» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»
Апрель, 2019 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №4 (25) 2019
Автор: Галимов Айдар Айратович, магистр
Рубрика: Науки о земле
Название статьи: Построение геологической 3D модели на примере Галимовского нефтяного месторождения
Дата публикации: 20.03.2019
УДК
551.1/.4
ПОСТРОЕНИЕ
ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ 3D
МОДЕЛИ НА ПРИМЕРЕ ГАЛИМОВСКОГО
НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Галимов
Айдар Айратович
магистр
Уфимский Государственный
Нефтяной Технический Университет, г. Уфа
Аннотация.
В
статье показаны критерии построения 3D модели
нефтяного месторождения. Также уделено внимание основным проблемам при
моделировании отдельных залежей месторождения.
Ключевые
слова: Геологическая 3D
модель, методы построения, месторождение.
Корректное
построение геологических моделей нефтегазоносных резервуаров базируется на
определенной последовательности процессов построения, предусматривающих
использование концептуальной геолого-геофизической информации и фактического
материала по месторождению. Цифровые геологические 3Dмодели являются основным инструментом при
разведке и разработки месторождения. Основные задачи, которые решаются на
данном этапе: выделение оптимального расположения скважин, уточнение
фильтрационно-емкостных свойств продуктивных пластов, подсчет геологических и
извлекаемых запасов, передача актуальной модели для дальнейшего
гидродинамического моделирования.
Цель
проведения геологического моделирования – получение достоверной, на данной
стадии геологической изученности месторождения, информации об объекте (пласте),
в виде цифровой геологической модели, и определение оптимальных условий,
необходимых для максимизации экономически выгодного извлечения углеводородов.
Геологическое
3D моделирование можно считать
наглядным отображением всей работы геолога, поскольку для создания качественной
геологической модели требуется обработать и систематизировать полученную
информацию о месторождении [2]. К таким данным относятся:
- глубина забоя, инклинометрия, альтитуда;
- глубина продуктивных пластов;
- рассчитанные геологом стратиграфические разбивки, для формирования структурного каркасы;
- кривые геофизических исследований скважин (ГИС);
Геологическое
3D моделирование
состоит из следующих принципиальных этап:
- импорт исходных данных;
- анализ информации;
- создание каркаса, для дальнейших построений;
- осреднение скважинных данных;
- литологическое (фациальное) моделирование;
- петрофизическое моделирование;
- подсчет запасов углеводородов;
- гидродинамическое моделирование.
Трехмерные
геологические модели представляют собой цифровые наборы данных
структурно-тектонических, литологических, фильтрационно-емкостных характеристик
и характеристик насыщения коллекторов моделируемых объектов[1].
Построение
3D-геологической модели основывается на базе структурного каркаса,
оконтуривающего предполагаемую область моделирования. Наиболее гибкими
возможностями моделированиями обладает сетка вида CornerPoint, основными
характеристиками которой являются размеры ячеек по латерали и вертикали.
Ограничивающими поверхностями сетки по вертикали являются структурные карты
кровли и подошвы соответствующих подсчетных объектов.
Создание
трехмерных цифровых геологических моделей проводится с помощью программного
продукта Petrel компании Schlumberger.
Степень детализации геолого-гидродинамических моделей по латерали и вертикали
выбирается с учетом геометрического размера насыщенной залежи, расстояний между
существующими скважинами, степени неоднородности и расчлененности разреза.
Данный процесс учитывает в модели литологические и петрофизические особенности
разреза, способные оказать значительное влияние на характер разработки, выявить
наличие и отразить влияние локальных гидродинамических барьеров, уменьшить
степень неопределенности распределения данных в межскважинном пространстве. То
есть, в целом, кроме математических ограничений, накладываемых на размерность
ячеек относительно сетки размещения скважин, шаг грида по вертикали и размер
ячейки по горизонтали определяется характером седиментационных форм и степенью
корреляции песчано-глинистых пропластков. Кроме начального приближения к
размерности выбираемой сетки, после предварительного построения модели
проводится геостатистический анализ распределенных параметров с целью уточнения
размера ячеек.
