Анализ методов линейного программирования при организации ремонтно-восстановительных работ на скважинах в условиях неопределенности и риска

Одной из важнейших задач современного этапа развития нефтегазодобывающей промышленности является задача обеспечения надежности нефтепромысловых систем. Необходимо обеспечить оптимальное назначений ремонтных бригад для проведения ТОР, которое должно быть достигнуто за счет максимизации прибыли или минимизации затрат.

Решение задачи об организации ремонтных работ на скважинах может быть реализовано с помощью методов комбинаторной оптимизации. Данные методы основаны на построении сетевой модели. Для создания модели рассматривался некоторый участок месторождения. Для постоянного поддержания скважинного оборудования в работоспособном состоянии составляется план-график проведения технического обслуживания и ремонта скважин.

Для эффективного назначения ремонтных бригад на скважины учитывались следующие параметры: время межремонтного периода; дебит скважины до и после ремонта; количество ремонтных бригад; расстояние, на котором находится ремонтная бригада от требующей ремонта скважины.

С учетом всех критериев приоритет отдаётся скважине с максимальным дебитом, находящейся на кратчайшем расстоянии от ремонтной бригады. Данная задача представляется как экстремальная задача на графах. В данном случае вершинами графа являются кусты, а рёбрами - дороги. В качестве весов рёбер используются расстояния между скважинами. Таким образом, задача сводится к определению кратчайшего пути при обходе всех скважин.

Определение кратчайшего расстояния производится с помощью жадного алгоритма. Для этого задаётся матрица расстояний между кустами и базой. В результате расчёта получены минимальные остовные деревья, которые и являются кратчайшими путями при обходе всех скважин. В качестве входных данных в этом алгоритме выступает взвешенный графический матроид M =( Е,1) и связанная с ним весовая функция. Алгоритм возвращает оптимальное подмножество ОЕ - минимальное остовное дерево.

Задачу о назначениях можно описать, как частный случай задачи Хичкока, и поэтому ее можно решать, применяя венгерский метод, который оптимизирует распределение ремонтных бригад на основе их типов, кратчайших расстояний от базы до скважин и обратно. В качестве графа может быть взята схема дорог. Предлагаемый способ решения позволяет классифицировать ремонтные бригады при их назначении на скважины и дороги транспортной сети могут быть с двусторонним движением.

Использование алгоритма АЛЬФАБЕТА позволяет оптимизировать распределение и обслуживание заявок при следующих критериях: минимальные затраты, максимум прибыли предприятия.

Основная обязанность сервисной службы является обслуживание и обеспечение надежной, бесперебойной работы скважин, таким образом задача состоит в оптимизации распределения и обслуживания заявок при заданном плане добычи нефти при минимальных затратах на его выполнение или при максимуме прибыли предприятия. На склад, через определенный промежуток времени, поступают заявки с цехов о потребности в том или ином оборудовании. Необходимо развести оборудование на цеха через базы с учетом 25%-го резерва. Рассмотрим заявку, поступившую на склад: требуется оборудование для ремонта.

Для решения данной задачи использован алгоритм для задачи Хичкока – АЛЬФАБЕТА. Таким образом, задачу можно представить как экстремальную задачу на графах. В частности, если представить цеха и базы вершинами графа, а дороги к ним - дугами графа с определенными весами (расстояние или стоимость), то задача сводится к определению оптимального пути при обходе и обслуживании всех цехов.

Таким образом, рассмотренные методики назначения ремонтных бригад на скважины и план-график проведения технического обслуживания и ремонта скважин с учетом приоритетов позволят оптимизировать графики назначения ремонтных бригад на скважины для повышения эффективности их работы, что в свою очередь повлечет уменьшение непроизводительных работ и простоев.