Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Моделирование геологического строения газовых залежей на основе системного подхода при разработке месторождений Тюменского Севера
ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений
Автореферат диссертации по теме "Моделирование геологического строения газовых залежей на основе системного подхода при разработке месторождений Тюменского Севера"
^ ^ероссиис
зероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий. (ВНИИГАЗ)
На правах рукописи
КИРСАНОВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ
УДК 550.8.072:622.279.25/4(571.1)
МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ГАЗОВЫХ ЗАЛЕЖЕЙ НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТЮМЕНСКОГО СЕВЕРА
у
Специальность 04.00.17 - Геология, поиски и разведка
нефтяных и газовых месторождений
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук в форме научного доклада
Москва - 1993
Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий (ВНИИГАЗ)
На правах рукописи
КИРСАНОВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ
УДК 550.8.072:622.279.23/4(571.1)
МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ГАЗОВЫХ ЗАЛЕХЕЙ НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТЮМЕНСКОГО СЕВЕРА
Специальность 04.00.17 - Геология, поиски и разведка
нефтяных и газовых месторождений
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора геолого-иинералогических наук в форме научного доклада
Москва - 1993
Работа выполнена в Тюменском государственной научно-исследовательском и проектном институте природных газов (Тюмен-НШГипрогазе).
Официальные оппоненты: д.г.-м.н., проф. Фурсов
д.г.-м.н., проф. Овчаренко A.B. д.г.-м.н. Плотников A.A.
Ведущее предприятие ПО "Надымгазпром"
на заседании специализированного совета Д. по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Всероссийской научно-исследовательском институте природных газов и газовых технологий (ВНИИГАЗ) по адресу: 142717, Московская область, Ленинский район, пос. Развилка,
С диссертацией полно ознакомиться в библиотеке ВНИИГАЗа.
Защита-состоится
ВНИИГАЗ
Автореферат разослан
Ученый секретарь специализированного совета к.т.н.
Е.Н.Ивакин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Базовые газовые, газоконденсатные и газонефтяные месторождения, составляющие порядка 3 % от общего числа месторождений, содержат более 75 % запасов природного газа промышленных категорий и определяют уровни добычи природного газа отрасли на перспективу. На Тюменском Севере сконцентрировано, в свою очередь, до 75 % разведанных запасов газа стран содружества (СНГ), что позволило организовать крупнейший территориально-промышленный комплекс по добыче углеводородного сырья (УВ).
Огромные размеры и уникальные запасы базовых месторождений, находящихся в Тюменской области, сложность их геологического строения, существенная дифференциация коллекгорских свойств по разрезу и площади, неравномерность дренирования продуктивных отложений, поэтапность ввода в разработку, концентрированный отбор газа в осевой части залежи, активность водонапорного бассейна, наличие нефтяных оторочек, неравномерность количества, качества и распределения информации в объеме залежи (связанного с плотностью и формой сети наблюдений), несистемность сбора и обработки этой информации (при отсутствии оценок ее точности и надежности) все это - обуславливает необходимость разработки методологических принципов и .методик составления геологических моделей базовых месторождений газа на различных этапах их освоения.
Особенно актуальна проблема для Уренгойского, Ямбургского, Медвежьего и других месторождений. Учитывая, что геологическое строение залежей месторождений не имеет аналогов на территории страны необходимо было проведение исследований по ряду проблем, методологических положений и задач промысловой геологии с тем, чтобы принципиально повысить эффективность использования промыс-лово-геологическоВ информации для создания геологических, про-ыыслово-геологических и геолого-гззодинамических (фильтрационных) моделей на стадии анализа и управления разработкой, а также при составлении проектов разработки- других газовых и газоконденсатных месторождений, которые в будущем планируется ввести в эксплуатацию.
В настоящее время решение и внедрение задач невозможно без создания и применения современных научных методов и прогрессивных технологий, включающих системный подход, обширный аппарат математических методов и моделирование на основе информационных
систем, автоматизированных систем моделирования (ДСП) и АСУ ТП РМ производственных объединений по добыче газа.
В области построения геологических и проныслово-геологических моделей выполнено значительное количество исследований, однако преимущественная их часть проведена на основе традиционных геологических методов, которые- нередко характеризуются различной степенью субъективизма и полноты, отсутствием системности и всегда требуют больших затрат труда и времени на реализацию, без применения ЭВМ.
В диссертации в форме научного доклада обобщены результаты опубликованных автором работ,.посвященных указанным проблемам, позволивши создать эффективную информационную промысдово-геоло-гическуя базу (банк данных) и методологическую систему моделирования геологического строения базовых месторождений.
Цель работы: создать теоретические основы и практически реализовать основные проблемы газопромысловой геологии: создание полной модели геологического строения залежей, иначе говоря -установление и описание их внутренней структуры и дифференциации запасов по качеству коллектора на основе системного подхода.и построения моделей (традиционных и математических), с оценкой той степени детальности, которая необходима для совершенствования проектирования, анализа и эйсективной разработки газовых месторсздений.
Основные задачи исследований:
- формирование методологических основ системных исследований при решении основных задач промысловой геологии в виде единого комбинированного алгоритма; выявление и формулировка главных принципов изучения геологического строения газовых и газоконден-сэткых залеаей для целей подсчета запасов и разработки;
- изучение закономерностей геологического строения продуктивных толщ базовых месторождений Тюменского Севера, с выявлением элементов и структуры систем продуктивная толца - газовая залежь на разных уровнях их организации на основании выбора: эффективных иетодоз расчленения и корреляции разрезов скважин; методов экстра - и интерполяции коляекторских и фильтрационных свойств от точечных замеров на весь объем объекта; методов оценки точности и надежности результатов обобщения получаемой информации;
- создание единого комплекса геологических графических доку-
ментов геометризации залежей и.объектов, обеспечивающего построение наиболее вероятных и достоверных геологических моделей месторождений;
- разработка и 'реализация технологии подсчета и дифференциации запасов газа по качеству коллектора (объемный методой) с опорой на оценку точности параметров в процессе последовательного подсчета запасов по сквааинам и вероятностной оценкой величины запасов;
- создание системы информационного обеспечивания-и АСА для решения задач промысловой геологии и разработки с их внедрением в АСУ ТП Pit производственных объединений, по добыче газа.
. Методы -решения-поотавленных задач. При проведении исследований использовались первичные, геологические, петрофизические и геофизические материалы концерна "Тюленьгеология", iff0 "Союз-газгеофизика" треста "Севергазгеофизика", ПО "Надыыгазпром", ПО "Уренгойгазпром!' и.Ямбурггаздобыча.-3 работе использован фактический материал по геологическим разрезам более 1500 разведочных, наблюдательных и-эксплуатационных скванин, положенный в основу банка.данных промыслово-геологической информации Тюмеп-НИИГипрогаза. Многие исследования выполнены автором совместно с сотрудниками ВНЙИЕАЗа (начиная с 1970 г.).
Основными методами исследований являются: системный подход; математическое моделирование- на ЭВМ;, анализ корреляций и регрес-: сий;-специальные литолого-стратиграфические и промыслово-геоло-гические методы.
- Научная новизна. В..результате исследований впервые для Западной Сибири решены.следующие проблемы:
1. Создана принципиальная-методологическая система - исследований-газового .(газоконденсатного) месторождения, в которой-выделены-четыре основных системы низшего-порядка: собственно геологическая- (продуктивная толща); проаыслово-геологичзская (залежь); геолого-гззогидродинамическая (залежь) и техническая система разработки. Произведено-функциональное, морфологическое и информационное описание трех первых систем. Определены их цели и задачи, поступающие на "вход" технической системы разработки, в виде единого, алгоритма. -
2. Разработана методика моделирования геологического строе-
ния залежей. Решены теоретические и практические вопросы анализа цикличности осадконакопления слоннопостроенных продуктивных Ю7.% на призере базовых месторождений: произведено расчленение и корреляция разрезов скважин, в результате чего созданы местные дробные лктоли о-сгратиграфические и промыслово-геологическиз модели - схемы систем "продуктивная толца - газовая залевь";ус-гановлена номенклатура л индексация дктодого-сгратиграфкческих 7. про^ызлово-геологических подразделений; предложен комплекс необходимых яитологичес.тах, палеогеографических, палеогеэиорфо-логических построений; реализована методика моделирования зон ■•.ациэлъного контроля геологической неоднородности и трассирования наиболее вероятных путей фильтрационных потоков газа и воды.
3. Создана принципиальная схема технологического процесса подсчета запасов газа с оценкой степени и качества изученности залежи.
Б газопромысловую геологию вводятся понятия о системе и структуре запасов газа. На этой основе: реализованы модели распределения запасов по качеству коллектора на разных уровнях структурной организации залежи, как объекта-системы на примере базовых месторождений; предложена универсальная система-классификация пород-коллекторов по их качеству, которая является развитием положений Ф.А.Требина и А.А.Ханияа на современном этапе.
5. Разработана технология информационного обеспечения для решения задач промысловой геологии и разработки. Создан банк дзкных, включающий информационные модели геологического разреза сибэлик в системе разрззоз скванин, скоррелированнах между со-Зо;; по сЗ"е\£й. В основе Ззнка данных - информационные оогы по Урелгоксксму, Я:-'бургскоау, Вынгзлуро'всному
хругй.: мьс?орЭ8дени?м.
6. Рззр^бэтани структура, проблемные алгоритмы, определены гре'озьнкя к прзд^озеаа АСа по реаенаю основных задач яромыоло-352 гейлигак ь рз-жае диалога на 3314 г им £С, АОЗТ, РС и Р
уз:;.
Пра-сгачос^я ценность работы. Практическая значимость защи-и.гешос рзком&ндациЯ заключается:
- ъ создании единой методологической системы построения геологических, лромыслово-геоло^ических а геолого-газогидродияами-ческих моделей реализация которой, я конечном итоге способство-
вала формированию научно-обоснованных решений для целенаправленного ведения процесса разработки базовых месторождений за счет оптимизации системы вскрытия разреза, своевременной корректировке режимов работы эксплуатационных скважин, уточнения запасов газа и объемов вторгшейся в залезь пластовой воды;
- в создании принципиальной схемы технологического процесса подсчета запасов газа с оценкой степени и качества изученности залежи, позволившей представлять на утверждение ЦКЗ и ГКЗ (1986-1992 г.г.) материалы с оценкой точности, надежности и достоверности подсчета запасов;
- в разработке и внедрении в практику технологии дифференциации запасов газа по качеству коллектора (на основе универсальной системы - классификации), обеспечившей совершенствование системы вскрытия разреза, контроль за его отработкой и перераспределением отборов газа между различными зонами месторождения по плоцади.
- в создании банка промыслово-геологической информации с программным комплексом специальных задач промысловой геологии и внедрением их в рамках АСУ ТП РМ в производственных объединениях по добыче газа, что в итоге приводит к повышению коэффициента газоотдачи и обеспечению запланированной подачи газа с высокой степенью надежности в течение всего периода разработки месторождения.
