25 Июл

ПРИМЕР МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НЕФТЯНОГО КОЛЛЕКТОРА




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Актуальность вопроса

В настоящее время, ввиду падения объемов добычи разрабатываемых уникальных залежей фундамента шельфа Вьетнама, особый интерес вызывают сложнопостроенные объекты осадочного чехла, слагаемые разнофациальными отложениями, примером которых является нижнемиоценовый нефтеносный комплекс Центрального участка месторождения Дракон.

Ввиду сложного геологического строения, значительного вклада тектонической составляющей в формирование коллекторов и залежей нефти, неоднородного характера распределения продуктивных горизонтов участка, невыдержанности толщин коллекторов и их фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) по разрезу и площади, возникает необходимость детального изучения строения, условий образования, ФЕС пластов и построения адекватной геологической модели, в которой необходимо учитывать многообразие фильтрационно-емкостных неоднородностей коллекторов, обусловленных литологическими и фациальными особенностями пласта.

Для учета неоднородности ФЕС коллекторов при построении геологической модели предлагается использовать методику гидравлических единиц потока (коллектора) в комплексе с  изучением условий формирования (обстановок осадконакопления).

Ввиду того, что структура пустотного пространства коллектора определяет динамику движения жидкой фазы [6], использование гидравлических типов коллектора позволяет значительно повысить эффективность моделирования резервуара [9].

Алгоритм моделирования

Геологическая модель терригенного коллектора должна отображать геологические особенности формирования резервуара [4]. Для построения модели необходимо использовать полный объем имеющейся информации о строении коллекторов [3, 4, 5]. Этапы построения модели резервуара представляют собой [6, 9, 11]:

  • Построение литолого-седиментационной модели;
  • Выделение типов коллектора;
  • Построение петрофизической модели.

Для достоверного геологического моделирования необходимым является построение литолого-седиментационной модели, характеризующей развитие осадконакопления во времени и пространстве [10]. Процедура установления обстановок формирования базируется на комплексировании геолого-геофизических данных и различных методик, включающих: 1) систематизацию проведенных исследований продуктивных горизонтов нижнемиоценовой толщи; 2) проведение сейсмофациального анализа, детальной интерпретации сейсмических материалов на основе анализа сейсмических толщ, контроля моделей отражений и изучения последовательности отложений сейсмических толщ; 3) интерпретацию материалов геофизических исследований скважин (ГИС) с целью палеореконструкций с применением электрофациального анализа, в основу которого положено изучение по данным радиоактивного каротажа (ГК) и собственной поляризации (ПС) особенностей распределения гранулометрического состава пласта по разрезу, характеризующей гидродинамику процесса осадконакопления [2]; 4) изучение кернового материала с позиций литолого-фациального анализа, определение основных признаков, необходимых для идентификации обстановок осадконакопления (гранулометрический состав, сортированность материала, текстура (слоистость), наличие и количество органики, контакты и переходы) [1]; 5) анализ карт изопахит и данных биостратиграфических и палеонтологических исследований.

Для выделения типов коллектора используется классификация гидравлических единиц потока (HFU), базирующаяся на расчете параметра индикатора гидравлической единицы (Flow Zone Indicator (FZI), представляющего собой уникальный синтетический параметр, учитывающий такие геологические атрибуты, как текстура породы, особенности минералогии и структуру геометрии порового пространства отложений, сформировавшихся в определенных обстановках осадконакопления [6, 8, 9, 12].

Рассмотренная методика, предложенная Дж. Тиабом и Эр. Дональдсоном, позволяет выделять зоны улучшенных фильтрационно-емкостных свойств (по площади и разрезу) и прогнозировать проницаемость в скважинах, пробуренных без отбора керна по комплексу признаков каротажных данных (откликов), характерных для конкретного значения FZI [12].

где RQI (Reservoir Quality Index) – т.н. индекс качества коллектора,

NPI – нормированная пористость.

Данные получены из результатов петрофизических исследований керна, соответственно:

где k – абсолютная проницаемость. мД, φ – открытая пористость, д.ед. [12].

где φ – открытая пористость, д.ед. [12].

Исходя из фундаментальной петрофизической связи – уравнения Кармана-Козени:

где k – абсолютная проницаемость. мД, φ – открытая пористость, д.ед., Svgr – площадь удельной поверхности зерен (на единицу объема зерен),

– коэффициент извилистости пор, д.ед. [12].

Следовательно,

Параметр FZI имеет размерность проницаемости (площади) и определяется структурой геометрии порового пространства. Для выделения зон однородных ФЕС используется параметр HFU, который определяется методами математической статистики по распределению значений FZI в рассматриваемых отложениях (рис. 1).

Рис. 1. Пример выделения классов HFU по графику накопленной частоты параметра FZI для нижнемиоценовых коллекторов Центрального участка месторождения Дракон

Создание петрофизической модели выполняется при помощи следующих шагов [6]:

1.Построение объемной сетки;

2.Выделение гидравлических единиц потока (классов коллекторов);

3.Расчет индивидуальных для изучаемого участка зависимостей пористости и проницаемости для кадой литофации (рис. 2);

Рис. 2. Пример распределения зависимости петрофизических параметров

по выделенным классам HFU для нижнемиоценовых коллекторов

4.Расчет пористости по данным геофизических исследований скважин;

5.Расчет трехмерной модели проницаемости по кубу пористости с использованием полученных зависимостей пористости-проницаемости;

6.Построение пространственной модели распределения классов коллекторов [7].

Таким образом, полученная модель представляет собой распределение классов коллекторов в пространстве, выделение которых позволяет классифицировать породы с близкими значениями характеристик порового пространства. Полученные связи петрофизических параметров позволяют по значениям пористости и выделенному классу коллектора более точно вычислять проницаемость [9].

Заключение

Ввиду того, что построение адекватных геологических моделей нефтяных месторождений позволяет существенно повысить эффективность разработки месторождений, в данной статье кратко изложены основы методики геологического моделирования, базирующейся на использовании гидравлических единиц потока (коллектора).

Построение модели сводится к следующим этапам: построение литолого-седиментационной модели, выделение классов коллекторов и определение их связей с комплексом каротажных данных, расчет куба проницаемости.

В отличие от моделей распределения пористости/проницаемости построенная модель учитывает вклад емкостной неоднородности порового пространства и позволяет более точно рассчитать значения проницаемости в межскважинных зонах и на участках, не выявленных бурением.

Список литературы:

1.Алексеев В. П. Атлас фаций юрских терригенных отложений (угленосные толщи Северной Евразии). Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2007. 209 с.

2.Белозеров В. Б. Роль седиментационных моделей в электрофациальном анализе терригенных отложений / Геология нефти и газа // Известия Томского политехнического университета, 2011. Т. 319, №1. С. 116-123.

3.Дерюшев А. Б. Опыт трехмерного геологического моделирования перспективных структур с применением результатов сейсмо- и литолого-фациального анализов, а также данных месторождений-аналогов // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2013. №7. С. 18-26.

4.Дойч К. В. Геостатическое моделирование коллекторов. – М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2011. – 400 с.

5.Косентино Л. Системные подходы к изучению пластов. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2007. 400 с.

6.Кошовкин И. Н., Белозеров В. Б. Отображение неоднородностей терригенных коллекторов при построении геологических моделей нефтяных месторождений. Известия Томского политехнического университета. 2007. Т. 310. №2. С. 26-32.

7.Перевертайло Т. Г., Захарова А. А. Формирование 3D-геологических моделей месторождений нефти и газа в среде программного комплекса Petrel («Schlumberger»): практикум // Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 94 с.

8.Способ построения геологической и гидродинамической моделей месторождений нефти и газа / Алексеев В. П., Русский В. И., Фролова Е. В., Хасанова К. А.: пат. 2475646 Рос. Федерация. № 2011134564/03; заявл. 17.08.2011; опубл. 20.02.2013. Бюл. № 5. 5 с.

9.Хасанова К. А., Митяев М. Ю. Методика построения геологической модели нефтяного коллектора (на примере пласта БП11 Вынгаяхинского месторождения, Западная Сибирь) // Литосфера, 2014, №4, С. 106-112.

10.Хуснуллина Г. Р. Геологическое строение и условия формирования продуктивных пластов викуловской свиты Красноленинского месторождения нефти (Западная Сибирь): дис. … канд. геол.-мин., наук. -Тюмень, 2014. 195 с.

11.Чернова О. С. Стадийность построения комплексных геолого-геофизических моделей месторождений нефти и газа // Известия Томского политехнического университета, 2002. – Т. 305, вып. 6: Геология, поиски и разведка полезных ископаемых Сибири. С. 259-268.

12.Petrophysics: Theory and Practice of Measuring Reservoir Rock and Transport Properties / Djebbar Tiab and Erle C. Donaldson. -2nd ed. Gulf Professional publishing, 2012. – 950p.

ПРИМЕР МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НЕФТЯНОГО КОЛЛЕКТОРА
В статье показана методика построения геологической модели, используемая для нижнемиоценовых коллекторов Центрального участка месторождения Дракон Кыулонгского бассейна шельфа Вьетнама. Представлены способы идентификации условий формирования отложений и гидродинамических классов коллекторов. Показан алгоритм построения модели.
Written by: Фролова Елена Васильевна
Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
Date Published: 02/23/2017
Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_25.07.15_07(16)
Available in: Ebook