1
AZƏRBAYCAN DÖVLƏT NEFT VƏ SƏNAYE UNİVERSİTETİ
LEKSİYALAR
“NEFT-QAZ ÇIXARMADA TƏCRÜBƏNİN RİYAZİ NƏZƏRİYYƏSİ”
Tərtib edən t.e.n., dos. Məmmədov Əziz Vəli
2019
2
GİRİŞ.
TƏCRÜBƏNİN PLANLAŞDIRILMASI VƏ APARILMASI
Təcrübənin planlaşdırılması və aparılması ən əsas etaplardır. Bu etap
müşahidələrin sayını , işin aparılmasının daha məqsədəuyğun qaydasını
tapmağa, nizama salmanın daha optimal yolunu seçməyə və təcrübəni təsvir
edən riyazi modeli qurmağa imkan verir.
Statistik dəqiq məlumatlar almaq üçün müşahidələrin ümumi sayını
tapmaqla yanaşı təcrübənin hansı təzahürünü seçmək, hər bir eksperimental
şəraitdə neçə təcrübə aparmaq lazım olduğunu bilmək məqsədəuyğun olur.
Eksperimentin keçirilmə ardıcıllığına daha geniş baxmaq lazımdır, çünki
riyazi üsulların köməyi ilə həm bu ardıcıllığı təyin edən eksperimentin nizama
salınması və bu təcrübənin aparılacağı ardıcıllığ həyata keçirilir.
İdarə olunmayan faktorları daha çox ortalama etmək üçün təsadüfi
ardıcıllığdan istifadə etmək daha məqsədəuyğundur. Təcrübənin təsadüfi
qaydada aparılması materialın yığımında birtərəfliliyi aradan götürür və
müqayisə olunmayanın müqayisəsi haqda xəbərdarlıq edir.
Təcrübənin hazirlanmasi
Təcrübənin hazırlanması zamanı təcrübənin məqsədi müəyyən olunur,
onun ümumi xarakteristikası verilir,qeydə alınacaq əsas məlumatların siyahısı
yaradılır və həmçinin dəqiqlik dərəcəsi tapılır. Son olaraq göstəricinin xətasının
qiyməti və ya müqayisə olunan qiymətlərin fərqliliyi tapilir. Çox vaxt göstəricinin
xətasının qiymətini və təbii olaraq qiymətlərin fərqliliyini xətalar və ehtimal
nəzəriyəsinə əsaslanaraq təcrübeçi özü tapır.
Təcrübələrin hazırlanması zamanı tez tez alınan məlumatların qeyd
olunması üçün blanklar hazırlanır.
Eksperimentçilərin böyük hissəsi ya özü ya da statistikin köməyi ilə
eksperimentdən əvvəl paylanma xarakteristikasin,məlumatların yıgımının yeri
və üsuluna baxir.
Elə burda müşahidənin vahidini, cavabları dəyişən faktorları necə seçməyi
təyin edirlər.
Eksperimentin sxeminin yaradılması və məlumatların yığılması dövründə
əvvəlcədən hansı faktorun əsas hansının isə kənar, güclü təsir göstərməyən
olduğunu bilmək olmur.Potensial mümkün dəyishənlərin heç birini buraxmamaq
üçün əvvəlcədən tecrübəçi proqrama demək olar ki bütün asılı olmayan
dəyişənləri daxil edir.
Son illərdə riyazi yolla ilkin secilən təcrübələrin qoyuluşu ilə mümkün qədər
təcrübi işi azaltmaq, bu və ya digər dəyişənin vaciblik dərəcəsini tapmağa,
modelləşdirmə yolu ilə təzahürlərin və proseslərin daha vacib xarakteristikalarini
seçməyə çalışırlar.
3
Bu təsadüfi balans,zəngin planlaşdırma, tam faktorial təcrübənin içik
repliklərin və ranq korrelyasiyasinin köməyi ilə mümkün ola bilər.
