Сравнение результативности узлового и факторного анализа при интегрированном проектировании разработки месторождений нефти и газа

Современное развитие крупных нефтегазодобывающих компаний требует активного применения разнообразных методов интегрированного проектирования, направленных на повышение эффективности процессов добычи углеводородов. Методы системного анализа вносят значительный вклад в оптимизацию технологических режимов работы эксплуатационных скважин, как на газовых, так и на нефтяных месторождениях.
Использование интегрированного проектирования в разработке нефтяных и газовых месторождений существенно повышает качество принятия решений на всех ключевых этапах, включая выбор технологического режима и определение оптимальных геолого-технологических мероприятий. Интегрированное моделирование способствует комплексной оптимизации процессов эксплуатации скважин с учетом наземной инфраструктуры, связанной с обустройством месторождений. В современной нефтегазовой отрасли интегрированное моделирование стало ключевым элементом при проектировании и управлении разработкой нефтяных и газовых месторождений.
В статье предлагается подход к определению причин изменения дебита за счет влияющих факторов. Рассмотрены методологии проведения и сопоставление результативности двух методов системного анализа как элементов интегрированного проектирования разработки месторождений нефти и газа (узлового анализа (Nodal Analysis) и детерминированного факторного анализа) для системы «пласт-скважина-штуцер-шлейф». В целом рассматриваемая задача заключалась в изучении факторов, влияющих на поток газа из пласта до сепаратора. В каждом из вышеуказанных звеньев системы происходит потеря давления, зависящая от гидравлического сопротивления соответствующего звена. Изменение хотя бы в одном из этих узлов влияет на производительность скважины, чтобы исследовать поведение скважины, все ее компоненты следует рассматривать как единую систему.

1. Барбер Э. и др. Оптимизация добычи: от продуктивного пласта до пункта подготовки нефти и газа // Нефтегазовое обозрение. 2008. Т. 19. № 4. С. 22.

2. Хасанов М. М. и др. Иерархия интегрированных моделей / М. М. Хасанов, И. С. Афанасьев, А. Р. Латыпов, В. А. Павлов, Д. А. Антоненко, Суртаев В. Н. Доклад на Российской технической конференции и выставке нефти и газа SPE, Москва, Россия, октябрь 2008 г. C. 1–7 [Электронный ресурс]. URL: https://onepetro.org/SPERPTC/proceedings-abstract/08ROGC/08ROGC/SPE-117412-MS/145304 (дата обращения: 07.10.2025).

3. Salaudeen, I. Optimization of Petroleum Production System using Nodal Analysis Program / I. Salaudeen, D. Bopbekov, A. Abdulkarim // Nigerian Journal of Technological Development. 202.2 Vol. 19. No. 1. P. 1-8.

4. Jansen J. D. Nodal analysis of oil and gas production systems. SPE, 2017. 368 p.

5. Развитие интегрированного проектирования в ОАО «НК «Роснефть» / Ю. В. Некипелов, К. Е. Латкин, Р. Р. Исмагилов [и др.] // Нефтяное хозяйство. 2010. № 8. С. 6–9.

6. Lee J. , Nickens H. , Wells M. The operation of the watering gas wells. Technological solutions for removing fluid from wells, Translation from English. M.: Premium Engineering, 2008. P. 384.

7. Bitsindou A. B., Kelkar M. G. Gas Well Production Optimization Using Dynamic Nodal Analysis. Paper presented at the SPE Mid-Continent Operations Symposium, Oklahoma City, Oklahoma, March 1999. P. 1-9. https://doi.org/10.2118/52170-MS

8. Gilbert W. E. Flowing and Gas-Lift Well Performance. API Drilling and Production Practice, Dallas, Texas; 1954. P. 126–157.

9. Brown K. E., Lea J. F. Nodal Systems Analysis of Oil and Gas Wells // J Pet Technol. 1985. No. 37(10). P. 1751–1763.

10. Dale B. H. Production Optimization using Nodal Analysis, OGCI Publications, Tulsa, 1991. 411 p.

11. Applied Multiphase Flow in Pipes and Flow Assurance: Oil and Gas Production / Al-Safran E. M., Brill J. P. // Society of Petroleum Engineers, 2017. 358 p.

12. Факторный анализ успешности геолого-технических мероприятий как инструмент повышения качества геолого-гидродинамических моделей / М. В. Наугольнов, Е. В. Растегаева, Р. З. Зулькарниев, Р. Н. Асмандияров // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. 2019. № 1(11). С. 34–38. https://doi.org/10.24887/2587-7399-2019-1-7-11.

13. Факторный анализ параметров работы газовых скважин / А. И. Щекин, В. В. Вержбицкий, Т. А. Гунькина, А. В. Хандзель // Георесурсы. 2022. Т. 24. № 3. С. 139–148.

14. Применение факторного анализа при управлении технологическими процессами эксплуатации скважин на подземных хранилищах газа / А. И. Щекин, В. В. Вержбицкий, Т. А. Гунькина и др. // Инновационные технологии в нефтегазовой отрасли. Проблемы устойчивого развития территорий: сборник трудов II Международной научно-практической конференции (9–10 декабря 2021 г.). Ставрополь: ООО Бюро новостей, 2021. С. 320–325.

15. Proactive Block-Factor Analysis of Oil Field Development [Electronic resource] / A. N. Sitnikov, A. A. Pustovskikh, A. S. Margarit et al. // SPE Russian Petroleum Technology Conference. M., 2015. URL: https://onepetro.org/SPERPTC/proceedings-abstract/15RPTC/All-15RPTC/SPE-176572-MS/183745 (accessed 20.01.2022).

16. Блюмин С. Л. Экономический факторный анализ: Монография / С. Л. Блюмин, В. Ф. Суханов, С. В. Чеботарев. Липецк: ЛЭГИ, 2004. 148 с.

17. Вержбицкая В. В. Факторный анализ работы газовой скважины в системе «пласт – скважина – газопровод» / В. В. Вержбицкая, А. И. Щекин, А. В. Хандзель // Актуальные вопросы исследования нефтегазовых пластовых систем: V Международная научно-практическая конференция: тезисы докладов, Москва, 3–4 октября 2024 года. Москва: Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий. Газпром ВНИИГАЗ, 2024. С. 13.

18. Вержбицкая В. В. Исследование работы, обводняющийся газовой скважины в системе «пласт – скважина – шлейф» на основе применения детерминированного факторного анализа / В. В. Вержбицкая, А. И. Щекин, А. В. Хандзель // Инновационные технологии в нефтегазовой отрасли: Сборник трудов V Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения проф. К. М. Тагирова, Ставрополь, 02–06 декабря 2024 года. Ставрополь: «Агрус» Ставропольского государственного аграрного университета, 2024. С. 197–200.

19. Щекин А И Системный подход к оптимизации технологических процессов на газовых скважинах / А. И. Щекин, В. В. Вержбицкая, А. В. Хандзель // Инновационные технологии в нефтегазовой отрасли. Проблемы устойчивого развития территорий: Материалы IV Международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию факультета нефтегазовой инженерии СКФУ, Ставрополь, 07–08 декабря 2023 года. Ставрополь: Северо-Кавказский федеральный университет, 2023. С. 396–399.

20. Shchekin A., Verzhbitskaya V., Handzel A. Applying Deterministic Factor Analysis to Study Gas Well Operation, 2023 5th International Conference on Problems of Cybernetics and Informatics (PCI), Baku, Azerbaijan, 2023. P. 1–3, https://doi.org/10.1109/PCI60110.2023.10325921.

21. Вержбицкая В. В. Оптимизация технологических режимов работы скважин методами системного анализа / В. В. Вержбицкая, А. И. Щекин, В. В. Вержбицкий // Инновационные технологии в нефтегазовой отрасли: Сборник трудов V Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения профессора К.М. Тагирова, Ставрополь, 2–6 декабря 2024 года. Ставрополь: «АГРУС» Ставропольского государственного аграрного университета, 2024. С. 193–197.