Рейтинг@Mail.ru
Навигация

← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →

Журнал First Break – Январь 2017 – Выпуск 1 – Том 35 – Новости EAGE

Недостаточная реклама сдерживает применение геомеханики в области геологоразведки и добычи

В октябре прошлого года в Абу-Даби состоялся второй по счёту семинар EAGE и SPE по геомеханике. Семинар под председательством Thomas Finkbeiner (Научно-технологический университет имени короля Абдаллы) и Nick Koutsabeloulis (Schlumberger) был посвящён геомеханике, интегрированной в процесс разведки и добычи, и её роли в управлении и повышении производительности активов. Вот что там происходило.

В начале семинара Glen Burridge сделал доклад под названием Geomechanics – Quo Vadis, в котором попытался оценить вклад геомеханики в разработку месторождений. Ранее эта тема не рассматривалась с учётом особенностей Ближнего Востока. Двумя важнейшими преимуществами геомеханики были признаны определение буримости (возможности добраться до пласта) и фильтрующих свойств (получение наибольшей отдачи). Самый большой нереализованный потенциал может лежать в области разведки и оценки традиционных залежей. Преимущества для управления разработкой пласта были признаны менее очевидными и требующими, в частности, большей заинтересованности со стороны промысловых инженеров. Специалисты по геомоделям, по мнению докладчика, в меньшей степени привержены геомеханике и готовы принять её за расширенную статическую модель.

Сессию по применению геомеханики в области построения модели залежи открыл Wolfgang Hohl (Горный университет Леобена), который провёл геомеханические тесты на образцах сланцевых пород для исследования влияния вылёживания на механику горных пород. Удивительным, хотя не таким уж неожиданным результатом исследования стало то, что по мере механического старения увеличивается сопротивление на сжатие (о чём также свидетельствуют скорости распространения ультразвуковых колебаний). В докладе представителя компании Epslog (Christophe Germay) исследование было дополнено склерометрическими пробами, проведёнными на образцах керна сланцевых пород такого же возраста. Полученные результаты подтвердили, что предел прочности при одноосном сжатии растёт по мере вылёживания. И, наоборот, вылёживание, по все видимости, не влияет на вязкое трение и скорости распространения ультразвуковых колебаний. После проведения серии испытаний рекомендуется как можно быстрее тестировать образцы керна после извлечения его на поверхность.

Anna Coradi (Eni E&P) продемонстрировала, что комплексный анализ и интерпретация кернограмм и наклонограмм с применением геомеханики значительно повышают предсказуемость и надёжность результатов.

Jan ter Heege (TNO) представил современную численную последовательность процедур, показывающую, как можно оптимизировать добычу на разломных и трещиноватых коллекторах. Ключевым аспектом этого многоэтапного подхода является 3D-тензор магнитной проницаемости. Он интегрируется с трёхмерными геомеханическими моделями всего месторождения для получения более реалистичных динамических характеристик пласта. Saner Osinga (TNO) продолжил тему, показав, как лучше понять поведение трещиноватых сланцев, карбонатов и других типов трещиноватых горных пород с помощью условного моделирования.

Согласно докладу Jan ter Heege, анизотропия проницаемости, вызванная наличием разломов, является ключевым аспектом такого подхода, так же как и их жёсткость на сдвиг. Karsten Fisher из Schlumberger представил пример моделирования, в котором показано влияние строения горной породы на результаты гидравлической стимуляции, в частности, когда происходит изменение порового давления. Завершилась сессия докладом Hamza Shaikh из E-Tech, посвящённым измерению диагональных элементов тензора скоростей деформации для определения ориентации, зависящей от параметров Био упругости пористой среды. В докладе показано, что общепринятые значения константы Био от 0,8 до 1,0 не обеспечивают надёжных результатов петрофизического описания и моделирования.

В первом вечернем докладе Jun Kato (Rockfield) рассматривалась чувствительность параметров, влияющая на геомеханическую модель, построенную на основе анализа методом конечных элементов. В первую очередь на результаты моделирования влияют поровое давление и проницаемость, что лишний раз подчёркивает важность движения флюидов в покрывающей породе. David Press (Schlumberger) рассказал об алгоритме построения трёхмерной связанной (гидравлической и механической) численной модели для изучения истощения, связанного с уплотнением и проседанием пород. Результаты построения модели были использованы для работы с подводной расстановкой и выполнения анализа устойчивости ствола скважины. Sietse de Vries (PDO) взглянул более широко на оценку геомеханических рисков, которая на раннем этапе включается в план разработки и эксплуатации при планировании расширения добычи. Кроме того, тип геомеханической модели в процессе цикла разработки отражает сопутствующие риски.

Эти риски по отдельности выявляются и устраняются на уровне месторождения и скважины и могут варьироваться в зависимости от механизма вытеснения на месторождении.