Трехмерная геологическая модель строится на основании двумерных структурных карт по кровлям и подошвам. В-целом, принцип построения структурных карт кровли и подошвы пластов основан на построении по фиксированному реперу поверхности и абсолютных отметок пластопересечений стратиграфической кровли пласта, затем вычисляется поверхность подошвы как разность карт между кровлей и общей толщины пласта [3].
Для
построения реалистичной геологической модели следует понимать суть
геологических процессов во время и после накопления осадков. Также должны
учитываться связность коллекторов и степень их неоднородности. Для того чтобы
отразить в пластах описанные при разработке концептуальных моделей
геологические тела различного генезиса, их расположение и ориентацию, при моделировании
задаются соответствующие тренды.
Для
контроля качества результатов построения строятся гистограммы распределения
литологии по кубу и скважинам, сопоставления геолого-статистические разрезов,
сравнение расчлененности по скважинам и кубу, а также проверяются соответствие
построения куба в неразбуренной части концептуальным геологическим
представлениям.
Перед началом распространения модели литологии по кубу проводится перемасштабирование исходного каротажа, которое включает в себя процедуру осреднения скважинных каротажных кривых, при которой перемасштабированные ячейки будут являться составной частью свойства, а не рассматриваться как отдельный элемент. С учетом того, что при перемасштабировании каротажа важно сохранить наличие и значимость геологических прослоев, проводится контроль качества на основе построения гистограмм расхождения параметра до и после перемасштабирования.
Далее параметр литологии распределяется по трехмерному кубу, используя принципы геостохастического моделирования на основе последовательного индикаторного моделирования (SIS). Строятся несколько стохастических реализаций, которые затем осредняются [2].
Моделирование пористости также выполняется на основе стохастических методов распределения непрерывных параметров после перемасштабирования каротажных кривых. Петрофизический анализ данных включает в себя контроль, исследование и подготовку входных данных для моделирования. Статистический анализ основывается на связи с параметром литологии, использует вычисленные вариограммы для каждого из дискретных значений литологии, базируясь на моделировании локальных вариаций.
После
распределения пористости по модели проводится контроль качества и
согласованности с входными данными, используя сопоставления гистограмм по
скважинам и кубу, а также сравнение интегральных показателей.
Распределение
нефтенасыщенности в моделях проводится использованием J-функции Леверетта с последующим контролем
соответствия результатам интерпретации ГИС. Для залежей рассчитывался куб
насыщенности с использованием зависимостей
, то есть модели переходной зоны с учетом
капиллярно-гравитационного равновесия как зависимости изменения насыщенности от
высоты над ЗСВ.
Расхождение
подсчетных параметров по трехмерной модели и подсчету запасов 2D не превышает
допустимых расхождений параметров. Геологические запасы по 3D – модели и материалам подсчета запасов
отличаются не более чем на 5 %, что позволяет считать созданные модели
достоверными. Построенные геологические модели адекватно отражают структурное
строение, седиментационные характеристики пластов и петрофизические отношения
[3].
Галимовское месторождение характеризуется сложным
геологическим строением продуктивных отложений, а также изменчивостью
литолого-физических и фильтрационно-емкостных свойств, как по разрезу, так и по
площади. В результате литолого-фациального анализа на Галимовском
месторождении были изучены условия осадконакопления, что позволяет уточнить
строение залежей. В ходе построения геологической 3D модели были использованы данные
литолого-фациального анализа, нельзя сказать, что модель является абсолютно
точной, но она наиболее достоверна на сегодняшний день, поскольку использует
самые последние и свежие данные.
Список литературы:
- Бочкарев В.С., Брехунцов А.М., Нестеров И.И. Нечипорук Л.А. Закономерности размещения залежей нефти и газа в Западно-Сибирскоммегабассейне //Горные ведомости. – 2007. – №. 10.
- Закревский К.Е. Геологическое 3D моделирование //–М.: ООО ИПЦ МАСКА. – 2009.
- Закревский К.Е., Майсюк Д.М., Сыртланов В.Р. Оценка качества 3D моделей. – М. 2008, 272 стр.
- ww.vsegei.ru
Комментарии: