное пособие. Киев: Наукова думка, 1986. -544 с.315

17. Гавура В.Е., Джавадян A.A., Сафронов В.И. Проблемы разработки крупных и уникальных месторождений России и вопросы геофизического контроля. Нефтяное хозяйство, 1997, N1, с. 22-29.

18. Гавура A.B., Фомин А.И. Основные проблемы разработки месторождений Томской области и перспективы их решения. Нефтяное хозяйство. 1996, N 11,с.47-49.

19. Гиматудинов Ш., Борисов Ю.П. и др. Справочное руководство по проектированию и разработке нефтяных месторождений. Проектирование разработки. М., Недра, 1983,463 с.

20. Гольдштейн Р.В. К вопросу о применении МГИУ для решения задач механики сплошных сред. В кн.: МГИУ. Вычислительные аспекты и приложения в механике. - М.: Мир, 1978. с. 183-209.

21. Горбачева О.С. Динамическое программирование и оптимальное размещение скважин. Изв.АН СССР. Техническая кибернетика,- 1967. N 6, с. 62-65.

22. Горбань А.Н. Нейронные сети на персональном компьютере. М., Наука, 1998, 288 с.

23. Григорьев А. Опыт построения интегрированной информационной системы в ОАО "Ноябрьскнефтегаз", Нефтяное хозяйство. 1997 N4, с. 22-24.

24. Данилов В.Л., Кац P.M. Гидродинамические расчеты взаимного вытеснения жидкостей в пористой среде. М.: Недра, 1980. - 264 с.

25. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.:"Наука",1983. 176 с.

26. Дмитриенко М.Е., Оганесян Л.А. Вариант метода Шварца для прилегающих сеточных областей. В кн.: Вычисления с разреженными матрицами. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1981, с. 36 - 44.

27. Дрыя М. Метод разделения области решения вариационно-разностных систем для эллиптических задач. В кн. Вариационно-разностнык методы в математической физике. М.: ОВМ АН СССР, 1984, с. 46-57.

28. Жагалиев P.M. Об одном устойчивом алгоритме раздельного счета по областям двумерного уравнения теплопроводности. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Методы и пакеты численного решения задач математической физики. 1984, вып. 3 (17), с.25-33.

29. Успенский А.Б. Обратные задачи математической физики анализ и планирование экспериментов// Математические методы планирования эксперимента. - Новосибирск: Наука, 1981.

30. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. - 541 с.

31. Зинченко Ю.К., Иванова И.С., Истратов С.В. и др. Применение физически содержательных математических моделей при анализе и проектировании разработки низкопроницаемых коллекторов. Нефтяное хозяйство. 1996, N 11,с.67-70.316

32. Кобылянский Ю.В., Попкова Т.Д., Слепян Г.Я. О методе неортогональных рядов для численного решения задач математической физики. ЖВМиМФ, N 2, т.28, 1988, с. 237-246.

33. Тихонов А.Н., Иванов В.К., Лаврентьев М.М. Некорректно поставленные задачи // Дифференциальные уравнения с частными производными. М.: Наука, 1970. - 407 с.

34. Колганов В.И., Шашель А.Г. Контроль за разработкой нефтяных залежей с помощью карт остаточных нефтенасыщенных толщин. Нефтяное хозяйство. 1997, N1, с. 40-42.

35. Корн Г., Корн Т.Справочник по математике, М.: Наука, 1974. -832с.

36. Кузнецов С.Б. Алгоритм решения квазилинейных эллиптических уравнений в областях с источниками на внутренних границах. Новосибирск, ВЦ СО АН СССР, Препринт N 476, 1983, 21 с.

37. Кузнецов С.Б., Руденко Э.Н. Метод итерирования по подобластям для квазилинейных уравнений эллиптического типа. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, Препринт N 100, 1983, с.

38. Кузнецов С.Б., Рапоцевич Е.А. Метод разделения области в задачах с квазилинейным эллиптическим оператором. В кн.: Вычислительные алгоритмы в задачах математической физики. Новосибирск: 1985, с. 45-64.

39. Купрадзе В.Д., Алексидзе М.А. Об одном приближенном методе решения граничных задач. Сообщ. АН СССР, 1963, т. 30, N 5, с. 529-536.

40. Купрадзе В.Д. Методы потенциала в теории. Сообщ. АН СССР, 1963, т. 30, N5, с. 529-536.

41. Купрадзе В.Д. О приближенном решении задач математической физики. Успехи математических наук, 1967, т. 22, N 2 (134), с. 59-107.

42. Ларджер Т.И. Приближенные решения задач переноса тепла при наличии фазовых превращений, "Ракетная техника и космонавтика", 1967, N 11, стр 215.

43. Лебедев В.И. Метод композиции. M.: ОВМ АН СССР, 1986, 181 с.

44. Лебедев В.И., Агошков В.И. Обобщенный алгоритм Шварца с переменными параметрами. М., Препринт/ АН СССР, ОВМ N 19, 1981, 40 с.

45. Лернер А.Я. Введение в теорию автоматического регулирования М. Машгиз,1958

46. Лысенко В.Д. Адаптивная система разработки нефтяных месторождений. Нефтяное хозяйство. 1996, N 7, с. 24-26.

47. Лысенко В.Д. Разработка нефтяных месторождений: Теория и практика, М.: Недра, 1996. - с. 367.

48. Людкевич И.В. Метод интегральных уравнений в граничных задачах электронной оптики. Обзор. Львов, 1984. - 30 с. - Рукопись представлена Львовским гос. ун-том. Деп. в УкрНИИНТИ 2 янв. 1985, N 11-Ук-85 Деп.317

49. Макаров A.M., Романовский В.Р. О неидеально сопряженной задаче теплопроводности. Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, 1981, N 5, с. 130137.

50. Максимов М.М. , Рыбицкая П. П. Математическое моделирование процессов разработки нефтяных месторождений, Москва: Недра, 1976, - 264 с.

51. Малых И.Г., Ильин H.H. Автоматитация работ по анализу текущего состояния разработки нефтяных месторождений. Нефтяное хозяйство. 1996, N 11,с.59-60.

52. Мангазеев В.П., Кошовкин И.Н. Внедрение компьютерных технологий для решения задач геологии и разработки месторождений. Нефтяное хозяйство. 1996, N 11,с.64-66.

53. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М., Наука, 1977, 456 с.

54. Мацокин А.М. Метод фиктивных компонент и альтернирования по подобластям. Препринт / ВЦ СО АН СССР, 1985, N 612, 25 с.

55. Мацокин A.M., Непомнящих С.В. Метод альтернирования Шварца в подпространстве. Препринт / ВЦ СО АН СССР, 1985, N 114,16 с.

56. Мацокин А.М. Метод фиктивных компонент и модифицированный разностный аналог метода Шварца. В кн. Вычислительные методы линейной алгебры. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1980, с. 66-77.

57. Мацокин A.M. Метод фиктивных компонент и альтернирования по подобластям. Препринт / ВЦ СО АН СССР, 1985, N 612, 25 с.

58. Мееров М.В., Литвак Б.Л. Оптимизация систем многосвязного управления. М.: Наука, 1972. - 344 с.

59. Михлин С.Г., Вариационные методы в математической физике. М.: "Наука", 1970, Изд-е 2, 510 с.

60. Мухарский Э.Д., Лысенко В.Д. Проектирование разработки нефтяных месторождений.-М.: Недра, 1972.-240с.

61. Нефтегазопромысловая геология. Терминологический справочник. Под ред.М.М. Ивановой. М., Недра, 1983. 262с.

62. Оптимизация технических систем с источниками физических полей / Стоян Ю.Г., Путятин В.П. Киев : Наук.думка, 1988. - 192 с.

