L ГЕОЛОГИЯ И ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ ,
L. Л
УДК 650.8.072
© М.А. Грищенко, Э.Б. Авраменко, 2015
Опыт внедрения критериев качества для количественной оценки цифровых геологических моделей
М.А. Грищенко, к.т.н.,
Э.Б. Авраменко (ООО «ТННЦ»)
Адрес для связи: EBAvramenko@rosneft.ru
Application of quality criteria for quantitative evaluation of digital geological models
M.A. Grishchenko, E.B. Avramenko (TNNC LLC, RF, Tyumen)
Ключевые слова: геологическая модель, оценка моделей, экспертиза, характерные ошибки.
Разработка единых требований и повышение качества цифрового геологического моделирования нефтегазовых месторождений является актуальной задачей для любой нефтяной компании. Это обусловлено отсутствием единых технических стандартов в государственных органах, осуществляющих контроль цифровых геологических моделей (ЦГМ) в рамках подсчета запасов (ПЗ) и проектно-технологических документов (ПТД). Единственный Временный регламент [1], определяющий требования к качеству трехмерных (3D) ЦГМ, ориентирован лишь на контроль величины запасов и средних подсчет-ных параметров в пределах 5 % сходимости с данными государственного баланса. Качество моделей не регламентировано, отсутствует система установленных критериев для количественной и качественной оценки результатов моделирования, поэтому вопрос создания системы качества по оценке ЦГМ приобретает особую актуальность.
История формирования системы оценки качества ЦГМ в ООО «ТННЦ» (до 03.2013 г. - подразделение ТНК-ВР) уже была представлена в более ранних публикациях [2]. С 2013 г. ООО «ТННЦ» влилось в структуру «НК «Роснефть», однако данная система в компании пока не получила распространения.
В 2012-2014 гг. апробация критериев была проведена более чем на 150 моделях ключевых месторождений в периметре деятельности ООО «ТННЦ». Она показала необходимость разделения критериев на две основные части: «Исходные данные» и «Технология построения ЦГМ». Такое разделение позволяет выполнить предварительную оценку исходных данных для моделирования по следующим критериям: полнота, качество, согласованность и достоверность. Предварительная оценка объективно отображает состояние исходной геолого-геофизической информации до начала моделирования и помогает принять решение о целесообразности создания моделей либо дать рекомендации по доизучению проблемных групп данных.
При выявлении недопустимой ошибки в исходных данных или в технологии создания ЦГМ предусмотре-
E-mail: EBAvramenko@rosneft.ru
Key words: geological model, model evaluation, expert review, common error.
The paper gives the summary of materials on the expert reviews of geological models. It demonstrates the possibility of applying a set of criteria to assess the quality of geological models. The article highlights the practical significance of the approach introduced. It also covers the most common challenges of the main stages of geological modeling.
ны так называемые «стоп-параметры», являющиеся индикаторами неудовлетворительного качества результатов работ. «Стоп-параметр», обнаруженный на любом этапе геологического моделирования, указывает на необходимость корректировки соответствующего этапа, так как дальнейшее проведение экспертизы является нецелесообразным, а использование результатов недопустимым. Примеры таких «стоп-параметров» будут рассмотрены ниже.
Анализ исходных данных
С целью разработки критериев для оценки качества исходных данных была создана рабочая проектная группа, которая сформировала сводные требования к качеству данных [3] и выделила восемь основных групп.
1. Пространственные данные.
2. Геофизические исследования скважин (ГИС).
3. Сейсмические исследования.
4. Керновые исследования.
5. Определение свойств флюидов.
6. Промысловые исследования.
7. Промысловые геофизические исследования скважин.
8. Гидродинамические исследования.
В качестве примера рассмотрим критерий полноты по группе пространственных данных (табл. 1). Для оценки полноты в данной группе выделено 14 параметров, 13 из них имеют количественную характеристику, привязанную к объему исследованных скважин, а один параметр (14) - полуколичественную характеристику. В случае неудовлетворительной оценки конкретного параметра (1, 2) включается «стоп-параметр», указывающий на недостаточность данных для моделирования и необходимость пополнения базы данных проекта.
Апробирование критериев на месторождениях ОАО «РН «Уватнефтегаз», ОАО «Верхнечонскнефтегаз» позволило сделать заключение о пригодности либо непригодности данных для моделирования объектов, а также дать рекомендации для повышения достоверности этих данных.
Таблица 1
Таблица 2
Номер параметра Параметры оценки данных/охват скважин, % Отлично (5) Хорошо (4) Удовлетворительно (3) Плохо (2) Неудовлетворительно (1) Оценка
1 Наличие уникального названия скважины 100 97 90 80 <80 1
2 Наличие замеров альтитуды Х Х Х Х Х 4
3 Наличие координат устьев Х Х Х Х Х 2
4 Наличие забоев скважин Х Х Х Х Х 3
5 Наличие координат пластопересечений Х Х Х Х Х 5
6 Наличие информации по магнитным поправкам Х Х Х Х Х 3
14 Наличие полигонов, водоохранных зон, родовых угодий и др. + + - - - 4
Примечание. Желтым цветом выделены «стоп-параметры».