Апробация работы. Результаты выполненных исследований и основные положения диссертации изложены на конференциях, совещаниях и семинарах, научно-технических советах, различного уровня значимости: международного - 3 (УЩ Международный конгресс по стратиграфии и геологии карбоната, г. Москва, 1975 г. Международная выставка - Нефтегаз - 92, г. Москва, 1992 г.); Всесоюзного - II докладов ("X пленум Всесоюзной комиссии по изучению и ■ использованию глин АН СССР", г.Тюмень, 1973; "Гидродинамические исследования пластов и скважин газовых и газоконденсатных месторождений" г.Одесса, 1974 г.; "Тектоника нефтегазоносных областей Сибири и Дальнего Востока", г.Тюмень, 1975 г.; "АСУ технологическими процессами разработки месторождений", г. Москва, 1978 г.; "Ш годичная конференция Всесоюзного Минералогического общества АН СССР", г.Тюмень, 1982 г.; "Статистические методы, исследования функционирования сложных технических систем (Ка-
чество, надежность, эффективность), г. Москва, 1983.; "Системный аодход в геологии - теоретические и прикладные аспекты", г. Москва, 1986 г., 1989 г.) областного и.республиканского -докладов ("Пути совершенствования управления в.промышленности, строительстве и транспорте", г.Тюмень, 1974 г.: "Состояние и перспективы использования вычислительной техники в Тюменской области", г.Тюиень, 1976.; "Повышение эффективности инженерного труда в отраслях промышленности и строительства области", г.Тюмень, 1976 г.; "Проблемы улучшения использования математических методов и ЭВМ в народном хозяйстве области", г.Тюмень, 1982 г.; "Проблемы методики поиска, разведки и освоения нефтяных и газовых месторождений Якутской АССР", г.Якутск, 1983 г.; "Требинс-кие чтения", г.Тюмень, 1984 г.; "Методология системного анализа проблем разработки нефтяных месторождений",. г.Пермь, 1985 г.: "Методология системного анализа проблем разработки нефтяных и газовых месторождений", г.Пермь, (1986-1991 г.г.); концерна "Газпром" - 6 докладов (НТС секции "Повышение эффективности геолого-разведочных работ и'геофизических методов исследования скважин", г.Надым, 1982 г.; г.Ашхабад, 1984 г.; г.Шебелинка, 1986 г.; г.Н.Уренгой, 1989 г.).
Всего опубликовано 35 работ. По теме диссертационного научного доклада использовано 66 публикаций, в тон числе две монографии, десять обзоров и одно авторское свидетельство. Диссертационная работа является итогом. 25-летних исследований, проведенным автором на газовых месторождениях Тюменского Севера.
Автор на протяжении многих лет работал под руководством профессоров В.И.Ермакова, Л.Ф.Дементьева, Ц.Т.Шмыгли, которые оказали решающее воздействие на формирование научных интересов и методологии исследований диссертанта.
Работа выполнена в ТюменНИИГипрогазе и ВШШГАЗе. Автор приносит глубокую благодарность коллективам геологических лабораторий, сотрудникам других лабораторий институтов, коллегам и ученикам за большую помощь в проведении работ и подготовки диссертации.
Искреннюю признательность автор выражает профессору Г.А.Зотову, Ю.Н.Васильеву, М.Я.Зыкину, А.А.Плотникову, Л.С.Темину, А.С.Гацолаеву, Е.М.Нанивскому, О.М.Ермилову, профессору В.Г. Каналвну, Н.С.Кирсановой, профессору Н.Р.Ковальчуку, 6
А.Н.Лапердину, А.Я.Малыхшну, В.Н.Маслову, В.В.Масленникову, А.Е. Нелепченко, Г.И.Облекову, Г.П.Ставкину, Ю.Г.Тер-Саакяну, H.A. Туреикову, З.Д.Ханнанову, профессору Н.Ш.ХаЯрединову, профессору Ю.В.Щурубору, главным' геологам производственных объединений . А.И.Райкевичу, A.M. Свечникову, В.А.Туголукову, за помощь и советы по отдельным вопросам проведенных исследований.
I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В ГЕОЛОГИИ 36,11,14,16,22,31,33,35,41,45,46,49,53,66/.
В настоящее время уже не только отдельные исследователи в науке, технике, культуре и производстве рассматривают свою деятельность, как систему и анализируют ее системными методами. Приходится говорить о системном подходе, "системном движении" или даже о системном стиле мышления во всех областях человеческой деятельности. "Системное движение", как отмечается в нашей литературе, разделилось на основные направления: общая теория систем; системный подход; системный анализ; философское осмысление системности мира. Известными исследователями в этих направлениях за рубежом являются Л.Берталанфи, М.Д.Мвеарович, У.Р. Эшби и др., у нас в стране - А.Н. Аверьянов, А.К.Анохин, В.Г. -Афанасьев, И.В.Блауберг, Б.М.Кедров, В.П.Кузьмин, Т.И.Ойзерман, З.У.Оруджев, В.Н.Садовский, В.С.Тюхтин, А.И.Уемов, Ю.А.Урман-цев, А.Е.Фурман, А.П.Шептулин и др.
Теоретической основой системного подхода является.диалектический материализм. Системный подход естественным образом выводится из положения диалектического материализма о том, что все явления должны рассматриваться в их взаимообусловленности и взаимосвязи.
Системное познание и преобразование мира (А.Н.Аверьянов, 1985) предполагает: I) рассмотрение объекта деятельности (теоретической и практической) как системы, т.е. как отграниченного множества взаимодействующих элементов; 2) определение состава, структуры и организации элементов, обнаружение ведущих взаимодействий между ними; 3) выявление внешних связей системы и выделение из них главных; 4) определение функции системы и ее роли среди других систем; 5) анализ диалектики структуры и функции системы; 6) обнаружение на этой основе закономерностей и тенденций развития системы.
Таким образом, принципы системного познания и системный подход ориентируют на всестороннее исследование объекта или проблемы во всей полноте и во всех взаимосвязях. Они являются развитием положений и принципов диалектического материализма на современном уровне науки.
Геология не осталась в стороне от "системного движения".
Современный этап развития наук о Земле характеризуется, как традиционный комплексным подходом к изучении геологических объектов и процессов, гак и широким применением идей, методов и средств системного подхода и анализа. Проведение системного анализа - вершина процесса исследований. Это видно на примерах работ А.И.Айнемера, Н.Б.Вассоевича, О.А.Вотаха, Ю.А.Воронина, И.В.Высоцкого, А.Н.Дмитриевского, В.И.Драгунова, Э.А.Егано-ва, В.Ю.Забродина, А.Н.Истомина, А.Б.Каждана, Ю.А.Косыгина, Ю.Н.Карогодина, В.А.Кулындышева, М.В.Крутя, В.В.Меннера, C.B. Мейена, Э.Б.Мовшовича, И.И.Нестерова, М.В.Раца, Ю.С.Салина, A.A. Трофимука, И.П.Шарапова, Л.И.Четверикова и др. В области нефте-газопромысловой геологии широко известны работы Л.Ф.Дементьева, M.И.Ивановой, В.Г.Каналина, Э.М.Халимова, А.И.Холина, И.П.Чо-ловского, В.В.Шурубора, М.М.Элланского и др.
Нефтегазопромысловая геология, как наука занимает особое место среди других наук о Земле. С одной стороны, она является отраслью геолого-минералогических наук, с другой - непосредственно участвуют в. сфере производства обеспечивая результатами своих исследований проектирование, анализ разработки и управление процессом эксплуатации. В связи с этим! объектом промысловой геологии является залежь (специфическое, сложное геологическое тело), а модели структуры этого объекта - предметом науки. Изучение залежей преследует основную цель - создание полной модели их геологического строения, т.е. установление и описание их структуры. Модель геологического строения залети, возникающая, как реализация прикладной функции науки, служит основой для решения практических задач промысловой геологии и разработки.
Первое применение идей системного подхода при изучении месторождений Тюменского Севера относится-к I975-IÖ80 г.г. В связи с ускоренными темпами Освоения месторождений Медвежье, Уренгойское, Ямбургское и др., которые имеют много общих закономерностей в строении сеноманеких залежей, возникла проблема создания принципиальной схемы исследования (моделирования) базового месторождения (залежи) в виде единого алгоритма при постановке, теоретическом обосновании и практической реализации основных проблем газопромысловой геологии. Поиски единой методологической основы привели к мысли о необходимости использования системного подхода.
Как известно, системный подход - есть специальная методология исследования объектов, представленных системами. Ими могут быть: породно-слоевая ассоциация (ПА), продуктивная толща или залехь, звдачи и проблемы газопромысловой геологии, автоматизированных комплекс по решению задач на ЭШ, а так же сама газопромысловая геология, как наука.
Рассмотрим обоснование необходимости применения системного к этим объектам. Исследование объекта, как системы предполагает, по крайней мере, установление наличия: целостности,, элементов (частей), определенной структуры, иерархичности, генезиса я упорядоченности во времени. С другой стороны, сама система выступает, как объект исследования, познавательная конструкция и инструмент исследования. Далее, система может быть описана о трех точек зрения (кдк отражение ее различных свойств): функциональной, морфологической и информационной. В этой связи создание принципиальной схемы исследований газовой залежи понимается нами, как создание методологической системы. В этой-системе выделяется несколько систем ниааего порядка:.собственно геоло-. гическая (ГС), промыслово-геологичеокая (ПГС), техническая.(ТС), информационного обеспечения (ВС) и построения моделей (АСМ). В рамках ТС выделяется газогидродинамическая (фильтрационная) система (ФС), которая изучается непосредственно на-стыке "наук газопромысловой геологии и разработки". Первые две системы определяют поведение третьей во времени. И, наконец, залежи газа или месторождения, технология их разработки, комплекс технических сооружений (скважин, шлейфов, установок комплексной подготовки газа) можно рассматривать (по Л.Ф. Дементьеву) как геолого-технический комплекс (ГТК). При атом очевидно, что процесс функционирования ГТК заключается в перестройке структуры всех систем.
Большинству специалистов уже понятно, что повышение степени соответствия систем разработки особенностям геологического строения залежей связано с отысканием способов, как эффективного описэния и изучения геологической неоднородности, так и использования полученных результатов в технологических расчетах и в построении сложных фильтрационных моделей процесса разработки с применение современных ЭВМ. Отсюда возникает проблема неизбежности подхода к залежам газа, как к сложным системам, состоящим из целого ряда подсистем (систем) более низкого уровня (2
структурной организации. Уровни систем определяются природой геологического объекта (естественные уровни), а также целями и задачами исследований на основе промыслово-геологических, газогидродинамических, технологических и экономических критериев.
Выделение систем различных видов производится в соответствии с принципом специализации. В качестве ГС рассматривается продуктивная толща (комплекс продуктивных отложений) на основе главного принципа специализации - цикличности процесса осадко-накопления. Залежь газа изучается в ранках ПГС и ФС.° Главный принцип специализации ПГС - оптимальность расчленения на условные геологические тела, с .учетом промысловых.данных, дифференциации запасов по качеству коллектора и т.д.). ФС - система фильтрационных потоков газа, на которую при упруговодонапорном режиме накладывается система процесса обводнения. Принципиально, важно, что все три системы имеют согласованные между собой структурные уровни, причем каждый уровень ПГС характеризуется своими отличительными особенностями фильтрации газа и воды в рамках ФС.
