Анализ применения трехмерных геолого-гидродинамических моделей нефтяных месторождений

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Васильев А.В., Лялин В. Е.
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ГЕОЛОГО-ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Известно, что в основе принятия большинства успешных решений по разработке месторождений лежит глубокое понимание его строения. Самым эффективным способом достижения такого понимания является построение и использование компьютерных моделей месторождений [1]. Собственно компьютерное моделирование можно разделить на геологическое моделирование — построение подробной геологической модели месторождения, используя различные базы данных, и гидродинамическое моделирование — построение адресной постоянно-действующей модели месторождения, на основе математических уравнений фильтрации, описывающих физические явления процессов, протекающих в пласте. Создание постоянно действующей геолого-технологической модели (ПДГТМ) диктуется временем. Центр корпоративных решений (ЦКР) по разработке не принимает к рассмотрению технологические документы без ПДГТМ [2]. А с 2 0 01 года создание ПДГТМ включается в лицензионное соглашение освоения и разработки месторождений [2].
Компьютерные технологии в области моделирования месторождений в настоящее время имеют тенденцию устойчивого роста интереса со стороны нефтяных компаний по внедрению их на предприятии. Они позволяют обосновывать стратегию разработки нефтяных месторождений, использовать их для решения производственных задач. Основные цели создания ПДГТМ приведены на рис. 1.
оценка извлекаемых запасов по пластам и по залежи в целом
изучение процессов фильтрации флюидов при естественном режиме и при различных режимах поддержания пластового давления
совершенствование
технологии
разработки
месторождения
1 планирование | определение
I добычи 1 остаточных
запасов
и застойных зон
уточнение свойств пласта и флюидов
оптимизация схемы размещения скважин
оптимизация режимов работы скважин, поиск оптимальных интервалов вскрытия
Рис. 1. Цели создания моделей ПДГТМ
Для эффективного использования постоянно действующих геолого-технологических моделей месторождений в нефтяных компаниях разработаны схема их создания и определены задачи, решаемые на каждом этапе моделирования с возможностью интеграции с различными системами БД (рис. 2), т. е. по существу создается методология комплексной интерпретации данных при решении задач моделирования месторождений [5].
СХЕМА СОЗДАНИЯ И ОБЛАСТЬ
ПРИМ ЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
МОДЕЛЕЙ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Пополнение и анализ баз данных
Характеристика
Геометризация
пластов
Условные
координаты
Свойства
коллекторов
Свойства флюидов
Базы по эксплуатации
Добыча
Закачка
Давление
Перфорация пластов
ы
Сейсмический
материал
Каротажный материал
Геофизические
данные
Анализ качества поступающей информации
Создание геологической модели месторождения
Уточнение распределения плотности запасов
Прирост запасов
Оценка
продуктивности
Размещение разведочных и эксплуатационных скважин в оптимальных условиях
Проектирование и заложение горизонтальных скважин
Создание гидродинамической модели месторождения
Прогноз технологических показателей добычи нефти
Оценка технологической эффективности ГТМ (добыча нефти, ограничение водопритока)
Оценка МУН
Оптимизация режимов работы скважин
Оптимизация схемы разме щения нагнетательных и эксплуатационных скважин
Сокращение количества бурения неэффективных эксплуатационных скважин
Снижение себестоимости и капитальных вложений при освоении месторождений
— Карты
Визуализация
— Графики
Таблицы
Профили
Анализ результатов
Принятие решений
Рис. 2. Схема создания и область применения компьютерных моделей месторождений
При создании постоянно-действующих геолого-технологических моделей, выработаны подходы моделирования. Условно процесс моделирования разделен на ряд этапов (см. рис. 3) [6].
На этапе подготовки производят сбор, хранение и проверка достоверности исходной информации (оцифровывается весь фонд скважин, проводится переинтерпретация геолого-геофизических исследований скважин (ГИС), анализ и систематизация петрофизических данных с помощью разработанных программ логического контроля непротиворечивости).
Кроме того, уже на этом этапе осуществляют подготовку и импорт скважинных данных в программное обеспечение (ПО), результаты обработки данных инклинометрии, геофизические кривые, результаты интерпретации геофизических кривых, результаты геологической корреляции пластов.
Преимущество данного подхода — это минимум дублирования данных, возможность редактирования ГИС, инклинометрии, работа с измеренными глубинами, оптимальная интеграция результатов геологической корреляции, использование [3].
Рис. 3. Этапы создания ПДГТМ
Основу структурного моделирования (рис. 4) составляют сейсмические поверхности, полученные в результате интерпретации 2Б или 3Б сейсмики, геологическая корреляция. Результатом структурного моделирования являются поверхности кровли и подошвы продуктивных горизонтов.
Рис. 4. Структурное моделирование
Далее моделирование проводится на трехмерной сетке, описывающей внутренний объем месторождения (рис. 5). Организация слоев сетки должна отражать седиментологические и тектонические эффекты, имеющиеся на месторождении.

'-•Л '-'- ур!1'1 ШІ'
Рис. 5. Создание основы для геологического моделирования (3Б сетки)
Цель этапа литологического моделирования (рис. 6) — получение представления о пространственном
распространении пород различных литотипов, встречаемых на месторождениях и создание трехмерного параметра литологии, который соответствовал бы этим представлениям.
Яви .а І У"._ (Лив к"дух"к ,|??"оця________| аь- *
Рис. 6. Литологическое моделирование
Основываясь на результатах литологического моделирования, проводится моделирование пространственного распределения коллекторских свойств и насыщения (рис. 7). Коллекторские свойства моде-
лируются для каждого типа пород.
Рис. 7. Петрофизическое моделирование
Основу построения параметра нефтенасыщенности составляют данные полученные из геологогеофизического каталога и трендовые зависимости, а также обоснование плоскости ВНК [4]. Результатом является трехмерное распределение нефтенасыщенности (рис. 8).
Рис. 8. Создание трехмерной модели нефтенасыщенности
И, наконец, проводят этап гидродинамического моделирования (рис. 9), цель которого состоит в детальном подсчете начальных балансовых запасов, локализации остаточных запасов в разрабатываемых залежах, обосновании коэффициента извлечения нефти и проектировании разработки. Важно и то, что при построении трехмерных трехфазных гидродинамических моделей проводится адаптация по истории разработки с достаточно высокой точностью [1].
Рис. 9. Создание гидродинамической модели
Имеющиеся комплексы построения моделей ориентированы на построение крупных месторождений, залежи которых вскрыты большим количеством разведочных скважин, по которым имеется сопутствующая геофизическая информация.
Моделирование ориентировано изначально на залежи нефти в мощных пластах песчаников, значительных по площади простирания, разбуренных плотной сеткой скважин, при фонде скважин от нескольких сотен до нескольких тысяч скважин. Соответственно информативность исходных данных таких крупных месторождений достаточно высока.
Сегодня можно говорить лишь о трех полных конкурентоспособных сквозных технологиях все они представлены на зарубежном рынке, отечественный продукт Laura — при хорошей математике и возможностях отстает в визуализации процесса моделирования, картостроении и в процессе автоматизации
использования баз и подготовки исходной информации (рис. 10).
Благодаря уникальной комбинации средств гидродинамического и геологического моделирования, мониторинга скважин и измерения многофазных потоков компания ROXAR стала одной из первых, предоставляющих интегрированные решения в области управления разработкой [1].
Компания ROXAR — поставщик инновационных продуктов для решения задач трехмерного компьютерного моделирования месторождений в нефтегазовой отрасли. Программные продукты созданы в соответствии с самыми высокими стандартами и обеспечиваются высоко квалифицированной поддержкой по всему миру. Наиболее распространенными продуктами ROXAR на сегодняшний день являются интегрированные комплексы IRAP RMS (геологическое моделирование) и Tempest (гидродинамическое моделирование). Оба комплекса имеют модульную структуру и работают как на Unix станциях, так и на персональных компьюте-
рах.
Технологии, реализованные в программных продуктах, применимы на всех стадиях жизненного цикла месторождения, начиная от детальной разведки и заканчивая извлечением остаточных запасов. Это позволяет комплексным группам специалистов извлекать максимум информации из имеющихся данных о месторождении (на сбор которых часто затрачивается много сил и средств). В частности, создавать детальные трехмерные геологические модели, проводить
подсчет запасов, оптимизировать траектории скважин, усовершенствовать стратегию разработки месторождения для повышения нефтеотдачи, проводить оперативный анализ и принимать за счет этого оптимальные решения в короткие
сроки. Программные комплексы постоянно совершенствуются, дополняются новыми модулями в соответствии с современными требованиями. Последняя разработка RMSindicators — это инструмент для трехмерного литологического моделирования гигантских месторождений, который позволяет быстро строить и постоянно обновлять модель литологии с учетом тысяч скважин и 3D сейсмических данных.
Рис. 10. Современные программные комплексы построения моделей
Заключение
Применение подробных геологических и гидродинамических моделей позволит на стадиях геологического и гидродинамического моделирования решить вопросы:
— подбора интервалов перфорации-
— наметить количество и оптимальное размещение скважин для бурения-
— определить эффективность применяемых методов увеличения нефтеотдачи-
— назначить оптимальные режимы работы скважин-
— выбрать правильную систему разработок.
Месторождения эксплуатируются и разбуриваются и требуют принятия конкрентных решений уже сегодня. Чтобы они были эффективными требуется оперативно решать вопросы создания ПДГТМ. С помощью пакетов позволяющих создавать сложные геологические модели, ведь чем точнее построена модель, тем надёжнее прогнозируемые результаты. И чем раньше это сделать, тем большую отдачу можно от них ожидать.
Тришин Ф. В.
ЛИТЕРАТУРА
Реальность виртуальная, польза реальная // Нефть и жизнь.
2 0 0 4. — № 1.
С.
1.
22−24.
2. Долгопольский А. Модель неопределенности // Нефтегазовая вертикаль. — 2004. — № 14.
3. Кожевников Д. А. Проблемы интерпретации данных ГИС. — WWW: www. petrogloss. narod. ru
4. Добрынин В. М., Городнов А. В., Черноглазов В. Н. Определение нефтенасыщенности по данным упругих свойств коллекторов нефти и газа. — WWW: www. petrogloss. narod. ru
5. Денисов С. Б., Алешина А. В. Методология комплексной интерпретации при решении задач геологического моделирования. — WWW: www. petrogloss. narod. ru
6. Билибин С. И. Технология построения цифровых геологических моделей нефтяных месторождений по данным ГИС с помощью современных технических средств (на примере пакета TIGRESS). — WWW: www. petrogloss. narod. ru

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой