georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2022.3.12geores-119Research ArticleРАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХEXPLORATION AND DEVELOPMENT OF MINERAL DEPOSITSФакторный анализ параметров работы газовых скважинFactor analysis of gas wells’ operating parametersЩекинА. И.ShchekinA. I.

Александр Иванович Щекин – кандидат тех. наук; доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

355035, Ставрополь, пр. Кулакова, д. 16/1

Alexander I. Shchekin – Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Oil and Gas Field Development and Operation

16/1 Kulakov Av., Stavropol, 355035

ashchekin@ncfu.ruВержбицкийВ. В.VerzhbitskyV. V.

Вячеслав Владимирович Вержбицкий – старший преподаватель кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

355035, Ставрополь, пр. Кулакова, д. 16/1

Vyacheslav V. Verzhbitsky – Senior Lecturer, Department of Oil and Gas Field Development and Operation

16/1 Kulakov Av., Stavropol, 355035

ГунькинаТ. А.GunkinaT. A.

Татьяна Александровна Гунькина – кандидат тех. наук; доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

355035, Ставрополь, пр. Кулакова, д. 16/1

Tatiana A. Gunkina – Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Oil and Gas Field Development and Operation

16/1 Kulakov Av., Stavropol, 355035

ХандзельА. В.HandzelA. V.

Александр Владиславович Хандзель – кандидат тех. наук; доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

355035, Ставрополь, пр. Кулакова, д. 16/1

Alexander V. Handzel – Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Oil and Gas Field Development and Operation

16/1 Kulakov Av., Stavropol, 355035

Северо-Кавказский федеральный университетРоссияNorth-Caucasus Federal UniversityRussian Federation202213042024243139148Copyright © Щекин А.И., Вержбицкий В.В., Гунькина Т.А., Хандзель А.В., 20242024Щекин А.И., Вержбицкий В.В., Гунькина Т.А., Хандзель А.В.Shchekin A.I., Verzhbitsky V.V., Gunkina T.A., Handzel A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/119

В статье рассмотрены методологические подходы применения детерминированного факторного анализа для выявления причин изменения параметров работы газовых скважин при установившемся притоке газа по линейному и нелинейному законам фильтрации. Методы факторного анализа дают возможность количественно оценить степень влияния отдельных факторов на отклонение исследуемого показателя. В соответствии с методологией факторного анализа обоснованы математические модели факторной системы при линейной и нелинейной фильтрации газа, установлена совокупность факторов, и получены готовые решения для факторного анализа параметров работы газовой скважины. Для решения задач факторного анализа технологического режима работы газовых скважин и получения формул расчета приращения дебита газа от изменения факторов в статье выполнено обоснование и исследование метода взвешенных конечных разностей. Апробация рабочих формул для оценки степени влияния факторов на отклонение дебита газа в положительную или отрицательную сторону выполнена по параметрам работы скважин подземных хранилищ газа в циклах отбора и закачки. Полученные формулы для проведения факторного анализа газовых скважин позволяют количественно оценить влияние таких факторов, как пластовое и забойное давления, коэффициенты фильтрационных сопротивлений на отклонение дебита газа. Дальнейшее ранжирование скважин по факторам является основой управления процессами добычи (закачки) газа и планирования геолого-технических мероприятий.

The paper discusses methodological approaches to the use of deterministic factor analysis for identifying the sources of changes in gas wells’ parameters under steadystate gas inflow obeying linear and non-linear filtration laws. Factor analysis methods make it possible to quantify the degree of influence of individual factors on the deviation of the indicator under study. In accordance with the methodology of factor analysis, mathematical models of the factor system were substantiated for linear and non-linear gas filtration, a set of factors of influence was determined, and ready-made solutions for factor analysis of gas wells’ operating parameters were obtained. In the paper, the method of weighted finite differences was substantiated and investigated with the aim of factor analyzing gas wells’ mode of operation and obtaining formulas to calculate the increment in gas production caused by changes in factors. Approbation of working formulas for assessing the degree of influence of factors on either positive or negative deviations in the gas flow rate was carried out with respect to the parameters of the wells of underground gas storages in the cycles of withdrawal and injection. The obtained formulas for factor analysis of gas wells make it possible to quantify the influence of such factors as reservoir and bottomhole pressures, filtration resistance coefficients, on the deviation of gas flow rate. Further ranking of wells by factors constitutes the basis for managing gas withdrawal (injection) processes and for well interventions planning.

