Рейтинг@Mail.ru
Навигация

← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →

Журнал First Break – Июнь 2013 – Выпуск 6 – Том 31 – Новости EAGE

Образовательное турне как возможность объяснить важность моделирования трещиноватых коллекторов

Образовательное турне как возможность объяснить важность моделирования трещиноватых коллекторов

Д-р Enru Liu, геофизик из ExxonMobil Upstream Research Company, рассказывает о своих приготовлениях к предстоящему образовательному турне EAGE (EET 8) и вспоминает о своей блестящей карьере исследователя в научных учреждениях и компаниях нефтегазовой отрасли, которая началась в Китае и привела его из Эдинбурга, где он провёл 20 лет, в подразделение ExxonMobil в Хьюстоне.

Д-р Enru Liu из ExxonMobil.

Как бы вы в целом охарактеризовали важность моделирования трещиноватых коллекторов и те задачи, которые ещё предстоит решить в этой области?

Разломы важны для большинства типов коллекторов, особенно для карбонатов и нетрадиционных коллекторов (газа в плотных породах, сланцевого газа и жидких фракций в плотных породах). Некоторые даже считают, что когда «заходит речь о нетрадиционных ресурсах, то, значит, о трещиноватых коллекторах», то есть о выявлении наличия естественных трещин, характерных для распределения потенциальных районов применения ГРП, и о мониторинге вызванных гидравлических разрывов.

За последние три десятилетия сейсмическая анизоторопия превратилась из чисто академической темы исследования в основное направление прикладной геофизики. Сегодня никто не сомневается, что земля анизоторопна и большая часть углеводородных коллекторов являются трещиноватыми и анизотропными. Моделирование трещиноватых коллекторов с использованием концепции сейсмической анизотропии является сейчас важной технологией разработки нефтяных и газовых коллекторов, которая обеспечивает преимущества при моделировании коллекторов, управлении ими, увеличении добычи и оптимизации расположения скважин. Тем не менее достигнутые экономические преимущества по-прежнему нуждаются в количественной оценке. Подавляющее большинство нефтяных и сервисных компаний при обработке сейсмических данных теперь принимают в расчёт азимутальные изменения. Технология продолжает развиваться, значительный прогресс наблюдается постоянно наряду с улучшением сейсморазведки и обработки полученных данных. Как у всякой другой сейсмической технологии, например AVO, DHI и 4Д, развитие сейсмических методов прогнозирования образования трещин переживает взлёты и падения. Хорошая новость заключается в том, что никто теперь не задаётся вопросом о необходимости включения азимутальной анизотропии в обработку, анализ и интерпретацию сейсмических данных. Эта технология получает всё большее признание в нефтегазовой отрасли, и мы уверены, что настанет день, когда она будет в обязательном порядке применяться при моделировании коллекторов.

Единственное, что остаётся сделать, это научиться правильно интегрировать данные о трещинах из разных источников, которые часто измеряются в разных масштабах. Сюда входит интеграция данных об обнажениях, керновых, каротажных, промысловых и сейсмических данных. Мы часто слышим, как специалисты говорят о необходимости калибровки и проверки сейсмических данных о трещинах с помощью другой информации. Это очень проблематично, если вообще возможно. Я думаю, что наше восприятие такой проверки или калибровки может оказаться в значительной мере искажённым, потому что нам нужно осознать, что различные инструменты оценивают трещины в разных масштабах, каждый инструмент открывает лишь часть всей системы трещин, поэтому все такие измерения лишь дополняют друг друга. Ни один из полученных типов данных не может считаться абсолютно точным, надёжным и истинным. Все измерения имеют ограничения и часто нуждаются в интерпретации специалистов. Специалисты должны иметь достаточно знаний, опыта и хорошее понимание физических законов, чтобы осознавать ограниченность и неполноту всех этих разрозненных данных, уметь обобщать полученные показатели и осуществлять их перекрёстную проверку. Попытка использовать один тип данных для проверки других не всегда бывает успешной. И, наконец, мы должны понимать, что полученные сейсмическими методами параметры «трещины» являются всего лишь дополнительными атрибутами, которые ничем не отличаются от других и должны интерпретироваться в правильном геологическом контексте.