63. OillnfoSystem -система сбора и обработки нефтепромысловой информации для учета добычи нефти и анализа работы фонда скважин. Кононенко Т.В., Рожкова Т.В., Соломатин ГИ. Нефтяное хозяйство. 1997 N3, с. 56-58.

64. Пермяков И.Г., Шевчуков E.H. Геологические основы поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений. Изд. 2-е, перераб. и доп., М., "Недра", 1976, с. 377.

65. Повышение нефтеотдачи новые возможности, Аметов И.М., Хавкин А.Я., Бученков Л.Н. и др. Нефтяное хозяйство. 1997 N1, с. 30-32.

66. Проектирование разработки нефтяных месторождений с использованием постоянно действующих геолого-технологических моделей.318

67. С.А. Жданов, М.М. Максимов, Хавкин А.Я.и др. Нефтяное хозяйство. 1997 N3, с. 33-36.

68. Лаврентьев М.М., Романов В.Г., Шишатский С.П. Некорректные задачи математической физики и анализа. М.: Наука, 1980. - 286 с.

69. Рвачев В.Л. Теория R-функций и некоторые ее приложения. Киев: Наук.думка, 1982. 552 с.

70. Риццо Ф. Метод ГИУ современный вычислительный метод прикладной математики. - В кн.: МГИУ. Вычислительные аспекты и приложения в механике. - М.: Мир, 1978. с. 11-17.

71. Розенберг М.Д. К вопросу о наивыгоднейшей расстановке скважин в нефтяных пластах с водонапорным режимом. Тр. Моск.нефт.инст.-1951. -Вып.11, с.130 144.

72. Рыбальченко А.И. , Пименов Н.К. , Костин П.П. Глубинное захоронение жидких радиоактивных отходов. Москва: Изд. AT , 1994. - 256 с.

73. Самарский A.A. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977. - 656 с.

74. Сандер С.А. Модификация алгоритма Шварца для решения сеточных краевых задач в областях, составленных из прямоугольных параллелипипедов. Новосибирск, 1981. Препринт ВЦ СО АН СССР, N 83.

75. Сандер И.А., Сандер С.А. Программа метода итераций по подобластям. -В кн.: Пакеты прикладных программ. Новосибирск, 1986, с. 132142.

76. Саттаров М.М., Мусин М.Х., Полудень И.А. Системы разработки месторождений нефти и газа с помощью горизонтальных скважин.-М.: Изд. ВНТИцентр ГКНТ СССР, 1991.-140с.

77. Системы управления разработкой месторождений/'/ Нефть и капиталл.- 1995. Октябрь, с.62-68.

78. Смелов В.В., Журавлева Т.Б. Принцип итерирования по подобластям для задач с эллиптическим уравнением. М.:, 1981. 16 с. Препринт / АН СССР, ВИНИТИ. Отдел вычислительной математики, N 14.

79. Мирзаджанзаде А.Х., Хасанов М.М., Бахтизин Р.Н. Этюды о моделировании сложных систем нефтедобычи. Нелинейность, неравновесность, неоднородность. Уфа: Гилем, 1999, - 464 с.

80. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. М.: Мир, 1977. - 349 с.

81. Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов.-М.: Недра, 1985.-309с.

82. Банди Б. Основы линейного программирования: Пер.с англ. -М.:Радио и связь, 1989. 176 с.

83. Фазлыев Р.Т. Площадное заводнение нефтяных месторождений. -М.: Недра, 1979.-255 с.

84. Федоткин И.М., Айзен A.M. Об одном способе решения задач теплопроводности с неидеальным тепловым контактом. Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, 1973, N 1, с.158-162.319

85. Фельдбаум А.А.Оеновы теории оптимальных систем. Физматгиз, 1963,270 с.