Тема рисков и неопределённости постоянно звучала во время сессии и последующих дискуссий. Участники пришли к общему мнению, что небольшие компании, не имеющие своих квалифицированных специалистов по геомеханике или опыта в этой области, часто испытывают затруднения при оценке предлагаемых преимуществ.

Второй основной доклад сделал Tony Addis (Rockfield), который рассказал о применении геомеханики для выявления возможностей и снижения рисков. Jun Kato (Rockfield) остановился на проблеме снижения приёмистости скважины. Он уделил особое внимание численному моделированию переноса массы связного однофазного потока флюида и анализу механических свойств пласта. Thomas Finkbeiner (Научно-технологический университет имени короля Абдаллы) рассказал об управлении разработкой морского коллектора с низкой проницаемостью, где обводнённая горизонтальная эксплуатационная скважина была превращена в нагнетательную. Очень важно было просчитать риски раннего прорыва воды на соседней эксплуатационной скважине при нагнетании в условиях гидроразрыва пласта.

Сессия, посвящённая использованию геомеханики при бурении и заканчивании скважин, как и на прошлом семинаре, дала много поводов для оживлённой дискуссии. Четыре докладчика представили примеры из практики, общей целью которых было снижение рисков и непроизводительных затрат времени. Hemant Singh (Baker Hughes) представил аналитическую модель, в которой рассматривалось изменение направления неустойчивого ствола скважины на морском карбонатном месторождении в ОАЭ. Karsten Fischer (Schlumberger) использовал численную модель, чтобы рассмотреть возможность возврата к прежним планам создания ослабленной зоны во время стимуляции. В частности, эта модель охватывала создание T-образных трещин на границах, определённых с помощью контрастных свойств, что позволило говорить о преимуществах компьютерного прототипирования при решении сложных проблем, связанных со скважинами. E. Sitinjak (Baker Hughes) и Vincenzo De Gennaro (Schlumberger) также привели примеры использования аналитических моделей.  Много интересных дискуссий было вызвано вопросом о том, существует ли проблема недостаточной рекламы геомеханики. Этот вопрос неоднократно поднимался во время семинара.

В заключительный день основной доклад сделали S. Sterns и S. Quinn (Al Hosn Gas), которые представили взгляд компании-оператора на применение геомеханики и остановились на некоторых её недостатках. Продолжением дня стал второй доклад, который сделал Glen Burridge (Burridge Associates) после вступительного слова во время открытия семинара, во время которого он предложил ответить на вопросы анкеты о том, куда идёт геомеханика. Основным сюрпризом стали ответы на вопрос об основных игроках (заинтересованных сторонах). Ответы напоминали перечень основных игроков на нефтегазовом рынке и включали регуляторов и государственные органы. Эта группа оказалась гораздо шире, чем по результатам оригинального опроса, который выявил такие фокусные группы, как сторонники геомеханики/эксперты в этой области/технические руководители.

На заключительной сессии Ashok Sinde (Baker Hughes) остановился на теме бурения и заканчивания скважин в плотных коллекторах бассейна Камбей в Индии. Для проектирования хороших горизонтальных скважин и ГРП было использовано одномерное геомеханическое исследование. Kevin Shaw (SIGMA3) рассказал о бурении и стимуляции в плотном газовом песчаном коллекторе с низкой проницаемостью, расположенном в Северном море. Одномерная модель была расширена до двумерной с помощью спектрального разложения сейсмических данных, а также нейронной сети, которая была использована для насыщения модели дополнительными свойствами на основании сейсмических атрибутов. James Verdon (Университет Бристоля) представил инновационный подход к моделированию микросейсмических событий на основании геомеханических моделей. Такое моделирование необходимо как для калибровки геомеханических моделей, так и прогнозирования вызванной сейсмичности и лучшей интерпретации наблюдаемых микросейсмических событий. Mohammed Benaafi (Университет нефти и полезных ископаемых им. Короля Фахда) продемонстрировал геомеханическую оценку песчаника Ваджид в Саудовской Аравии. Sandeep Mahajan (PDO) подвёл итоги микросейсмического мониторинга на крупном зрелом месторождении в Омане, связав полученные наблюдения с геомеханической моделью залежи. Основной проблемой там было сжатие горных пород, вызванное истощением. Tony Addis (Rockfield) сделал обзор эволюции моделей гидроразрыва пласта за последние 15 лет. При этом происходил переход от простых двумерных эллиптических моделей разрушений к сложным трёхмерным моделям, включающим нелинейные трещины, взаимодействие с естественными трещинами и несколько типов отказов. Hamza Shaikh (E-Tech Services) продемонстрировал использование модели ГРП для симуляции повторного образования трещин на сланцевой залежи Баккен в Северной Дакоте.

EAGE выражает благодарность спонсорам семинара, компаниям Baker Hughes, Schlumberger, а также техническому комитету, которые сделали возможным проведение этого семинара. Следующий семинар состоится в 2018 г.




← 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.