Моделювання підземних резервуарів вуглеводнів
В даний час досить гостро стоїть питання про енергетичну безпеку нашої держави. У той же час в країні відомо більше чотирьохсот родовищ нафти і газу. І хоча більшість з них вироблена або знаходиться на завершальних стадіях освоєння, країна володіє потенціалом в нарощуванні запасів вуглеводневої сировини в двох найстаріших в Європі нафтогазоносних провінціях - Дніпровсько-Донецькій западині та Карпатському регіоні. Потенціал цей полягає у відкритті нових родовищ (нехай і незначних запасів) і в ефективному використанні вже діючих об'єктів.
З кінця 20-го століття в нафтогазовій галузі широко застосовується тривимірне геологічне моделювання, яке, зі зростанням обчислювальних можливостей комп'ютерної техніки, все більше вдосконалюється. На сьогоднішній день 3D моделювання дозволяє найбільш повно і детально отримати уявлення про геологічну будову надр (в тому числі і візуальне) і виконати ряд практичних завдань, які стоять перед геологами-промисловиками. А саме:
1) здійснювати прогнозне тестування експлуатованих об'єктів на різних режимах за допомогою симуляції в короткостроковому і довгостроковому режимах (дні, місяці, роки);
2) визначати оптимальні режими експлуатації;
3) задавати групове та індивідуальне управління свердловинами з обмеженням дебіту для певних категорій свердловин;
4) на основі створеної ПДГТМ з'явилася можливість вирішувати поточні технологічні питання експлуатації з плануванням геолого-технологічних заходів;
5) зіставляти проектні показники освоєння об'єкта з фактичними;
6) оцінювати ефективність використання порового об'єму і вживати заходів до збільшення газо-, нафтовіддачі пластів.
Рішення вище перелічених завдань дозволяє виконати головну практичну мету промисловиків - економічно ефективна експлуатація родовища, яка зводиться до:
- збільшення відсотка вилучення вуглеводнів;
- зменшення частки їх безповоротних втрат;
- попередження неефективних витрат шляхом моделювання сценаріїв експлуатації, а не реалізації їх «вживу»;
- моделювання раціонального сценарію експлуатації «максимальне освоєння - мінімальні витрати».
Створення постійно діючої моделі - це трудомісткий процес, і достовірність самої моделі залежить від повноти і якості вихідного матеріалу.
Загальна покрокова схема виглядає наступним чином:
- збір первинних даних;
- топогеодезичні роботи (при необхідності);
- векторизация матеріалів на паперових носіях (паспортів і конструкцій свердловин, каротажних діаграм, журналів видобутку, даних випробування і т.д.);
- створення електронної бази даних;
- інтерпретація каротажних матеріалів з виділення литотипов, стратиграфической і промисловий розбивкою, розрахунком фільтраційно-ємнісних властивостей колекторів
- ув'язка розрізів свердловин, створення кореляційних схем;
- побудова геологічних розрізів і карт;
- створення проекту 3D геологічної моделі;
- побудова сіток (гріда) і вибір області моделювання,
- фаціальні та Петрофизическое моделювання;
- створення газогідродінаміческой 3D моделі;
Збору первинних даних
На етапі збору первинних даних виконується сканування аналогових каротажних діаграм, даних інклінометрії, справ свердловин, матеріалів випробування, історії розробки родовища в цілому і окремо по кожній свердловині.
При необхідності топогеодезичні роботи зводяться до встановлення координат і Альтітуда кожної свердловини, а також уточнення топографічного плану місцевості.
Оцифровка
Наступний крок, оцифровку, виконують з метою отримання цифрових варіантів каротажних кривих у вигляді las-файлів для подальшої обробки та інтерпретації.
Створення баз даних
Вся наявна інформація в цифрових форматах вноситься до електронної бази даних. Електронна база даних - це постійно змінюваний і поповнюваний документ, через який відбувається обмін інформацією між окремими елементами (подпрограммами) програмного пакета. В даному випадку використовується програмний пакет «ГеоПошук», який розроблений українськими фахівцями.
На початковій стадії інтерпретації проводиться попередня обробка даних каротажу - ув'язка кривих по глибині і амплітуді. Надалі виконується розчленовування розкритого свердловиною геологічного розрізу на літотіпа, виділення стратиграфічних і промислових комплексів, проводяться розрахунки фільтраційно-ємнісних властивостей колекторів на основі даних електрометрії, радіоактивного, акустичного каротажу. Розраховуються пористість, проникність, глинистість, ефективна потужність, флюідонасищенность якісна і кількісна.