Что заставило Вас предпринять лекционное турне?

Когда представители EAGE впервые обратились ко мне с предложением провести лекционное турне, я был очень обрадован. Однако моё воодушевление быстро прошло, когда я понял, какой объём работы необходимо проделать, чтобы написать пособие по курсу, и сколько времени нужно будет провести вдали от работы и дома. Меня поддержали руководство ExxonMobil и моя семья, которым я очень благодарен. Было две причины, которые постепенно заставили меня принять предложение EAGE написать пособие и прочитать лекции в рамках турне. Во-первых, я очень увлечён этой темой, которая была предметом моих исследований более 20 лет, и мне представилась прекрасная возможность обобщить опыт своей работы и практических достижений в этой области нефтегазовой отрасли в целом. Во-вторых, и это важнее всего, несмотря на многолетние усилия учёных и компаний отрасли, проблема надёжности моделирования трещиноватых коллекторов на основании сейсмических данных по-прежнему актуальна. У многих возникает вопрос: «Вы действительно верите в то, что можно извлечь информацию о трещиноватых породах из сейсмических данных?». Для меня этот вопрос решён уже давно. Тем не менее даже среди геофизиков он остаётся основной нерешённой проблемой.

Очевидно, что мы должны продолжать убеждать специалистов в правомерности этой технологии. Цель моей лекции заключается в том, чтобы ответить на этот вопрос. Как в любой успешной технологии, факты здесь должны перевешивать мнение отдельных людей, потому что мать природу нельзя обмануть. Я убеждён и надеюсь, смогу убедить других людей в том, что эта технология, имеющая такое прочное физическое основание, обеспечивает важную информацию о напряжении и трещиноватости геосреды.

Кто, по Вашему мнению, входит в целевую аудиторию курса, и что должны извлечь слушатели из Вашей презентации?

Основная цель этой лекции заключается в том, чтобы дать общее представление о концепции и применении новой технологии, показать, как можно распознавать и описывать естественные трещины с геофизической точки зрения. Курс охватывает фундаментальные концепции сейсмической анизотропии, теорий усреднённого изображения трещиноватых пород и методов извлечения параметров трещин из сейсмических данных с акцентом на практическом применении и большом количестве примеров полевых исследований. Сложная природа излагаемой темы означает, что курс предназначен для специалистов всех специальностей, связанных с исследованием недр, включая такие области, как геофизика, геомеханика, петроакустика, петрофизика, геология, моделирование коллекторов и технология разработки месторождений. Лекция будет интересна для широкого круга практикующих геоучёных и инженеров, интересующихся применением геофизических технологий для моделирования естественных трещин и трещиноватых коллекторов.

Конечно, я надеюсь, что после лекции слушатели достигнуть лучшего понимания основных концепций сейсмического моделирования трещиноватых коллекторов. Сюда входит устранение расхождений между математическими и физическими моделями трещин и геологических разломов, а также лучшее понимание допущений, ограничений и ценности используемых моделей, а также практической пользы данной технологии.

Какие впечатления у Вас остались после написание пособия по материалам курса EET 8?

