ВВЕДЕНИЕ. ЗАДАЧИ ПРЕДМЕТА

Пока автоматизация решения задач управления носила локальный, частный характер, а количество таких задач было невелико, схема технологического процесса создания программных средств, при которой каждая функциональная задача рассматривалась отдельно от других задач, могла в большей или меньшей степени удовлетворять разра­ботчиков. Когда возникла потребность создания систем автоматизированной обработки информации, внедрение которых могло обеспечить совершенствование организационно-экономического управления, такая схема оказалась непригодной, так как она не отражала основного принципа разработки - принципа системного подхода, что проявилось особенно ярко в виде массового дублирования данных в информационных массивах.

В качестве альтернативы такому дублированию информации возникла концепция баз данных как единого, централизованного хранилища всей информации, необходимой для решения задач управления. Первоначально в противовес огромному дублированию информации, присущему позадачному подходу, концепция БД подразумевала полное отсутствие такого дублирования. Однако теоретически корректная концепция в реальности оказалась малоэффективной, так как безусловный выигрыш в объемах необходимой памяти оборачивался значительным проигрышем во времени, требуемым на поиск и выборку из БД информации, необходимой для решения той или иной конкретной задачи.

В связи с этим в настоящее время концепция БД подразумевает разумный компромисс между сокращением до минимума необходимого дублирования информации и эффективностью процесса выборки и обновления требуемых данных. Действительное обеспечение такого решения возможно только при условии системного анализа всего комплекса задач, подлежащих автоматизации, уже на этапе описания системы: ее целей и функций, состава и специфики информационных потоков, информационного состава задач и даже отдельных программных модулей. Системный подход, базирующийся на положениях общей теории систем, наиболее эффективен при решении сложных задач анализа и синтеза, требующих одновременного использования ряда научных дисциплин.

Другим важным фактором, обусловливающим необходимость системного подхода, начиная с этапа формулирования требований и постановки задач, является то, что на этот этап приходится до 70-80% всех затрат, падающих на разработку прикладного программного обеспечения, и он имеет особое значение в обеспечении соответствия результатов разработки потребностям конечных пользователей.

Последнее особенно важно, так как по тяжести последствий ошибок этот этап занимает первое место среди всех остальных этапов.

Так, по проведенному статистическому анализу большого числа проектов, выполненных ведущими западными компьютерными фирмами (IBM, TRW, GTE Corp., Bell Labs.), в типовом программистском проекте 56% всех обнаруженных ошибок приходится на ошибки в требованиях на программы, а на устранение этих ошибок уходит до 82% всех усилий, затрачиваемых разработчиками на устранение ошибок проекта. Такое положение дел объясняется, с одной стороны, сложностью и трудоемкостью этапа в плане обеспечения адекватности трактовки разработчиками проекта требований пользователей, а с другой стороны, тем, что неизбежные ошибки, допущенные на этом этапе, как правило, обнаруживаются (проявляются) лишь на стадии опытной и даже промышленной эксплуатации, когда стоимость их исправления возрастает в десятки раз.

Объективное требование системного подхода к разработке программных средств решения задач при автоматизации систем управления вызвало необходимость дифференциации специалистов-разработчиков, что проявилось в выделении в их составе системных аналитиков, системотехников, прикладных и системных программистов.

Системный аналитик, исходя из общих целей, назначения, технических характеристик, состава и описания требований пользователей к прикладным задачам и системе в целом, формулирует общие формальные требования к программному обеспечению системы.

Специалист-системотехник преобразует общие формальные требования в детальные спецификации на отдельные программы, участвует в разработке логической структуры базы данных и т.п., т.е. определяет общую информационно-программную структуру проекта.

Прикладной программист преобразует спецификации в логическую структуру программных модулей, а затем и в программный код.

Системный программист обеспечивает сопряжение программных модулей с программной средой, в рамках которой предстоит функционировать прикладным программам (задачам).

