Методы компьютерного моделирования нефтяных месторождений в задачах нефтепромысловой геологии

• Автор: Бадьянов, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 04.00.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 72 с. : ил.; 20х14 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Назначение нефтепромысловой геологии-подготовка геологической основы для последующего моделирования задач разработки. В рамках этого направления приходится решать три основных класса задач:
-детальное расчлененке и корреляция разрезов скважин;
-оценка и учет сложности геологического строения пластов; -геометризация залежей и дифференцированный подсчет запасов. Каждый из перечисленных классов задач в той или иной мере может выполняться вручную, но только автоматизация их решения с применением современной компьютерной техники и средств графического вывода позволяет совершить качественный прорыв прежде всего в отношении точности, детальности и воспроизводимости геолог ических построений за счет безошибочного выполнения отработанных алгоритмов, учета разнообразной косвенной и априорной информации, возможности выбора рационального решения из миоговариантных расчетов и построений, непосредственной передачи результатов в виде числовых моделей в системы динамического моделирования. Немалое значение имеет также резкое сокращение времени вычислительных и графических работ с ростом эстетического уровня выполнения последних.
Многолетний практический опыт работ и специально организованные автором тестовые исследования с добровольным участием группы опытных специалистов института СибНИИНП показали следующее. На одном и том же тестовом анонимном материале при независимых геологических построениях специалисты получают существенно различающиеся результаты. Различие в меньшей степени ,ио тоже существенное получалось и у одного и того же специалиста по одной и той же задаче, но выполненной несколько раз с существенным временным интервалом. Разброс результатов более значителен в задачах детального расчленения и корреляции скважин и менее- при построении структурных карт.
? Эти результаты говорят о следующем. Во-первых, в геологиче-задачах объективно возникает элемент неопределенности, связан-‘'А прежде всего с недостаточным объёмом информации. Во- вторых, “ждого специалиста имеется и реализуется при выполнении работы |лую, вероятно, свой неявный, скрытый “алгоритм” и “алгоритмы" :|ых специалистов в той иди иной степени отличаются друг от дру-Э|- третьих, специалист не в состоянии устойчиво и однозначно по» с||но выполнять свой “алгоритм" через значительные промежутки »смени, что связано с нечегким его осознанием и реализацией на ин-уйШБИОМ уровне.

Из сказанного вытекает, что путь к радикальному улучшению качества решения геологических задач состоит в формулировании явных алгоритмов решения задач и обеспечении возможности учета различной косвенной и априорной информации. Современная компьютерная техника позволяет реализовать такие алгоритмы.
Особую сложность в отношении алгоритмизации представляет задача детального расчленения и корреляции разрезов скважин, выполнявшаяся ранее только вручную. Многочисленные попытки решения её математическими методами у. нас и за рубежом были неудачны. Недостаточно корректно или вообще не были решены многие вопросы исследования сложности строения пластов, такие как оценка влияния прерывистости пластов, доли контактных толщин в ВКЗ, вертикальной связности пластов й др. Не были решены задачи гео метризации прерывистых пластов, геометрюацяи нефтенасыщенноети при наян- чки вертикальной зональности насыщения, корректного восстановления коля ВИК с учетом косвенной информация и др. Только решив все эти задачи, можно было создать компьютерную систему, удовлетворяющую всем необходимым требованиям.-Этим актуальным задачам и посвящена настоящая работа. ‘
Научная новизна полученных результатов определяется разви- . тием в работе методике* алгоритмической основы автоматизированной системы решения задач нефтепромысловой геологии ГЕОПйК-3 (ГЕОлого- Промысловый Автоматизированный Комплексов частности, в работе получены следующие основные результаты:
1. Впервые создан эвристический (моделирующий действия опытного специалиста) алгоритм детального расчленения и корреляции разрезов скважин. Помимо основного назначения- расчленения продуктивного горизонта на пласты и их корреляции, алгоритм успешно работает с одной стороны в задаче общей корреляции, т.е. расчленения и корреляции больших толщ на продуктивные горизонты, а с другой стороны, в задаче сверхдетальной корреляции для создания трёхмерных числовых геологических моделей. До сих пор ни в одном
, ’зарубежном программном пакете эта задача не решена. 3 них реальный трехмерный геологический объект с априори нелинейной системой поверхностей напластования обычно аппроксимируется жесткой лилейной системой поверхностей напластования с абсолютно или относительно равными расстояниями по вертикали, что приводит к искажению результата. Разработанный автором метод позволяет отслеживать реальное напластование и задавать реальную трёхмерную структуру слоистого тела,
2. Теоретически с применением вероятностных методов получена ;в аналитическом виде многомерная зависимость коэффициентов линейной и нелинейной с в (В и в прерывистых пластах от безразмерного расстояния между зонами нагнетания и отбора. На основе двухмерного

Рис. 3.1 Зависимость коэффициента связи Кс от безразмерного расстояния между линиями нагнетания и отбора Ъ и долей коллектора Р.
3.2. Алгоритм оценки и учега прерывистости пластов по данным густой фактической сетки скважин
Снижение фильтрационных и емкостных параметров при прогнозировании разработки с помощью одномерных моделей фильтрации упитывают через коэффициенты воздействия и охвата, которые автор определяет как отношение соответственно дебита или коэффициента нефтей звлечешш в прерывистом пласте к таковым в непрерывном при прочих равных условиях. Имеются.в виду1 условия как геологические, так и технологические, важнейшими из которых являются равенство объемов проницаемых пород и идентичность систем разработки.
Объектом дальнейших расчетов являет ся горизонт в целом или каждый из пластов в отдельности а зависимости от этапа (первый пли третий), на котором закончилась задача расчленения и корреляции.
3.2.1. По каждому сечению (поверхности напластования) оценивают безусловную Р и условную (точнее говоря, совместную) Ру вероятность коллектора при фактическом расстоянии между скважинами