modelirovanie


Основная цель современной разработки месторождений углеводородов направлена на:
наиболее полное извлечение запасов при максимальной экономической рентабельности

Создание 3D моделей решает, как правило, следующие четыре задачи:
подсчет запасов углеводородов
планирование (проектирование) скважин
оценка неопределенностей и рисков
подготовка основы для гидродинамического моделирования

Пять видов моделирования:
концептуальное
физическое
структурно-функциональное
математическое
имитационное (программное)

Математическое моделирование это:
процесс построения и изучения математических моделей

Физическое моделирование это:
метод экспериментального изучения различных физических явлений, основанный на их физическом подобии

Девять основных свойств моделей:
Конечность
Упрощенность
Приблизительность
Адекватность
Информативность
Потенциальность
Сложность
Полнота
Адаптивность

Шесть целей моделирования:
Познание действительности
Проведение экспериментов
Проектирование и управление
Прогнозирование поведения объектов
Тренировка и обучения специалистов
Обработка информации



Основные семь этапов моделирования:
Постановка задачи
Изучение теоретических основ и сбор информации об объекте оригинала.
Формализация.
Выбор метода решения.
Реализация модели.
Анализ полученной информации.
Проверка адекватности реальному объекту

Материальные модели – это модели, которые только
воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение

Информационные модели – это модели, которые представляют собой
совокупность информации, характеризующую свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также их взаимосвязь с внешним миром

Раздел 2. Геологическое моделирование

Применение компьютерных постоянно действующих геолого-технологических моделей (ПДГТМ) моделей регулируется только:
Регламентом по созданию постоянно действующих геолого-технологических моделей нефтяных и газонефтяных месторождений. РД 153-39.0-047-00

Адресная постоянно-действующая геолого-технологическая модель (ПДГТМ) – это
объемная имитация месторождения, хранящаяся в памяти компьютера в виде многомерного объекта, позволяющая исследовать и прогнозировать процессы, протекающие при разработке в объеме резервуара, непрерывно уточняющаяся на основе новых данных на протяжении всего периода эксплуатации месторождения

Под цифровой трехмерной адресной геологической моделью (ГМ) месторождения понимается
представление продуктивных пластов и вмещающей их геологической среды в виде набора цифровых карт (двухмерных сеток) или трехмерной сетки ячеек

Программный комплекс геологического моделирования должен обеспечивать решение следующих пяти задач:
формирование модели в виде, требуемом для передачи в системы фильтрационного моделирования
формирование сеток и построение карт параметров пласта, структурных и литологических карт
построение геологических и палеопрофилей, просмотр каротажных диаграмм, результатов обработки и интерпретации ГИС (ГИС – геофизические исследования скважин)
просмотр результатов интерпретации 2D и 3D сейсморазведки, включая результаты трассирования горизонтов, выделения тектонических нарушений, карт изохрон, глубин и сейсмических атрибутов, положение сейсмических профилей, площади 3D сейсморазведки
дифференцированный подсчет запасов нефти, газа и конденсата

Под цифровой фильтрационной (гидродинамической) моделью (ФМ) понимают
совокупность представления объекта в виде двухмерной или трехмерной сетки ячеек, каждая из которых характеризуется набором идентификаторов и параметров геологической модели

Программный комплекс ФМ должен осуществлять четыре функции:
численное решение уравнений сохранения и фильтрации фаз или компонентов
анализ фильтрационных течений и расчетных технологических показателей
выбор мероприятий по регулированию процесса разработки
редактирование модели при внесении новых данных

Фильтрационные модели должны учитывать все пять основных геолого-физических и технологических факторов моделируемого (реализуемого) процесса разработки:
многопластовый характер эксплуатационных объектов;
неоднородность пластов по толщине и простиранию, их линзовидность и прерывистость
многофазность фильтрационных потоков
капиллярные и гравитационные силы
порядок разбуривания, систему размещения и режимы работы

Фильтрационная модель отличается от геологической модели

наличием дополнительных параметров, большей схематизацией строения, возможным объединением нескольких геологических объектов в единый объект моделирования

Геолого-технологическое моделирование должно использоваться для достижения максимального экономического эффекта от более полного извлечения из пластов запасов нефти, газа, конденсата и содержащихся в них сопутствующих компонентов, оптимизации и управления процессом разведки и разработки месторождений. Оно позволяет реализовать шесть задач:
повысить эффективность геологоразведочного процесса;
оперативно управлять текущими запасами;
на ранних стадиях разработки классифицировать (группировать) запасы в соответствии с наиболее оптимальными для их извлечения технологиями;
осуществлять оперативное, экономически обоснованное управление разработкой;
сокращать непроизводительные затраты без ущерба для нефтеотдачи;
проектировать оптимальные с точки зрения прибыльности и затрат на добычу нефти системы разработки

