Введение к работе
Актуальность работы
Геологическая модель залежи нефти или газа никогда не бывает точной. Недостаток исходной информации и стохастическая природа геологических объектов приводит к существенной неопределенности в оценке фильтрационно-ёмкостных свойств коллектора. В процессе масштабирования (upscaling) вся неопределенность геологии переносится в фильтрационную модель.
В результате первый прогон на ремасштабированной модели, как правило, близко не совпадает с фактической историей разработки. Требуется проведение адаптации (History Matching).
Обычно задачу адаптации формулируют следующим образом: на основе промысловых фактических данных о забойных и пластовых давлениях, об отборах нефти, воды и газа уточнить фильтрационно-емкостные параметры коллектора на основе начальной модели.
Современные полноразмерные фильтрационные модели нефтяных и газовых залежей включают сотни тысяч и даже миллионы активных ячеек, свойства которых уточняются в процессе адаптации.
Общее количество фактических точек, промысловых данных, описывающих историю разработки, значительно меньше. При проведении адаптации фильтрационной модели к промысловым данным (History Matching) количество фактических (целевых) точек обычно в десятки и сотни раз меньше количества изменяемых параметров (степеней свободы).
В этом случае модель становится легко модифицируемой, «мягкой», а проведение History Matching очень часто превращается в примитивную подгонку фильтрационных свойств непосредственно вокруг скважин. В результате вдоль стволов возникают цилиндрические зоны изменённого коллектора - «колодцы». Для связи скважин между собой формируют
4 линейные участки с повышенной проницаемостью: «каналы» или «дрены», не имеющие ничего общего с геологической моделью.
Таким образом, традиционный подход к проведению адаптации некорректен, прогноз по такой модели недостоверен, не зависит от степени согласия модели с промысловыми данными и, даже, может быть целенаправленно искажен.
Для корректной адаптации фильтрационной модели нефтяной залежи необходимо применять специальные подходы, основанные на уменьшении количества изменяемых параметров и использовании регуляризатора.
Диссертация посвящена вопросам реализации корректной автоматической адаптации фильтрационной модели (History Matching) залежи фундамента юго-восточного участка месторождения Дракон. Предложен комбинированный критерий соответствия расчетных и фактических промысловых данных, учитывающий отклонение корректируемых параметров от начальной модели. Критерий явно учитывает неопределённость промысловых и геологических данных. Предлагаемый подход позволяет объективно учесть, как геологическую информацию учтенную в начальной модели, так и информацию заключённую в промысловых данных. Показано, что использование этого критерия позволяет обеспечить несмещённость прогноза.
Цель диссертационной работы
Создание методики проведения корректной адаптации фильтрационной модели реальной залежи и использование ее для построения новой фильтрационной модели фундамента юго-восточного участка морского месторождения Дракон.
5 Основные задачи исследований
-
Обобщение представлений о геологическом строении трещинных залежей в нефтеносных гранитах на шельфе СРВ и о способах построения фильтрационных моделей этих залежей.
-
Анализ существующих подходов к проблеме адаптации фильтрационных моделей нефтяных и газовых месторождений.
-
Обоснование и формирование критерия минимизации, обеспечивающего выполнение всех трех принципов корректной адаптации.
-
Выбор формы вида и структуры ведущих элементов, обеспечивающих высокую жесткость при проведении адаптации.
-
Разработка методики проведения корректной адаптации фильтрационной модели реальной залежи.
-
Разработка методики определения параметра регуляризации р для создания новой фильтрационной модели фундамента юго-восточного участка месторождения Дракон.
-
Прогноз основных показателей разработки залежи фундамента месторождения Дракон до декабря 2020 г.
Методы исследования
В диссертационной работе применялся методический подход к комплексному использованию разнородной информации следующих направлений нефтяной науки:
-
сейсмические исследования, методики интерпретации данных 2Д и ЗД сейсмики;
-
исследование кернового материала;
-
интерпретация данных ГИС, использование современных алгоритмов и методик комплексной интерпретации данных ГИС с применением вычислительной техники, выявление петрофизических зависимостей;
-
методические приемы использования промысловой информации (данные ГИС - контроля, детальная информация по добыче и закачке, результаты гидродинамических исследований);
-
методические приемы литологического расчленения разреза, детальная корреляция скважинных разрезов;
-
трехмерная цифровая фильтрационная модель созданная на базе современных математических и аналитических программ;
-
современные программные средства для моделирования гидродинамических процессов и процессов разработки;
-
принципы корректной адаптации фильтрационной модели нефтегазовой залежи (History Matching).
Научная новизна работы
-
Разработана методика корректной адаптации фильтрационной модели пород фундамента нефтяной залежи месторождения Дракон, на основе сочетания поэтапного ручного и автоматического подхода к изменениям фильтрационно-емкостных параметров.
-
Увеличен коэффициент жесткости модели за счет использования комбинации прямоугольного кубического сплайна размером 8 * 8 и вектора из 18-и элементов для формирования нормирующего массива при автоматизированной адаптации поля проницаемости модели нефтяной залежи фундамента месторождения Дракон.
-
Сформулирован общий критерий задачи минимизации автоматической адаптации, включающий критерий согласия между промысловыми данными и регуляризатор.
-
Разработана методика оценки параметра регуляризации fi для создания новой фильтрационной модели. Наилучшим считают значение, обеспечивающее самое близкое согласие прогноза с историей разработки.
7 Практическая значимость
Разработанная методика корректной адаптации фильтрационной модели пород фундамента нефтяной залежи месторождения Дракон позволяет обеспечить объективный прогноз показателей разработки месторождения и может быть рекомендована для использования на других массивных залежах в трещинных гранитах СВР, в том числе для месторождения Белый Тигр.
Предлагаемые прогнозные варианты разработки могут быть использованы при планировании режимов работы скважин и проведения буровых работ на залежи.
Публикации и апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались на семинарах кафедры Р и ЭНМ РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина и опубликованы в двух статьях журнала Нефтяное Хозяйство.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 119 страницах, включая 42 рисунка и 15 таблиц. Библиографический список включает 41 опубликованных и фондовых работ.
Представленная работа выполнена на кафедре Разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Российского Государственного Университета нефти и газа им. И.М. Губкина.
Автор выражает искреннюю благодарность коллективу кафедры Разработки и эксплуатации нефтяных месторождений РГУ им. И.М. Губкина, научному руководителю профессору Палию А.О., заведующему кафедрой профессору Мищенко И.Т.; д.г.-м.н., профессору Арешеву Е.Г., сотрудникам ОАО «Зарубежнефть» и «Вьетсовпетро» за консультации и помощь, всем, кто способствовал работе над диссертацией.