Меня очень интересует вопрос, что может дать современная технология, и какие последствия будет иметь применение новых технологий. Если работа вам интересна, вы всегда найдёте на неё время. Самой большой проблемой для меня при написании пособия было найти правильный баланс между работой, семьёй и дополнительной нагрузкой, которой стало для меня это лекционное турне. Я благодарен своему работодателю, компании ExxonMobil Upstream Research Company, и её руководству за проявленную гибкость, позволившую мне уделить время написанию пособия, также спасибо моей семье за понимание, поддержку и любовь. Как в любом деле, сначала нужно было составить план. Фактически, у меня ушло больше времени на составление плана и сбор информации, чем на написание самого пособия. Работая над книгой, я старался не забывать два основных принципа: (1) «Любые слово или концепция, какими бы ясными они не казались, имеют ограниченный диапазон восприятия» и (2) «Необходимо исходить из потребительского опыта и двигаться назад к технологии, а не наоборот». Эти два принципа были сформулированы под влиянием двух великих людей: гениального учёного Вернера Гейзенберга и новатора в области технологий Стива Джобса. Я старался следовать Гейзенбергу, описывая возможности данной технологии и объясняя основную идею, лежащую в её основе, области применения и ограничения. Я взял на вооружение философию Стива Джобса, пытаясь описать технологию с точки зрения потребителя. Читатели найдут следы влияния этих двух людей в моей книге.

Какие свои карьерные достижения Вы считаете основными на сегодняшний день?

Переломным моментом карьеры для меня, несомненно, стало решение уйти из науки и пойти работать в нефтегазовую отрасль. В результате я покинул Эдинбург, прекрасную столицу Шотландии, и переехал в Хьюстон, международную нефтяную столицу в Техасе. Для большинства моих коллег и друзей это решение оказалось довольно неожиданным. 20 лет в Эдинбурге, где я работал в составе Эдинбургского проекта по изучению анизоторопии Британской геологической службы, благодаря которому были впервые получены большинство современных представлений о сейсмической анизотропии и её применении для моделирования трещиноватых коллекторов, вселили в меня чувство гордости и счастья. Здесь я имел возможность общаться со многими прекрасными людьми самого разного происхождения из разных стран. В 1994 и 1995 годах, когда я работал над проектом вместе с John Queen (физиком и геофизиком из компании Conoco), Bill Rizer (структурным геологом из Conoco) и John Hudson (специалистом по математической физике из Кембриджа), меня всегда поражало то, что рисунки Bill Rizer, изображавшего на листе бумаге, как выглядят природные трещиноватые коллекторы, через неделю превращались в набор математических уравнений, составленных John Hudson. Через месяц John Queen спросил меня: «Enru, ты можешь выявить трещины, изображённые Биллом, в моих сейсмических данных с помощью модели, которую создал John Hudson?». Результатом нашей совместной работы стали многочисленные публикации — от чисто математических моделей до статей по анализу данных, и так продолжалось ещё много лет после того, как проект был завершён. Я считаю себя своего рода посредником или координатором между геологами и геофизиками.

Что заставило Вас проводить свои исследования в Европе? Чем отличались условия здесь от вашего родного Китая?

Позвольте мне вкратце изложить мою историю. Я получил степень бакалавра в Китае в 1984 г. и после сдачи национальных квалификационных экзаменов для продолжения обучения за рубежом приехал в Великобританию, чтобы получить степень доктора, воспользовавшись стипендией (учреждённой Британским советом и Министерством образования Китая), выделенной мне в рамках китайско-британского технологического сотрудничества. Честно говоря, я ничего не знал о сейсмической анизотропии, а технология моделирования трещиноватых коллекторов с её помощью тогда только зарождалась. У меня не было также никаких навыков компьютерного программирования. Профессор Stuart Crampin, мой научный руководитель в Британской геологической службе, д-р David Booth (BGS) и мои коллеги, среди которых нельзя не упомянуть д-ра Ian Bush (сейчас он работает в WesternGeco), Heiner Igel (ныне профессор Мюнхенского университета) и Sheila Peacock (ныне профессора Университета Бирмингема), рассказали мне всё об анизотропии. В 1990 г. я получил степень доктора по геофизике в Университете Эдинбурга, и темой моей диссертации были анизотропия и трещиноватые коллекторы.