86. Чашкин ЮГ Регулярные системы размещения скважин.- М.: ВНИИОЭНГ, 1989, Серия: Нефтегазовая геология и геофизика: Обзор.инф. 36с.

87. Ч.Л.Донг, Г.Н.Белянин, О.Ф.Мартынцив, Ф.А.Туан Перспективы и основные направления работ по повышению нефтеотдачи на месторождении Белый Тигр. Нефтяное хозяйство. 1996, N 8,с.66-68

88. Канторович Л.В., Крылов В.И. Приближенные методы высшего анализа. М.: Физматгиз, 1962. - 708 с.

89. Мукминов И.Р. Производительность однородных схем разработки пласта системами горизонтальных скважин. Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. М.: ВНИИОЭНГ. 1999, N3, с. 30-32

90. Борисов Ю.П., Пилатовский В.П., Табаков В.П. Разработка нефтяных месторождений горизонтальными и многозабойными скважинами.-М.:Недра, 1964. 152с.

91. Каневская Р.Д. О влиянии направления трещин гидроразрыва на динамику обводнения скважин. "Нефтяное хозяйство", 1999, N 2, с. 26-29.

92. Хамидуллин Р.Д., Сахаров В.А., Еремин H.A. Сравнение технологических показателей работы многозабойных скважин различной конфигурации. "Нефтяное хозяйство", 1999, N 1, с. 45-46.

93. Лысенко В.Д. Теория разработки нефтяных месторождений. М.: Недра, 1993, 312 с.

94. Панфилов М.Б., Панфилов И.В. Осредненные модели фильтрационных процессов. М.: 1996. 388 с.

95. Григорян A.M. Разветвленно-горизонтальные скважины ближайшее будущее нефтяной промышленности. "Нефтяное хозяйство", 1998, N11, с. 16-20.

96. Базив В.Ф. О новом "Регламенте составления проектных технологических документов разработки нефтяных и газонефтяных месторождений". Нефтяное хозяйство. 1996, N 10,с.35-36.

97. Регламент составления проектных технологических документов на разработку нефтяных и газонефтяных месторождений. РД 153-39-007-96. М., ВНИИОЭНГ, 1996. 202 с.

98. Романовский И.В. Алгоритмы решения экстремальных задач. М.: "Наука", 1977. 352 с.

99. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему, М., "Энергоатомиздат", 1991. 288с.

100. Экспертные системы. Инструментальные средства разработки. СПб., "Издательство политехника", 1996. 220с.

101. Бакаев A.A., Гриценко В.Н. и др. Методы организации и обработки баз знаний. М., "Наука", 1993. 149с.320

102. Хиеамутдинов Н.И., Хасанов М.М. и др. Разработка нефтяных месторождений, Т.1 Разработка нефтяных месторождений на поздней стадии , М., ВНИИОЭНГ, 1994. 240 с.

103. Овнатанов С.Т., Карапетов К.А. Форсированный отбор жидкости. М., "Недра", 1967. 132с.

104. Баишев Б.Т., Исайчев В.В. и др. Регулирование процесса разработки нефтяных месторождений. М., "Недра", 1978.197с.

105. Цинкова О.Э., Мясникова H.A., Баишев Б.Т. Гидродинамические методы увеличения нефтеодачи. М., "Недра", 1993. 158с.

106. Иванова М.М., Дементьев Л.Ф., Чоловекий И.П. Нефтепромысловая геология и геологические основы разработки месторождений нефти и газа. М., "Недра", 1985. 422с.

107. Бойко B.C. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. М, "Недра", 1990. 427с.

108. Быков Н.Е., Фурсов А .Я. и др. Справочник по нефтепромысловой геологии. М., "Недра", 1981, 525 с.

109. Шарбатова И.Н., Сургучев М.Л. Циклическое воздействие на неоднородные нефтяные пласты. М., "Недра", 1988. 117с.

110. Гиматудинов Ш.К., Дунюшкин И.И. и др. Разработка и эксплуатация нефтяных, газовых и газо-конденсатных месторождений. М., "Недра", 1988. 301с.