U.A.Косыгин выделяет три типа систем в геологии и соответственно группы задач: статическое (СС), динамическое (ДС) и ретроспективные (PC). Мы рассматриваем собственно ГС со всех трех позиций, ПГС и ФС только в свете решения статических и динамических задач. PC занимает особое положение, так как выводятся полностью из результатов исследования СС и ДС. Это модели,не имеющие оригиналов. Ретроспективные задачи заключаются- в реконструкциях фациальных условий, ландшафтов прошлого и т.д. Сказанное является еще одним доказательством в пользу выделения собственно ГС со своим Другом задач, функционально связанных с задачами ПГС и ФС.
Существование трех систем дает возможность четко формулировать задачи, определять конкретную роль и место каждой из них. по отношению к другим системам или уровняй их структурной организации, выбирать и разрабатывать соответствующие геологические, промыслово-геологические и математические методы, необходимые для их решения.
Рассмотрим 'принципиальную схему методологической системы моделирования базового месторождения. На рис. I показана некоторая исходная геологическая система, например, продуктивная толща Уренгойского или Ямбургского месторождения, ¿¡десь должны
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ К ШС. I
® ©
в
©
- статическая система предметной области
- статическая система аналогий
- динамическая система аналогий
- ретроспективная система
- статическая геологическая система
- статическая промыслово-геологическая система
- статическая и динамическая подсистемы технической системы разработки месторождения
- прогнозные модели геологической, промыслово-геоло-гической и технической систем
- литолого-стратиграфическая и промыслово-геологическая модели-схемы строения продуктивных отложений (залежи)
- модели с нулевой размерность»: набор средних значений основных промыслово-геологических параметров
- одномерные модели: геологический разрез единичной скважины, геологический профиль, сводный геолого-статистический разрез группы скважин. Бее они имеют распределенные значения параметров по ординате
- двумерные модели: Комплекс геологических и промыс-лово-геологических карт или регулярных сеток, характеризующих пространственные закономерности размещения параметров на плоскости
- трехмерные модели: система плоских, двумерных моделей с сопряжением сеточных областей по вертикали (мощности) залежи
- проыыслово-геодогические модели для решения задач разработки (без построения фильтрационных моделей)
П? модели технической системы, созданные на основе соответствующих моделей промыслово-геологической системы
- Корреляция признаков разной специализации при наличии обратной связи
- сравнения по аналогии
- построение ретроспективных моделей по принципу 'актуализма
- практические реализации моделей (задач)
решаться вопросы исследования вещественного состава пород, структуры геологического разреза и генезиса отложений. Специальный комплекс методов; системно-структурного анализа (СА) породно-слоевых ассоциаций (ПА), фациально-циклического анализа временных рядов, разработанный автором для изучения цикличности тер-ригенных отло;.;ений, позволяет объективно установить внутреннюю структуру толщи в координатах геологического пространства и времени, знание которой необходимо для построения различных моделей в рааках ГС и ПГС. Система связана корреляционными соотношениями со статической системой предметной области - Сп0 (продуктивная толад сеноманских отложений Севера Западной Сибири), из которой поступают необходимые сведения регионального характера. Она также связана со статической системой аналогий - Са (сходные по строению уолщи) и динамической системой аналогий -Да (современные процессы осадконакоплония). Таким образом, создается реконструкции генетического типа (модели фациальных ус-лойий, на^еоландыафтов и т.д.). В результате анализа и синтеза информации перечисленных систем создаются прогнозные модели статической ГС: местная дробная литолого-стратиграфическая схема и необходимая геологическая графика.
Ьти данные поступают на вход статической ПГС. Используя модель-схему, как инструмент здесь решаются вопросы о модели-схеме залежи, номенклатуре и индексации пластов и пачек; структуре запасов и их дифференциации-по качеству коллектора; принимается решение о выборе концептуальной модели для построения фильтрационной (расчетной) модели разработки залежи и т.д. Информация для исследований поступает из систем Сп0,Са,Да,Р через системы Ср и Сп, однако, ее основной объем получается в рамках ИС за счет машинной обработки материалов ГИС. На выходе системы строится, как минимум шесть типов прогнозных моделей, которые через динамическую ТС разработки месторождения связаны с фильтрационными моделями, расчетными схемами и практической реализацией.
Построение моделей и решение задач на современной уровне, требуют, как правило, наличия автоматизированного комплекса (АСУ), который включает информационно-поисковую систему (банк данных) и программные комплексы специальных задач промысловой геологии. Идея системного подхода реализуется здесь, в первую очередь, на получении информации, которая отвечала бы любому 16
из уровней структурной организации конкретного объекта - залежи.
. В работе формулируется пять основных принципов изучения геологического строения газовых и газоконденсагных месторождений: системности; аналогий; последовательных приближений; оптимальной экономической эффективности; необходимости использования современной вычислительной техники.
. Принцип системности может быть выведен, как следствие из закона системности общей теории систем, разрабатываемой Ю.А.Ур-манцевым - ОТО (У). Закон утверждает,, что любой объбкт есть объект - система ("ОС") и любой объект - система принадлежит хотя бы одной системе объектов одного и того же рода (" Ц - система"). Отсюда, любая.залежь ( в том числе сеноманская) есть объект - система и она принадлежит к системе залежей, сходных по условиям осадконакопления, тектонике, условиям формирования, особенностям геологического строения, структуре запасов и т.д. С более общих позиций залежь, как ?0С" принадлежит системе иерархических геологических систем, которая характеризуется рядом: минерал < порода -с пласт пачка с залежь (здесьонак включения, условие принадлежности). С позиций ОТС (У) можно попытаться сформулировать методологические требования к построению объектов-систем.
Следует представить исследуемый объект, как систему, т.е. как некоторую совокупность (единство) образованную первичными элементами плюс отношения единства, связи между ними плюс условия, которые ограничивают отношения единства (законы композиции). На этой основе выводятся целостные, неаддитивные, эмерджентные свойства объекта.
Построить систему'объектов данного рода, т.е. систему, как классификацию. Отсюда, требование изучать систему, как классификацию с обнаружением в ней полиморфизма и изоморфизма, симметрии и диссимметрии, отношений противоречия и непротиворечия, всех или части способов порождения подсистем. Решать практические задачи, в том числе прогнозные. Устанавливать связи между различными системами. Объяснять явления, а также находить и исправлять ошибки. Математизировать науку.
Все изложенное выше, естественно, относится и к построению моделей "ОС" и моделей "К - системы". Таким образом, возникают проблемы и задачи моделирования сложных систем на основе системного подхода ОТС (У) и общей теории моделирования (ОТЫ).
Принцип аналогии подразумевает, что сходство явлений может обусловливать сходство причин или генезиса. Эффективность принципа зависит от правомерности его применения и степени изученности объектов аналогии. Геологической модификацией принципа аналогии является принцип актуализма ( в широком понятии - сравнительно-исторический подход) и закон последовательности напластования. Используя принцип актуализма, мы переносим знание процессов современного осадконакопления на геологическое прошлое и строим ретроспективную модель, на основе, которой- происходит корректировка статической (прогнозной) модели, реализуемой в практичес- . ких работах. Следует подчеркнуть, что установление правильности выводов по аналогии должно обеспечиваться проверкой на уровне наблюдений. Принцип последовательных приближений определяется последовательностью,(стадийностью) процесса освоения месторождения: разведка - опытно-промышленная эксплуатация (ОПЗ) - разработка. Стадийность освоении приводит к этапности изучения геологического строения объекта от общего к частному. Таким образом, на каждом этапе (подсчет запасов, проект ОПЗ, проект разработки, коррективы проекта, пересчет запасов) создаются свои модели геологического строения местороидения, отвечающие целям и задачам калдого этапа и определяющиеся деятельностью проводимых наблюдений. эта деятельность зависит, в первую очередь, от количества, качества и распределения (связанного с плотностью и формой сети наблюдений) информации в объеме залежи.
Принцип оптимальной экономической эффективности выражается в необходимости получения наибольших результатов при минимальных затратах труда, времени и материальных средств. Результаты исследований в области промысловой геологии служат основой для подсчета и пересчета запасов, обоснования проектов разработки, анализа, контроля и управления процессом разработки. В "Основах законодательства Союза ССР и союзных республик о недрах" указано, что предприятия, организации и учреждения, осуществляющие геологическое изучение недр, обязаны обеспечивать: полноту изучения геологического строения недр, горнотехнических и других-условий разработки разведанных месторождений; достоверность определении количества и качества запасов; ведение работ по геологическому изучению недр методами и способами, исключающими неоправданные потери полезных ископаемых и снижение их качества.. Эти жесткие и конкретные требования выражают принцип максимальной 20
эффективности, который в нашей случае, приводит к обязательному выполнению условий полноты исследований при оптимальной сети разведочных, эксплуатационных и. наблюдательных скважин. Однако, на практике соблюдение их выполнения выступает в противоречие 1 со стремлением к экономии затрат труда, времени и материальных ресурсов. В борьбе противоположных начал и вырабатывается представление.об оптимальной (необходимой, и достаточной для решения задач) полноте исследований при изучении геологического строения объекта.
Принцип необходимости использования современной вычислительной техники может быть выеден, как.следствие; из предыдущих принципов. Он предполагает использование ЭВМ на всех уровнях, включая АСМ, автоматизированную систему .научных исследований (АСНИ) и АСУ ТП разработки месторождения.
2. МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ, ПРОШСЛОВО-ГЕОЛОШЧ ЕСКИХ И ГЕОЛОГО-ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ /1-3,6,11-13,14,16,22,31,33-35,38,41,42,44,45, 47,48,51,52,59,61,62,66/.
. В соответствии с принципом системности ОТС (У) строится Я - система из объектов - систем: ГС (продуктивная толща); ПГС и ФС (залежь). Построение систем предполагает построение различного вида моделей с помощью геологических, промыслово-ге-ологических, математических методов и ОТЫ.
Для первой системы характерно выделение естественных геологических тел и построение полноопределенного пространства.
Главным моментом в системном изучении продуктивной толщи отдельного месторождения надо считать создание местной дробно-ли-толого-стратиграфической схемы (модели)., которая в свою очередь, является инструментом для построения модели-схемы геологического строения залежи в рамках ПГС. В качестве принципа специализации ГС принимается принцип цикличности осадконакопления. Седимента-ционная цикличность или ритмичность изучалась в трех главных направлениях: вещественного состава пород, строения циклитов, структуры и генезиса отложений. Работы проводились с 197Q г. совместно с ВНШГАЗом (В.И.Ермаковым и др.). В основу расчленения и корреляции разрезов был положен системный подход с использованием принципа актуализма, геологических аналогий (разрезы-oüHaüötüm по р.Лене л районе г.Ьиганека, Западно-Сургутское, ОоАетслое и Ламонтовское но^тиные месторождения), фациально-циклачислого анализа, CAIlü и методов анализа временных рядов.
а üaciQiiiee ареыя остановлено, что продуктивные толщи газовых acei.opjiv«s.iaiü '¿¡ааенского Севера представляют сооой сложный кодекс криоравно-морских, мелководных отложе-¡¡и.; ь ьз4анви части разреза и охлолеиий приморской аллювиально-АСЛвтово». равнины в нилаи». части. Основной единицей являются цйклы первого порядка (элементарные цаклиты - ЗЛц) с толщинами ог.:оле.ш 15-30 и. ¿¿а начало цикла осадкокакопленвя принимаются кьочуно-алсьркюлыс отложения, о аа кровлю-алеврию-глинистые. "Холунш отлоленйй циклов второго порядка (мезоциклитов - ЛЦ) сос-'алгяаг 50-70 м. Общей чертой строения циклов любого порядка
является характер направленности изменения гранулометрии, проницаемости, пористости, газонасыценности и, связанных с ними, геофизических параметров. Особенность циклически построенных толц заключается в том, что в них присутствуют три составляющие: тренд, циклы и случайная компонента. С увеличением '¿олцин исследуемых разрезов возрастает вероятность выявления циклов и тренда, а с уменьшением толщин, как правило, возрастает роль случайной составляющей. «Шогоярусность или сложная цикличность продуктивных толщ обусловлена внутренней динамикой процесса осадконакопления й, в меньшей степени, колебательными тектоническими движениями (мезоциклиты).