В целях сокращения общей длительности разработки системы начало некоторых этапов технологического процесса осуществляется еще до полного завершения работ на предыдущем этапе. Такой частичный параллелизм в работе, кроме того, обусловливается и итерационным характером работ на этих этапах, когда в ходе выполнения отдельных работ 1-го этапа возникает необходимость уточнения или изменения спецификаций, выполненных на предшествующих этапах, либо пользователь по своей инициативе вносит коррективы в исходные требования, что, естественно, отражается на всей последующей технологической цепочке реализации проекта.

Другой отличительной чертой системной разработки проектов прикладных программ является их ориентация на использование интегрированных и распределенных баз данных. В связи с этим в качестве инструментальных средств разработки компонентов программного обеспечения наряду с языками программирования стали применяться языковые средства СУБД.

Микропроцессорная революция резко поменяла приоритеты и актуальность проблем, присущих традиционным технологиям разработки прикладных программ. Быстро растущая вычислительная мощность, расширение других вычислительных возможностей современных ПК в .сочетании с возможностью объединения этих ресурсов с помощью вычислительных сетей - все это позволило нивелировать погрешности Пользователей - непрофессиональных программистов в плане эффективности создаваемых ими программных средств решения прикладных задач.

Возможность исключения из технологической цепочки программистов-профессионалов (посредников) создала предпосылки для ускорения процесса разработки прикладных программных средств, а главное для сокращения количества ошибок, присущих традиционным технологическим схемам, когда основные усилия профессиональных программистов затрачивались на то, чтобы адекватно воспринять требования, предъявляемые конечными пользователями к программам, обеспечить своевременное получение достоверных, исчерпывающих сведений об исходных данных, необходимых для решения задачи, и т.п.

Но эффект от такого "вытеснения" профессиональных программистов из их сферы деятельности пользователями-непрофессионалами зачастую снижался или не ощущался вообще в связи с тем, что, не владея основами методологии разработки программных средств, типовыми программистскими приемами и умением использовать "подручные" средства из арсенала той или иной инструментальной среды, пользователи зачастую попадают в различные "тупиковые" ситуации, которые не составляют каких-либо трудностей для профессионалов в области программирования.

ВВЕДЕНИЕ. ЗАДАЧИ ПРЕДМЕТА

Изучаемые вопросы:

1. Введение. Задачи предмета.

2. Понятие о комплексе работ по заканчиваю скважин.

3. Роль завинчивания скважин в цикле строительства скважины.

4. Роль отечественных и зарубежных исследований в совершенствовании процесса цементирования.

Основной целью строительства разведочных и эксплуатационных скважин является выявление нефтегазонасыщенных пластов и, обеспечивание притока пластовой жидкости и транспортировка последнего на устье скважины. Весь цикл строительства скважин можно условно подразделить на проводку (бурение) и заканчивание. Под заканчиванием скважины понимают комплекс проводимых работ по вскрытию продуктивных горизонтов, их опробованию и испытанию а также разобщению нефтенасыщенных пород от выше и нижележащих. Объем курса "Заканчивание скважин" составляет 70 час. лекционного материала, - 28 часов лабораторных и 14 часов практических занятий. Лекционный курс разбит на два семестра. В осеннем семестре (7) - 28 часов, в весеннем (8) - 42 часа. В обоих семестрах предусмотрена сдача экзаменов. В 9 семестре по этому курсу выполняется курсовой проект.

Заканчивание скважин можно разделить на следующие операции:

- вскрытие продуктивных пластов;

- крепление скважины и разобщение пластов;

- освоение скважины;

- опробывание и испытание скважины;

- ремонто-изоляционные работы;

- ликвидация и консервация скважины.

Под вскрытием продуктивных пластов понимают комплекс работ проводимых в скважине при разбуривании перспективных в отношении нефтегазосодержания горизонтов. Основная задача, которая решается при вскрытии продуктивных пластов - это максимальное сохранение коллекторских свойств пласта. При решении данной задачи необходимы знания физики пласта, химии промывочных и тампонажных растворов, знания механики горных пород и ряда других предметов. Перед вскрытием продуктивных горизонтов инженер-технолог, как правило, решает следующие вопросы - обосновывает выбор конструкции скважины, метода вскрытия, выявляет наиболее оптимальную рецептуру промывочной жидкости и т. д.

Крепление скважин это наиболее ответственная операция как по технике своего осуществления, так и по значимости. От успешности ее выполнения зависит конечная цель бурения. Она оказывает решающее влияние на долговечность работы скважины, на успешность заканчивания и освоения, на охрану недр и т. д. крепление скважины тесным образом связана с разобщением продуктивных пластов. Основными задачами крепления скважин является создание надежного канала связи пласт-устье скважины и обеспечение надежной изоляции нефтяных, газовых и водоносных пластов, в том числе и с точки зрения охраны окружающей среды. Для решения этих вопросов необходимо рассмотреть большой комплекс вопросов, связанных с расчетом на прочность обсадных труб и колонн при различном сочетании нагрузок, выбором тампонажных материалов и подбором их рецептур, изучением конкретных гидрогеологических условий, способствующих или препятствующих качественному разобщению пластов, изучением особенностей крепления газовых скважин и т. д. Основной задачей при освоении скважины является обеспечение притока пластового флюида в скважину. Эффективность этого вида работ зависит от правильно выбранной величины репрессии на пласт при бурении скважины и депрессии при освоении свойств жидкости находящейся в скважине и многих других факторов. Метод вызова притока выбирают исходя из геологических и технологических условий эксплуатации залежа с учетом индивидуальных особенностей каждой скважины.

В последнее время большое значение в цикле строительства скважин на нефть и газ приобрели работы, связанные с испытаниями пластов. Получение необходимых сведений о пласте позволяет корректировать задачи, решаемые с помощью данной скважины, дать предварительную оценку продуктивным горизонтам, оценить коллекторские свойства пласта и определить прогнозные запасы той или иной залежи.

Вопросами завинчивания скважин у нас в стране занимаются отраслевые институты ВНИИКрнефть, ВНИИнефть, СевКавНИПИнефть, БашНИПИнефть, ТатНИПИнефть, ВолгоградНИПИнефть, учебные институты ГАНГ, Уфимский нефтяной институт. Тюменский индустриальный институт и др. За рубежом проводятся работы американскими фирмами "ДЖОНСТОН", "ХАЛЛИБУРТОН", "ЛАЙИЗ", "ШЛЮМБЕРГЖЕ".

Особая роль в становлении нефтяной промышленности и решении ряда вопросов совершенствования техники и технологии заканчивания скважин принадлежит русским и советским ученым. Так, например, еще в 1859 году горный инженер Г.Д. Романовский использовал цемент как средство борьбы с обводнением, а А. А. Богущевский в 1905 г. предложил и в 1906 г. запатентовал способ цементирования, который спустя пять лет применен Перкинсом. Русские горные инженеры знали и другие способы цементирования скважин и практически их использовали. Буровой техник С. Г. Войслов на собрании членов общества горных инженеров 23 октября 1903 года сделал доклад "О работе по исследованию Муравьевского источника в старой Руссе", где перечислил уже применявшиеся способы борьбы с поступлением воды при бурении скважин, заявив, что он успешно применял цементирование затрубного пространства. В 1910 году Н. А. Соколовским издана книга "Буровые труды вообще и труды новой системы. Крепление и самотампонаж ими глубоких скважин". В этом же году разработан метод цементирования о двумя проходками. Русским ученым Байковым А. А. дано объяснение механизма формирования камня на основе портландцемента. И в настоящее время вопросы совершенствования технологии заканчивания скважин полностью не решены. Много проблем возникло с созданием рецептур тампонажных материалов, удовлетворяющих требованиям цементирования глубоких скважин, вопросы совершенствования технологии цементирования, цементировочной техники, техники по исследованию скважин и ряд других вопросов. По мере чтения курса с достижениями по этим вопросам и проблемам будем знакомиться.