Практическое моделирование

и другие вопросы разработки нефтяных месторождений
,,^.^,,

Факторный анализ добычи нефти

Факторный анализ, это удобный инструмент для определения вклада конкретной службы в общее невыполнение добычи нефти. Потому что, как известно, у каждой ошибки есть имя и фамилия. Реализация варьируется от компании к компании и сегодня я хочу рассказать об общем подходе.

Начнем с простого двух-факторного анализа.

Запишем уравнение добычи нефти как произведение двух факторов — добычи жидкости QL и доли нефти в продукции (1-B).

    \[ Q=Q_L \cdot (1-B) \]

В следующий момент времени (месяц, год) исходная добыча нефти изменилась на некоторую дельту, за счёт изменения добычи жидкости и изменения обводненности,

    \[Q+\Delta Q=(Q_L+\Delta Q_L)\cdot ((1-B)+\Delta (1-B))\]

Теперь выразим дельту нефти через сумму слагаемых, для этого раскроем скобки,

    \[Q+\Delta Q =Q_L \cdot (1-B)+\Delta Q_L \cdot (1-B)+Q_L\cdot\Delta(1-B)+\Delta Q_L\cdot\Delta(1-B)\]

Исходная добыча нефти сокращается и остается только изменение добычи нефти, которое состоит из суммы трех компонент,

    \[\Delta Q = \Delta Q_L \cdot (1-B)+Q_L\cdot\Delta(1-B)+\Delta Q_L\cdot\Delta(1-B)\]

Допустим, что исходные параметры не изменились, а изменился только один из параметров определяющий добычу нефти. Вклад в изменение добычи конкретного параметра, мы будем называть фактором.

Фактор добычи жидкости, это изменение добычи нефти за счёт изменения добычи жидкости при неизменности других параметров. В нашем случае, неизменным остается обводненность,

    \[F_1=\Delta Q_L\cdot(1-B)\]

Фактор обводненности, это изменение добычи нефти за счёт изменения обводненности продукции при неизменной добычи жидкости,

    \[F_2=Q_L \cdot \Delta (1-B)\]

Возвращаясь назад, заменим изменение добычи нефти через фактор жидкости и фактор обводненности,

    \[\Delta Q=F_1+F_2+\Delta Q \cdot \Delta (1-B)\]

Из последней записи видно, что сумма двух факторов не равна отклонению в добыче нефти. Последнее слагаемое, которое мешает нам получить ответ, называется неразлагаемым остатком,

    \[F_*= \Delta Q \cdot \Delta (1-B)\]

Появление неразлагаемого фактора вызвано взаимным влиянием двух факторов.

Давайте рассмотрим числовой пример.

При плановой добыче жидкости 1000 тонн и обводненности 0.8, добыча нефти должна была быть 1000 * (1 — 0.8) = 200 тонн.

Однако, добыча жидкости составила 960 тонн, обводненность 0.850 и фактическая добыча нефти оказалась равна 960 * (1-0.850) = 144 тонн.

Считаем факторы.

Фактор добычи жидкости F1 = (960 — 1000) * (1 — 0.8) = -8 тонн.
Фактор обводненности F2 = 1000 * ((1 — 0.85) — (1 — 0.8)) = -50 тонн.

Остаток можно найти либо по приведенной выше формуле, либо вычитая из фактического отклонения добычи нефти суммы факторов — что мы и делаем,

F* = (144 — 200) — (-8 + (-50)) = +2 тонны.

Долевой вклад факторов,

    \[\frac{F_1}{\Delta Q}+\frac{F_2}{\Delta Q}+\frac{F_*}{\Delta Q}=1 \]

    \[\frac{-8}{-56}+\frac{-50}{-56}+\frac{+2}{-56}=1\]

    \[0.143+0.893-0.036=1 \]

В итоговом невыполнении плана добычи нефти, потери по жидкости имеют вклад 14.3% и потери по обводненности 89.3%.

Перейдем к трех-факторному анализу.

Добыча нефти это произведение дебита жидкости на обводненность и на количество скважиносуток.

    \[Q=q_L \cdot (1-B)\cdot N\]

Запишем изменение в добыче нефти,

    \[Q+\Delta Q=(q_L+\Delta q_L) \cdot ((1-B)+\Delta (1-B))\cdot (N+\Delta N)\]

И раскроем скобки,

    \[\Delta Q=\Delta q_L\cdot(1-B)\cdot N+q_L \cdot \Delta (1-B) \cdot N+q_L \cdot (1-B) \cdot \Delta N+F_*\]

где нераскладываемый остаток,

    \[F_*=\Delta N \cdot (q_L \cdot (1-B)+\Delta q_L \cdot (1-B)+q_L \cdot \Delta (1-B)+\Delta q_L \cdot \Delta (1-B))\]

Фактор дебита жидкости, как и ожидается, это дельта в дебите жидкости на исходные обводненность и количество суток,

    \[F_1=\Delta q_L \cdot (1-B)\cdot N\]

Фактор обводненности, это изменение в обводненности на исходный дебит жидкости и плановое количество суток,

    \[F_2=q_L \cdot \Delta (1-B)\cdot N \]

И фактор скважиносуток, это изменение в отработанном времени на исходный дебит жидкости и обводненность,

    \[F_3=q_L \cdot (1-B)\cdot \Delta N\]

Итого у нас получается, что

    \[\Delta Q=F_1+F_2+F_3+F_*\]

Снова приведем пример.

Плановые показатели следующие, жидкость 1000 т/сут, обводненность 0.800 и время работы 30 суток, должны были дать нам

1000 * (1- 0.800) * 30 = 6000.0 тонн нефти.

Фактические показатели сложились следующим видом. Дебит жидкости 950 т/сут, обводненность 0.737 и количество суток равно 28. Фактическая добыча нефти,

950 * (1- 0.737) * 28 = 6995.8 тонн нефти.

Превышение выполнения плана,

6995.8 — 6000 = 995.8 тонн.

Считаем потери по каждому фактору,

F1 = (950 — 1000) * (1 — 0.800) * 30 = -300 т/сут
F2 = 1000 * ((1 — 0.737) — (1 — 0.800)) * 30 = +1890 т/сут
F3 = 1000 * (1 — 0.800) * (28 — 30) = -400 т/сут.
F* = 995.8 + 300 — 1890 + 400 = -194.2 т/сут.

Отклонение от плана добычи нефти раскладывается в следующей пропорции,

    \[+995.8=-300+1890-400-194.2\]

    \[1=-0.301+1.898-0.402-0.195\]

По дебиту жидкости невыполнение -30.1%, по обводненности превышение плановых показателей на +189.8%, не выполнение по времени работы -40.2%.

10 Comment

  1. Роман, спасибо за выкладки! Небольшой вопрос-это получается же для каждой скважины делается, а что если нет плановых дебитов для каждой скважины, а есть только добыча по месторождению в целом? Благодарю.

    1. По моей памяти это и делается для всего месторождения в целом.
      Берется входная добыча на начало месяца и считается сумма потерь. Так формируется входная добыча на следующий месяц.
      Как конкретно считают потери на давление, обводненность, сутки и прочие факторы, если есть, под рукой нету у меня готового.
      Если будете работать в разработке Лукойловской, научитесь.

  2. Обычно потери по дебиту нефти делятся на потери по дебиту жидкости и росту обводненности.
    А потери по дебиту жидкости уже делятся на СДФ (средний действующий фонд), Кэкспл (коэффициент эксплуатации).
    Потери считаем по блокам или по месторождению в целом.

  3. Более развернутый анализ потерь добычи по нефти:
    Потери добычи по нефти
    1. по обводненности
    2. по жидкости
    Потери по жидкости раскладываем на:
    2.1 по дебиту жидкости — он в свою очередь на:
    2.1.1 Кпрод
    2.1.2. Депрессия — она в свою очередь на:
    2.1.2.1. Рпл
    2.1.2.2. Рзаб

    2.2. по времени работы — оно в свою очередь на:
    2.2.1. Фонд
    2.2.2. Кэкспл

    на схеме естественно это смотрится проще

    1. Про развернутый анализ всё верно. Но и он имеет ограничение только добычей.
      Более полным видится анализ ППД. Ведь оно же безусловно фактор влияющий. Однако же уверено пересчитывать не закачанный куб воды в не добытую тонну нефти, нет возможности.
      Я не написал в статье, что вообще видел эти формы краем глаза, мне не довелось поработать в отделе разработки добывающей компании. Жалею, что не сохранил себе эти типовые формы. Если бы кто из ОРНМ скинул форму, я бы дополнил эту статью уже более объектным рассмотрением.

    2. В начале статьи (1-B) называете обводненностью, далее же становится видно, что обводненность- это B , а (1-B) -это доля нефти в продукции. Конечно, это понятно итак, но по возможности поправьте

    1. Все эти редакторы формул совсем не уважают русский язык, приходится выкручиваться. L — liquid, жидкость.

  4. Роман, спасибо за полезный и доходчивый материал с примерами!
    У меня пара вопросов. Для трех-факторного анализа при раскрытии скобок в формуле получил множитель ΔqL*Δ(1-B)*N. В вашем решении не нашел такого параметра. Подскажите, можно ли его «приплюсовать» к неразлагамому остатку? Законно ли это? 😀
    Также, для проверки корректности посчитанных значений факторов использую две формулы:
    1) полученной из исходной формулы изменения добычи
    2) путём выитания из дельты нефти значения всех факторов
    В случае двух-факторного анализа всё сошлось, но с добавлением третьего встретил непонятки, значения нераскладываемого остатка не равны… Это нормально, или нужно искать причину ошибки?

Добавить комментарий для Barahlush Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *