1. ОБОСНОВАНИЕ ПОСТАНОВКИ РАБОТ
Значительные объемы углеводородов, сосредоточенные в продуктивных отложениях пород фундамента делают их привлекательными для разработки в условиях современной тенденции ухудшения структуры запасов.
Однако, не смотря на значительный потенциал продуктивных горизонтов пород фундамента, промышленная эксплуатация большей части подобных объектов была неудачной.
Сложное геологическое строение отложений, неопределенность распространения фильтрационно-емкостных свойств по разрезу, низкая охарактеризованность геологической информацией являются основной причиной осложнений вскрытия и неудачной эксплуатации залежей углеводородов, приуроченных к продуктивным горизонтам пород фундамента, большей части, являющимися классическим трещинно-поровым коллектором, представленным горной породой, разбитой субвертикальными трещинами. Параметры коллекторов подобного типа, как и физические процессы, происходящие в них, до сих пор не изучены в достаточной степени.
В связи с низкой эффективностью изучения различными геолого-геофизическими методами, стандартные подходы к бурению и эксплуатации залежей, приуроченных к трещинно – поровым коллекторам будут не эффективны.
Вследствие чего возникает необходимость создания постоянно действующей геолого-технологической модели, которая бы учитывала все особенности геологического строения и позволила адекватно смоделировать физические процессы, происходящие в недрах, а также корректно воспроизвести историю эксплуатации скважин и выработать оптимальную стратегию разработки на основании результатов прогнозных расчетов.
2. ЦЕЛИ РАБОТ
Обеспечение научного сопровождения разработки залежей углеводородов, приуроченных к продуктивным отложениям доюрского комплекса, на основе принципов рационального пользования недрами с целью достижения максимальной полноты извлечения УВ-сырья.
Создание детальной геологической модели, учитывающей особенности сложного строения отложений доюрского комплекса необходимо с целью:
- Уточнения строения палеозойского фундамента района исследования.
- Создания достоверной основы для повышения точности оценки рисков запасов.
- Выявления особенностей распространения продуктивных участков доюрского комплекса.
- Выполнения анализа данных сейсморазведки для выявления зон повышенной трещиноватости (зон высокой продуктивности).
- Выделения и картирования нефтеперспективных зон доюрского комплекса на основе анализа данных сейсморазведки.
- Выполнения типизации коллекторов палеозойского фундамента по типу пустотного пространства.
- Выявления приуроченности коллекторов трещинного и трещинно-порового типа к зонам разрывных нарушений.
- Применения полученного результата при проектировании разработки и проведении геолого-технологических мероприятий.
- Принятия рекомендаций по заложению поисково-разведочных и эксплуатационных скважин.
- Уточнения местоположения проектного эксплуатационного фонда скважин.
Создание гидродинамической модели двойной среды для отложений доюрского комплекса, обеспечивает детальное понимание фильтрации углеводородов, с учетом особенностей разработки сложнопостроенного коллектора и поддержание ее в актуальном состоянии необходимо с целью:
- Оперативного контроля выработки запасов и энергетического состояния объекта разработки.
- Осуществления оперативного, экономически обоснованного управления разработкой.
- Исследование интерференции между скважинами.
- Уточнение свойств пласта и флюидов по результатам настройки на исторические данные.
- Формирование программы геолого-технологических мероприятий на краткосрочную и среднесрочную перспективу.
- Формирование программы исследований для определения направления распространения зон естественной трещиноватости.
- Выбора и оптимизации технологических режимов работы скважин и способов их эксплуатации.
- Подбор оптимальной технологии вскрытия продуктивных отложений и заканчивания скважин.
- Поиск оптимальных интервалов вскрытия продуктивных отложений.
- Исследование процессов обводнения скважин.
- Выявления продуктивных зон (зон повышенной трещиноватости) и оценка размещения в них проектных скважин.
- Совершенствование технологии разработки продуктивных отложений.
3. ОБЪЕМ РАБОТ
Цифровая геологическая модель.
Трехмерная геологическая модель продуктивных пластов представляет собой набор трехмерных сеток c ячейками, характеризующими пространственное положение стратиграфических границ продуктивных пластов, проницаемых прослоев и литологических границ залежей, а также фильтрационно-емкостные свойства пластов.
Для создания трехмерных геологических моделей предусмотрены программные комплексы RMS фирмы ROXAR и Petrel фирмы Schlumberger.
Создание трехмерной геологической модели продуктивных пластов включает в себя следующие этапы:
- Сбор, анализ и подготовка необходимой информации, загрузка данных.
- Разработка концептуальной модели трещинообразования, типизация систем трещин.
- Структурная интерпретация и структурное моделирование.
- Анализ результатов интерпретации данных сейсморазведки. Расчёт набора геометрических трендов, кубов сейсмических атрибутов, трендового куба нормализованного акустического импеданса.
- Создание сетки (3D грида).
- Перемасштабирование скважинных данных на сетку.
- Поиск зависимостей и трендов распространения трещин.
- Создание опорной модели трещин. Расчет кривых интенсивности трещин по точечным данным в скважинах. Моделирование куба густоты трещин (Рис.1).
- Лито-фациальное моделирование с учётом трёх типов коллекторов (поровый, трещинный, порово-трещинный).
Рис. 1. Пример расчета куба интенсивности трещин
На Рисунке 2 представлена блок-схема моделирования с использованием метода «двойной среды»:
Рис. 2. Блок-схема методики моделирования
- Петрофизическое моделирование. Построение непрерывных кубов пористости, проницаемости и нефтенасыщенности матрицы и трещин. На Рисунке 3 приведен разрез по общему кубу нефтенасыщенности коллекторов палеозойского фундамента, в котором учтена нефтенасыщенность каждой моделируемой среды (матрица и трещины).
Рис. 3. Пример разреза по кубу нефтенасыщенности
- Подсчет запасов.
- Оценка неопределенностей и рисков.
- Оформление графических материалов карт параметров, полученных из 3D ГМ.
- Формирование информационного отчета и паспорта 3D ГМ.
Цифровая фильтрационная модель.
Этап создания цифровых фильтрационных моделей начинается после построения адресной геолого - математической модели и проведения необходимого анализа геолого - промысловой информации и данных геофизического контроля об объектах разработки. Данный этап включает в себя следующие работы:
- Создание, трехмерных гидродинамических моделей продуктивных отложений на основе, созданных в рамках данной работы цифровых геологических моделей с использованием ПО (Roxar (Tempest More), Schlumberger (Eclipse).
- Анализ исходной геологической информации (фильтрационных параметров – ОФП, капиллярные давления, физико-химические свойства флюидов и породы).
- Анализ промысловой информации (интервалы перфорации, траектории скважин, замеры забойного и пластового давления, данные о дебитах (расходах) фаз, коэффициенты продуктивности, сведения о проведенных ГТМ и РИР, результаты ГДИ и ПГИ).
- Выбор модели двойной среды, для продуктивных отложений доюрского комплекса, приуроченных к коллекторам со сложным пустотным пространством (Рис.4).
- PVT-моделирование.
- Обоснование ОФП и кривых капиллярных давлений, используемых при создании фильтрационной модели.
- Загрузка промысловой информации в трехмерную фильтрационную модель.
- Инициализация гидродинамической модели.
- Обоснование выбора граничных условий при моделировании.
- Восстановление куба проницаемости матрицы пор методом вейвлет-преобразований, при отсутствии исходной геологической информации (Рис.5,6).
- Уточнение параметров (адаптация) фильтрационной модели на основе анализа истории разработки. Фильтрационная модель корректируется итеративным способом до тех пор, пока не будет воспроизведено фактическое распределение давления и многофазное течение флюидов.
- Моделирование геолого-технологических мероприятий с использованием специальных опций гидродинамических симуляторов.
- Расчет прогнозных технологических показателей разработки.
- Формирование карт локализации остаточных запасов по времени.
- Формирование информационного отчета и паспорта постоянно-действующей геолого-технологической модели.
Рис. 4. Описание процесса фильтрации между матрицей пор и матрицей трещин
Рис. 5. Пример нормировки карты вейвлетов по линейной зависимости от амплитуды:
а) первого уровня; б) второго уровня; в) третьего уровня; г) четвертого уровня
Рис. 6. Пример настройки на исторические данные, с использованием
восстановления куба матричной проницаемости методом вейвлет-разложений
4. РЕЗЮМЕ ПРОЕКТА
Значительные объемы запасов углеводородов в продуктивных отложениях пород фундамента делают их привлекательными для дальнейшей разработки в современных условиях.
Для формирования успешной концепции разработки, помимо анализа имеющейся информации, связанной с эксплуатацией залежей доюрского комплекса, возникает необходимость создания постоянно действующей геолого-технологической модели, которая бы учитывала все особенности геологического строения и позволила адекватно смоделировать физические процессы, происходящие в недрах, а также корректно воспроизвести историю разработки.
Формирование общих принципов поиска, изучения и разработки продуктивных отложений пород фундамента, основанное на результатах детального трехмерного цифрового моделирования позволит не только вовлечь в добычу перспективные и привлекательные запасы углеводородного сырья, но и может сформулировать общий принцип разработки для других продуктивных отложений, приуроченных к коллекторам со сложным геологическим строением и обладающим вторичными фильтрационно-емкостными свойствами.