В рамках геологічної інтерпретації виконується ув'язка розрізів свердловин за допомогою побудови кореляційних схем за обраними лініях виробок, що дозволяє виявити можливі розривні тектонічні елементи на площі.
Побудова розрізів і карти
Наступний крок моделювання - побудова різних карт і їх редактура з урахуванням складчастою і розривною тектоніки. При цьому використовуються і дані сейсморозведочних робіт. Основними картами є структурні карти покрівлі, підошви колекторів, пористості, проникності, газо- нефтенасищенності, ефективної потужності, а так само карти розробки.
Створення 3D геологічної моделі
Створення 3D геологічної моделі в програмному комплексі «Petrel» відбувається в кілька етапів:
- завантаження даних з бази (координати усть свердловин, Альтітуда, Інклінометрія, інтервали перфораций, каротажні діаграми, дані літологічного складу і петрофізичних властивостей порід і т.д.);
- завантаження сейсмічних даних, що дає можливість моделепостроенія в межскважинном просторі і уточнювати положення тектонічних порушень;
- створення кордонів моделювання родовища;
- перенесення структурних поверхонь стратиграфических або промислових горизонтів;
- побудова тектонічних порушень і ув'язка розрізу в цілому;
- створення тривимірної сітки GRID для обраного об'єкта моделювання;
- осреднение результатів комплексної інтерпретації свердловинних даних на сітку;
- створення літофаціального куба і петрофізичних кубів пласта;
- підрахунок запасів вуглеводнів.
На кожному етапі проводиться контроль якості завантажуються і одержуваних даних.
Розмір сітки-GRIDа вибирається з урахуванням закономірностей осадконакопичення і ступеня літофаціальной мінливості пласта-колектора. Межі моделювання по вертикалі відповідають стратиграфическим або промисловим розбивкою. Однак, іноді виникає необхідність моделювання вище або нижчих шарів якщо є підозри на можливість перетоків флюїдів з конкретного пласта.
На основі свердловинних даних, а так само даних сейсморозвідки розраховуються куби властивостей в осередках в межскважинном просторі. Першим будується куб літології потім, з огляду на вид розподілу і просторові закономірності, безперервні куби песчанистости, пористості, проникності, флюідонасищенності. На підставі структурного каркаса і розрахованих просторових петрофізіческіх властивостей виконується підрахунок запасів вуглеводнів по блокам і категоріям. Для кожного пласта визначається положення флюїдних контактів.
Створення газогідро-динамічної 3D моделі
Для створення гідродинамічної моделі виконуються наступні кроки:
- вибір області моделювання. Поклад розглядається як єдине ціле, або може бути розбита на окремі зони при мінливості властивостей пласта по латералі; а при наявності розривної тектоніки - на окремі блоки.
- вибір типу моделі - двухфазную або композиційну;
- завантаження історичних даних експлуатації родовища;
- завдання режимів і обмежень забійного тиску для свердловин;
- внесення даних по відносним фазовим проникності (ОФП);
- внесення PVT властивостей флюїдів: тиск, в'язкість газу і нафти, водногазовий фактор і т.д.
- ремасштабірованіе (осреднение параметрів моделі).
- вивантаження моделі для подальшого розрахунку в газогідродінаміческом симуляторі;
- адаптація моделі.
Гідродинамічна модель дозволяє відповісти на багато практичних питань промислової геології - оцінити ступінь виснаження продуктивних пластів в часі, обчислити положення флюїдних контактів, уточнити властивості пласта і флюїдів, точніше проектувати нові свердловини (в т.ч. і горизонтальні), а головне - вибрати або удосконалювати технологічну схему розробки родовища. Так само модель дає можливість об'єднання підземної частини з наземною інфраструктурою і створити едіноуправляемий видобувних комплекс.
При сучасному геологічному моделюванні часто ми стикаємося з низкою проблем і складно виконуваних завдань. Пов'язано це, перш за все, з повнотою і якістю первинного матеріалу. Багато родовища знаходяться в розробці вже кілька десятків років. А їх розвідка проводилась в 60-70 роки минулого століття на зовсім інший апаратурною базі. Точність приладових вимірів при каротажі і сейсморазведке може бути недостатньою. На це ще накладається і точність копіювання першоджерел (каротажних діаграм). Не секрет, що промислові дані - обсяги піднятих флюїдів, пластові тиски - є вельми зразковими. Адже кожна окрема свердловина не була оснащена індивідуальними приладами обліку. Наявність поскважінних даних з відбору флюїду деталізує історію розробки родовища, що є основою для побудови динамічної моделі.
+38 (050) 57-537-17 | info@geosys.com.ua