Постоянно действующие геолого-технологические модели создаются на всех нефтяных месторождениях, вводимых в разработку, c балансовыми запасами свыше
1 млн т нефти

Двенадцать исходных данных для построения геолого-технологической модели:
Координаты устьев скважин, альтитуды, инклинометрия
Координаты пластопересечений
Стратиграфические разбивки (маркеры)
Кривые ГИС
Отбивки флюидных контактов в скважинах
Даты бурения и ввода скважин в добычу (под закачку), карты накопленных отборов и закачки
Сейсмические данные. Структурные карты и поверхности нарушений по данным сейсморазведки, бурения и других методов
Карты или кубы сейсмических атрибутов
Уравнения петрофизических зависимостей «керн-керн»
Средние и граничные (min, max) значения коллекторских свойств, кривые капиллярного давления
Количественные (определения Кп, Кпр, Кв) и качественные (описания) исследования керна.
Общие и геологические данные

Технология геологического моделирования 3D представляется в виде следующих шести основных этапов:
Сбор, анализ и подготовка необходимой информации, загрузка данных
Структурное моделирование (создание каркаса)
Создание сетки (3D грида), осреднение (перенос) скважинных данных на сетку
Фациальное (литологическое) моделирование
Петрофизическое моделирование
Подсчет запасов углеводородов
Непрерывный куб нефтегазонасыщенности Кнг рассчитывается исходя только из
данных о свойствах пород (Кп, Кпр), пластовых флюидов и закономерностей капиллярно-гравитационного равновесия (модели переходной зоны)

Следующим этапом сразу после сбора, анализа, подготовки необходимой информации и загрузки данных является
этап структурного моделирования (создание каркаса)

Основные три источника и три составные части структурного каркаса модели
стратиграфические разбивки (маркеры) пластов в скважинах
стратиграфические поверхности пластов
плоскости тектонических нарушений, организованные в тектоническую модель (fault model)

Главное отличие трехмерной сетки геологической модели от двумерного грида в том, что
каждая ячейка трехмерной сетки занимает определенный объем в пространстве, тогда как ячейка двумерного грида характеризуется только площадью

Существует два глобальных типа трехмерных сеток:
структурированные
неструктурированные

После создания грида выполняется процедура
переноса (осреднения) скважинных данных на сетку

Фациальный анализ – это
восстановление условий образования древних осадков во всей совокупности характерных признаков

Основные два метода построения литофациальной модели:
детерминистский
стохастический

Наиболее простым способом построения литологической модели является интерполяция (кригинг) параметра «коллектор/неколлектор» по скважинам и получение, таким образом, куба:
песчанистости


На рисунке изображен процесс
получения куба литологии





Предварительно созданная литолого-фациальная модель является той основой, которая позволяет только
обеспечить геологически и статистически достоверное распределение пористости в резервуаре

В качестве трех основных исходных данных для создания куба пористости используются:
результаты непрерывной интерпретации ГИС (РИГИС) с выделением литофаций и оценкой ФЕС
куб литофаций
геологические закономерности вертикальной и латеральной изменчивости пористости, выраженные в формализованной форме

Наиболее популярный метод пиксельного стохастического моделирования
последовательное индикаторное гауссово симулирование SIS

Наилучшие результаты построения куба литофаций получаются при использовании
геологически и статистически обусловленных трендов

Обычно связность резервуара оценивают с помощью
«связанных объемов connected volumes, CV» (geobodies геотела), а также коэффициента расчлененности

Концептуальная модель является той основой, которая позволяет построить корректную и геологически адекватную
литолого-фациальную модель и обеспечить статистически достоверное распределение ФЕС в резервуаре

Наиболее простой способ построения куба пористости
интерполяция (кригинг) значений пористости по скважинам

Наиболее распространенная практика создания куба проницаемости Кпр заключается в использовании
ранее созданного куба пористости Кп

При оценке степени достоверности построенной модели и рисков бурения новых скважин на основе 3D геологического моделирования наиболее распространены две технологии:
перекрестной оценки
стохастического моделирования с оценкой неопределенности

В тех случаях на поисковом и разведочном этапе, когда невелик объем надежной геологической информации об объекте или когда хотят быстро получить оценку вариаций запасов, расчет запасов и ресурсов УВ производят по методу:
Монте-Карло без использования трехмерного геологического моделирования

