Рейтинг@Mail.ru
Навигация

← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →

Журнал First Break – Август 2011 – Выпуск 8 – Том 29 – Новости EAGE

Семинар по изучению пластового моделирования и отображению реальной осадочной структуры

Andrea Moscariello (Женевский Университет), Richard Labourdette (Total) Франция и Adam Robinson (Addax Petroleum) представляют отчёт о семинаре в рамках конференции в Вене 2011 под названием «Отображение реальной осадочной структуры в гидродинамических моделях пласта: инновации и достижения на пути от моделирования процессов до многоточечной статистики».

В рамках Ежегодной конференции и выставки EAGE Вена 2011, прошёл семинар 10, посвящённый тому, как в современных науках о земле и инженерном деле используются инновационные технологии при гидродинамическом моделировании с целью отображения реальных осадочных структур. Доклады были представлены как промышленными предприятиями, так и научными институтами, и рассматривали множество всё более сложных тем о геологическом моделировании, широко охватывая детерминированные, статистические, многоточечные и процесс-ориентированные (process-based) методы. Задача семинара состояла в поддержке начатой в докладах дискуссии о том, нужно ли нам и с какой степенью точности понимать и отображать детали осадочных структур в геологической (гидродинамической) модели. Доклады рассматривали случаи из практики работы в терригенных и карбонатных разрезах.

Labourdette, от лица участников, со сцены открыл семинар. Цель и способ получения окончательной геологической модели (следуя рабочему графу моделирования) были рассмотрены при сравнении более традиционного подхода применения стохастических методов (которые часто имеют мало седиментологических ограничений и говоря про диапазон неопределенностей которых начинают с «Я не знаю») с методом на основе седиментологической базы опирающейся на скважинные данные, при помощи которой современные методы построения модели могут иметь свои преимущества достигая более реалистичного итогового изображения недр. Кроме того, была подчёркнута важность данных (влияние качества и плотности на точность), как и важность наших знаний о геологическом строении: насколько они точны или неопределённы, как это влияет на построение модели, а также риски (т.е. на разработку месторождения). Также немаловажно осознавать, для чего будут использованы результаты, уделяя особое внимание специфическим характеристикам коллектора, которые оказывают влияние на динамическое поведение месторождения. Эти темы были обсуждены с разбором конкретных примеров.

Davies с соавторами ввел понятие осадочной структуры (sedimentary architecture) с помощью детерминированных методов моделирования, разработанных с обширными исследованиями обнажения пород на Book Cliffs, штат Юта. На основе понимания генетической последовательности стратиграфических циклов в сочетании со структурой геологического осадконакопления (например, затопление поверхности, границы пластов и т.д.) — что можно наблюдать при обнажении пород — точные модели с подробным описанием осадочной структуры могут использоваться для прогнозирования. Jackson продемонстрировал важность метода наземного гидродинамического моделирования, который позволяет отображать зоны со сложной геометрией, особенно в малых масштабах, и помогает избежать проблем с пространственным разрешением петрофизических свойств в обычных регулярных гридах. Несмотря на то, что это детерминированный подход, в нем подчеркивается, как элементы этого подхода будут по своей сути стохастическими, в зависимости от пробелов в данных.

Robinson сравнил обычные стохастические модели на основе пикселей с детерминированными моделями и рассмотрел, что влияние осадочной структуры геологических моделей может определяться не всегда геологией, но одной из трёх переменных — базы знаний компании (лучшие случаи из практики), рабочим планом (результаты и этапы), а также доступными инструментами — в результате чего можно получить правдоподобные модели, но которые являются геологически «спорными».

Переходя к более сложным методам моделирования, Graham и соавторы представили метод моделирования с клиноформной осадочной структурой с использованием численных алгоритмов, которые поддержаны интерпретацией аналоговых данных. Этот доклад ставил целью показать, как цифровые модели можно применить для моделирования деталей, которые могли оказывать влияние на поток жидкости, до построения обычной решётки, где подробная информация может быть утрачена в силу особенностей построения.

Vlaswinkel и др. представил моделирование карбонатных осадочных тел путём применения цепи Маркова и переходных вероятностей. При применении закона Вальтера в сочетании с цепью Маркова, можно построить модель перехода фаций для известных обнажений пород и испытать в сравнении с реальностью, демонстрируя, что в определённой степени, этот метод может быть применён для контроля осадочных структур в условиях развития карбонатных толщ.

Бивер и др. представил три достижения в геостатистических инструментах, позволяющих продемонстрировать улучшение отображения геологических особенностей, которые часто могут быть пропущены при традиционных алгоритмах, такие как Индикатор последовательностей и Усечённое гауссовское моделирование. Многоточечная статистика (МТС), которая подразумевает использование учебных изображений; метод моделирования Плюри-Гаусса (PGS), который исследует два гауссовских случайных поля в сочетании с их преобразованиями и двумерными диаграммами усечения для моделирования контролируемых контактов между различными типами фаций, что представляет собой дополнение усечённого гауссовского моделирования; булев подход для моделирования фаций, который позволяет достичь хорошего геологического реализма на основе упрощённой геометрии. Все три предложенных метода имеют свои плюсы и минусы, поскольку методы предлагают усовершенствованное отображение архитектуры коллекторов (в определённых условиях осадконакопления), и в этом их преимущества перед традиционными методами, но они не готовы к применению на практике, поэтому необходимо упрощение их общего пользования.