На вторую часть вашего вопроса ответить не так легко. Всё меняется со временем, и каждый может ощущать это по-разному. В середине 1980-х Китай только начинал открывать двери для внешнего мира. Когда я был аспирантом и молодым человеком из центральной по географическому местоположению, но экономически неразвитой части Китая, приехавшим в совершенно другую страну, я не мог представить, какие трудности меня ждут впереди и был полон интереса ко всему, что меня окружало. В Эдинбурге я попал в атмосферу очень активной рабочей группы, в которой каждый мог свободно выражать свои мысли и обмениваться идеями с коллегами, и мне очень нравился наш еженедельный семинар, а также процесс обмена информацией и знаниями между профессорами и студентами. Это было чем-то совершенно новым для меня, с чем я никогда не сталкивался раньше. Я очень рад, что ранний опыт свободной и открытой научной деятельности повлиял на мою карьеру, и очень ценю это по сей день.

Имеются ли какие-то существенные отличия между исследовательской работой в академической среде и нефтяной компании?

Да, несомненно, они сильно отличаются. Этот вопрос мне задавали много раз, с тех пор как я переехал в Хьюстон. Приведу слова профессора Mike Baztle (Колорадская горная школа): «Огромная разница заключается в том, что в науке меньше платят, а работать приходится больше, а в бизнесе платят больше, а делать приходится меньше». Я не совсем согласен с этим утверждением, хотя в нём есть доля истины. Конечно же, я работаю сейчас не меньше, чем в Эдинбурге (пожалуй, с большей концентрацией, чем раньше). Поначалу у меня сложилось впечатление, что основные исследования должны проводиться в университетах, а исследования в промышленности должны носить более узкий прикладной характер. Иначе говоря, университетские исследования должны фокусироваться на проблемах (генерации идей и научных изысканиях), а отраслевая наука — на решениях (разработке и внедрении технологий). Очень скоро жизнь внесла свои коррективы, я понял, что в ExxonMobil проводится очень много фундаментальных исследований, причём некоторые проекты кажутся слишком «академичными» даже для спонсируемых нефтегазовой отраслью университетских консорциумов. Академическое исследование отличаются определённой свободой, но, по мнению большинства консорциумов (таких как EAP), им не хватает данных. В конечном счёте, геофизика — это прикладная наука, а двигать вперёд науку и разрабатывать новые технологии без данных очень трудно. Ещё одно большое отличие — это командная работа и многофункциональная проектная интеграция, в которой часто принимают участие разные бизнес-подразделения операционных компаний. Я также понял, что технология предназначена не только для поиска новых ресурсов, но и для снижения риска и неопределённости, причём последнее может оказаться даже важнее.

Имеются ли какие-то проблемы в области наук о Земле, которые Вы хотели бы решить в будущем?

Безусловно, существует очень много областей, в которых я хотел бы поработать. Одна из них — это применение геофизических методов для описания коллекторов нетрадиционных ресурсов (хотите верьте, хотите нет, но многие их них трещиноватые!), что довольно проблематично. Несмотря на необходимость разработки новых геофизических методов, не менее важно знать, как адаптировать имеющиеся технологии для получения представления о том, как моделировать такие коллекторы (например, связь сейсморазведки с геомеханикой и выявление перспективных объектов) и получать информацию, которая может быть использована для охвата площади участка, планирования скважин и выбора интервалов между ними. В конечном счёте, интеграция наук о Земле и инженерно-технических работ играет ключевую роль в добыче нетрадиционных ресурсов.

Что интересует Вас помимо работы?

Я люблю читать самые разные книги — от биографий, книг по истории и географии до научной, философской и религиозной литературы, как западной, так и восточной. Я также люблю пеший туризм и бег трусцой. Кроме того, я люблю путешествовать вместе со своей семьёй и играть с дочерью. Она прекрасно играет в шахматы и учит меня, мой маленький учитель!

Благодарности

Я хотел бы поблагодарить Chris Harris, Alex Martinez, Chih-Ping Lu и Xin Zhan за превосходные комментарии и компанию ExxonMobil Upstream Research Company за разрешение опубликовать эту статью.




← 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.