Для целей моделирования в рамках ГС весьма информативны геологические корты среза продуктивной толщи на разных абсолютных отметках, а такае палеогеологические пробили, блок-диаграммы, палеогеографические и палеогеоморфодогические карты.
Информация, полученная на выходе ГС служит основой дан построения промыслово-геоло^ической модели-схемы отроении залежи и решения задач ПГС с учетом выявленных стратиграфией координат геологического времени и пространства. Главный принцип специализации ПГС - оптимизация выделения условных геологических тел. Он предполагает оптимальность расчленения геологического разреза в соответствии с распределением классов (типов) пород-коллекторов по их качеству (продуктивности) и корреляцию таких тел в объеме зале&и. На этой основе созданы модели-схемы строения залежей с номенклатурой и индексацией пластов и пачек. Они представляют собой системы слоинопостроенных продуктивных пачек, пластов-разделителей (экранов и мембран), прерывистых и неоднородных по площади й разрезу.
Анализ теоретических аспектов и практических построений моделей за последние 10-15 лет, в том числе и на уникальных месторождениях Тюменского Севера приводит к важному выводу о том, что выбор концептуальной фильтрационной модели, как основы для построения моделей СЗ и ФС, полностью определяется типом срое-ния залежи. Действительно, модель должна быть адекватна реальному объекту с точки зрения прогноза распределения давления, оценки движения пластовых вод и т.д.
В настоящее время известно три.типа модели (О.Ф.Андреев, К.С.Басниев, Л.Б.Беоман и др.): модель - I (залежь газодинамически едина), модель - 2 (залежь состоит из газодинамически
разобщенных между собой частей и линз), модель - 3 (залежь состоит из блоков-эксплуатационных горизонтов, разделенных прерывистыми перемычками из малопроницаемых пород). Таким образом, модель I соответствует залежи массивного типа, модель - 2 -пластового типа и модель - 3 отражает черты строения залежи пластового-массивного типа. Следовательно, основываясь на промыс-лово-геологической модели-схеме строения сеноманских залежей и их пластово-массивном типе имеет реальный смысл принять блочную модель в качестве концептуальной для решения задач в рамках ПГС и ФС.
Геолого-газодинамическая модель (ГДМ) - это математическая модель ФС пласта (залежи). Структура и свойства ее оцениваются промыслово-геологической моделью (ПГМ) и. математической (расчетной) схемой. Отсюда.следует важный вывод, что ПГМ должна иметь математическую основу (статистическую или детерминированную)» В.целом она определяется, как горно-геометрическая модель, учитывающая структуру залежи и неоднородность филирационно-емкостных свойств, которые обусловливают структуру фильтрационных потоков в процессе разработки. Математическую (расчетную) схему можно определить, как звано при переходе от содержательного (геологического) к формальному (математическому) описанию процесса функционирования модели (системы) существует много видов ПГМ, расчетных схем и ГДМ. Их удобно классифицировать, как нульмерные, одномерные, двумерные и трехмерные. К первым относятся наборы средних значений основных промыслово-геологических параметров, ко вторым - модели геологического разреза единичной скважины, геологические профили, сводные геолого-статистические разрезы и модели "средней" скважины. Все они имеют распределенные значения параметров по ординате (толще разреза). К третьим относятся геологические и промыслово-геологические карты и соответствующие им регулярные сетки, характеризующие пространственные закономерности размещения параметров на плоскости. Трехмерные модели - это системы горно-геометрических модедей (геологических профилей и комплекса карт, блок-диаграмм и т.д. отражающих блочную иодель-схему строения залежи. Расчетная схема и ГДМ представляют, в данном случае систему плоских, двумерных моделей с сопряжением сеточных областей по ординате.
Построение именно трехмерных моделей, наиболее полно отражающих структуру залежи, является весьма актуальной проблемой
при изучении слоинопостроенных газовых месторождений. Вполне очевидно, что работа над созданием трехмерной геологической модели должна начинаться с создания ее информационной модели под которой в первом приближении понимается каталог глубин залегания в разрезах скважин ЭЛЦ и МЦ (стратиграфическая модель), продуктивных пачек и пачек разделителей (промыслово-геологичес-кая модель). Таким образом, первый этап в построении трехмерной модели залежи тесно связан с проблемой расчленения и корреляции продуктивных отложений, так как прежде, чем моделировать, следует установить внутреннюю структуру залежи.
Данная проблема решается в такой последовательности: выделе-кие в разрезах скважин частей, синхронных по возрасту, и установление пространственных отношений продуктивных, малопродуктивных и непродуктивных пластов в объеме залежи. Заметим, что в настоящее время появился ряд работ, в которых предприняты попытки автоматизации процесса расчленения и корреляции. Однзко, сложность проблемы приводит к неоднозначности ее постановок, методов и решений в геологическом и практическом смысле, поэтому применительно к сеноманским отлокениям целесообразен подход, сочетающий геологические методы с математическими.
Суть методики расчленения и корреляции сложнопостроенных циклических разрезов, детально изложенной в раоотах автора /1,11, 22,66/ и учебнике Л.Ф.Дементьева (1983 г.) для студентов вузов, заключается в следующем:
1) анализ временных рядов геологических разрезов (кодированных по литологическим типам пород или. классам коллекторов), сглаженных серией формул Спенсера, Шеппарда или рядами Фурье, позволяет выделить в разрезе каждой скважины отложения мезоцик-лов (МЦ) и в их пределах - продуктивные пачки;
2) в пределах каждого ыезоциклита •фиксируется элементарные циклиты и пласты - коллекторов;
3) с помощью метода построения сводных геолого-статистических разрезов (ГСР) проводится их контроль и уточнение границ по каротажу и литологическим колонкам.
Машинная реализация методики осуществлена в ТюменНИИГипро-газе и внедрена в 10 ПО Нэдымгазпром, тресте "Севергазгеофизика" и ТатНИПИнефть. При построении ГСР предусмотрены четыре наиболее вероятные модели изменчивости толщин пропластков (тел): модель с фациальным замещением пропластков; модель с выклиниванием
прокластков; модель, предполагайся пропорциональное изменение •¿олчш; п^опластков; модель комбинированная, учитывающая эрозионные врезы. Ь зависимости от практических задач строятся ГСР трех типов: по распределению коллекторов и неколлекторов, классов коллекторов по их качеству и значениям проаыслово-геологических параметров по разрезу.
Второй этап построения трехмерной модели заключается в анализе, выборе и обосновании комплекса геологических и промыслово-гео-хогических параметров (общим числом до 5и), которые обеспечивают решении практически всех важных задач промысловой геологии. Далее производится расчет параметров для всех выделенных подразделений ь разрезах сквалин. На этой этапе заканчивается построение информационных моделей, как структурной основы для трехмерных моделей ГС, ПГСи ■¿>С.
«¡а-иилая реа..,;;?ации методики построения информационных моде-..с;; осуществлена ь ТюмешШГипрогаэе, а ее результаты внедрены л о л единениях по добыче газа.
заключительный этап - построение горно-геометричес-ж; аоде..ей и раочотиых. (математических) схем. Первые включают: различного рода 1:арты, схемы корреляции, сводные геологические ^азр^ьы, ГС?, геологические профили и блок-диаграммы. Их принципиальное оаличае от традиционной геологической графики - учет коллекторов на разных структурных уровнях организации оз.:с..;и. ./.одели к результаты решения практических задач внедрена 2 ::роизво„сгазнных объединениях.
й1:рие ^удоли представляют собой систему сеточных областей: структурно.: поверхности кровли залежи; поверхностей начального и текущего ГВК; структурных поверхностей кровли пачек коллекторов и пачек разделителей; полей газонасыщенности, пористости,, проницаемости, емкости; сеток отборов и давлений. Решение задач разработки осуществляется в ПО Уренгойгаздобыча, а также в Тю-менШйГипрогазе и его Уренгойском филиале (алгоритмы и программы В.П.Горохова, А.С.Гацолаева и Л.Н.Семеновой). Таким образом, реализуются концептуальные модели 1-3 на созданной автором информационной основе и горно-геометрических моделях.
2Ь
3. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАДАЧ МОДЕЛИРОВАНИЯ /4,7,8,10,18,22,24-29,32,38,39,49,50,56,57,66/
В период разработки сеноманскйх залежей основным массовым источником информации о фильтрационно-емкостных свойствах (ФЕС) пород-коллекторов являются результаты интерпретации материалов ГИС, так как керн из разрезов эксплуатационных скважин не отбирается, а данные интерпретации ГД5С, как правило, имеют .большие погрешности в определении параметров. В ТюменНИИГипрогазе (А.Н. Кирсанов, А.Е.Нелепченко, Н.А.Туренков, З.Д.Ханнзнов и др.) разработаны методики определения ФЕС на ЭВМ, учитывающие специфику геолого-геофизических условий разрабатываемых залежей и отличающиеся сравнительной простотой вкчисли5-е;.ы.01'0 олгогисма. Главная цель автора заключалась в разработке и создании информационного обеспечения для решения задач промысловой геологии и разработки. Постановка и выполнение такой задачи потребовали предварительного решения следующих вопросов /57.66/:
1) установление аналитических петрофизических зависимостей, получение уравнений регрессии типа "керн-керн", "керн-геофизика", "геофизика-керн" и исследование перехода от геофизических характеристик к коллекторским свойствам пласта;
2) создание алгоритмов оценки ФЕС на ЭВМ и их программная реализация;
3) создание алгоритмов оценки точности прогноза индивидуальных (по одному интерпретируемому интервалу) и средних значений параметров ФЕС;
. 4) эталонирование полученных результатов и оценка универсальности уравнений регрессии; -
5) создание информационной модели геологиче'ского разреза единичной скважины;
6) оценка точности основных параметров, необходимых для по-схр^оиия-моделей ПГС и ФС.
В настоящее время подробно изучены различные связи типа "керн-керн", "керн-геофизика", получены удовлетворительные аналитические зависимости между емкостными и петрофизическими -параметрами методами математического моделирования, предложены и апробированы разнообразные методики определения ФЕС газоносных коллекторов-(Б.О.Вендельштейн, В.Н.Дахнов, Р.А.Резванов, М.М.ЭлланскиЙ и др.)
Сеноманскае отложения изучались с этих позиций В.Х. Ахияровым, Г.С.Кузнецовым, Е.И.Леонтьевым, А.Я.Малыхшши,?.В.Масленнико-выы, Г.Ф.Пантелеевым, Н.С.Романовской, Ю.Г.Тер-Саакяном, Ф.З. Хафизовым и др. Автором используются типовые виды регрессий Кп = }■ (Ь Р0), ¿ЯЫь-МЬ рп) » а также методика выделения эффективных газонасыщенных '^толщин, принятые в Тюменьгеологии. Основное отличие заключается: в определении проницаемости - важнейшего промыслово-геологического параметра и ее видов; дается полный статистический анализ уравнений регрессии; оцениваются некоторые специальные параметры фильтрации и геологической неоднородности.
