Трехмерное геологическое моделирование сложнопостроенных уникальных длительно разрабатываемых месторождений УВС : на примере Оренбургского НГКМ

• Автор: Трифонова, Марина Петровна
• Шифр специальности: 25.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 223 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Трехмерное геологическое моделирование как одно из принципиально новых направлений в нефтегазовой геологии
1.1. Понятие цифровой геологической модели и компьютерного моделирования, разновидности цифровых моделей
1.2. Развитие геомоделирования и обзор программных продуктов для построения цифровых моделей
1.3. Основные методы и алгоритмы цифрового геологического моделирования
1.3.1. Детерминированный метод
1.3.2. Стохастический метод
1.4 Анализ вариограмм
1.4.1. Построение вариограмм
1.4.2. Типы и модели вариограмм
1.5. Задачи, решаемые с использованием цифровых трехмерных
моделей
2. Характеристика геологического строения, нефтегазоносность и состояние разработки Оренбургского НГКМ
2.1. Общие сведения о месторождении
2.2. Краткая литолого-стратиграфическая характеристика
2.3. Структурно-тектонические особенности месторождения
2.4. Нефтегазоносность и характеристика продуктивной толщи
2.5. Фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов
2.6. Состояние разработки Оренбургского месторождения
2.6.1. Краткая история разработки
2.6.2. Текущее состояние разработки
2.6.3. Состояние обводнения скважин и основной залежи
3. Фактический и аналитический материал для создания единой трехмерной модели ОНГКМ
3.1. Этапы изучения и моделирования Оренбургского месторождения
3.2. Многоуровневая цифровая интегрированная база геологогеофизической и промысловой информации
3.2.1. Основная централизованная база данных гигантского Оренбургского месторождения
3.3. Исходные данные для построения цифровой трехмерной геологической модели ОНГКМ
3.3.1. Результаты интерпретации данных сейсморазведки
3.3.2. Результаты интерпретации данных ГИС
3.3.3. Ранжирование скважин по достоверности выделения в них типов коллекторов
3.3.4. Методика и результаты детальной корреляции
3.3.5. Результаты исследования кернового материала
4. Методология построения цифровой геологической модели
гигантского карбонатного резервуара уникального Оренбургского НГКМ
4.1. Характеристика карбонатных коллекторов нефти и газа и особенности их моделирования
4.1.1. Особенности карбонатных коллекторов УВС
4.1.2. Цифровое моделирование месторождений, приуроченных к карбонатным коллекторам
4.2. Технологическая цепочка создания цифровой трехмерной геологической модели ОНГКМ
4.3. Формирование локальной базы данных Оренбургского месторождения
4.3.1. Систематизация, анализ, проверка и контроль качества данных
4.4. Концептуальная геологическая модель Оренбургского месторождения
4.5. Структурное моделирование уникального Оренбургского НГКМ
4.6. Литолого-фациальное моделирование карбонатного резервуара ОНГКМ
4.7. Петрофизическое моделирование Оренбургского месторождения
4.7.1. Построение кубов пористости и песчанистости
4.7.2. Построение куба проницаемости
4.7.3. Построение флюидной модели и куба насыщенности
4.8. Проверка качества геологической модели
5. Основные результаты геомоделирования и решение геологопромысловых задач на основе детализированной цифровой трехмерной геологической модели ОНГКМ
5.1. Детальный учет анизотропии карбонатного разреза при геологическом моделировании
5.1.1. Влияние изменения параметров вариограммы на результаты геомоделирования
5.1.2. Сравнение детерминированного и стохастического вариантов моделирования
5.2. Закономерности и особенности распределения основных типов коллекторов в продуктивной карбонатной толще ОНГКМ
5.3. Распределение плотных пластов и глинистых пропластков по площади и разрезу Оренбургского месторождения
5.4. Детальное распределение геологических запасов по площади и разрезу Оренбургского месторождения
5.5. Геологическое обоснование проектирования горизонтальных скважин на ОНГКМ с использованием цифровой геологической модели
5.5.1. Геолого-промысловый анализ горизонтальных и
восстановленных боковым стволом скважин ОНГКМ
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Современное состояние нефтегазовой отрасли характеризуется вступлением большинства крупнейших месторождений в позднюю и завершающую стадии разработки, которые характеризуются множеством негативных явлений (падение пластового давления, обводнение скважин, образование "защемленных" запасов и т.п.). Значительная часть запасов таких месторождений (более 50%) уже выработана, остаточные же относятся к трудноизвлекаемым, но при этом они составляют значительную величину и превышают запасы многих вновь открытых месторождений. Учитывая невысокую результативность ГРР последних лет и долю в общей добыче УВ крупнейших месторождений, эффективная доразработка месторождений-гигантов с максимально возможным извлечением углеводородного сырья, безусловно, является очень важной и актуальной задачей на сегодняшний день. Решение этой задачи невозможно без детального знания всех геологических особенностей разрабатываемого объекта, которые играют основную роль в распределении запасов углеводородов на месторождении и характере их выработки.
На данном этапе развития геологической науки и компьютерных технологий появилась возможность комплексирования всей имеющейся геолого-геофизической и промысловой информации и ее интегрированного анализа с помощью цифрового трехмерного моделирования геологического строения месторождения. На рынке программных продуктов имеется много удобных для моделирования пакетов программ, однако вопросы методики и технологии построения моделей остаются сложной инженерной задачей. Ввиду этого, создание адекватных детализированных геологических моделей сложнопостроенных карбонатных резервуаров гигантских многозалежных длительно разрабатываемых месторождений углеводородного сырья является нетривиальной и актуальной задачей, требующей глубокого предварительного научного анализа, систематизации обширной информации и применения специально разработанных алгоритмов, методик и технологий.

2. Характеристика геологического строения, нефтегазоносность и состояние разработки Оренбургского НГКМ
2.1. Общие сведения о месторождении
Открыто месторождение в 1966 году в результате обширного комплекса геолого-геофизических исследований и бурения скважины № 13 Краснохолмской. В настоящее время оно практически полностью разбурено более чем 1500 скважинами (поисковыми, разведочными, эксплуатационными).
Запасы газа, конденсата и нефти ОНГКМ утверждались ГКЗ СССР неоднократно: в 1969 г., 1971 г., 1975 г. и в 1981 г. Кроме того, запасы подсчитывались в 1991 году (нефтяной оторочки артинско-каменноугольной залежи); в 1993 г. (нефтяной оторочки восточного участка); в 1995 г. (по всем залежам); в 2001 г. (филипповская и среднекаменноугольная залежи); в 2004 г. (ассельская залежь); в 2008 г. (по всем залежам ОНГКМ) [81, 82, 83, 88, 89, 90].
Оренбургское месторождение является уникальным по размерам, запасам и многокомпонентному составу газа (метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан, высшие УВ, азот, углекислоту, гелий, конденсат, сероводород), с широким распространением нефтегазоносности как по площади, так и по разрезу. ОНГКМ является крупнейшим месторождением в Европе и одним из крупнейших месторождений в мире по запасам газа (порядка 2 трлн. м3) и относится к категории крупных по запасам нефти. Месторождение представляет собой многозалежный карбонатный резервуар нижнепермско-среднекаменноугольного возраста. Здесь выделяются (рис. 4): Основная газоконденсатная залежь артинско-среднекаменноугольного возраста (с нефтяными оторочками), Филипповская нефтегазоконденсатная залежь (пласт "плойчатые доломиты"), Ассельская газонефтяная залежь и Среднекаменноугольная газонефтяная залежь, сакмарские газонефтяные залежи спорадического распространения в восточной части месторождения; башкирская газоконденсатная залежь ограниченного распространения в восточной части месторождения; верхнедевонские залежи (пласт «колганская толща») на северо-западном участке месторождения. Кроме того, следует отметить, что потенциальные возможности ОНГКМ еще не исчерпаны.