Təcrübənin hazirlanmasi, planlaşdirilmasi və keçirilməsi
Son vaxtlar eksperimental təcrubələrdə riyazi modelleşdirmə daha geniş
istifadə olunmağa başlayıb.Təcrübə keçirmək üçün onu hazırlamaq,
planlaşdırmaq, həyata keçirtmək və alınan nəticələri analiz etmək lazımdır.
Əgər əvvəllər riyazi statistik üsul təcrubənin yalnız son məlumatlarının
işlənməsində istifadə olunurdusa indi heç bir mərhələ bu üsulsuz mümkün deyil.
Adətən-“Niyə siz muşahidə zamanı bu qədər sayda hadisəni seçdiniz?” və
ya “Nizama salınmanın hansı üsulu istifadə olunub və niyə?” suallarına
təcrübeəçi dissertant belə cavab verir:”Biz hesab edirik ki verilen muşahidələrin
sayı kifayət qədərdir: və ya nə qədər vardı, o qədər götürdük”,”Bizim başqa
heyvanlarımız yox idi” və s. Təbiidirki bu cavablar düzgün deyil, çünki düzgün
qərar üçün elmi statistikanın tələb etdiyi qədər müşahidələrin sayını göturmək
lazımdır. Əks halda müəllif qərar qəbul etməyə haqq qazanmır,onun təsadüfi
misallar üzərində qurulan mülahizələri isə düzgün deyil.
4
1. NEFT-QAZ ÇIXARMANIN İNKİŞAF MƏRHƏLƏLƏRİ
Yatağın işlənməsini böyük sistem kimi o zaman götürmək olar ki,
təcrübədən asılı olmayan məlumatlar kompleksi – geoloji verilənlər, reoloji
verilənlər , texnoloji və texniki verilənlər kompleksi və bir sıra başqaları,
işlənmə zamanı yaranan elemetlərin bir-biri və ətraf mühitlə əlaqəsi zamanı
əldə olunan məlumatlar daxildir. Bu şəraitdə sistemə məqsədin nə
olduğundan aılı olaraq çoxlu çıxış və giriş faktorları olan qara qutu kimi
baxmaq olar.
Şək.1 Yataq üzrə cari hasilatın dinamikası Şək.2. İstismar quyuların
dinamikası
Şək.3 Quyular üzrə cəm hasilatın dinamikası Şək.4.Quyular üzrə cari hasilatın
dinamikası
Şək.5 Yataq üzrə cəm hasilatın dinamikası Şək.6. Yataq üzrə cari hasilatın
dinamikası
Göründüyü kimi böyük sistemin elementləri – götürülən quyunun
göstəriciləri eynilə sistemin göstəriciləri ilə üst-üstə düşür – yatağın
inteqrasiya olunmuş göstəriciləri ilə. Bunu böyük sistem kimi qəbul edirlər –
onu çıxış faktorları - əsas texnoloji parametrləri – neftin və qazın ayrılmasına
görə. Əgər bu verilənlərə böyük sistemin qalığı kimi baxsaq onda onun
özünü böyük sistem kimi qəbul etmək olar (şəkil 1), onda bütün şəkildə
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
0
100
200
300
400
500
600
T, мес.
Q,
то
нн
нефть
вода
Динамика фонда действующих
скважин
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
100
200
300
400
500
600
T,мес
N
Динамика накопленного отбора по скважине
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
0
10
20
30
40
50
t, ме с
Q,
м
3
Текущий отбор по скважине
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0
10
20
30
40
50
t,ме с
Q,
м
3
Динамика накопленного отбора
по месторождению
0
5000000
10000000
15000000
20000000
0
200
400
600
t,мес
V,м
3
Текущиц отбор по
месторождению
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
0
200
400
600
t,мес
Q,
м
3
5
göstərilən faktorlara məqsəd və məsələnin qoyulmasından asılı olaraq
subsistem kimi baxmaq olar.