3 процессе работы над алгоритмами оценки ФЕС и созданием базы промыслово-геологической информации, возникают вопросы, которые можно объединить под большим названием оценки точности методики определения парамзтров или эталонироъания результатов о^ра^тки материалов ГЙС. Учет ошибок (погрешностей) измерения и определения параметров, т.е. ошибок первичной информации базировался на трех основных принципах; методах аналогии, теории ошибок измерений и математической статистики. Схема оценки точности любого параметра строилась в соответствии со схемой его определения. Расчет ошибок показывает, что индивидуальные значения геофизических и проныслово-геологических параметров имеют следуацие верхние пределы относительных погрешностей: Рп - 20; ?0 - 12; лп - 17; - 15; К„эф - 24; К„р - 30 %.
В связи с тем, что б настоящее время нет другой методики определения параметров по материалам ГИС для сеноманских отложений, которая имела бы оценку ..точности, возникла задача эталонирования полученных результатов: на ЭВМ, по палеткам (вручную) и лабораторным определениям керна (осредненных в однородных интервалах разреза, т.е. задача оценки сходимости, сравнения значений параметров, вычеслэнных разными методами. Она решалась в рамках дисперсионного и корреляционно-регрессивного анализа (методика и результаты изложены автором з проектной документации АСУ ТП Р1 Медвежье и Уренгой, ВНПО "Союзгазавтоматика"). Общий вывод о правомерности определения параметров по данной методике имеет вполне достаточное обоснование /57,63,66/.
Алгоритмы оценки 4ЕС составлены с учетом геолого^-физических особенностей отложений и системы "пласт-скважина" (характер проникновения фильтрата бурового раствора в пласт, толщина 26
пластов, различие в диаметрах скважин и т.д.)- В программах предусмотрено определение коллекторских свойств, как для полного комплекса БЭЗ, так и для сокращенного комплекса электрометрии, выполняемого в кустовых эксплуатационных скважинах. В каждом интерпретируемом интервале (пропластке) определяется порядка 10 параметров. Далее производится расчет средневзвешанных и суммарных значений параметров, в том числе эффективных и фазовых про-ницаемостей и т.д. Данные ззносятсп к& магнитный диск (МД), ленту (МЛ), или дискету, которые передаются в АСУ ТП Pii производственного объединения, как составная часть базы промыслово-гео-логической информации.
В настоящее время параметры определены для I2ICO пропластков Медвежьего месторождения (355 qkb.), 19500 пропластков Уренгойского месторождения (500 скв.), 9000 пропластков Ямбургского (180 скв.) и других месторождений. Материалы на ИЛ и дискетах внедрены в соответствующих организациях. По мере обработки данных базы постоянно пополняются.
Следует отметить, что секция промысловой геофизики НТС Мин-газпрома (г.Надым, октябрь, 1982 г.) придавая большое значение совершенствованию таких методик и повышению эффективности про-мыслово-геофизических-исследований при разработке месторождений Западной Сибири рассмотрела этот вопрос. В.частности, было отмечено: институтом.ТюыенННИГипрогзз для месторождений Медвежье и Уренгой (сеноман) разработаны методики оценки пористости, газонасыщенности, проницаемости и классификации пород по фильтраци-онно-емкостным свойствам; позволяющие проводить массовые определения параметров в разрезах эксплуатационных скважин в качестве исходных данных для контроля аа разработкой. В решении научно-технического Совета Мингазпрома секции "Повышение эффективности геологоразведочных работ и геофизических методов исследований скважин 11 (г.Ашхабад, ноябрь, 1984 г.) отмечено, что в последние годы обработка материалов ГИС начата на ЭВМ, что позволяет в значительной степени плвысить оперативность получения необходимых промыслово-геологических данных о залежи. Разработанные в МИНГе и ТюменНИИГипрогазе программы определения ФЕС на ЭВМ, учитывают специфику геолого-геофизических условий заленей газа и отличаются сравнительной простотой алгоритма. Методические подходы, реализованные применительно к сеноманским залежам Медвежьего и Уренгойского месторождений, в настоящее время
распространяются на сеноманские (Заполярное и Ямбургское месторождения) и нижнемеловые залежи Уренгоя.
Таким образом, методический подход ТюменНИИГипрогаза разработанный автором, в настоящее время принят в качестве базового при создании геолого-газодинамических моделей с использованием данных ГНС.
4. ТЕХНОЛОГИЯ ПОДСЧЕТА И ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ЗАПАСОВ ГАЗА ПО КАЧЕСТВУ ТЕРРИГЕННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ Л,21,23,26,36,38,40,47,53,55,56,59-64,66/.
Вопросы методики подсчета запасов газа в сеноаанских залежах, определения подсчетных параметров на современном уровне развития промысловой геофизики и петрофизики, обоснования кэте-горийности запасов, требований к разведке в связи с подсчетом нзшш широкое освещение в работах В.Х.Ахиярова, Н.Ф.Береснева, „1.Я.Зыкина, С.Ф.Панова, Г.Ф.Пантелеева, Н.С.Романовской, В.Н. Такканда, Г.В.Таукнянского, ¡О.П.Тихомирова, ¡О.Г.Тер-Саакяна, С,А.ФедорцовоЯ, Ф.З.Хафизова и др. Однако, до последнего времени оставались без должного внимания вопросы: оценка точности подсчетных параметров и величины запасов; учета геологической неоднородности при подсчете запасов, связанной со структурой заложи; дифференциации запасов по качеству коллектора; усовершенствования традиционного метода подсчета, решения задач подсчета на ЭВ1Л и др.
Автором обобщены основные недостатки традиционного объемного метода применительно к подсчету запасов пластово-масоивных (сено;:анских) и комплекса пластовых (неокомских) залежей Тюменского СеЕзра.
1. Сшибки аналогий, которые возникают при переносе оценок точности промыслово-геологических параметров с хорошо изученных заленей, на малоизученные. Эти ошибки можно определить, как ошибки экстраполяции.
2. Ошибки из-за неадекватности модели моделируемому объекту, К ним относятся, в первую очередь, ошибки усреднения параметров, приводящие к идеализации залежи, т.е. к упрощенному представлению о ее внутренней структуре или к ее полному отрицанию.
3. Ошибки геометризации, в результате которой мы получаем горно-геометрические модели формы и свойств залежи. Эти ошибки приводят
о
также к неадекватности модели и объекта.
4. Систематические ошибки, возникающие вследствие применения различных методик определения параметров.
5. Ошибки измерений и ошибки округления при расчетах, характеризующие Ючность определения каждого подсчетного параметра в отдельных точках. Они являются случайными и полностью устранены быть не могут.
6. Невозможность представления подсчета запасов, как процесса создания последовательного ряда моделей дифференцированного распределения запасов в объеме залежи, по блокам и различным сечениям зэлежи, зонам размещения УКПГ - эксплуатационным участкам, отдельным пластам, продуктивным пачкам и классам пород с различным качеством коллектора.-
7. При подсчете запасов обычным способом невозможен учет количества и качества информации в процессе ее последовательного поступления и, как следствие - невозможность расчета оптимального количества скважин, которое обеспечивало бы оценку запасов с заранее заданной точностью.
Изложенное выше приобретает особое значение на стадии анализа, контроля и управления разработкой месторождения. Например, оценка величины запасов газа (или объемов воды), содержащихся в коллекторах различного класса, необходима для решения и такой принципиально важной задачи, как оценка характеоа и степени обводнения залежи.
Автором /63,64,66/ создана принципиальная схема технологического процесса подсчета запасов с оценкой степени и качества .изученности залежи. Она применяется при решении системы проблем, главными из которых являются проблемы выбора эффективного варианта;
1) методики оценки ФЕС коллекторов по материалам ГИС;
2) информационной модели объекта-системы (информационной проыыслово-геологической модели залежи);
3) концептуальной модели залежи, которая определяете,, типом ее геологического строения (массивный, пласгово-массивный);
4) промыслово-геологической модели залежи исходя из условий случайного, случайно-зонального или закономерного изменения ее параметров, которые зависят от степени и качества изученности.
5) модели последовательного подсчета запасов газа и их дифференциации по качеству коллектора;
б) вида и мерности промыслово-геологической модели для построения геолого-газодикамической модели и расчетной схемы, соответствующей иерархическому уровню строения залеки.
Логическая схема технологического процесса имитационного моделирования подсчета запасов и оценки изученности залежи включает следующее:
1. Информационные промыслово-геологические модели залежи. Каждая из моделей, соответствующая определенной методике оценке ФЕС коллекторов по данным ГИС имеет варианты (файлы) от 3-4 (Выягапур) до 14 (Ямо'ург). Выбор модели осуществляется по специальной методике на основании закона системности ^.А.Урманцева в рамках обдой теории систем Урманцева /53,64/« ■
2.Блоки программ ЛС:,1 технологического процесса подсчета запасов л сервисные блоки программ контроля за изменением основных и специальных параметров зале»!. 1
3. Группа альтернатив-вариантов подсчета запасов (не менее трех не оолсс 10-12) в связи с принятой моделью залежи и степенью ео изученности. Варианты включают: площадное интегрирование удельных запасов; взвешивание параметров по эффективным га-зонасычоцаыи толщинам; взваливание подсчетных параметров по адъективному газонзеы^опному объему; интегральный метод Н.Р. ловалъчука и интегральный - 88 метод автора /56/; методы подсчета лри поио^и классификации пород по качеству коллектора; методы подсчета при поаоци геолого-статистических разрезов /31,66/.
4. Блок сравнения, анализа, выбора альтернатив, в том числе пр;: пойоци алгоритма тоораи теории нечетких множеств.
5. Оценка результ ;тов, в той числе, экспертами. Для сеноман-ских зале-ей установлен узкий и определенный интерва (-2-4 %) :;е_ду знач^никаи величины запасов, в котором находится решение в согласии с глазноь целью - точностью и достоверностью подсчета заласоь.
методы и результаты апробированы в ГлЗ при утверждении запасов Гиза по сени..;анслиа залз«ам Тюменского Севера (1987-1989 :■.). Технология рекомендована к использованию секцией нефти и газа Ы'С Гло Р* 1а.и5.19^2 г.
Достоверность подсчета запасов, как известно, зависит от степени изученности геологического строения, внутренней структуры залети. В свою очередь, степень изученности определяется
возможностью построения моделей (ГС, ПГС, ¿С), адекватных реальному объекту и позволяющих решать прямые и обратные задачи фильтрации газа и воды и т.д. Постановка этих задач на современном уровне приводит к необходимости постановки и решения задач по дифференциации запасов газа. Таким образом, как и в нефтепромысловой геологии, подсчет запасов - не только совокупность известных операций в соответствии с формулой объемного метода, но и система действий, направленных на изучение структуры зележи, на выявление отношений и связей между геологическими телами, состоящими из пород с определенными свойствами, з также на выяснение условий, ограничивающих эти связи. Принятие данного положения приводит к необходимости постановки и решэния задача дифференцирования запасов. По мнению автора, имеет саысл выделить з рамках ПГС (залезь) систему запасов. В это« случае структура запасов будет определяться отношениями и связями между геологическими телами, обладающими разным количеством и качеством запасов плюс условия (законы композиции), ограничивающие эти связи. Тогда дифференциация запасов - не что иное как выявление структуры системы запасов на разных иерархических уровнях геологического строения залежи.
