УДК 622.276.1/.4
© Д.Ф.Булыгин, Р.Х.Закиров, 1998
Д.В.Булыгин, Р.Х.Закиров (ОАО "НИИнефтепромхим")
R.H.Zakirov (OAO
D.V.Buligin, 'NMneftepromhim")
Особенности создания информационных технологий на поздней стадии разработки месторождений
Some features of information technologies creation at the late stage of field development
It is noted, that information technology of creating geological-hydrodynamic models should be based on simulation system, oil pool mock-up and oil pool geo-logical-hydrodynamic model. Description of each component is given. Presented are a copy of the screen for work with data base of GRANAT softwear package and a copy of the screen for work with GRANAT package during two maps sighting regime.
настоящее время на месторождениях Западной Сибири получили распространение различные информационные технологии. Наиболее популярными являются технологии создания АРМ (автоматизированных рабочих мест), основанные на автоматизации традиционных для НГДУ видов работ. Программное обеспечение технологий включает базы данных, программы статистической обработки материалов и выборки данных из базы по заданным критериям, а также проведение несложных расчетов с последующим оформлением результатов обработки в виде всевозможных отчетов и в виде отчетов и графических приложений. Разновидностью технологии создания АРМ являются специализированные программные комплексы по расчетам дополнительной добычи нефти по характеристикам вытеснения и их модификациям, обработки данных исследования скважин с последующим выбором типоразмеров насосов и т.п. Часто используются также пакеты прикладных программ, выполняющие построение всевозможных графиков и карт.
Значительные преимущество по сравнению с применением АРМ дает построение геолого-гидродинамических моделей. При этом реализуется комплексный подход, при котором используется широкий круг знаний о физике процессов, особенностях геологического строения пластов и условиях разработки участков залежей в зависимости от их геологического строения.
В то же время рассмотрение возможностей моделирования (имитации) процесса разработки показало следующее. Построение геолого-гидродинамических моделей на основе трехмерных моделей фильтрации при применении их на поздней стадии разработки имеет ряд серьезных недостатков. Трехмерные модели фильтрации сконструированы таким образом, что идентификация параметров невозможна вследствие того, что замеры отборов нефти, воды, жидкости и объемов нагнетания, фиксируемые в эксплуатационных карточках, а также замеры пластовых давлений (карточки по исследованию) проводятся по объекту в целом, а не отдельно по каждому прослою (проницаемому интервалу). Для объектов, находящихся на поздней стадии разработки, характерно то, что все замеры уже проведены и зафиксированы в технической документации.
На поздней стадии разработки, когда запасы нефти в основном уже отобраны, резко снижается информативность базовой информации для построения трехмерных моделей, включающих результаты сейсморазведки, интерпретации параметров пласта по ГИС и др. Кроме того, необходимы дополнительные измерения параметров системы, без которых трехмерную модель невозможно эксплуатировать. В то же время расширение системы не повышает точности определения параметров, так как увеличивается число вычислительных операций и связанных с ними процедурных ошибок. Такая модель неконкретна. При изменении
свойств системы, например системы разработки, результирующая характеристика изменяется во времени нечетко. В то же самое время для более простых (экономичных) моделей исследуемый фактор имеет более контрастный характер.
С другой стороны, отмечается неполнота входных параметров имитационной системы. Построение сложных систем возможно только с использованием всей информации. Однако стоимость получения дополнительных данных на поздней стадии разработки не оправдывает понесенных затрат. Кроме того, точность определения параметров по данным ГИС очень низкая. Поэтому наращивание сложности системы путем увеличения числа значащих факторов снижает точность модели и на рассматриваемой стадии разработки теряет смысл.
Неэффективность использования классических трехмерных детерминированных моделей обусловлена также отсутствием достоверных данных о взаимосвязи прослоев в межскважинных интервалах пласта и пространственном изменении характера насыщения. Это вызвано высокой зональной и послойной неоднородностью природных резервуаров, часто представляющих собой погребенные дельтовые комплексы, гетерофациаль-ные образования сложной природы, не-донасыщенные нефтью коллекторы, структурный план которых часто осложнен блоковой тектоникой.