111. Муслимов Р.Х. Создание систем разработки месторождений с применением горизонтальных скважин. Нефтяное хозяйство, 1994, N10, с.32-37.

112. Рвачев В.Л., Слесаренко А.П. Алгебра логики и интегральные преобразования в краевых задачах. Киев, "Наукова думка", 1976. 288 с.

113. Мееров М.В. Исследование и оптимизация многосвязных систем управления. М.: "Наука", 1986. 236 с.

114. Булыгин В.Я., Булыгин Д.В. Имитация разработки залежей нефти. М., "Недра", 1990.-224 с.

115. Панфилов М.Б. Течение в пористых средах: физика, модели, вычисления. "Нефтяное хозяйство" , 1997, N 11, с. 31-36.

116. Атре Ш. Структурный подход к организации баз данных./ Пер. с англ. М. Финансы и статистика, 1983. - 317 с.

117. Цигритзис Д., Лоховски Ф. Модели данных / Пер. с англ.- М.: Финансы и статистика, 1985. 344 с.

118. Ульман Дж. Основы систем баз данных / Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1983. - 334 с.

119. Флорес И. Структуры и управление данными / Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1982. - 319 с.

120. Решение задач охраны подземных вод на численных моделях / Г.Н. Гензель, Н.Ф. Карачевцев, П.К. Коносавский и др.; Под ред. В.А. Мироненко. -М.: Недра, 1992.-240 с.321

121. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.: Наука, 1988. - 228 с.

122. Коновалов А.Н. Задачи фильтрации многофазной несжимаемой жидкости. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988.-166 с.

123. Бутковский А.Г. Методы управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1975. 568 с.

124. Мееров М.В., Литвак Б.Л. Оптимизация систем многосвязного управления. М.: Наука, 1972, 344 с.

125. Управление разработкой нефтяных месторождений/ Я.М. Берщанский, В.Н. Кулибанов, М.В. Мееров, О.Ю. Першин. Под ред.М.В. Меерова.- М. Недра, 1983, 309 с.

126. Гутенмахер Л.И., Требин Ф.А., Умрихин Н.Б. Решение некоторых задач оптимизации разработки нефтяных месторождений. "Нефтяное хозяйство", 1970, N 9, с. 30-34.

127. Белаш П.М., Сенюков Р.В. О статистических способах обработки данных нефтепромысловых измерений для определения коэффициентов влияния скважин. "Нефтяное хозяйство", 1970, N 9, с. 46-50.

128. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Теория и методы интерпретации опытно-фильтрационных работ. М.: Недра, 1978. 325 с.

129. Шестаков В.М. Гидрогеодинамика. М.: Изд-во МГУ, 1995,- 368с.

130. Костюченко C.B., Хамухин A.A., Бабушкин Ю.В. Узловой процессор для решения уравнений с частными производными. В кн.: Молодые ученые и специалисты в развитии производительных сил Томской области: Тез. докл. регион, конф. - Томск, 1980, с. 127 - 130.

131. Костюченко C.B., Савинов А.П. Метод граничных интегральных уравнений в алгоритме итерирования по подобластям. В кн. Дифференциальные уравнения и их применения. - Труды Третьей конференции КДУ-Ш, г. Русе, Болгария, 30 июня -6 июля 1985г., с. 203-206.

132. Костюченко C.B. О сходимости алгоритма итерирования по подобластям. В кн.: Молодые ученые и специалисты - ускорению научно-технического прогресса: Тез. доклада. V регион, научно-практ. конф. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 1986, с.34.

133. Костюченко C.B. Математическое и программное обеспечение для решения задач пространственно-распределенной стационарной диффузии и тепломассообмена методом композиции. Дисс.канд. техн. наук. -Томск, 1987. -136 с.