Введение в разработку залежей о ухудшенными коллекторскк;.'и свойствами пластов, а-главное, с увеличенной неоднородностью, приводящей к существенной глинизации разреза (сеноианскгя ззлздь Ен-Яхинской площади Уренгойского месторождения) ставят дифференциацию запасов в ряд важнейших факторов, определяющих эффективность разработки месторождения. Таким образом, знания только, величины запасов,.содержащихся в залежи сегодня уже явно недостаточно. Нужна информация о структуре залегл а связанной с ней структуре запасов.
Дифференциация запасов предполагает решение, как минимум следующих задьч:
1) обоснозэнизнижних пределов параметров.коллекторов;
2) разработку классификации коллекторов по их качеству;
3) построение моделей дифференцированного распределения запасов по качеству коллектора на разных иерархически уровнях строения зелени.
При решении этих задач прежде всего -необходимо внести ясность в термшютгкв. Как известно, ■ коллекторами нефти и газа являются горные породы, обладающие способностью з^ездть эти
флюиды и отдавать их при разработке. Отсюда следует, что породы-коллекторы должны различаться между собой по их качеству. Таким образом, качество пород коллектора определяется, как совокупность свойств породы-коллектора,' обусловливающих ее избирательную способность вмещать жидкость или газ, пропускать их через себя (при наличии перепада давления) и отдавать их при разработке. Далее, свойства породы- коллектора - объективная особен- ' ность породы, которая проявляется в процессе ее изучения и эксплуатации. Показатель^качества - количественная характеристика свойств породы, составляющих ее качество, рассматриваемая применительно к., определенным условиям ее изучения и эксплуатации /47,56,59,62-64,66/.
До настоящего времени нет едиюго мнения о методике определения граничных свойств пород-коллекторов, а предлагаемые пределы изменяются в широком диапазоне. Наиболее обосновано определять нижние пределы Кпр и. Кп, используя данные мносительных проницаемостей, а также зависимости типа: КДр = \ (К0Е)»
1{пэ<Ь = } (Кпр)' Рп = | (КПР}» Кп = 1 СКпр) и т.д. При установ-ленйи граничных значений автором /47,59/ учитывались случайные ошибки оценок параметров при лабораторных исследованиях (породный иерархический уровень), ошибки оценок-никних пределов при интерпретации материалов Ш'С на ЭВМ (надпородный уровень) и разрешающая способность методов ГДК и ГД1С. Были поставлены также специальные машинные эксперименты по оценке количества запасов газа в интервале проницаемости 1-10 мД по сеноманской зале., и Ямбургского месторождения и Ен-Яхинской площади. В результате расчет, запасы определены в десятые и сотые доли процента от утвержденных в ГКЗ при удвоенной оценке точности подсчета 7-10 %.
Анализ литературных и авторских материалов позволил установить и описать три вида предельных (граничных) значений коллектора: абсолютный (физический) предел до I мД, нижний (относительный) или технологический предел до 10 мД и кондиционный или "экономический" предел более 10 мД. К настоящему времени для сеноманских отложений предложено несколько классификаций, однако, ни одна из них не получила общего практического применения. Их частный характер проявляется в том, что они, хотя и позволял выделить различные группы пород по величине одного или
нескольких параметров, но не имеют единства оснований подразделения и отсюда стабильности классификации как системы. Но существу это группирование, типизация или инвентаризация фактического материала при которых трудно обеспечить Логическое единство и устойчивость подразделений.
В основе предлагаемой универсальной классификации л^жит, описанная автором /47,¿4,66/ закономерность Требина-Ханина, т.е. зависимость мезду величинами полезное емкости и и.пр для
каждого класса коллекторов, выделяемых по гранулометрическому составу. Ф.А.Требиным и ¿иА.ланиньш, по-вили^ому, впервые был установлен важный универсальный вид связи для террт'енных пород, который имеет общее значение в геологии. На этот вид связи указывает также Хедли, Джозеф, Гриффите, Крамбейн, .¿.м.оллэнский и др. Таким образом, качество коллектора определяется, в перзую очередь, основными параметрами подсчета запасов и разраб >тки: КПЭф, Н^р и произведениями'этих величин на
Лри разработке классификации были использованы материалы анализа керна ЦЛ Главтюыеньгеологиц (А.В.Ежова, Н.А.Пих, Б.В. Топычканов, Т.А.Ястребова и др.), ЗапСибНИГНИ (С.И.Шшигин), БШ'&ГАЗа (Н.В.Савченко и др.), ТшенНййГипрогаза (л).Я.Калабин, А.Н.Кирсанов, А.Е.Нелепченко, З.Д.Ханнанов), результаты ГДК из работ Ш.К.Гергедавы и др., В,В.Уасленникова, Г.Ф. Пантелеева, О.Г.Тер-Саакяна, Н.С.Роыановской'и Н.А.Туренкова.
Подводя итог, отметим, что предлагаемая универсальная классификация сеноманских пород-коллекторов является развитием положений Ф.А.Треоина и А.А.Ханина на современном этапе:
1) рна отвечает требованиям, предъявленным к универсальной классификации и обладает свойствами системы;
2) имеет связь с геофизическими параметрами и поэтому характеристика классов строится на информации по выборкам залежам почти неограниченного объема;
3) уточняет границы некоторых классов и вводит новые;
4) устанавливает по керну преобладающий в классе литологи-ческий тип породы-коллектора с его полной характеристикой;
5) является инструментом для оперативного решения задач газопромысловой геологии на ЭВМ, так как лежит в основе всех информационных моделей.
Исходя из принципа последовательных приближений создаются
модели дифференцированного распределения запасов по качеству коллектора, отражающие этапность изучения геологического строешя залежи от общего к частному, отвечающие целям и задачам каждого этапа и определяющиеся детальностью проводимых наблюдений. На первом этапе обычно строится нульмерная модель в целом для залежи. Она характеризуется распределением запасов по классу коллектора и общей величиной запасов, лежащей ь пределах доверительного интервала с надежносгыз 95 Автором /56,59,66/ установлены следующие закономерности:
1) в залеаси Ен-йхинской площади 60 '-'¡о запасов приурочено к коллекторам с проницаемостью до 0,3 мкм^;
2) на Ямбургском месторождении к таким коллекторам приурочено 53 % запасов;
3) на Медвежьем и Уренгойском месторождении приурочено соот-ЕестЕённо 32 % и 42 % запасов.
. Заметим, что 0,3 мкм2 - предел (нижняя граница, установленного автором /47,64,66/ подкласса 3.2), ниже которого по данным ГДК газ в скважину не поступает, или поступает в незначительном количестве. Далее, можно прстроить одномерные модели, распределения количества и качества запасов в сечениях параллельных кроБле сеномзнз или поверхности ГВК. И, наконец, построить карты удельных запасов исходя из классов проницаемости коллекто-''. ра.
На послегую-дах этапах такие модели, в зависимости от поставленных целей к задач, могут быть построены для каждого подразделения (п&чка, пласт и т.д.) промыслово-геологической системы (залеки). Возможность их реализации обеспечена в настоящее время трехмерной геологической информационной моделью, внедренной в АСУ ТП PJ1 Иедвеиае, Уренгой,Ямбург/
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ " ПРО ЛУКИ ВНАЯ ТОЩА -ГАЗОВАЯ ЗАЛЖЬ". ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ /3,6,11,14,22,30-36,38, 41,45-48,51,52,54,56,58,59,62-64,66/.
Автором доказано, что главной целью в системном изучении-продуктивных отложений, являются построение местных'(для одной залежи) дробных литолого-стратиграфических схем (моделей), которые, в свою очередь, служат инструментом для построения 56
промыслово-геологических схем строения залежей. Вопросами лито-логического расчленения и корреляции сеноманских продуктивных отложений занимались: А.В.Ежова, Г.Н.Комардинкина, С.Г.Саркисян, Б.В.Топычканов,Т.А.Ястребова и др. Промыслово-геологическую направленность имеют работы Л.Б.Бермана, В.Б.Вельдера, С.В.Дю-калова, В.И.Ермакова, И.П.Иабрева, С.В.Мироновой, В.С.Неймана, Ю.Н.Селиванова, Л.С.Темина, Н.А.Туренкова, З.Д.Ханнанова, A.A. Шаля и-др.
Автором /6,31,41,44,62,66/ к настоящему времени созданы ли-толого-стратиграфические и проыыслово-геологические схемы для всех разрабатываемых сеноманских залежей. На рис.2 приведена принципиальная схема строения геологического разреза. Практическую ценность для его пониман-ия имеют следующие особенности: в основании каждого циклита или мезоцилита часто с эрозионным несогласием залегают высокопроницаемые песчаники или алевролиты, а в кровле - в разной степени флюидоупорные алеврито-глинистые породы; отсутствие сплошных разделов-экранов в пределах продуктивной толщи месторождения; линзовидное или шнурковое залегание базальных песчано-алевритовых тел, гранулометрический состав которых, как правило, не контролируется структурным планам; наличие своеобразных глинистых "целиков" и литологических "окон", которые обусловливают резкую неоднородность ФЕС пород в разрезе и по площади; положение в разрезе продуктивных пачек контролируется цикличностью седиментации; пачки характеризуются повышенной газодинамической сообщаомостью внутри себя и относительной изолированностью друг от друга; зональное, прерывистое распространение алеврито-глинистых пластов обеспечивает газодинамическую целостность сеноманских залежей. Таким образом, проиыслово-геологическая схема (модель) представляет собой газодинамическую единую систему двух (Вынгапур, Ен-Яха), трех - четырех, (Медвежье, Уренгой, Ямбург), слоннопостроенных продуктивных пачек и пластов- разделителей (экранов и мембран по Н.Н.Кирсанову), прерывистость которых обусловила нормирование в целом пластово-массивного (субмассивного по Л.С.Темину) резервуара! Индексация, номенклатура, качественные и количественные характеристики пород по CEC позволяют наглядно отобразить картину иерархического соподчинения отдельных ЬЛД, МЦ, пачек-коллекторов и пластов-разделителей (рис.2).
Построение моделей (ГМ, ПГМ, МСЗ) в системах "продуктивная
Принципиальная схема строения геологического разреза сеноманской продуктивной толщи
Система Отдел Ярус Мезо-циклит Элемен. циклит Пласт Пачка
ШЦ ЭЛЦЙСХ)
ЭЛД2(1) пкх I
ЭЛДЗ(1)
« РЭ аз а Щ2 ШЩ(2) пк2 2
я эе ЭЛЦ2(2) •пк2 3
о о МЦЗ ЭЛЦ2СЗ) ш3
о. и
ы К1 ЭЛЦ2(3) пк5 <;
РЧ о ЭЛЦЗ(З) гвк
МЦ4 авд(*) ПК^ 6
ЭЛЦ2С4) 7
ЭЛЦЗ(4)
Рис. 2
за
толща - газовая залежь" позволяет успешно решать практические задачи промысловой геологии при разработке месторождения: геологическое обоснование переноса проектных скважин и кустов в случае необходимости; совершенствование системы дифференцированного вскрытия разреза; дифференциация запасов на разных уровнях геологического строения объекта; оценка и прогноз количества внедрившейся воды с дифференциацией ее объемов по классам пород; геологический контроль за падением давления в процессе разработки и внедрением воды в залежь; построение геологических информационных моделей для создания расчетных схем и математических моделей процесса разработки.