Kil и соавторы объединяют исследования обнажений пород из обширной базы трёхмерных полевых данных карбонатных пород, чтобы проверить эффективность методов МТС для характеристики модели пласта. Было показано — на сравнении окончательных моделей и фактического обширного обнажения пород — что при наличии прочной концептуальной геологической модели до моделирования в сочетании с МТС (методом проб и ошибок), получались более реалистичные изображения архитектуры резервуара, по сравнению с более традиционными методами моделирования фаций.

Hocker и др. продолжил тему МТС, рассмотрев, как через решение проблемных моментов в производительности и отсутствия подходящих изображений для обучения, можно применить метод для широкого спектра условий осадконакопления, где моделирование включает нестационарную геометрию. Рассмотренные примеры включали разнообразные ситуации — от континентальных переходных фаций (и наземные, и морские условия) в больших масштабах, до разномасштабного моделирования поясов меандрирования и боковых сдвигов во вложенных моделях. Были обсуждены процесс-ориентированные методы, завершив тем самым формальную часть семинара.

Hasler и соавторы продемонстрировали использование ячеистых автоматов (cellular automata) в качестве инструментов прогнозирования для определения геологических образований. При применении ряда математических правил, осадконакопление и эрозионные процессы могут быть смоделированы заранее и применяться на основе массива ячеек для воспроизведения осадочной модели. Тематические исследования обнажений карбонатных осадочных пород, как современные, так и древние, были использованы для тестирования алгоритмов, разрабатываемых для их надёжности, показывая, что в некоторых условиях осадконакопления методы моделирования на основе правил ячеистых автоматов могут напрямую влиять на предсказание изменения свойств резервуара по его длине.

Cojan и соавторы применили процесс алгоритмов, посвящённый извилистым речным системам. Воспроизводя рост меандровых петель в сочетании с сопутствующими типами фаций, можно предсказать пропорции фаций, исходя из ограниченного количества ключевых входных параметров. Можно быстро получить модели конечных членов, учитывая входной параметр, что позволяет легко сравнивать осадочные структуры.

В завершение семинара, была открыта сессия для небольших групп участников, чтобы обсудить некоторые ключевые вопросы, а именно: Каковы основные преимущества и недостатки текущего программного обеспечения для моделирования? Есть ли передовой опыт для решения программных сложностей и/или ограничений? Геологи по гидродинамическому моделированию вынуждены адаптироваться к программному обеспечению для моделирования — это так и должно быть? Должно ли программное обеспечение опираться главным образом на принципы геологического осадконакопления? Какие навыки необходимы хорошему специалисту по моделированию? В результате дискуссии в группах продлились один час, мы получили много различных ответов, но среди них выделились общие тенденции. В заключение, приведём несколько из основных точек зрения:

  • Любая геологическая модель должна содержать значимые геологические данные, сложность и уровень детализации которых должны быть пропорциональны цели модели. На вопрос «Для чего мне нужно построить модель?» настоятельно рекомендуется ответить прежде, чем начать любые действия по моделированию.
  • Геологические концептуальные модели являются ключевыми инструментами для обобщения и выявления геометрических (например, пластовых поверхностей, границ образования) и седиментологических элементов, которые, в конечном счёте, управляют поведением потока и производительностью. Их необходимо в первую очередь включать в модели.
  • Любой инструмент/программное обеспечение для моделирования можно рассматривать как «средство общения». Геологическое моделирование, следовательно, является задачей, которую может решать геолог, но она требует конструктивного вклада нескольких дисциплин (сейсмические, петрофизические, динамические данные), которые все вместе должны быть отражены в модели.

Обсуждение было закрыто более философской темой — обсуждением «решающих связей», которые компании-операторы, возможно, могли бы создать с фирмами, занимающимися программным обеспечением, и академическими группами (компетентных в разработке высоко-сложных алгоритмов в своих «башнях из слоновой кости»). Этот союз является, возможно, тем, что нужно для дальнейшего понимания в сообществе специалистов по моделированию, поскольку способен обеспечить, чтобы на всех этапах бизнес-цикла, на которых требуются геологические модели, информация поступала наилучшим образом для лучшего понимания строения резервуара — пожалуй, это тема для семинара в следующем году!

Соучредители чрезвычайно благодарны авторам, которые внесли свой вклад в официальные сессии, а также выражают свою признательность всем участникам семинара за их интерактивные и плодотворные дискуссии в течение всего дня.




← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →















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.