Обновление геологической модели связано обычно только:
с появлением дополнительной или новой информации

Геостиринг это:
комплексный процесс комбинирования бурения, визуализации, редактирования каротажа и маркеров, геологического моделирования обновления модели в ближайшей окрестности горизонтальной скважины практически в режиме реального времени

Искусственные нейронные сети (ИНС) придумал
Мак-Каллок

Активационная функция нейрона это
функция пересчёта взвешенной суммы в выход

Раздел 3. Оценка качества геологической модели

Экспертиза геолого-гидродинамической модели включает в себя следующие основные пять этапов:
Оценка количества и качества исходной информации
Оценка соответствия созданных моделей исходной информации;
Оценка корректности распределения фильтрационных и емкостных свойств в объеме резервуара;
Оценка адекватности моделей условиям фильтрации пластовых флюидов;
Анализ качества адаптации модели и её прогнозирующих свойств.

Геологическая модель пласта представляет собой совокупность четырех моделей его определенных свойств:
структурная модель
литолого-фациальная модель
петрофизическая модель
модель насыщения

В общем случае под адекватностью модели понимают
меру похожести с прототипом в условиях воздействия разрушающих факторов
степень соответствия модели тому реальному явлению или объекту, для описания которого она строится

Передаваемые на экспертизу цифровые геологические модели, как правило, должны содержать пять составляющих:
исходную геолого-геофизическую и промыслово-технологическую информацию (базу данных в электронном виде)
цифровую трехмерную геологическую модель в электронном виде

авторский отчет по созданию модели;
авторский отчет по самоэкспертизе модели (раздел в отчете по созданию модели)
пояснительную записку

Контроль величин альтитуд скважин осуществляется, как правило, тремя способами:
Построением карты альтитуд
Сравнением альтитуд скважин, устья которых расположены в непосредственной близости друг от друга, например, пробуренных из одного куста.
Сравнением величин альтитуд скважин, полученных из разных источников




Контроль изменений стратиграфических толщин осуществляется следующими двумя способами:
построением выровненных на реперную поверхность корреляционных схем мелкого (1:1000, 1:500) масштаба, по которым анализируются закономерности проведения стратиграфических границ пластов (кровли и подошвы) в скважинах и их взаимоотношения друг с другом.
анализом карт изохор и построением корреляционных схем крупного (1:200, 1:100) масштаба по скважинам, расположенным в зонах аномальных изменений толщин

Контроль изменений стратиграфических толщин пластов, образованных горизонтами структурного каркаса, выполняется
построением гистограмм общих стратиграфических толщин пластов и карт стратиграфических толщин
пересчетом всех стратиграфических толщин пластов не отвечающих требованиям стандарта

Контроль создания горизонтов структурного каркаса осуществляется двумя способами
просмотром структурных карт
построением карт углов наклона (градиентов) горизонтов структурного каркаса и гистограмм распределения величин углов наклона по этим картам

Контроль степени детальности стратиграфических разбивок осуществляется с помощью двух составляющих:
построения геолого-статистических разрезов (ГСР)
анализа гистограмм общих стратиграфических толщин (изохор) пластов по скважинам

Является ли ошибкой использование в качестве стратиграфических границ поверхностей кровли и подошвы только песчанистой части пласта
да

Контроль латеральных размеров ячеек производится согласно
действующим Методическим рекомендациям по созданию ПДГТМ

Контроль выбранной схемы нарезки слоев заключается в анализе
сечений куба толщин ячеек и куба литологии (песчанистости)

При выявлении ошибок в выборе схемы нарезки слоев при просмотре разрезов куба литологии схема
корректируется

Контроль качества выполнения операции scaleup для кривой литологии осуществляется двумя способами:
построением кросс-плота величин суммарных эффективных толщин по скважинам, полученных суммированием мощностей ячеек, умноженных на значение в ячейке куба литологии (песчанистости) по ячейкам трехмерного грида вдоль траекторий скважин (scaleup), и по кривым литологии РИГИС

Контроль вертикального строения разреза осуществляется двумя способами:
сравнением геолого-статистических разрезов (ГСР) куба литологии (песчанистости) и скважинных данных
сравнением вертикальных вариограмм

В процессе контроля латеральной изменчивости в зонах допускается расхождение карт не более
25% относительных

Контроль связности производится просмотром сечений куба литологии (I и J слайсов) с целью
оценки степени связности между собой песчаных тел и глинистых перемычек в межскважинном пространстве