Для решения задачи о переносе проектных скваиин и кустов производится анализ следующих геологических построений; структурной карты по кровле сеномана; карт общих и эффективных газонасыщенных толщин на уровне ГВК; схем корреляции и геологических профилей; литологических колонок и временных рядов параметров ФЕС по.разрезам скважин (на ЭВМ); блок-схем прогнозного строения геологических разрезов в районах проектного и рекомендуемого расположения скважин. Задача решалась для Ямбургского и Уренгойского (Ен-Яхинская площадь) месторождений /44,47,62,66/. При необходимости, как дополнение: строится ГСР (три вида - коллектор-неколлектор, классы пород, распределение параметров ФЕС); производится сравнение конкретных или прогнозных разрезов со сводным разрезом залежи - с оценкой параметров по классам пород; могут быть построены (на ЭВМ) имитационные модели геологических разрезов куста скважин на основе цепей Маркова (матрицы переходных вероятностей классов пород).
Задача о переносе скважин и расформировании кустов - частный случай задачи совершенствования дифференцированной системы вскрытия.разреза сеноманских залежей, предложенный ВНИИГАЗом (О.Ф.Андреев, Г.А.Зотов и др.) более 10 лет назад.
Разаработка системы вскрытия - проблема оптимизационного характера, поскольку-ее решения приходится выбирать из некоторой группы возможных решений с учетом определенных ограничений и условий, часто противоречащих друг другу. В развитии положений ВНИИГАЗа .автором сформулированы основные промыслово-геологичес-кие. задачи, а также перечень условий и ограничений, которые следует учитывать при реализации системы вскрытия на Янбургском
и др. месторождениях. При выделении объектов вскрытия принципиально важным считается учет дифференциации запасов по классам пород. Для этого, в сбою очередь, необходимо изучить распределение коллекторских свойств по площади и разрезу, а также макронеоднородность-прерывистость и расчлененность геологических тел. Данные условия справедливы в большей степени для месторождения в целом, зоны расположения скважин УКПГ, и в меньшей степени - для куста или одной скважины. Для последних следует проводить анализ геологических построений, аналогичных задаче "о переносе скважин".
Таким образом, задачи системы вскрытия приводят к задачам дифференциации запасов на разных уровнях строения залежи /62,64, 66/.
Использование при подсчете запасов статистики прямых аналогий средних значений Кп и Кг (сходное геологическое строение -сходные свойства - одинаковые запасы) в настоящее время неправомерно в силу особого своеобразия (уникальности) каждого из рассматриваемых месторождений. Основной упор сейчас должен делаться на адекватность модели изучаемому объекту, на соответствие модели количеству и качеству информации, необходимой для ее обеспечения. Каждому этапу (стадии) разработки месторождения должен соответствовать этап изучения структуры ГС, ПГС и СЗ, который' характеризуется повышением качества и детальности исследований на каждом иерархическом уровне. Построение нульмерных моделей дифференцированного распределения запасов в целом для залежи способствуют ответу на вопрос - какая часть запасов может остаться в недрах при существующих методах и технологии разработки, а построение карт плотностей удельных запасов по качеству коллектора (двумерная модель) дает представление о зонах размещения таких запасов по площади залежи.
Если принять верхнюю границу четвертого класса (Кпр < 0,1 мкм2) за предел возможно неизвлекаемых запасов, то на Ен-Яхин-ской площади они составят 30 # от всей величины запасов.
6 связи с небольшой высотой сеноманской залежи Ен-Яхинской площади дифференциация запасов по качеству коллектора была проведена на уровне циклитов. Общая величина запасов распределяется: ЗЛЦ1 (I) - 3? %, ЗЛЦ2 (I) - 27 ЭЛЦЗ (I) - 27 % Й ЭЛЦ1 (2) -9 %
Возможно неизвлекаемые запасы распределяются соответственно: 37-18-19-24 На уровне каждого циклита установлена своя
структура запасов. Анализ этих структур приводит к выводу об улучшении качества запасов сверху вниз по разрезу залежи. Количество запасов в коллекторах I и 2 класса (Кщ> 0,5 мкм2) распределено соответственно: 8,5-32-31-34 Таким образом, становится совершенно ясным, что структура запасов определяется особенностями структуры ГС и ПГС. Соответствующие построения, анализ и выводы сделаны и для других сеноманских залежей /47,56, 59,62/.
Особенности структур ГС, ПГС и СЗ приводят к мысли о необходимости дифференциации объемов внедрившейся воды в залежи при разработке месторождения. До сйх пор разработчики оперировали величиной общего количества воды, понятием довольно абстрактным. На основе предложенной технологии подсчета запасов был составлен алгоритм подсчета-количества объемов воды, который обладает достоинствами алгоритмов технологии: оценка точности каждого из подсчетных параметров в процессе'последовательного подсчета, определение числа сквазн для подсчета с заранее заданной точностью. В настоящее время для Уренгойского и Медвежьего месторождений построены нульмерные модели, позволяющие оценить общее количество внедрившейся воды и ее распределение в зависимости от проницаемости коллектора. Карты удельных объемов водонасы-щенных пород позволяют учесть характер и степень обводнения залежи по площади.
Задачи геологического контроля за-падением пластового давления в принципе сводятся к построению карт распределения удельных запасов в зависимости от качества коллектора (в целом для залежи или по продуктивным пачкам) и сравнению их с картами изобар. Анализ построений показал, что изобары контролируются изолиниями удельных запасов коллекторов с ^>0,5 мкм . Контроль за внедрением воды в залежь осуществляется на основе построения К8рт-.удельных водонасыщенных объемов с дифференциацией последних по проницаемости-коллектора и карт среза продуктивной толщи на уровне начального положения ГБК (и выше через каждые 10 м), построенных с учетом границ контуров выхода на срез цикли-тов, мезоциклитов, продуктивных пачек и распределения пород по литологическим типам и классам коллекторов. Анализ карт текущего положения ГВК и данных построений показывает, что продвижение воды происходит-, в первую очередь, по участкам размещения коллекторов с КЦр>0,5 мкм2 далее - с К^ от 0,3 до 0,5 мкм2.
Задачи построения геологических информационных моделей решены на уровне предложенной АСМ.. Технология построения реализована нами в проектной документации на АСУ ТП РМ Медвежье и Уренгой (ВНПО "Союзгазавтоматика").
6. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ / 4,9,10,18,19,23-25,27-29,36-41, 49-51,57-66/.
Построение моделей и решение задач на современном уровне требует, как правило, наличия автоматизированной системы моделирования (автоматизированного комплекса), который включает систему информационного обеспечения (банк или базу данных) и программный комплекс специальных задач промысловой геологии. Идея системного подхода реализуется здесь, в первую очередь, как объединение операций: по сбору, обработке и хранению данных; получению и обработке информации с фиксированным классом задач промысловой геологии. На выходе системы должны строиться модели, отвечающие любому из уровней иерархии геологического строения конкретной .залежи. Для этой'цели используются информационные модели (ИМ) геологического разреза единичной скважины и продуктивной толщи (залежи),
Первая модель состоит из пяти модулей: матрицы последовательностей значений промыслово-геологических параметров по разрезу скважины; значений параметров, осредненных в интервале перфорации и на всю вскрытую толщину; средних значений расчетных пара-иетров (для решения задач литологии и палеогеографии) в пределах циклитов и мезоциклитов; средних значений расчетных параметров (для решения задач промысловой геологии и разработки) в пределах продуктивных пачек.
ИМ залежи представляют собой систему геологических разрезов (ИМ единичных скважин), скоррелированных на основе литолого-стратиграфическгй схемы или сопоставленных на основе промыслово-геологической схемы между собой по площади залежи. С использованием данной модели строится блочная (двух- и трехмерная) фильтрационная модель процесса разработки.
При построении ИМ используются принципы: целенаправленности; полноты отображения; адекватности; временной последовательности;
модульности; простоты пользования; стандартизации и унификации; совместимости и непрерывного развития. Так, например, в соответствии с принципом полноты отображения на моделях фиксированы закономерности и особенности цикличности процесса осадконакоп-ления, следствием которых является изменчивость ФЕС пород, приводящая в свою очередь, к разнообразию качества коллектора по продуктивности. Принцип соответствия детальности модели (масштабу) исследования позволяет решать задачи на разных уровнях иерар хического строения объекта (залежи): горная порода с определенными ФЕС пласт различного класса коллектора по его качеству - циклит - мезоциклит - продуктивная пачка, пласт разделитель -залежь. /56,59,62/.
. ИМ составляет основу базы данных по одному месторождению. Они обеспечиваются программами записи, обработки, хранения, и выдачи информации. Базы данных объединяются в локальный банк данных ТюменНИИГипрогаза, в котором'функционируют базы данных технологических показателей разработки.
Проблемная часть автоматизированной системы моделирования (АСМ) обеспечивает, в первую очередь, обработку первичных данных, анализ и построение статистических моделей. Для этой цели служат блоки (модули): оценка статистических гипотез (в том числе проверка гипотез о законах распределения параметров на основе сопоставления эмпирических распределений с рядом теоретических распределений, которые применяются в нефтегазопромыс-ловой геологии); анализа и контроля количества поступающей информации; определения предельного объема полезной информации для оценки точности средних значений параметра на основе использования понятия энтропии, как меры степени геологической неоднородности пласта; оценки и.прогноза параметров по косвенным данным (корреляционно-регрессионный анализ двумерных и многомерных совокупностей); дисперсионного анализа; анализа временных рядов и т.д. Алгоритмы составлены под руководством и личном участии автора.
Для решения специальных задач служат блоки: детального расчленения и корреляции разрезов скважин; построения моделей ГСР (по принципу коллектор-неколлектор, по классам коллекторов, по распределению параметров); технологии подсчета запасов объемным методом (с оцейкой точности параметров и величины запасов, дифференциации запасов по качеству коллектора, степени и
качества изученности,залежи и т.д.); оценки и прогноз обводнения залежи объемным методом (с оценкой точности параметров и объема внедрившейся воды, дифференциации объемов водонасыщен-ности пород и т.д.); классификации пород-коллекторов по их качеству и т.д.
