Введение к работе
Актуальность проблемы
На современном этапе развития нефтяной промышленности России при проектировании и разработке нефтяных месторождений широко внедряется математическое моделирование Использование геолого-гидродинамических моделей при разработке нефтяных месторождений позволяет оценивать запасы месторождений, анализировать текущее состояние разработки, прогнозировать различные сценарии разработки, проводить мониторинг гидродинамических характеристик и процессов в пластах, обосновать мероприятия по исследованию месторождений
Моделирование находит применение при решении основных задач разработки в течение всего цикла эксплуатации месторождений В тоже время анализ, диагноз, прогноз и управление процессом разработки на основе многомерных, детерминированных, гидродинамических моделей является сложным процессом
Отсутствие близких по функциональным возможностям и надежности альтернативных путей решения всего круга задач представляемых моделированием признается многими авторитетными источниками, и делает этот инструмент практически незаменимым Наиболее трудоемким этапом в создании геолого-гидродинамических моделей является их адаптация к фактическим данным разработки и разрешение неопределенностей, связанных с анализом геолого-физических параметров
В связи с вышесказанным, совершенствование методов адаптации и идентификации гидродинамических моделей при разработке нефтяных месторождений является актуальной и востребованной проблемой
Цель работы
Исследование задач гидродинамического моделирования на стадии воспроизведения фактических параметров разработки, а также проведение анализа разработки нефтяных месторождений на основе трехмерных геолого-гидродинамических моделей разработки нефтяных месторождений
Задачи исследований
1 Изучение текущего состояния геолого-гидродинамического моделирования на этапе фильтрационного моделирования и проведение анализа истории разработки Анализ актуаль-
ных методов рационализации создания геолого-гидродинамических моделей разработки нефтяных месторождений
Исследование основных математических моделей относительных фазовых прони-цаемостей, применяемых при масштабировании гидродинамических моделей
Проведение численных экспериментов с реализацией различных вариантов моделей для исследования зависимостей между адаптацией истории разработки и прогнозом, и адаптацией фильтрационно-емкостных свойств и прогнозом
Изучение зависимости технологических показателей, полученных при гидродинамическом моделировании, с использованием неоднородных по фильтрационных свойствам регионов
Создание геолого-гидродинамических моделей Абдуловского, Серафимовского и Цветаевского нефтяных месторождений
Методы исследований
Построение секторных моделей для осуществления численных экспериментов по определению степени зависимости результатов моделирования и неоднородности задания геолого-физических параметров осуществлялось с использованием программного обеспечения по гидродинамическому моделированию ECLIPSE
При создании геолого-гидродинамических моделей нефтяных месторождений использовались геолого-промысловые данные по исследованию скважин и кернового материала, данные подсчета запасов, технологические базы данных, исследования по определению термобарических параметров флюидов и пород
Для решения поставленных задач была принята модель изотермической неустановившейся пространственной фильтрации пластовых флюидов (газ, нефть и вода) Для выполнения численных экспериментов по созданию гидродинамических моделей нефтяных месторождений использовались программные комплексы IRAP RMS и TEMPEST-MORE
При моделировании Цветаевского нефтяного месторождения, в дополнение к основной модели разработки, для исследования динамики растекания конуса обводненности под действием гравитационных сил была создана численная модель с использованием конечно-разностных аппроксимаций
Научная новизна работы
1 На основе численных экспериментов установлена зависимость между результатами адаптации расчетных и фактических данных истории разработки и качеством характеристик на этапе прогнозирования показателей разработки, а также между результатами адаптации 4
по геолого-гидродинамическим критериям к фактическим данным и качеством характеристик при прогнозировании показателей разработки
Исследовано влияние вертикальной и горизонтальной неоднородности фазовых проницаемостей на показатели добычи флюидов
Исследована динамика растекания конуса обводненности под действием гравитационных сил с использованием конечно-разностных аппроксимаций
Созданы трехмерные геолого-гидродинамические модели Абдуловского и Сера-фимовского нефтяных месторождений, а также Цветаевского нефтяного месторождения, находящегося длительное время в консервации и запущенного в повторную разработку
Основные защищаемые положения
Численные эксперименты на моделях с необходимыми критериями по технологическим и геолого-гидродинамическим параметрам, и оценке их результативности на этапе прогнозирования
Численные эксперименты по оценке изменения характеристик при неоднородном задании фазовых проницаемостей
Трехмерные геолого-гидродинамические модели Абдуловского, Серафимовского и Цветаевского нефтяных месторождений
Уточнение характеристик переформирования залежи Цветаевского нефтяного месторождения под действием гравитационных сил
Практическая значимость
Результаты работ использовались в технологических документах Абдуловского, Серафимовского нефтяных месторождений Результаты моделирования применялись в проекте разработки Цветаевского нефтяного месторождения на стадии повторной разработки, после длительного времени консервации
Основные выводы, полученные в данной работе также применялись при создании геолого-гидродинамических моделей вошедших в технологические документы по Куш-кульскому, Саитовскому, Барьязинскому, Сатаевскому, Петропавловскому, Мустафинскому, Катынскому, Тейрукскому, Ново-Узыбашевскоому нефтяным месторождениям
Публикации и апробация работы
Основные результаты диссертации опубликованы в 9 работах, список которых приведен в конце автореферата Положения диссертационной работы представлялись и обсуждались на научно-технических советах ООО "Башгеопроект" и АНК "Башнефть", на заседаниях нефтяной секции ЦКР Роснедра (2002г, 2003г, 2004г, 2005г, 2006 г, 2007г), на объединенном
научном семинаре кафедр прикладной физики и геофизики Башгосунивероитета (2007г), на VI региональной школе-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученных по математике, физике и химии (Уфа, 2006г) Основная часть практических вопросов и принципиальных решений обсуждалась на ежегодных семинарах компании Roxar (2004г, 2005г, 2006
г)
Объем и структура работы
