Рейтинг@Mail.ru
Навигация

Образовательное турне EET 3

Цифровые модели среды

Лектор: Жан-Лоран Малле (Jean-Laurent Mallet)

Место проведения: по всему миру

Продолжительность курса: 1 день

Описание курса

EET 3Если рассмотреть нефтегазовый коллектор, имеется только два фундаментальных вопроса, которые представляют собой основу разведки и добычи углеводородов:

  1. Сколько мы надеемся заработать?

  2. Сколько мы можем потерять?

Корректный ответ на эти два вопроса жизненно важен для принятия верного решения, которое приходит вслед за затратами в десятки миллионов долларов на получение данных по лизингу и прав на разработку перед тем как вновь потратить сотни миллионов долларов на разработку нефтяного месторождения. Подобное решение необходимо принимать на основе цифровой модели разреза, в которой будут интегрированы все данные и знания, полученные и проинтерпретированные многими учеными-геологами, на основе геофизической интерпретации и моделирования потока. В данном курсе представлены несколько типов подходов, которые можно использовать для построения таких моделей, при этом будут показаны их «за» и «против».

Краткое содержание курса

В курсе раскрываются следующие вопросы:

  • Какие методы используются в классическом компьютерном проектировании (CAD) и почему они не используются для моделирования разреза?

  • Как дискретные методы моделирования используются в геологии для моделирования геометрии, топологии и физических свойств разреза?

  • Как можно извлечь информацию о геометрии и свойствах разреза из сейсмического куба?

  • Что такое коллективная модель среды (SEM) и каковы ее внутренние составляющие?

  • Как концепция объединённой модели среды (UEM) позволяет устранять ограничения SEM?

  • Почему сетки моделирования потока, называемые FlowGrids и используемые симуляторами потока, должны строиться независимо от модели свойств?

  • Как можно оптимально разработать FlowGrids, чтобы убедиться в стабильности численных алгоритмов, используемых симуляторами потока?

  • Почему FlowGrids не должны рассматриваться как модели среды?

Организация курса

Однодневный курс будет разделён на 6 модулей. Курс будет также включать обсуждения, во время которых участники будут иметь возможность поделиться своим опытом в геомоделировании.

Глава 1 — Классическое компьютерное проектирование: Обзор

В конце 1960-х и начале 1970-х, методы численного моделирования разрабатывались для нужд индустрии автомобиле- и авиастроения. Эти методы, известные в наши дни под общим наименованием компьютерное проектирование (CAD), широко используются во всех отраслях промышленности. Можно спросить, почему эти методы не используются для моделирования недр: мы предлагаем ответ на этот важный вопрос. Также кратко описываются ограничения автоматических методов картирования, многие годы используемых в индустрии нефти и газа. В данной главе мы рассказываем об этих методах и указываем адекватность описания модели разреза эффективным и практичным способом. Кроме того, вводится начальное понятие о топологических моделях в качестве обязательного инструмента для описания связей между геологическими поверхностями, такими как горизонты и разломы.

Глава 2 — Дискретное моделирование

Как показано в главе 1, классические методы CAD, используемые для моделирования геометрии производимых объектов, не подходят для моделирования геологических объектов. В данной главе предлагаются дискретные методы, специально разработанные для моделирования геометрии и характеристик разреза. В завершении главы также представлены некоторые методы, используемые для построения ячеек сетки, соответствующих дискретным моделям.

Глава 3 — Сейсмическая интерпретация

В нефтегазовой отрасли сейсмические данные являются наиболее важным источником информации, относящейся к геометрии и свойствам геологических структур. Если наблюдать сейсмический сигнал на поверхности Земли, он будет синусоидальной функцией времени. На практике этот сигнал дискретизируется с постоянным шагом по времени, величина его равна нескольким миллисекундам. Благодаря дискретной природе данных, получаемых подобным образом, методы дискретного анализа Фурье часто используются для моделирования этих сейсмических сигналов. В настоящей главе мы представляем слегка отличный подход, который заключается в аппроксимации, локальной и непрерывной, сейсмического сигнала на основе использования центрированного тригонометрического полинома. В данной главе предлагается несколько приложений тригонометрических полиномов к сейсмической интерпретации, включая автопикировку сейсмических горизонтов, определение разломов и расчёт сейсмических атрибутов.

Глава 4 — Коллективная модель среды (SEM)

Используя аппарат, представленный в предыдущих главах, можно построить цифровую модель разреза. В идеале подобная модель должна играть роль хранилища информации, относящейся к структурам и свойствам геологической области интересов. Как следствие, эта модель должна строиться таким образом, чтобы все геоучёные, вовлечённые в процедуру моделирования, могли бы совместно пользоваться и обогащать её. В этой перспективе, в 1990-х г. была введена концепция коллективной модели среды (SEM), представленная в данной главе. Между тем, мы увидим, что при наличии сложной системы разломов, стратиграфические сетки, на основе опорных линий и используемые в модели свойств SEM, страдает от существенных ограничений. В следующей главе мы покажем, что теперь предлагается новый объединённый подход, с помощью которого преодолеваются данные ограничения.

Глава 5 — Объединённая модель среды (UEM)

До настоящего времени в нефтегазовой индустрии стратиграфические сетки использовались двумя сообществами геоучёных: геостатистиками и инженерами-разработчиками коллектора. Между тем, при детальном изучении соответствующих проблем геоучёных раскрывается общность их потребностей. Для геостатистиков, (i,j,k) индексация узлов ячеек используется для дискретизации неявно заданной криволинейной системы координат. Для инженеров-разработчиков сетка используется для численной аппроксимации дифференциальных уравнений и (i,j,k)-индексация узлов используется только для восстановления соседних ячеек для каждой из ячеек. Ясно, что не требуется (i,j,k)-индексация для восстановления соседних ячеек: это особенно верно в случае, когда используется неструктурированная сетка, для которой (i,j,k)-индексация невозможна. На практике построение (i,j,k)-индексированных сеток часто невозможно при наличии сложной сети разломов и тогда необходимо существенно упростить эту сеть разломов. В настоящее время имеется два революционных (эволюционных) метода, которые должны значительно изменить подобную практику: с одной стороны, теперь возможно, чтобы геостатистики параметризовали разрез без использования произвольной сетки (i,j,k) и, с другой стороны, новое поколение симуляторов потока не зависит от индексации (i,j,k) ячеек. Основываясь на этих соображениях, в данной главе мы покажем, как на основе нового, унифицированного способа надо обращаться к моделированию разреза.

Глава 6 — Сетки потока

Принимая во внимание, что инженеры-разработчики коллектора в настоящее время полностью освободились от (i,j,k)-индексации сеток, которая до настоящего времени предлагалась геостатистиками, мы предлагаем переформулировать задачи разработки сеток моделирования потока (FlowGrids) новым способом, который не требует упрощения сетки разрывов. С этой целью анализируются реальные нужды симуляторов потока и мы демонстрируем, что эти сетки можно строить без использования традиционного метода экструзии вдоль опорных линий. В поиске оптимального строения FlowGrids представлены «за» и «против» ряда типов геометрии ячеек (FlowCells). Мы демонстрируем, что аппроксимация разломов Stair-Step, несомненно, является превосходным компромиссом для обеспечения стабильности численной аппроксимации, используемой в симуляторах потока.

О лекторе

Жан-Лоран МаллеПрофессор Jean-Laurent Mallet окончил Высшую национальную школу геологии (Нанси/Франция) в 1968 г. Вслед за этим, областью его интересов стала прикладная математика, и он завершил свое обучение, защитив диссертацию PhD в области прикладной математики и компьютерных наук в Национальном политехническом институте Лотарингии (INPL). В начале карьеры он работал с CNRS в области анализа численных данных и автоматического картопостроения. В 1981 г. он был назначен профессором в Высшую национальную школу геологии (ENSG), находясь в которой он руководил обучением и исследованиями в области приложений компьютерных наук к геологии.

Исследования профессора Mallet находятся на стыке математики, наук о Земле и компьютерных наук. Он внес вклад в прогресс наук и технологий в области нефти и газа. Он возглавлял исследовательский консорциум Gocad с 1989 по 2006 гг. Ему были присуждены несколько международных наград, таких как Награда Italgaz (1997 — Italy), Золотая Медаль Antony-Lucas (2000 — SPE), Гран-при Dolomieu (2003 — Французская Академия Наук) и награда Roubault (2005 — Объединение Французских геологов).

Профессор Mallet вышел на пенсию и покинул университет в 2006 г. В настоящее время он является Заслуженным Профессором Высшей национальной школы геологии и научным сотрудником в компании Paradigm-Geophysical.

Кому адресован этот курс

Курс рассчитан на геофизиков, структурных геологов, геостатистиков и инженеров-разработчиков коллектора, работающих над построением моделей среды и желающих: узнать о том, как работает программное обеспечение по геомоделированию, понять каковы ограничения современных программных продуктов, понять как извлекается информация из кубов сейсмических данных, увидеть, как можно устранить ограничения, вызванные сложной системой разломов, подготавливать на вход симулятора потока оптимальные модели.

Требуемая начальная подготовка

Курс рассчитан на учёных в области наук о земле со скромными математическими знаниями. Единственным предварительным условием является знание уравнений второго порядка, тригонометрических функций и произведения матриц.


Яндекс цитирования
Журнал First Break и материалы всех мероприятий EAGE направляются на индексацию в систему Scopus.
Журналы Basin Research, Geophysical Prospecting, Near Surface Geophysics и Petroleum Geoscience направляются на индексацию в системы Scopus и Web of Science.