г. Харьков, ул. Матросова, 20    050 57 537 17    info@geosys.com.ua

В настоящее время весьма остро стоит вопрос об энергетической безопасности нашего государства. В то же время в стране известно более четырёхсот месторождений нефти и газа. И хотя большая часть из них выработана или находится на завершающих стадиях освоения, страна обладает потенциалом в наращивании запасов углеводородного сырья в двух старейших в Европе нефтегазоносных провинциях – Днепровско-Донецкой впадине и Карпатском регионе. Потенциал этот заключается в открытии новых месторождений (пусть и не значительных запасов) и в эффективном использовании уже действующих объектов.

С конца 20-го века в нефтегазовой отрасли широко применятся трехмерное геологическое моделирование, которое, с ростом вычислительных возможностей компьютерной техники, все более совершенствуется. На сегодняшний день 3D моделирование позволяет наиболее полно и детально получить представление  о геологическом строении недр (в том числе и визуальное) и выполнить ряд практических задач, которые стоят перед геологами-промысловиками. А именно:

1) осуществлять прогнозное тестирование эксплуатируемых объектов на разных режимах посредством симуляции в краткосрочном и долгосрочном режимах (дни, месяцы, годы);

2) определять оптимальные режимы эксплуатации;

3) задавать групповое и индивидуальное управление скважинами с ограничением  дебита для определенных категорий скважин;

4) на основе созданной ПДГТМ появилась возможность решать текущие технологические вопросы эксплуатации с планированием геолого-технологических мероприятий;

5) сопоставлять проектные показатели освоения объекта с фактическими;

6) оценивать эффективность использования порового объёма и принимать меры к увеличению газо-, нефтеотдачи пластов.

Решение выше перечисленных задач позволяет выполнить главную практическую цель промысловиков – экономически эффективная эксплуатация месторождения, которая сводится к:

- увеличению процента извлечения углеводородов;

- уменьшению доли их безвозвратных потерь;

- предупреждению неэффективных затрат путем моделирования сценариев эксплуатации, а не реализации их «вживую»;

- моделирование рационального сценария эксплуатации «максимальное освоение – минимальные затраты».

Создание постоянно действующей модели – это трудоёмкий процесс, и достоверность самой модели зависит от полноты и качества исходного материала.

Общая пошаговая схема выглядит следующим образом:

- сбор первичных данных;

- топогеодезические работы (при необходимости);

- векторизация материалов на бумажных носителях (паспортов и конструкций скважин, каротажных диаграмм, журналов добычи, данных опробования и т.д.);

- создание электронной базы данных;

- интерпретация каротажных материалов с выделение литотипов, стратиграфической и промысловой разбивкой, расчётом фильтрационно-ёмкостных свойств коллекторов (жёлтым можно удалить);

- увязка разрезов скважин, создание корреляционных схем;

- построение геологических разрезов и карт;

- создание проекта 3D геологической модели;

- построение сеток (грида) и выбор области моделирования,

- фациальное и петрофизическое моделирование;

- создание газогидродинамической 3D модели;

 11

На этапе сбора первичных данных выполняется сканирование аналоговых каротажных диаграмм, данных инклинометрии, дел скважин, материалов опробования, истории разработки месторождения в целом и отдельно по каждой скважине.

При необходимости топогеодезические работы сводятся к установлению координат и альтитуд каждой скважины, а также уточнению топографического плана местности.

Следующий шаг, оцифровку, выполняют с целью получения цифровых вариантов каротажных кривых в виде las-файлов для дальнейшей обработки и интерпретации.

Вся имеющаяся информация в цифровых форматах вносится в электронную базу данных. Электронная база данных – это постоянно изменяемый и пополняемый документ, через который происходит обмен информацией между отдельными элементами (подпрограммами) программного пакета. В данном случае используется программный пакет «Геопоиск», который разработан украинскими специалистами.

 12

На начальной стадии интерпретации проводится предварительная обработка данных каротажа – увязка кривых по глубине и амплитуде. В дальнейшем выполняется расчленение вскрытого скважиной геологического разреза на литотипы, выделение стратиграфических и промысловых комплексов, проводятся расчёты фильтрационно-ёмкостных свойств коллекторов на основе данных электрометрии, радиоактивного, акустического каротажа. Рассчитываются пористость, проницаемость, глинистость, эффективная мощность, флюидонасыщенность качественная и количественная.

 13

В рамках геологической интерпретации выполняется увязка разрезов скважин посредством построения корреляционных схем по выбранным линиям выработок, что позволяет выявить возможные разрывные тектонические элементы на площади.

Следующий шаг моделирования – построение различных карт и их редактура с учётом складчатой и разрывной тектоники. При этом используются и данные сейсморозведочных работ. Основными картами есть структурные карты кровли, подошвы коллекторов, пористости, проницаемости, газо- нефтенасыщенности, эффективной мощности, а так же карты разработки.

 14

Создание 3D геологической модели в программном комплексе «Petrel» происходит в несколько этапов:

- загрузка данных из базы (координаты устьев скважин, альтитуды, инклинометрия, интервалы перфораций, каротажные диаграммы, данные литологического состава и петрофизических свойств пород и т.д.);

- загрузка сейсмических данных, что даёт возможность моделепостроения в межскважинном пространстве и уточнять положение тектонических нарушений;

- создание границ моделирования месторождения;

- перенос структурных поверхностей стратиграфических или промысловых горизонтов;

- построение тектонических нарушений и увязка разреза в целом;

- создание трёхмерной сетки GRID для выбранного объекта моделирования;

- осреднение результатов комплексной интерпретации скважинных данных на сетку;

- создание литофациального куба и петрофизических кубов пласта;

- подсчёт запасов углеводородов.

На каждом этапе проводится контроль качества загружаемых и получаемых данных.

 15

Размер сетки-GRIDа выбирается с учётом закономерностей осадконакопления и степени литофациальной изменчивости пласта-коллектора. Границы моделирования по вертикали соответствуют стратиграфическим либо промысловым разбивкам. Однако, иногда возникает необходимость моделирование выше или нижележащих пластов если есть подозрения на возможность перетоков флюидов из конкретного пласта.

На основе скважинных данных, а так же данных сейсморазведки рассчитываются кубы свойств в ячейках в межскважинном пространстве. Первым строится куб литологии затем, учитывая вид распределения и пространственные закономерности, непрерывные кубы песчанистости, пористости, проницаемости, флюидонасыщенности. На основании структурного каркаса и рассчитанных пространственных петрофизических свойств выполняется подсчёт запасов углеводородов по блокам и категориям. Для каждого пласта определяется положение флюидных контактов.

 161718

  Для создания гидродинамической модели выполняются следующие шаги:

- выбор области моделирования. Залежь рассматривается как единое целое, или может быть разбита на отдельные зоны при изменчивости свойств пласта по латерали; а при наличии разрывной тектоники – на отдельные блоки.

- выбор типа модели – двухфазную или композиционную;

- загрузка исторических данных эксплуатации месторождения;

- задание режимов и ограничений забойного давления для скважин;

- внесение данных по относительным фазовым проницаемостям (ОФП);

- внесение PVT свойств флюидов: давление, вязкость газа и нефти, водногазовый фактор и т.д.

- ремасштабирование (осреднение параметров модели).

- выгрузка модели для последующего расчета в газогидродинамическом симуляторе;

- адаптация модели.

 

Гидродинамическая модель позволяет ответить на многие практические вопросы промысловой геологии – оценить степень истощения продуктивных пластов во времени, вычислить положения флюидных контактов, уточнить свойства пласта и флюидов, точнее проектировать новые скважины (в т.ч. и горизонтальные), а главное – выбрать или совершенствовать технологическую схему разработки месторождения. Так же модель даёт возможность объединения подземной части с наземной инфраструктурой и создать единоуправляемый добычной комплекс.

При современном геологическом моделировании зачастую мы сталкиваемся с рядом проблем и сложно выполняемых задач. Связано это, прежде всего, с полнотой и качеством первичного материала. Многие месторождения находятся в разработке уже несколько десятков лет. А их разведка проводилась в 60-70 годы прошлого века на совершенно иной аппаратурной базе. Точность приборных измерений при каротаже и сейсморазведке может быть недостаточной. На это ещё накладывается и точность копирования первоисточников (каротажных диаграмм). Не секрет, что промысловые данные – объёмы поднятых флюидов, пластовые давления – являются весьма примерными. Ведь каждая отдельная скважина не была оснащена индивидуальными приборами учёта. Наличие поскважинных данных по отбору флюида детализирует историю разработки месторождения, что является основой для построения динамической модели.