В перечне важнейших теоретических исследований, определяющих технический прогресс, в проекте Программы КПСС названо "...совершенствование существующих и изыскание новых, более эффективных методов разведки полезных ископаемых и комплексного использования природных богатств". Одним из мощных рычагов в этих исследованиях является электронная вычислительная техника.
О большом круге вопросов, объединенных темой "Математика - народному хозяйству", мы уже начали рассказывать (см. № 7). Продолжая этот разговор, помещаем беседу нашего корреспондента И. Литвиненко с директором Вычислительного центра Академии наук Азербайджанской ССР С. А. АЛЕСКЕРОВЫМ.
Когда говорят о Баку, говорят о нефти. Кто хоть раз побывал в нашем городе, надолго запомнил знойное солнце над Апшероном, вышки, уходящие далеко в море, и резкий запах, который приносит с собой ветер,- запах нефти.
Нефть вчера-только топливо. Нефть сегодня - это каучук и капрон, меха и пластмассы, спирты и медицинские препараты. Из года в год увеличивается производство этих продуктов в нашей стране. Между тем себестоимость самой нефти остается высокой. Это объясняется особенностями разработки нефтяных месторождений. Горнякам легче. В карьере или шахте они могут "на ходу" изменять технологию добычи. Нефтяник же не в силах заглянуть под землю. Его можно сравнить с врачом, который выстукивает и выслушивает больного, стараясь понять, что происходит внутри организма. Чтобы "организм" месторождения функционировал нормально, без спадов и перебоев, надо следить за его состоянием. Для этого нефтяникам - и проектировщикам, и эксплуатационникам - приходится решать большое количество теоретических задач, где фигурируют различные геологические данные, характеризующие нефтяные пласты проницаемость, мощность, вязкость, давление и т. д.
В последнее время у инженеров появились хорошие помощники - быстродействующие электронные вычислительные машины. Они делают все намного быстрее и точнее. Но дело не только в быстроте и точности. Главный выигрыш в том, что техника позволяет как бы выходить за границы возможного. Приведу пример. Для решения только одного варианта задачи о рациональной разработке месторождения с газированной нефтью (насыщенная газом нефть - довольно частое явление) с помощью "ручных средств" - арифмометров и табуляторов - вычислителю при 7-часовом рабочем дне потребовалось бы 30 лет. Заметьте, что здесь нельзя использовать сразу несколько человек, ибо вычисления проводятся последовательно. Даже работая в три смены, вычислители решили бы эту задачу только за 10 лет. Само собой разумеется, что такая работа теряет всякий смысл, ибо ответ на вопрос, как рационально разрабатывать месторождения, был бы получен после того, как месторождение уже исчерпалось. Средствами же электронной вычислительной техники задача решается за несколько часов.
В сложных ситуациях, в которые сплошь и рядом приходится попадать нефтяникам, эта техника незаменима.
МЕСТОРОЖДЕНИЕ - В КОМНАТЕ
Районы, в которых происходит добыча "черного золота", издали узнают по вышкам. На первый взгляд вышки разбросаны как попало. Для специалиста же буровые расположены в строгой закономерности.
Окружают месторождение кольцом? Не всегда. Все зависит от геологических условий. Казалось бы, чем больше пробурено скважин, тем больше нефти можно выкачивать за сутки. Однако это не так. В ряде случаев с увеличением числа скважин добыча падает. Дело в том, что в пустоты, образующиеся после откачки нефти, сразу же поступают подземные воды. Посмотрите на карту любого разрабатываемого месторождения, и вы увидите, как меняются его границы. Контур нефтеносности втягивается внутрь, месторождение "худеет". В интересах добычи надо следить за тем, чтобы стягивание контура нефтеносности происходило со всех сторон равномерно. Иначе языки воды в отдельных частях прорвутся к скважинам, и тогда произойдет обводнение скважин, они надолго выйдут из строя. Нефтяники все время начеку. Они используют для добычи попеременно то одни, то другие рабочие скважины, регулируют отбор нефти из пластов, создают в разных местах добавочные давления через нагнетательные скважины. Часто они выходят победителями из борьбы с природой. Часто, но не всегда. Человеческий ум не в состоянии охватить всего разнообразия причин и явлений, и поэтому приходится ограничиваться принятием более простого, но менее рационального решения.
Несколько месяцев назад над дверью одной из лабораторий Вычислительного центра появилась табличка с надписью "Месторождение "Нефтяные камни". И хотя кругом нет ни капли нефти, здесь в самом деле действует одно из крупнейших морских месторождений республики. Действует в виде модели. В модели электрические сопротивления и емкости соответствуют гидравлическим. Величины напряжений выражают давление в каждой скважине, а сила тока - суточную добычу в тоннах.
На модели рассматривались 40 вариантов расстановки скважин. Каждый вариант - это свой срок разработки месторождения, свои экономические показатели. Из всех вариантов был выбран единственный, оптимальный. Против первоначального, намеченного эксплуатационниками варианта число скважин в нем снижалось на 15. Бурение одной скважины на море обходится примерно в 100 тысяч рублей новыми деньгами. Следовательно, математические машины сэкономили 1,5 миллиона рублей только на одном месторождении!
ВТОРАЯ ЖИЗНЬ СКВАЖИНЫ
Наряду с новыми месторождениями на Апшеронском полуострове есть множество старых. Некоторые из них начали разрабатываться почти сто лет назад. В то время не могло быть и речи не только о математических методах, но и о более или менее точных экономических расчетах. Вышки размещали "на глазок", добычу вели варварски. Поезжайте, например, в Сабунчи, близ Баку, и вы увидите заброшенные вышки, заросшие травой скважины. Месторождение истощилось. Нет. Под землей осталось не менее 60 процентов нефти.
Математиков заинтересовали возможности разработки, казалось бы, бесперспективных месторождений. Одно из них и было исследовано с помощью вычислительной техники. Результаты превзошли самые смелые ожидания. Оказалось, что можно с успехом использовать старые скважины, превратив некоторые из них в нагнетательные. И нефть пойдет!
Старший инженер Новруз Тагиев, младший научный сотрудник Энвер Аскеров и старший инженер Тельман Аскеров проводят исследовательские работы на одной из электронно-вычислительных машин Вычислительного центра Академии наук Азербайджанской ССР.
БЭСМ - ПОДВОДНЫЙ ИНЖЕНЕР
В республике с каждым годом увеличивается морская добыча нефти. Все дальше и дальше уходят стальные пики буровых. Нефть добывают уже в 130-150 км от берега, и это не было бы пределом, если бы на повестке дня не стоял один и тот же вопрос как транспортировать нефть? Кажется, простая вещь - подводный трубопровод. Однако прокладка его сопряжена с большими трудностями. Длина трубопровода - десятки километров. Он состоит из отдельных звеньев, которые судно-трубоукладчик, плывя, наращивает за собой. Трубы но висят в морс, они лежат на дне. А морское дно, как и поверхность земли, неровное. Чтобы при опускании на дно трубы не попали на "горку" или края подводного "оврага", чтобы трубы не гнулись, надо знать длину звеньев и под каким углом их соединять. Эти данные для каждого участка подводной трассы свои, особые. Вот к чему, собственно, и сводилась задача, решенная не так давно на быстродействующей электронной машине БЭСМ.
Могут спросить неужели нельзя получить те же данные обычным расчетным путем, не прибегая к "машинной математике"? Но здесь уместно вспомнить восточную пословицу "Если хочешь успеть на праздник, не садись на хромую лошадь". То, над чем бригада вычислителей трудилась бы в течение 5 - 6 месяцев, машина проделала за 2 часа.
ЦЕНТР ДОБРЫХ УСЛУГ
Должен сказать в заключение, что сотрудники Вычислительного центра охотно, даже с радостью приступают к решению самых различных народнохозяйственных проблем. При этом представляется хорошая возможность проверить правильность того или иного математического метода. Недавно к нам обратились из треста "Азнефтегеофизика" с просьбой помочь в конструировании универсального автоматического прибора, применяемого в индлекционном каротаже - новом методе исследования нефтяных месторождений. Метод этот состоит в следующем. В недра, где предполагаются запасы нефти, опускают систему Электро-магнитных катушек. Когда по одной из них пропускают ток высокой частоты, во втором индуктируется электродвижущая сила, которая зависит от проводящих свойств горных пород. Прибор значительно облегчает труд изыскателей и проектировщиков...
Крепнут связи Вычислительного центра с другими республиками, и городами. Так, например, совместно с Одесским институтом инженеров морского флота решена интересная задача, связанная с буксированием и стоянкой судов в порту во время шторма.
Математика никогда не сводилась к "чистой теории", но широкое применение ее на практике до последнего времени все-таки сдерживалось не было быстродействующих вычислительных средств. Теперь такие средства есть.
Благодаря им стали решаться задачи, на первый взгляд не поддающиеся математизации и точному расчету. Наиболее экономичная эксплуатация целых нефтяных месторождений - лишь одна из множества таких задач.