факторный анализгазовые скважинытехнологический режим работыподземное хранилище газагеолого-технические мероприятияfactor analysisgas wellsmode of operationunderground gas storage facilitywell interventionsReferencesАхмедов К.С., Аршинова Н.М., Семеняк А.А. (2014). Методика планирования геолого-технических мероприятий на фонде скважин газовых месторождений. Нефтепромысловое дело, 2, с. 18-23.Akhmedov K.S., Arshinova N.M., Semenyak A.A. (2014). The method of planning geological-technical activities to be performed at the gas wells fund. Neftepromyslovoe delo, 2, pp. 18-23. (In Russ.)Баканов М.И., Шеремет А.Д. (2002). Теория экономического анализа. М: Финансы и статистика, 416 с.Bakanov M.I., Sheremet A.D. (2002). Theory of economic analysis. Moscow: Finansy i statistika, 416 р. (In Russ.)Блюмин С.Л., Суханов В.Ф., Чеботарев С.В. (2004). Экономический факторный анализ. Липецк: ЛЭГИ, 148 с.Blyumin S.L., Sukhanov V.F., Chebotarev S.V. (2004). Economic factor analysis. Lipetsk: LEGI, 148 p. (In Russ.)Васильев В. А., Гришин Д. В., Голод Г. С., Епишов А.П., Гунькина Т.А., Машков В.А. (2016). Теория и практика эксплуатации подземных хранилищ газа в условиях разрушения пласта-коллектора. М: ТПС Принт, 264 с.Garayshin A.S., Grigor’ev A.V., Khan S.A., Kovalev A.A. (2015). The main problems and ways to solve the intellectualization of underground gas storage facilities in Russia. Vesti gazovoy nauki, 3(23), pp. 73-78. (In Russ.)Вержбицкий В.В., Щекин А.И., Васильев В.А., Гунькина Т.А., Хандзель А.В. (2020). Проблемы повышения производительности скважин на подземных хранилищах газа. Булатовские чтения, т. 2, с. 98-102.Golopuzov E.N., Shadrintsev A.I. (2006). Factor analysis and mathematical justification in its implementation. Economic Analysis: Theory and Practice = Ekonomicheskiy analiz: teoriya i praktika, 16(73), pp. 19-28. (In Russ.)Гарайшин А.С., Григорьев А.В., Хан С.А., Ковалев А.А. (2015). Основные проблемы и пути решения интеллектуализации подземных хранилищ газа в России. Вести газовой науки, 3(23), с. 73-78.Golopuzov E.N., Shadrintsev A.I. (2006). Mathematical justification in the economic analysis of fractional functions. Economic Analysis: Theory and Practice = Ekonomicheskiy analiz: teoriya i praktika, 20(77), pp. 44-54. (In Russ.)Голопузов Е.Н., Шадринцев А.И. (2006). Факторный анализ и математическое обоснование в его реализации. Экономический анализ: теория и практика, 16(73), с. 19-28.Eremin N.A., Korolev M.A., Stepanyan A.A., Stolyarov V.E. (2019). Features of the digital transformation of assets in the implementation of investment oil and gas projects. Gazovaya promyshlennost’,4, pp. 108-119. (In Russ.)Голопузов Е.Н., Шадринцев А.И. (2006). Математическое обоснование при экономическом анализе дробных функций. Экономический анализ: теория и практика, 20(77), с. 44-54.Friedel T., Voigt H.-D. (2006). Investigation of non-Darcy flow in tight-gas reservoirs with fractured wells. Journal of Petroleum Science and Engineering, 54, рp. 112-128. https://doi.org//10.1016/j.petrol.2006.07.002Еремин Н.А., Королёв М.А., Степанян А.А., Столяров В.Е. (2019) Особенности цифровой трансформации активов при реализации инвестиционных нефтегазовых проектов. Газовая промышленность, 4, с. 108-119.Khan S.A., Shaykhutdinov A.Z., Chugunov A.V., Mikhaylovskiy A.A. (2019). Actual directions of scientific research in the field of gas storage technologies in reservoirs. Vesti gazovoy nauki, special issue, pp. 30-37. (In Russ.)Наугольнов М.В., Растегаева Е.В., Зулькарниев Р.З., Асмандияров Р.Н. (2019). Факторный анализ успешности геолого-технических мероприятий как инструмент повышения качества геолого-гидродинамических моделей. PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти, 1(11), с. 34-38. https://doi.org//10.24887/2587-7399-2019-1-34-38Li D., Engler T. W. (2001). Literature Review on Correlations of the NonDarcy Coefficient. SPE Permian Basin Oil and Gas Recovery Conference. SPE 70015. https://doi.org//10.2118/70015-MSСвинцов М.