134. Kostyutchenko S., Senakolis A., Tuzovski A., Yampolski V. Software system of processing and visualization of information about oil deposits. Novosibirsk: International symposium on visual analysis and interface. Theses. 1991.

135. С.В.Костюченко, Ю.Н.Матюков, Е.А.Мирошниченко,

136. Костточенко C.B., Тузовский А.Ф., Сенаколис А.Ф., Ямпольский

137. B.З. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 960017. Программная система "ТОМОГРАФ", версия 5 ("ТОМОГРАФ"). Зарегистрировано в Реестре РосАПО программ для ЭВМ. Заявка № 950421 от 15.01.1996 г. Российская Федерация.

138. Костточенко C.B. Метод неортогональных рядов для неидеально сопряженных эллиптических задач с разрывными коэффициентами. Вычислительные технологии. ИВТ СО РАН, Новосибирск, Том 5, N1, 2000, с.52-64.

139. Костюченко C.B., Марахтанов A.B., Мирошниченко Е.В., Сарайкин A.B., Смирнов А.Ю., Тузовский А.Ф., Ямпольский В.З. Компьютерные игры российских нефтяников. Программная система Томограф всегда в цене.324

140. Рынок нефтегазового оборудования СНГ", ноябрь 1996, специальный выпуск, с.40-42.

141. Костюченко С.В. Основные компоненты современной информационной системы нефтедобывающего производства. "Нефтяное хозяйство", N 8, 1998, с. 3-8.

142. Костюченко С.В., Парсов С.Е., Смирнов А.Ю., Ямпольский В.З. Информационно-поисковая система для контроля и анализа технологии добычи углеводородного сырья. " Нефтяное хозяйство", 1999, N1, с. 50-55.

143. Курамшин P.M. Кильдышев. C.H. Величкова JI.А. Первые результаты бурения горизонтальной скважины на Кальчинском месторождении. Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. М.: ВНИИОЭНГ. 2000, N2, с. 48-53.

144. Керамшин P.M., Леонов В.И. и др. Методика идентификация параметров и проблемы создания постоянно действующих геолого-технологических моделей. "Нефтяное хозяйство", 1998, N 5, с. 51-58.

145. Каневская Р.Д., Кац P.M. Оценка эффективности гидроразрыва добывающих и нагнетательных скважин при различных системах заводнения пласта. "Нефтяное хозяйство", 1998, N 6, с. 34-37.

146. Морозкин Н.Д., Бикбулатова Г.С. Расчет пластового давления с помощью метода конечных элементов. "Нефтяное хозяйство", 1998, N 11, с. 2830.

147. Фан Зи Фэй, Кабиров М.М. Влияние гидроразрыва пласта на дебит горизонтальной скважины. "Нефтяное хозяйство", 1999, N 6, с. 9-10.

148. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. 3-е изд., испр.-М. Наука, 1986. - 288 с.

149. Венцель Э.С., Кобылинский В.Г., Левин A.M. Применение метода регуляризации для численного решения задачи изгиба тонких упругих пластинок. Журн. Выч. Матем. и матем. Физики, 1984, т. 24, N2, с. 323-328.

150. Морозов В.А. О решении функциональных уравнений методом регуляризации. Докл. АН СССР, 1966, т. 167, N 3, с. 510-512.

151. Методы вычислений на ЭВМ: Справочное пособие / Иванов В.В. -Киев: Наук. Думка, 1986. 584 с.326

152. Костюченко C.B., Пугачев СБ., Тузовский А.Ф., Цветков Е.В. Развитие информационной системы нефтедобывающего производства ОАО "Юганскнефтегаз". "Нефтяное хозяйство", 1999, N10, с.50-56.

153. Зверев А.А. и др. ОАО "Сургутнефтегаз". "Нефтяное хозяйство", 1999, N10, с.41-43.

154. Майкл Ласло. Вычислительная геометрия и компьютерная графика на С++. М.: БИНОМ, 1977, 272с.

155. Аронов В.И. Математические методы обработки геологических данных на ЭВМ,- М.: Недра, 1977, 311с.

156. Волков А.М. Геологическое картирование нефтегазоносных территорий с помощью ЭВМ.- М.: Недра, 1988.

157. Бондаренко Б.А. Полигармонические полиномы. Ташкент, "Фан". 1968,172с.

158. Щелкачев В.Н. Основы и приложения теории неустановившейся фильтрации. М.: Нефть и газ, 1995,- 4.2. 493 с.

159. Чарный И.А. Подземная гидродинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963.-396 с.

160. Ильин В.П. Численные методы решения задач электрофизики.- М.: Наука, 1985. 336 с.

161. Ильин В.П. Сравнительный модульный анализ алгоритмов решения краевых задач. В кн.: Пакеты прикладных программ. Вычислительный эксперимент. -М.: Наука, 1983. - с.102-118.

162. Карпов ВЯ Корягин ДА Самарский АА Принципы разработки пакетов прикладных программ для задач математической физики,- Журн. Выч. Мат. и Мат. Физ., 1978, т. 18, N2.

163. Рвачев В.Л., Манько Г.П. Автоматизация программирования в краевых задачах,- Киев: Наук. Думка, 1983. 232 с.

164. Бочевер Ф.М. Теория и практические методы расчета эксплуатационных запасов подземных вод. М.: Недра, 1968. 165 с.

165. Бутковский А.Г. Структурная теория распределенных систем. М.: Наука, 1977.-474 с.

166. Шашков А.Г. Системно-структурный анализ процесса теплообмена и его применение.-М.: Энергоатомиздат, 1983,- 279 с.

167. Белаш П.М., Чен-син Э. О некоторых способах применения интегральных методов при анализе разработки нефтяных и газовых пластов. Труды МиНХиГП им. И.М. Губкина, 1965, вып.58.

168. Рвачев В.Л., Проценко B.C. Метод квазифункций Грина. В кн.: Актуальные проблемы механики деформируемых сред. - Днепропетровск: Изд-во Днепропетр. ун-та, 1979, с. 188-196.

169. Агошков В.И., Лебедев В.И. Операторы Пуанкаре-Стеклова и методы разделения области в вариационных задачах. Вычислительные процессы и системы/ Москва, 1985, N1, с. 173-227.

170. Завьялов Ю.С., Квасов Б.И., Мирошниченко В.Л. Методы сплайн-функций. М.: Наука, 1980. - 352 с.

171. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1977.-735 с.

172. Методы вычислений на ЭВМ: Справочное пособие / Иванов В.В.Киев: Наукова думка, 1986. 584 с.

173. Коренев Б.Г. Метод компенсирующих нагрузок в применении к задачам равновесия, колебаний и устойчивости плит и мембран. ПмиМ, 1940, т. 4, N5-6, с. 61-72.

174. Людкевич И.В. Метод интегральных уравнений в граничных задачах электронной оптики. Обзор. Львов. - 1984. - 30с. Рукопись представлена Львовским гос. Ун-том. Деп. В УкрНИИНТИ 2.01.1985, N 11-Ук-85 Деп.

175. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964. 487 с (Перевод со II англ. Издания).

176. Бутковский А.Г. Характеристики систем с распределенными параметрами: Справ, пособие. -М.: Наука, 1979. 224 с.

177. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений,- М.: Мир, 1980. 280 с.

178. Воеводин В.В. О методе регуляризации. Журн. вычисл. матем. и матем. физики, 1969, т.9, N3, с. 673-675.

179. Костюченко C.B., Муслимов Э.Я. База знаний "Методы гидродинамического регулирования системами разработки нефтяных и газонефтяных месторождений" для экспертной системы. "Нефтяное хозяйство", 2000, N4, с. 57-62."Утверждаю"

180. Директор института "Кибернетический цектр" Томского политехнического университета, д.т.н.1. Ofûjг Ямйольский В.З.2000 г.