Технология построения ЦГМ
В зависимости от целей и назначения моделирования выделяются различные типы ЦГМ, которые предопределяют детальность и некоторые особенности их построения. В данной статье авторы рассматривают следующие специальные типы ЦГМ:
- полномасштабные модели (ПМ), которые по степени изученности месторождений подразделяются на две группы: разбуренные (BF) и неразбуренные (GF);
- секторные модели (СМ), которые создаются по группе скважин (обычно не более 250) и служат основой для принятия решений по выработке остаточных запасов, оценки воздействия на пласт, проектированию и подготовке геолого-технических мероприятий (ГТМ), а также с целью сопровождения бурения в реальном времени;
- прокси-модели, которые создаются на начальной стадии моделирования для любого типа моделей и служат для проверки работоспособности модели, решения задач оптимизации и оценки неопределенностей.
Критерии оценки качества в части «Технология создания ЦГМ» содержат семь основных блоков:
1) петрофизическая основа и интерпретация ГИС;
2) сейсмическая основа модели;
3) концептуальная геологическая модель;
4) технология создания 3D геологической модели;
5) точность построения 3D геологической модели;
6) обоснование категорийности и точность подсчета запасов;
7) расчет неопределенностей и рисков.
Каждый блок включает от 3 до 6 позиций, каждая из которых в свою очередь содержит от 3 до 20 параметров количественного и качественного типов. Оценка каждого параметра проводится по пятибалльной шкале с учетом весового коэффициента Итоговая оценка рассчитывается с учетом матрицы весов согласно типу ЦГМ по формуле
И = пк
где п(- - оценка критерия; к - весовой коэффициент.
Например, при создании ЦГМ в рамках ПТД весовой коэффициент будет максимальным для критериев 4 и 5,
Номер критерия Критерии Весовые коэффициенты ПМ ПМ пт. СВР) (ЭР) СМ ПТД ПЗ
1 Петрофизическая основа и интерпретация ГИС 0,3 0,15 0,3 0 0,2
2 Сейсмическая основа модели 0,15 0,2 0,05 0 0,1
3 Концептуальная геологическая модель 0,15 0,22 0,07 0 0,2
4 Технология создания 3D модели 0,24 0,22 0,4 0,4 0,2
5 Точность построения 3D модели 0,1 0,1 0,1 0,4 0,15
6 Обоснование категорийности и точность ПЗ 0,01 0,01 0,03 0,2 0,1
7 Расчет неопределенностей и рисков 0,05 0,1 0,05 0 0,05
а при построении секторной модели высокую значимость имеют критерии 1 и 4 (табл. 2).
Итоговая оценка по технологии построения ЦГМ характеризует не только качество создания и степень сходимости с исходными геологическими параметрами, а также определяет область применимости модели.
• Менее 2,5 баллов. Модель низкого качества нуждается в серьезном пересмотре.
• 2,5-3,5 балла. Модель для сопровождения бурения и обоснования ГТМ в краткосрочной перспективе.
• 3,5-4,5 балла. Модель применима для мониторинга бурения скважин и обоснования ГТМ, выработки стратегии в среднесрочной перспективе.
• Более 4,5 баллов. Модель хорошего качества, под-тверждаемость геологических параметров высокая, применимость - мониторинг бурения скважин, планирование ГТМ, выработка стратегии в краткосрочной, среднесрочной и долгосрочной перспективах.
Опыт проведения экспертиз за 2011-2014 гг. позволил выявить наиболее распространенные характерные ошибки для следующих основных этапов геологического моделирования:
- формирование базы проекта;
- межскважинная корреляция разреза;
- построение структурного каркаса;
- создание 3D сетки;
- перемасштабирование скважинных данных на 3D сетку;
- построение куба литологии;
- построение кубов ФЕС, насыщения;
- построение поверхностей межфлюидных контактов (МФК);
- подсчет запасов углеводородов.
Наиболее типичными распространенными недочетами при формировании базы проекта являются следующие.
- Отсутствие анализа корректности альтитуд скважин. В пределах одного куста величина альтитуды не должна изменяться более чем на 1-2 м, что проверяется путем построения карты указанного параметра.
- Некорректный расчет комплексной магнитной поправки, когда не учитывается сближение меридианов,
что приводит к ошибкам координат пластопересечений и забоев скважин.
- Отсутствие визуального контроля траекторий скважин одного куста, когда происходят «сплетения» стволов.
- Несогласованность данных между интервалами перфорации, индексами продуктивных пластов и данных по добыче углеводородов.
Отсутствие контроля качества исходных данных приводит к снижению достоверности результатов геологического моделирования и невозможности использования их в бизнес-процессе предприятий.
Типичные ошибки, допускаемые на этапе выполнения межскважинной корреляции разреза:
- игнорирование принципов хроностратиграфическо-го прослеживания границ;
- отсутствие контроля общих толщин пластов по скважинам и в межскважинном пространстве;
- отсутствие карт глинистых перемычек и анализа прослеживания глинистых реперов п
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.