В., Беленко П.С., Хандзель А. В. (2017). Технология и методика оценки эффективности ремонта скважины подземного хранилища газа в режиме отбора газа с использованием промысловых данных. Инновационные технологии в нефтегазовой отрасли: материалы всероссийской научно-практической конференции. Ставрополь: ТЭСЭРА, с. 283-289.Naugolnov M.V., Rastegaeva E.V., Zulkarniev R.Z., Asmandiyarov R.N. (2019). Factor analysis of the success of well interventions as a tool for improving the quality of geological and simulation models. PRONEFT’, 1(11), pp. 34-38. https://doi.org//10.24887/2587-7399-2019-1-34-38 (In Russ.)Толпаев В.А., Ахмедов К.С., Петросянц М.Т. (2017) Кластерный анализ скважинного фонда месторождения как методологическая основа планирования ГТМ. Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности, 3, с. 26-35.Oleynikov V., Cherkovskiy N. (2019). Factor Analysis of Basic Production. V. Oleynikov. SPE Russian Petroleum Technology Conference. SPE 196853, p. 13. https://doi.org//10.2118/196853-MSТрухаев Р.И., Горшков И.С. (1985). Факторный анализ в организационных системах. М: Радио и связь, 184 с.Sitnikov A.N., Pustovskikh A.A., Margarit A.S., Akhmetov A.V., Naugolnov M.V., Kozhevnikov E.A., Savelev O.Yu. (2015). Proactive BlockFactor Analysis of Oil Field Development. SPE Russian Petroleum Technology Conference, SPE 176572, p. 16. https://doi.org//10.2118/176572-MSХан С.А., Шайхутдинов А.З., Чугунов А.В., Михайловский А.А. (2019). Актуальные направления научных исследований в области технологий хранения газов в пластах-коллекторах. Вести газовой науки, спецвыпуск, с. 30-37.Svintsov M.V., Belenko P.S., Khandzel’ A. V. (2017). Technology and methodology for evaluating the efficiency of repairing a well of an underground gas storage facility in the gas withdrawal mode using field data. Proc. All-Russ. sci. and pract. conf.: Innovative technologies in the oil and gas industry. Stavropol: TESERA, рp. 283-289. (In Russ.)Friedel T., Voigt H.-D. (2006). Investigation of non-Darcy flow in tight-gas reservoirs with fractured wells. Journal of Petroleum Science and Engineering, 54, рp. 112-128. https://doi.org//10.1016/j.petrol.2006.07.002Tolpaev V.A, Akhmedov K.S., Petrosyants M.T. (2017). Cluster analysis of a field gas wells as a methodological basis of planning geologicaltechnological measures (gtm). Automation, telemechanization and communication in oll industry = Avtomatizatsiya, telemekhanizatsiya i svyaz’ v neftyanoy promyshlennosti, 3, pp. 26-35. (In Russ.)Li D., Engler T. W. (2001). Literature Review on Correlations of the NonDarcy Coefficient. SPE Permian Basin Oil and Gas Recovery Conference. SPE 70015. https://doi.org//10.2118/70015-MSTrukhaev R.I., Gorshkov I.S. (1985). Factor analysis in organizational systems. Moscow: Radio i svyaz, 184 p. (In Russ.)Oleynikov V., Cherkovskiy N. (2019). Factor Analysis of Basic Production. V. Oleynikov. SPE Russian Petroleum Technology Conference. SPE 196853, p. 13. https://doi.org//10.2118/196853-MSVasiliev V. A., Grishin D. V., Golod G. S., Epishov A.P., Gunkina T.A., Mashkov V.A. (2016). Theory and practice of operation of underground gas storage facilities in conditions of reservoir failure. Moscow: TPS Print, 264 p. (In Russ.)Sitnikov A.N., Pustovskikh A.A., Margarit A.S., Akhmetov A.V., Naugolnov M.V., Kozhevnikov E.A., Savelev O.Yu. (2015). Proactive BlockFactor Analysis of Oil Field Development. SPE Russian Petroleum Technology Conference, SPE 176572, p.16. https://doi.org//10.2118/176572-MSVerzhbitskiy V.V., Shchekin A.I., Vasiliev V.A., Gunkina T.A., Khandzel A.V. (2020). Problems of improving the productivity of wells in underground gas storages. Bulatov Readings, vol. 2, pp. 98-102. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.