Указанные представления были учтены при разработке концепции информационной технологии создания геолого-гид-
2/1998 61
Рис. 1. Копия экрана при работе с базой данных программного комплекса Granat
родинамических моделей на поздней стадии разработки. Концепция заключается в подготовке информационной базы, создании пространственно-временного макета объекта, расчетных программ и сервисного обеспечения по эксплуатации моделей. На поздней стадии разработки накапливается большой геолого-промысловый материал. По мере накопления информации во времени и увеличения числа скважин накапливаются погрешности и ошибки различной природы. Последние могут быть связаны с неточностью замеров фактических значений геолого-геофизических параметров и эксплуатационных показателей по скважинам. Для условий месторождений Западной Сибири наибольшее число ошибок отмечается при замерах коэффициента начальной нефтенасыщенности, кривизны скважин, пластовых давлений, объемов нагнетаемой воды и т.д.
По мере накопления промысловой информации и уточнения фактических режимов работы залежи повышается роль геофизической информации. Уточняются фактические, а не проектные уровни отборов нефти, воды, жидкости и нагнетания по различным зонам и интервалам пласта. Полученная в результате длительной разработки нефтяной залежи информация существенно пополняет, а часто и меняет знания об объекте и требует создания новых инструментов обработки и осмысления полученных данных.
Специфика создания геолого-гидродинамических моделей состоит в переводе данных, содержащихся в технических документах по скважинам, в промежуточные образы, пригодные для построения совокупности статических и динамических систем. Эти системы включают трехмерное отображение строения слож-нопостроенных геологических объектов, а также изменение выработки запасов нефти во времени. Для получения указанных образов разработан комплекс следующих приемов:
✓ фильтрация ошибок первичной базы данных;
✓ адаптация информационной базы данных к используемым методам моделирования;
✓ параметризация - выбор важнейших физических параметров и процессов, которые используются при построении модели (слоистость и многопластовость; характер продвижения краевых, подошвенных и на-
гнетаемых вод; учет гравитационных, капиллярных, тепловых эффектов, прорывов газа);
✓ построение пространственно-временной сеточной области макета и геометризация залежи;
✓ восстановление отсутствующих значений в узлах сеточной области и по времени интерполяционными методами и получение макета залежи;
✓ идентификация параметров пластовых систем и процессов по истории разработки.
Полученный образ - макет объекта -хранится в виде специально разработанной структуры.
На этапе параметризации наиболее полная и экономичная модель выбирается исходя из стадии разработки, сложности протекаемых в залежи процессов, полноты геологического, промыслового и промыслово-геофизического материала. В любом случае при внедрении информационной технологии нужно исходить из того, что как и для любой технологии повышения нефтеотдачи пластов, трудозатраты на построение и эксплуатацию модели и стоимость подготовки информационной базы данных, обучение специалистов должны быть ниже дохода от дополнительной добычи нефти. Окупаемость затрат следует учитывать при выборе варианта сложности построения постоянно действующей модели, особенно на поздней стадии разработки.
Для построения геологической части макета применяются программные модули определения трендов газо- и водо-нефтяных контактов, выделения лито-лого-фациальной зональности по данным интерпретации ГИС, индексации вскрытых скважинами проницаемых интервалов, построения карт методом интерполяции. Прослои в межскважин-ных интервалах прослеживаются путем расчета пространственных характеристик природного резервуара и построения геологических профилей, схем корреляции.
Для построения технологической (гидродинамической) части макета применяются программные модули расчета плотностей отбора нефти, воды, жидкости и закачки воды, расчет нефтенасыщенно-сти методами материального баланса и на основе текущих показателей разработ-ки1. Кроме того, имеется программный модуль построения карт изобар.
Расчетные программы используются непосредственно для эксплуатации построенной модели. В зависимости от поставленных задач можно выбрать различные целевые функции: подсчет геологических запасов нефти, текущих запасов нефти, определение структуры текущих запасов нефти и выработки пласта по площади и разрезу, прогноз технологических показателей разработки. Эти функции могут быть реализованы как для залежи в целом, так и для отдельных блоков.
1 Булыгин Д.В., Булыгин В.Я. Геология и имитация разработки залежей нефти.-М.: Недра, 1996.-382 с.
62 2/1998
Рис. 2. Копия экрана при работе с программным комплексом Granat в режиме просмотра двух карт
Сервисное обеспечение эксплуатации моделей предусматривает получение выходных документов в виде карт, таблиц, графиков, а также форм, регламентированных отраслевыми нормативно-техническими материалами, что позволяет автоматизировать составление отчетов по подсчету запасов, анализу разработки и составлению технологических схем. Выходные документы могут использоваться также для выбора участков применения методов воздействия на пласт и оценки их технологической эффективности.
Таким образом, информационная технология построения геолого-гидродинамиче
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.