В случае существенных различий карт можно предложить следующие четыре способа адаптации кубов литологии и песчанистости к материалам подсчета запасов:
построение куба литологии из непрерывного куба NTG с использованием переменной отсечки по столбцам путем применения специальных программ (в терминах IRAP RMS -скриптов, в терминах Petrel - плагинов)
построение куба литологии из непрерывного куба NTG с малой отсечкой и последующим подбором куба песчанистости коллекторов
расстановку искусственных скважин в основном в краевых частях залежей
комбинацию из нескольких правильно указанных способов

При контроле качества модели регламентными документами определяется расхождение величины запасов углеводородов в модели с запасами в отчете в пределах
5%

Раздел 4. Гидродинамическое (фильтрационное) моделирование

Процесс гидродинамического (фильтрационного) моделирования можно условно подразделить на четыре взаимосвязанных этапа:
формулирование в математических терминах законов, описывающих поведение объекта
решение прямой задачи, т.е. получение путем исследования модели выходных данных для дальнейшего сопоставления с результатами наблюдений за объектом моделирования
адаптация модели по результатам наблюдения, решение обратных задач, т.е. определение характеристик модели, которые оставались неопределенными
анализ модели, ее модернизация по мере накопления новой информации об изучаемом объекте, постепенный переход к новой более совершенной модели

Основными тремя элементами пакета программ для моделирования пласта являются
предпроцессор
постпроцессор
модели фильтрации

Основные свойства пластовых флюидов (вязкости, плотности, объемные коэффициенты, растворимости) изменяются в зависимости от
давления и температуры

Процесс идентификация основных фильтрационно-емкостных параметров пласта при адаптации модели по данным наблюдений, называется
воспроизведением истории разработки

Распределение давления в пласте формируется в результате фильтрации и определяется
полем проводимостей


Основными программными продуктами при создании гидродинамических моделей чаще всего выступают шесть комплексов:
TimeZYX (группа компаний «Траст)
HydroGeo (М.Б. Букаты, ТПУ)
t-Navigator (RF Dinamics, г.Москва).
Eclipse (Schlumberger)
Tempest (Roxar)
VIP (Landmark)

MoreROXAR имеет шесть секций запускающего файла:
INPU
FLUI
RELA
GRID
INIT
RECU

В секции INPUT (Tempest) ключевое слово IDAT означает
дату начала моделирования


Секция FLUID (Tempest) содержит ключевое слово DENSITY, которое означает
задание плотности

Секция RELATIVE (Tempest) содержит ключевое слово KRWO, которое означает
таблицу относительных фазовых проницаемостей в системе нефть-вода

Секция RELATIVE (Tempest) содержит подключевое слово Krow, которое обозначает
относительную фазовую проницаемость нефти в присутствии воды

Внутри MORE всегда сохраняет данные о свойствах породы в блочной форме, поэтому, если заданы точечные данные, они автоматически интерполируются на центры ячеек. Даже если параметры сетки вводятся в блочном режиме, геометрию сетки лучше задавать по узлам. Например, приведённая ниже сетка, получена



интерполяцией глубин углов

Секция GRID (Tempest) содержит подключевое слово SIZE, которое обозначает
размерность сетки

Секция GRID (Tempest) содержит подключевое слово DEPT, которое обозначает
задание глубины пластов

Секция GRID (Tempest) содержит подключевое слово МODI, которое обозначает
изменение значений

Секция INIT(Tempest) содержит подключевое слово EQUI, которое обозначает
задание глубин контактов и давлений при равновесной инициализации

Секция RECURRENT (Tempest) содержит подключевое слово ARRA, которое обозначает
вывод динамических массивов


Задание траекторий скважин в географических координатах в Tempest осуществляется с помощью команд:
TFIL, TTAB

Задание новых событий в Tempest можно осуществлять через
окно events

В Tempest команда HFOR означает
описание данных по истории работы скважин

Какие модели позволяет строить IRAP RMS (ROXAR)
геологические модели

В области Workflow (RMS) содержатся
графы моделирования - задачи собранные в необходимой последовательности



Панель Horizon mapping (RMS) используется для
построения структурных карт на основании различных атрибутов глубин

Все исходные данные для модели разломов в RMS содержаться в папке
Input data

Опция Visualization resolution (RMS) отвечает
за визуальное разрешение будущей модели разломов

Панель Correlation fill properties (RMS) содержит настройки
внешнего вида межскважинного пространства










13PAGE \* MERGEFORMAT141115







Приложенные файлы

  • doc 19179368
    Размер файла: 952 kB Загрузок: 5

Добавить комментарий