181. АКТ ВНЕДРЕНИЯ ^ ' результатов диссертационной работы C.B. Костюченко "Математическое, программное и информационное обеспечение мониторинга нефтяных месторождений и моделирования нефтяных резервуаров методамидекомпозиции"

182. Настоящим Актом подтвержается следующее:1.

183. НК ЮКОС: ПО "Юганскнефтегаз" в 1992,1995,1999г.; НГДУ "Мамонтовнефть" в 1993 г; НГДУ "Правдинскнефть" в 1995г. г.Нефтеюганск;

184. НК ЛУКОЙЛ: ТПП "Когалымнефтегаз"в 1991,1992,1996,1999г.; НГДУ "Повхнефть" в 1992г.; НГДУ "Ватьеганнефть"в 1993,1994г.; НГДУ "Когалымнефть" в 1993г. г.Когалым;

185. ТПП "Урайнефтегаз" в 1993,1995,1997,1999г. -г.Урай,

186. НК СИДАНКО: ОАО "Варьеганнефтегаз' в 1994,1999г.; АО "Варьеганнефть" в 1994,1999г. г.Радужный;

187. НК СИБНЕФТЬ: НГДУ "Самотлорнефть" в 1993,1995г.; НГДУ "Черногорнефть" в 1993г. г.Нижневартовск;

188. НК ВНК: ПО "Томскнефть" 1992,1993г.; НГДУ'Вахнефть" в 1994г. г.Стрежевое;

189. Другие: ПО "Сургутнефтегаз" в 1991г.; НГДУ "Сургутнефть" в 1992г. г.Сургут; НГДУ "Южоренбургнефть" в 1994г.; СП "Белые ночи" в 1995г. - Радужный; СП"Нобель Ойл" в 1995г. - г.Усинск; СХК в 1995г. - г.Северск; СП "Ватойл" в 1996,1999г. -Когалым.

190. Всего внедрение программных систем серии "Томограф" произведено более чем на 20 нефтедобывающих предприятиях Томской, Тюменской областей и других регионов России.

191. Акты приемки сдачи в количестве 23 штук от названных организаций находятся в бухгалтерии КЦ ТПУ.1. П.

192. Лично Костюченко C.B. разработаны:

193. Разработана концепция модернизация информационных систем нефтедобывающего производства.

194. Разработан проект базы данных "История разработки месторождений и работы скважин" для ОАО "Юганскнефтегаз", проект базы знаний "Методы гидродинамического регулирования нефтяными резервуарами" и реализована ее первая версия.1.I.

195. Несколько лет программная система "Томограф" была и остается одной из немногих надежных и полезных отечественных и зарубежных компьютерных программ геологического профиля, реально используемых на практике.

196. Зам. директора КЦ ТПУ по научной работе1. Огай B.C." 2000 г.

197. Этим Актом подтверждается, что нижеприведенная научно-техническая продукция используются в производственной деятельности ОАО "Юганскнефтегаз":1.

198. Получаемые документы полностью соответствуют отраслевым требованиям к геологической отчетности.

199. Хитрика И.А., зам. начальника управления по информационным технологиям,

200. Абрамовой М.В., нач. отдела сопровождения задач,

201. Расчет экономического эффекта от внедрения информационных технологий и программных систем не производился.1. Подписи членов комиссии:

202. Хитрик И.А. 'Абрамова М.В. Бузин А.Г.

203. Утверждаю" Технический директор

204. Капаев P.A., директор по геологии,

205. Гайфутдинова Л.А., инженер-геолог,

206. Получаемые документы полностью соответствуют отраслевым требованиям к геологической отчетности.

207. Получаемые документы полностью соответствуют отраслевым нормативам по геологической отчетности.1. Подписи членов комиссии:1. Пимичев Г.В.1. Терновая С.Ю.