Böyük sistemin ayrıca bir elementi - quyuya baxaq. Şəkil ikidə quyunun iki
qlobal işlənmə mərhələsi göstərilib – artım 9 təxminən iki il) əyilmə
nöqtəsinə qədər və (xüsusi nöqtə) doyma mərhələsi - əyilmə nöqtəsindən
sonra. Bu mərhələlərin özünü də iki növə ayırmaq olar. Birinci mərhələ
susuz (təxminən 9-10 ay) və sulaşmış. İkinci mərhələ - asta templərlə
növbəti artım (təxminən 22-3- ay) və dolayı olaraq doyma prosesi. Bu quyu
üzrə doyma prosesinə baxsaq 3 mərhələni görmüş olarıq – artım (16 ay),
dayanıqlılıq (16-30 ay) və düşmə. Eynilə bu mərhələni böyük sistemlərdə də
müşahidə etmək olar, ancaq böyük vaxt intervalları ilə.
QEYRİ-MÜƏYYƏNLİK PRİNSİPİ, İNFORMASİYANIN TAMLIĞI.
Böyük sistemlərin dinamikasını tədqiq edərkən, hansına ki, neft-qaz
yataqlarının işlənmə sistemini daxil etmək olar, tədqiqatçı həmişə
informasiyanın azlığı və natamamləğə ilə qarşılaşır. Bu, sistemin daima ətraf
mühitlə əlaqədə olması ilə izah olunur. Qeyzenberq qeyd etmişdir ki,
sistemin özünü necə aparması barədə nə qədər çox məlumatımız olsa belə,
yenə də bu biliklər kifayət etmir, bəzən isə yanlış olur. Bununla belə, həll
olunan problem nə qədər çox olarsa, həll olunmayan ondan da çox olacaq.
Buna ən yaxşı nümunə qaz-lift quyularının işi və işlanma rejimlərinin təyin
olunması dinamikası ola bilər(optimal rejim adlandırılan) .
Lazımi işlənmə rejimi
)
( v
Q
Q =
funksiyasının özünü necə aparması
nəticələrinə görə təyin olunur, haradaki, Q – mayenin debiti, v – içşi agentin
(qazın) sərfidir. Ümumi halda bu funksiya şəkil 1-dəki kimidir.
Şək.1
Əgər (0;0) nöqtəsindən Q(v) əyrisinə toxunan çəksək, bu toxunma nöqtəsi
R(v) funksiyasının minimumuna – nisbi qaz sərfinə ( R=V/Q) uyğun gələcək
və lazımi “optimal” ayrılmış qaz sərfi mənasında) olacaq. Buna baxmayaraq
quyular arası əlaqənin olması bu rejimi davamsız edir. Üstəlik bu rejim
özüdə qarşılıqlı əlaqənin olması və NKb də mayenin qaldırılmasına təkcə
vurucu qazın deyil, eyni zamanda lay qazının sərf olunması səbəbindən
birmənalı deyil. Quyuya daxil olan lay qazının həcmi dəyişməz qaldıqda,
mayenin qaldırılması vurucu qazın hesabına baş verəcəkdir. Amma bir çox
hallarda layın öz ritmi olur və buna görə də lay qazının dinamikasını
öyrənmək olur. Bu deyilanlərdən belə nəticəyə gəlmək olar ki, iş rejiminin
I
II
Q
ж
V
6
seçimi qeyri-müəyyən şəraitdə qərarın qəbuludur. Nəzərə alsaq ki Q neft və
qazın birgə həcmidir, onda burda da qeyri-müəyyənlik vardır, belə ki,
məlum olduğu kimi mayenin artırılması neftin artırılmasına gətirib çıxardır.
2. ДЕТЕРМИНЛЯШМИШ ВЯ СТОХАСТИК ПРОСЕСЛЯР
F
İZİKİ
proseslər determinləşmiş və stoxastik olurlar."Determinləşmiş"
sözü “ tamamilə müəyyən” deməkdir.
Determinləşmiş proseslər - tamamilə müəyyən və təsadüfi
maneələrə mə"ruz qalmayan proseslərdir. Bu proseslərdə arqumentin
verilmiş qiymətinə funksiyanın tam müəyyən qiyməti müvafiq olur.
Təcrübədə xalis determinləşmiş proses müşahidə
olunmur. Real
proseslər bu və ya diqər dərəcədə təsadüfi xarakter daşıyır. Bunun səbəbi
prosesə təsir edən müxtəlif təsadüfi maneələrdir. Bəzi hallarda təsadüfi
maneələrin təsiri çox az olduğundan onları determinləşmiş hesab
edirlər. Təsadüfi maneələrin təsiri əhəmiyyətli dərəcədə olduqda
prosesi stoxastik, yəni təsadüfi hesab edirlər.
ТЯСАДЦФИ ПРOSESЛЯР, КЯМИЙЙЯТЛЯР ВЯ ЩАДИСЯЛЯР.
Statistik məcmunun vahidləri müxtəlif təsadüflər nəticəsində bir-
birindən kəmiyyətçə fərqlənir. Məcmu vahidlərini xarakterizə edən xassə
əlamət adlanır. Əlamətlərin fərdi qiymətlərinin müxtəlifliyi həmin əlamətin
variasiyası adlanır.
Яламятин вариасийасына щям дахили зярури сябябляр
,
щям дя кянар.
тясадцфи сябябляр тясир gюстярир. Бу сябяблярин бирликдя тясири нятиcясиндя
яламятин вариасийасы баш верир.
Тясадцфи тязащцрляр - тясадцфи щадисяляр, тясадцфи кямиййятляр вя
тясадцфи просесляр формасынла раст эялир.
Тясадцфи кямиййят беля бир кямиййятдир ки, о, тясадцфи
манеялярин тязащцрц нятиcясиндя ашаьыдакы
n
X
X
X
,...,
,
2
1
гиймятлярин
бирини ала биляр. Щямин
n
X
X
X
,...,
,
2
1
гиймятлярин зahир олунмасы
ещтималлары мцвафиг олараг
n
P
P
P
,...,
,
2
1
гиймятляриня бярабярдир
.
1
1
=
=
n
i
i
P
0
2
4
6
8
10
12
14
0
5
10
15
20
25
Q
ж
,м
3
/сут
Q
н
,м
3
/с
у
т
7
Бурада
n
m
P
i
i
=
(
n
- бцтцн гиймятлярин сайы,
i
m
-
X
гиймятляр цчцн
ялверишли щалларын сайы).
Тясадцфи кямиййяти (
x
) тяшкил едян гиймятлярин (
n
X
X
X
,...,
,
2
1
-ин)
айрылыгда щяряси тясадцфи щадися адланыр.
Təsadüfi proses - təsadüfi kəmiyyətlərin zamandan asılı olaraq
dəyişməsi funksiyasıdır. Belə funksiyanın hər bir zaman anına müvafiq
olan nöqtəsi – təsadüfi kəmiyyətdir.
ТЯСАДЦФИ КЯМИЙЙЯТИН ЯДЯДИ ХАРАКТЕРИСТИКАЛАРЫ
Щяр бир тясадцфи кямиййяти (
X
) пайланма гануну, рийази эюзлямя,
дисперсийа вя сайры кими характеристикалар сяcиййяляндирир.
Тясадцфи кямиййятин пайланма гануну бу
ВЯ
ya диэяр тясадцфи
щадисялярин щансы ещтималла эюзлянилдийлни якс едир.
Тясадцфи кямиййятин пайланма гануну диференсиал вя интеграл
пайланма функсийалары шяклиндя тясвир олуна биляр.
X
тясадцфи кямиййяти пайланмасынын диференсиал функсийасы вя
ya
садяcя олараг пайланма сихлыьы
)
( x
f
щямин тясадцфи кямиййятин
x
иля
dx
x +
арасындакы фасилядя тязащцр олунмасынын ehтималыны якс етдирир, йяни
.
0
)
(
)
(
+
=
dx
x
X
x
P
dx
x
f
X
тясадцфи
КЯМИЙЙЯТИ
пайланмасынын интеграл функсийасы
)
( x
F
щямин тясадцфи
кямиййятин
x
-дян кичик олан гиймятляринин тязащцр олунмасынын ещтималыны
якс етдирир,
йяни
)
(
)
(
x
X
P
x
F
=
Пайланманын интеграл вя диференсиал функсийалары арасында олан ялагя
ашаьыдакы дцстурларла ифадя олунур:
+
=
C
dx
x
f
x
F
)
(
)
(
,
)
(
)
(
x
F
x
f
=
Тясадцфи кямиййятин ядяди характеристикаларындан ян ваcибляри -
рийази эюзлямя вя дисперсийадыр.
TЯСАДЦФИ КЯМИЙЙЯТИНИН РИЙАЗИ ЭЮЗЛЯМЯСИ
X
тясадцфи кямиййятинин рийази эюзлямяси
}
{ X
M
. Щямин, тясадцфи
кямиййяти гиймятляринин ещтималлары нязяря алмагла тяйин олунан щесабı орта
гиймятидир,
X
тясадцфи кямиййяти арасыкясилмяз олдугда
−
=
=
dx
x
xf
X
M
X
)
(
}
{
Бурада
}
{ X
M
символу мютяризя ичярисиндяки кямиййятин рийази
эюзлямясинин тяйин едилмясини эюстярир.
X
тясадцфи кямиййяти дискрет ( фасиляли дяйишян) олдугда
i
i
i
X
P
X
=
TЯСАДЦФИ КЯМИЙЙЯТИН ВАРИАСИЙAСЫ
X тясадцфи кямиййятин дисперсийасы
2
X
. Щямин кямиййятин
рийjaзи эюзлямяйя нисбятян инщирафыны ифадя едир вя ашаьыдакы дцстурлара
есасян тяйин едилир:
2
2
2
2
}
{
}
)
{(
}
{
X
X
X
X
M
x
M
X
Var
−
=
−
=
=
8
Бурада
}
{X
Var
символу мютяризя ичярисиндяки дисперсийанын тяйин
едилмясини эюстярир.
X
тясадцфи кямиййяти арасыкясилмяз олдугда
(
)
dx
x
f
X
X
X
)
(
2
2
−
=
дискрет олдугда ися
i
x
i
X
P
x
−
=
2
2
)
(
Дисперсийа
2
X
- ын квадрат кюкцнцн мцсбят гиймяти стандарт вя ya
орта квадратик узаглашма (мейилетмя)
X
адлааныр.
Дисперсийадан фяргли олараг, бу кямиййятин юлчц ващиди риjази
эюзлямянин вя тясадцфи камиййятин юлчц
ващидляриля бирдир.
Ашаьыдаки ифадя иля тяйин олунан юлчцсцз
КЯМИЙЙЯТ
вариасийa.
ямсалы
X
V
адланыр:
X
X
X
V
=
БАШ МЯCМУ ВЯ СЕЧМЯ
X təsadüfi kəmiyyətin ola biləcək qiymətlərinin tam çoxluğu baş
məcmu adlanır.
Baş məcmu müəyyən paylanma qanunu ilə və ədədi xarakteris-
tikalarla ( məsələn riyazi gözləmə
və dispersiya
2
) səciyyələnir.
Baş məcmunu səciyyələndirən ədədi
xarakteristikalar parametr
adlanır.
Adətən tədqiqatçının ixtiyarında olan məlumat baş məcmunun yalnız
müəyyən hissəsini əhatə edir. Baş məcmunun bir hissəsini təşkil edən və
həmin baş məcmudan təsadüfi qaydada seçilib ayrılan çoxluqa seçmə
məcmusu və ya, sadəcə olaraq seçmə deyilir.
Seçməni təşkil edən qiymətlərin sayı seçmənin həcmi
n
adlanır.
Seçmənin həcmi məhduddur. Baş məcmunun həcmi
N
isə həm məhdud,
həm də qeyri-məhdud ola bilər. Aydındır ki, həmişə
N
n
olmalıdır.
Seçmə əsasında toplanan məlumatı təhlil edərək, tədqiqatçı həmin
məlumata əsasən baş məcmu haqqında təsəvvür yaratmaq istəyir. Riyazi
statistikanın mühüm
vəzifəsi - seçmənin öyrənilməsi ilə baş məcmu
haqqında fikir yürüdülməsidir. Lakin baş məcmu ya məxsus olan qanuna
uyğunluqlar yalnız böyük həcmli çoxluqlarda, yəni kütləvi proseslərdə
təzahür olunur. Bu baxımdan, seçməni xarakterizə edən göstəricilər baş
məcmunun yaxınlaşması kimi təsvir olunmalıdır.
Seçmənin təhlili əsasında təyin
edilmiş ədədi xarakteristikalar seçmə
statistikaları, ya da, sadəcə olaraq statistika adlanır.
Yuxarıda qeyd edilən kimi,
HƏMİN
statistikalar baş məcmunun
parametrlərinin qiymətlənməsi kimi təsvir olunmalıdır.
Seçmə statistikaları əsasında baş məcmunun parametrlərinin
qiymətlənməsi prosesi statistik nəticə adlanır.
9
Seçməni təşkil edən vahidlər təsadüfi qaydada seçilməlidir. Bu o
deməkdir ki, baş məcmunun hər hansı bir vahidinin eyni ehtimalla seçmə
daxilinə düşə bilməsi təmin olunmalıdır.
Seçmə təsadüfi qaydada əldə edildiyinə görə, onun göstəriciləri
(statistikaları) təsadüfi
kəmiyyətlərdir. Statistakalar təsadüfi kəmiyyət
olduğuna görə, onların öz paylanma qanunları və ədədi xaraktaristikaları
vardır.
Misal üçün, mərkəzi hədd teoreminə görə əgər seçmənin həcmi
n
kifayət qədər böyük olarsa ( praktiki olaraq,
n
>30 olarsa) və əgər seçmə
qiymətləri arasında qarşılıqlı korrelyasiyanın olmaması bəllidirsə, onda
seçmənin ədədi orta qiymətləri normal qanununa əsasən paylanır və bu
paylanmanın riyazi gözləməsi baş məcmunun riyazi gözləməsinə bərabər,
orta kvadrat uzaqlaşması isə
n
/
kəmiyyətinə bərabər olmalıdır (burada
-baş məcjmunun orta kvadratik uzaqlaşması;
n
- seçmənin həcmidir).
СЕЧМЯ СТАТИСТИКАЛАРЫНЫН ТЯЙИН ЕДИЛМЯСИ
Seçmə statistikalarından ən vacibləri orta
x
~
və seçmə kvadratik
uzaqlaşma
−
S
dir.
Seçmə orta
x
~
aşağıdakı düsturla təyin edilir:
=
=
n
i
i
x
n
x
1
1
~
)
,
,
2
,
1
(
n
i
=
burada
i
x
-elamətin qiyməti;
n
-seçmənin həjmidir.
Böyük həcmli seçmələrin statistika sıraları qruplaşdırılaraq, bir neçə
bölməyə ayırılır. Hər bölməyə müəyyən qiymət
i
x
və müəyyən statistik çeki
i
m
təhkim edilir. Əgər variantların çəkilərin
k
m
m
m
,
,
,
2
1
ilə etsək və əlamətin
bölmədəki
i
x
qiymətinə onun çəkisini
i
m
təhkim etsək, onda çəkili hesabi
orta
x
~
aşağıdakı düsturla ifadə olunar:
n
x
m
m
x
m
x
k
i
i
i
k
i
i
k
i
i
i
=
=
=
=
=
1
1
1
~
Statistika nəzəriyyəsi göstərir ki, yuxarıda göstərilən düsturlarla təyin
edilən seçmə orta
x
~
baş məcmunun riyazi gözləməsinin yerdəyişməz
qiymətlənməsidir.
Əgər baş məjmunun (
X
) riyazi gözləməsi
X
məlum deyilsə, onda
onun dispersiyasının yerdəyişməz qiymətlənməsi aşağıdakı düsturla
hesablanır:
2
1
2
)
(
1
1
x
x
n
S
n
i
i
−
−
=
=
və, ya
10
i
k
i
i
m
x
x
n
S
2
1
2
)
~
(
1
1
−
−
=
=
və
X
-in qiyməti məlum olarsa - hesablama düsturu
2
1
2
)
(
1
X
n
i
i
x
n
S
−
=
=
və ya
i
X
k
i
i
m
x
n
S
2
1
2
)
(
1
−
=
=
olacaq.
Dostları ilə paylaş: |