Что такое технология компьютерного моделирования

Современные геофизические методы служат основой создания многопараметровой базы данных, как основы математического моделирования технологических процессов в нефтегазодобыче.

При этом база данных может быть двух типов:

-дискретная база данногх, которая формируется на основе геологических (стратиграфических), петрофизических, гидрогеологических, геофизических и промысловых данных;

-интегральная база данных, которая формируется на основе объемных методов геофизической исследований (сейсморазведки, гравиразведки, электроразведки и магниторазведки).

В настоящее время начинает получать широкое распространение термин - «Интегрированная интерпретация'», который представляет название компьютеризованной технологии сбора, обработки интерпретации геолого- геофизических данных с конечной целью создать цифровую модель месторождения углеводородов.

Целью ИИ является извлечение необходимой информации из данных геологии, геофизики и бурения, приведение информации к единым единицам и масштабам измерения, представление этих данных в цифровой и графической форме, синтез качественно новых емкостных и фильтрационных свойств, описывающих модель резервуара и залежи для единой по всем методам сетки измерений. Техническими средствами для осуществления ИИ являются рабочие станции, желательно с несколькими графическими дисплеями, с помощью которых интерпретатор интерактивно (т.е. в графическом диалоге) выполняет необходимые операции. ИИ отличается от существовавшего ранее традиционного комплексирования геофизических методов тем, что в качестве результата получается модель конкретных пластов месторождения в виде документов (структурных карт опоеделенного горизонта, карт толщин, пористости, границ контуров залежи й т.д.), а не аномалии типа "залежи", которыми обычно обозначали результат комплексной интевпретации.В процессе ИИ могут быть созданы несколько видов моделей в зависимости от этапа работ. Для подсчета запасов, доразведки месторождения и создания постоянно действующей модели месторождения (геологический мониторинг) может быть разработана геологическая модель с предельной детальностью, которую допускают методы ГИС по вертикали и сейсморазведка по горизонтали.Понятие "компьютерная модель" означает, что месторождение количественно описано на компьютерном языке в терминах систем управления базами данных или файловых систем и хранится в памяти компьютера, т.е. данные могут быть многократно воспроизведены, изображены или модифицированы. Роль сейсморазведки и ГИС является определяющей, поскольку именно эти два метода обеспечивают установление глубины, пространственной формы, литологических и фильтрационных свойств резервуара. ГИС обеспечивает детальное описание положения и петрофизических свойств пластов по траектории скважин, а сейсморазведка - их пространственное межскважинное описание. Кроме того, сейсморазведка дает недостающую информацию о вертикальных плоскостях тектонических нарушений.Почему не другие методы, например, электроразведка, гравиразведка? Потому что точность, детальность и разрешающая способность сейсморазведки в несколько раз превышают возможности других методов. А в сочетании с ГИС и применением геологических методов интерпретации, например, стратиграфии, тектоники, седиментологии, сейсморазведка позволяет решать задачи детального описания пласта в пределах точности, требуемой при подсчете запасов в зависимости от промышленной категории.Сейсморазведка и ГИС являются основой построения всех видов моделей. "Компьютерные модели" - это новый термин, не имеющий, на наш взгляд, какого-либо нового или даже свежего геолого-геофизического содержания. Новое здесь состоит главным образом в системной организации всех видов данных по перечисленным моделям, в их взаимодействии, т.е. в организации, пригодной для интегрированной интерактивной интерпретации. Технология моделирования резервуаров, включает гидродинамическое моделирование фильтрационных процессов перетока жидкости в продуктивном пласте, а, следовательно, и геологическое моделирование.Из сказанного выше ясно, что моделирование резервуара можно считать завершающей стадией ИИ. Однако приходится констатировать, что в известных системах ИИ интегрирование пока не «зашло так далеко» и является обещанием, а не фактом. Системы ИИ представляют собой совокупность пакетов и интерактивных технологий, а не содержательно интегрированную систему, нацеленную на единую геологическую модель резервуара.

ИИ имеет то преимущество, что она значительно повышает надежность и детальность результата. Надежность интерпретации возрастает, если сходятся данные независимых методов, основанных на измерениях различных геофизических полей: сейсмических, электрических, радиоактивных и др., в различных частотных диапазонах. Детальность обеспечивается взаимным дополнением методов, имеющих различную разрешающую способность, например, ГИС - по глубине, сейсморазведка - по площади.

Геологическая модель месторождения является основой для решения двух главных задач:

*управление запасами на этапах поиска, разведки и месторождений:

*геологическое обеспечение разработки месторождений на этапах проектирования систем разработки и управления разработкой.

Главными принципами при построении модели являются:

*сопоставление разномасштабных данных (керн, сейсморазведка, ГИС) в едином масштабе измерений - масштабе геологических моделей;

*углубленная седиментационная интерпретация ГИС.

Основная цель применяемых при построении геологической модели средств - снижение неопределенности модели, т. е. построение геологически обоснованной модели.

Основное средство достижения цели - выяснение природы коллектора, которое основано на методах фациального анализа.

При построении модели на этапе детальных исследований выделяются два подэтапа:

-построение принципиальной модели;

-построение модели фильтрационно-емкостных свойств.

Карта изогипс

КАРТА СТРУКТУРНАЯ (карта изогипс) — графическое изображение в том или ином масштабе распределе­ния по площади значений абсолютных отметок (параметр карты) какой-ли­бо структурной поверхности (кровли или подошвы пласта, свиты, поверх­ности интрузивного тела, рифового массива и т.п.). К.с. обычно строит­ся на топографической основе соот­ветствующего масштаба. Основой гра­фического изображения на К.с. яв­ляются изогипсы — линии равных аб­солютных отметок. Кроме того, на К.с. условными знаками показывают­ся линии пересечения структурной по­верхности с поверхностями сбрасы­вателей разрывных нарушений, осевые линии складок и др. К.с. являются основными документами при прогнозе нефтегазоносности, подсчете запасов УВ и планировании поисковых, раз­ведочных и эксплуатационных работ на нефть и газ.

Карта изопахит

Карта изопахит (карта равной мощности пластг) характеризует изменчивость мощности по площади. Для построения ее предвари­тельно составляют таблицу по скважинам с указанием мощности пласта. Полученные данные надписывают у скважин на плане их расположения, а затем согласно выбранному интервалу мощности проводят интерполяцию и строят карту изопахит по способу треуголь­ников, которым пользуются при построении структурных карт. Для наглядности избранные интервалы мощности на карте покрывают краской одного цвета, но различной интенсивности (от более темной до более светлой в зависимости от величины мощности). Таким обра­зом, способ построения карты изопахит весьма прост. Однако боль- задач. Обычно отбор образцов пород проводится по отдельным ин­тервалам разреза и в соответствии с применяемым способом бурения скважин.Отбор образцов пород. При роторном и турбинном бурении для отбора образцов пород из скважин применяют колонковые долота ^х. Колонковые долота позволяют в процессе проходки ствола сква­жины отобрать образцы пород разреза в том состоянии и в той по­следовательности, как они залегают в недрах. Такие долота разбури­вают забой не сплошь, а лишь по некоторому кольцу, оставляя вну­тренний целик породы, называемый керном, неразрушенным. Ото­бранный керн поднимают на поверхность и всесторонне изучают.Подниматьгрунтоноску с керном или долото следует осторожно. При приближении долота или грунтоноски к башмаку обсадной колонны скорость подъема следует уменьшить, так как при сильном ударе о башмак отобранные образцы породы могут быть повреждены. Поднятое из скважины долото или грунтоноску выносят на мостки буровой, осматривают и разбирают.Для извлечения керна отвинчивают цепными ключами кернорва- тель от грунтоноски, затем верхний конец ее осторожно приподни­мают и керн свободно выпадает из грунтоноски. Если керн сильно запрессован в керноприемной трубе грунтоноски, то отвинчивают верхний узел грунтоноски вместе с дренажным клапаном и вытал­кивают керн при помощи гидравлического или винтового пресса. Извлекать керн ударами по грунтоноске или по керну не допу­скается. При извлечении керна на буровой должен присутствовать представитель геологической службы.Для отбора керна применяются различные типы колонковых снарядов. При разбуривании пород, содержащих твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые, обычно применяются одинар­ные колонковые снаряды. Для эффективного использования таких снарядов существенную роль играет тип породоразрушающего на­конечника. Обычно при бурении на твердые полезные ископаемые наибольшее распространение в нашей стране получили твердосплав­ные, дробовые и алмазные коронки, а также колонковые шарошеч­ные долота. Для бурения рыхлых и мягких пород используют зуб­чатые и ребристые коронки.

На практике применяют следующие варианты карты изопахит.

1-Карта суммарной мощности пласта (от кровли до подошвы) с учетом всех прослоев (пористых и непроницаемых). Ее обычно строят для изучения условий осадконакопления, условий формиро­вания структуры и т. д.

2-Карта эффективной мощности пласта, на которой показывают суммарную мощность лишь пористых прослоев для изучения коллек-торских свойств пласта.

3-Карте, эффективной нефтенасыщенной мощности пласта, на которой показывают лишь суммарную мощность пористых пластов, насыщенных нефтью. Такие карты полезно составлять при подсчете запасов нефти. Для их составления требуются данные электро- и радиоактивного каротажа, изучения керна и других геолого- промысловых исследований.

Карта изобар

Картой изобар называют нанесенную на план расположе­ния забоев скважин систему линий (изобар) с равными зна­чениями динамического пластового давления на определенную дату. Эта карта отображает особенности общего распределе­ния динамического пластового давления в залежи, без учета локальных воронок депрессии каждой скважины.Карты изобар составляют обычно на конец каждого квар­тала. В периоды продолжительной стабилизации давления их можно составлять раз в полугодие. Полугодовой интервал может быть установлен также в исключительно сложных для исследования скважин условиях — при резкой пересеченнос­ти рельефа, заболоченности местности, в условиях шельфа и др.Карта служит основой для определения среднего динамического пластового давления на определен­ную дату по залежи (или отдельным ее частям). Среднее ди­намическое пластовое давление в залежи можно представить как давление, которое установилось бы в ней после прекра­щения эксплуатации залежи и полного его перераспределения и выравнивания (в условиях изоляции залежи от окружающей среды).

По нефтяным залежам среднее пластовое давление опреде­ляют как среднее взвешенное по площади при относительно небольшой толщине продуктивных пластов (единицы и пер­вые десятки метров), как среднее взвешенное по объему — при большой средней толщине (многие десятки и сотни мет­ров). Поскольку залежам газа свойственна обычно значитель­ная толщина продуктивных пластов, для них определяют сред­нее пластовое давление как среднее взвешенное по объему.С помощью карт изобар можно выявлять степень связи залежи с законтурной зоной, определять фильтрационную характеристику пластов. Они дают наглядное представление об энергетических возможностях залежи в целом и отдель­ных ее частей. Совместное рассмотрение карт изобар, со­ставленных на несколько дат, позволяет судить об эффективности принятой системы разработки и отдельных техно­логических мероприятий по совершенствованию процесса разработки. Карты изобар можно использовать для прогно­зирования поведения давления и перемещения контуров неф­теносности.