Автором определен состав, разработана структура, написаны в целом алгоритмы проблемной части системы и построения информационных моделей. АСМ входит в состав автоматизированной системы научных исследований (АСНИ) ТюменНШГипрогаза. На этой основе строятся ГШ и ФМ разработки залежей. Алгоритмы написаны В.П.Гороховым, А.С.Гацолаеаым,'Л.Н.Семеновой, Е.М.Нанивским, В.Н.Масловым, А.Н.Лапердиным, С.В.Колбиковым, Б.,11.Палатником, Ю.Н.Васильевым, Д.А.Пасько и др. Предусматривается не только решение прямой задачи - прогноз показателей разработки во времени и пространстве, но и обратной - корректировка промыслово-геологической модели по материалам истории эксплуатации залежи. На основе комплексных математических ГД51 Медвежьего, Уренгойского, Ямбургского и Вынгапуровского месторождений в настоящее время решаются вопросы распределения пластового давления по площади залежи, характера отрабдтки по разрезу, подсчета запасов и прогноза обводнения продуктивной толщи в процессе разработки. Материалы используются в коррективах к проектам разработки месторождений, применяются при выработке оптимальных управляющих решений в сложных геолого-технических системах /30,38, 41,47,54, 56-59,63,66/.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
В диссертационной работе, представленной в форме научного доклада, обобщены результаты метофлогических, статистических и промыслово- геологических исследований, выполненных автором и под его руководством и непосредственном участии в период 19671992 г.г. способствовавших созданию теоретических основ газопромысловой геологии и позволивших.реальность ее основные проблемы - создать полную картину геологического строения залежей, т.е. установить и описать их внутреннюю структуру.и дифференциацию запасов по качеству коллектора на основе системного подхода к построению моделей, с оценкой той степени детальности, которая необходима для совершенствования проектирования, анализа и эффективной разработки базовых месторождений отрасли.
1. Анализ современного состояния работ в исследуемой области показал, что имеющиеся традиционные геологические методы характеризуются значительной степенью субъективизма, невысокой надежностью, отсутствием системности и всегда требуют больших затрат труда и времени на реализацию.. Сущность концепций системного подхода при моделировании геологического строения залежей состоит в создании принципиальной методологической системы исследований типового месторождения (залежи) в виде единого комбинированного алгоритма. Эти концепции включают:
- выделение определяющих систем собственно геологической -продуктивная толща или комплекс.продуктивных отложений, про-ыыслово-геологической и технической системы разработки - залежь или месторождение;
- выделение системы информационного обеспечения и автоматизированной системы моделирования с учетом уровней строения систем " продуктивная толща - залежь углеводородов; .
- определение структуры систем, целей и задач функционирования, связей и отношений между системами и.внешней средой;
- формулировку и классификацию задач исследования систем на различных уровнях их структурной организации с позиций общей теории систем Ю.А.Урманцева;
- разработку методов решения этих задач.
2. Разработаны и сформулированы пять основных принципов изучения геологического строения залежей углеводородов; системности; аналогий; последовательных приближений; оптимальной экономической эффективности; необходимости использования современных ЭВМ на уровне АСМ.
3. На основе системного подхода решены теоретические и практические вопросы анализа цикличности осадконакопления слож-нопостроенных продуктивных толщ Медвежьего, Уренгойского и Ямбургского месторождения с использованием принципа актуализма, геологических аналогий, фациально-циклического анализа и методов анализа временных рядов, разработанных автором; произведено расчленение и корреляция разрезов скважин (более 1500 разрезов), в результате чего созданы местные дробные литолого-стратигра-фические и промыслово-геологические схемы - модели строения систем "продуктивная, толща - газовая залежь11.. Установлена номенклатура и индек'сация выделенных подразделений: элементарных циклитов, мезоциклитов, продуктивных пачек и пластов-разделителей
(экранов и мембран).
Предложена концептуальная модель-схема строения сеномаских залежей, представляющая целостную газодинамическую систему двух (Вынгапур, Ен-Яха), трех-четырех (Медвежье, Уренгой, Ям-бург) сложи опостроенных продуктивных пачек и пластов-разделителей, прерывистость и иерархичность строения которых характеризует пластово-массивный тип залежей.
Разработан единый комплекс необходимых геологических и промыслово-геологических построений .и осуществлено моделирование локальных зон фациального контроля геологической неоднородности и трассирования наиболее вероятных путей фильтрационных потоков газа и воды. На этой основе построены серии геологических, промыслово-геологических и геолого-газодинамических моделей (в одно-двух- и трехмерном измерении).
5. Создана, апробирована. в ГО Минэкологии РФ. я внедре-.
на в ПО Надымгазпром, Уренгойгазпром и Ямбурггаздобыча технология подсчета запасов объемйым методом с оценкой точности (случайные и систематические погрешности) подсчетных параметров и величины запасов в процессе последовательного подсчета, с дифференцированным распределением запаоов в соответствии с качеством коллектора.
В газопромысловую геологию вводятся понятия о системе и структуре запасов* На этой основе построены модели дифференциации запасов по качеству коллектора на различных уровнях строения залежи, как объекта-системы'(на примере Медвежьего, Уренгойского и Ямбургского месторождений).
6. Предложена универсальная система-классификация пород-коллекторов по их качеству, которая является развитием положений Ф.А.Требина и А.А.Ханина на современном этапе. Разработан и реализован машинный алгоритм построения классификации для каждой залежи, как инструмента для решения практических задач.
7. Разработан комплекс герлогических и промыслово-геологических моделей в системах "продуктивная толща-газовая залежь/, который аозволяет успешно решать практические задачи:
- геологическое обоснование корректировки местоположения проектных скважин и кустов;
- совершенствование системы дифференцированного вскрытия разреза;
- дифференциация запасов на разных уровнях геологического
строения залежей;
- оценка и прогноз количества внедрившейся воды с дифференциацией ее объемов по классам коллекторов;
- геологический контроль за падением давления в процессе разработки и внедрением воды в залежь;
- построение информационных геологических моделей для создания расчетных схем и математических моделей процесса разработки.
8. Впервые на основе системного подхода решены методические вопросы и разработана система информационного обеспечения с оценкой точности нараметров для реализации задач промысловой геологии и разработки. Созданы-информационные модели и базы данных геофизической и промыслово-геологической информации, включающие характеристики важнейших параметров на каждом уровне структурной организации объекта-залежи пропласток-пласт-пачка пластов циклит, мезоциклит - интервал перфорации - разрез -скважины в системе геологических разрезов скважин, скорре-лированных между собой по площади месторождения. Базы данных включают информацию по Медвежьему, Уренгойскому, Ямбургскому, ВынгапуровсКому и Заполярному месторождениям.
- 9. На основе системного подхода впервые разработаны структура , алгоритмы и АСМ по решению задач промысловой геологии в режиме диалога на ЭВМ типа ЕС,АСВТ, PC и PS ЭВМ.
10. Предложены информационные базы АСУ ТП разработки месторождений, позволяющие создать промыслово-геологические и газогидродинамические модели сеноманских залежей на основе которых решаются задачи эффективного управления-разработкой: минимизация потерь пластовой энергии, оптимальное распределение отборов газа по площади и разрезу, оценка и прогноз обводнения залежей в процессе эксплуатации. Основные положения методик и системный подход к объектам, (залежам), задачам, информационному обеспечению и ACI1 могут быть использованы при изучении геологического строения и моделирования залежей в других регионах страны.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
Изложенные в диссертации научные концепции моделирования геологического строения залежей на основе системного подхода, геологические, промыслово-геологические и геолог.о-газодинами-ческие модели залежей, методы получения информации о
фильтрационно-емкостшис свойствах залежей на разных уровнях структурной организации широко используются научно-исследовательскими и проектными институтами, газодобывающими предприятиями. Внедрение положений диссертационной работы в производство осуществлялось через проекты разработки месторождений, отчеты по подсчету запасов, технические и рабочие проекты АСУ ТП РЫ на базовых месторождениях отрасли: Медвежьем, Уренгое, Ямбургском и др.
Основные результаты вошли в работу "Технология подсчета и дифференциации запасов газа на разрабатываемых месторождениях Западной Сибири", апробированную на ЭТС ГКЗ Минэкологии РФ 18.05.92 г.; учебник и учебные пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности "Геология и разработка.нефтяных и газовых месторождений"; монографии для специалистов в области нефтегазопромысловой геологии и разработки месторождений углеводородов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Диссертационная работа /представленная в форме научного доклада, является теоретическим обобщением методических, статистических, геологических и промыслово-геологических исследований с целью создания научных концепций моделирования геологического строения залежей базовых месторождений отрасли на основе системного подхода, внедрение которых в практику позволило решить ряд важных задач ускоренного освоения и повышения эффективности разработки месторождений природного газа.
В диссертации защищаются следующие основные положения:
I. Методологическая система изучения месторождения (залежи), направленная на выработку стратегии для достижения основной цели: построение геологических, промыслово-геологических и геолого-газодинамических моделей. При этом, в качестве специализированной геологической системы рассматривается продуктивная толща (главный принцип специализации - цикличность процесса осадконаколления). Залежь изучается в рамках промыслово-геологи-ческой и .геолого-газодинамической системы. Структурные уровни организации этих систем определяются целями и задачами исследований на основе промыслово-геологических, технологических и экономических критериев (например, с учетом дифференциации
запасов по качеству коллектора, промысловых данных о работа отдельных частей разреза, схема вскрытия разреза и т.д.)« И, наконец, каждая из комплексных задач (например, подсчет запасов), решенная на ЭВ11, информационное обеспечение и АСМ, служат надежной основой для разработки АСНИ на уровне отраслевого интститута и АСУ ТП PJ производственного объединения.
2. Единый комплекс взаимоувязанных-методик, являющийся эффективным Средство» построения геологических и промыслово-геологических моделей базовых месторождений; расчленения и корреляции продуктивных отложений; создания местных литолого-стра-тиграфических и проыыслово-геологичесяих схем; моделирования „, зон фациального контроля геологической неоднородности; трассирования наиболее вероятных путей фильтрационных потоков для газа и воды; совершенствования системы вскрытия разреза; отработки частей залежи по площади и разрезу; промыслово-геологи-ческого прогноза характера и степени обводнения залежи и т.д.
3.Технология подсчета и дифференциации запасов газа по качеству коллекторав которая позволяет; строить модели распределения запасов по классам качества коллектора в любой заданной части объема залегв?;- оценивать точность каждого параметра в общей оценке погрешности подсчета запасов; находить критерии, определяйте состояние (степень и качество) изученности залежи; определять основные параметры управления процессом подсчета запасов, оценить их изменение (стабилизацию) в процессе изучения залежи и степень влияния на величину запасов и их дифференциацию; осуществлять постоянный контроль за количеством, качеством и достоверностью информации в процессе работы и прогнозировать количество скважин для подсчета запасов с заранее заданной точностью.
Система информационного обеспечения, предназначенная для решения задач промысловой геологии и разработки. Методологический подход к ее построению, принятый в качества базового при создании геолого-газодинамических моделей с. использованием данных ГЛС. включает: технологию оперативной обработки геолого-геофизической информации; алгоритмы оценки .точности измеренных и расчетных значений параметров; определение методов и средств контроля точности расчетных параметров, полученным по разным методикам; метода повышения точности первичной и вторичной (обобщающей) информации; алгоритмы управления качеством информации;
5. Типовая ACM, имеющая в своем составе базы данных геофизической и промыслово-геологической информации (Медвежье, Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Вынгапуровское месторождения), информационно-поисковую систему; проблемные алгоритмы и программы, которая позволяет создать надежную основу для решения задач на ЭВМ с высокими,экономическими показателями.
СПИСОК ШЧНЫл РАБОТ СОИСКАТЕЛЯ ПО ТШ ДИССЕРТАЦИИ
Научный доклад составлен по 66 печатным работам, опубликованным автором лично или в соавторстве, в том числе в двух книгах, десяти научно-технических обзорах и одном авторском свидетельстве.
1. Кирсанов А.Н. Применение временного тренд-анализа при расчленении и сопоставлении продуктивных отложений Пунгкнского и Медвежьего газовых месторождений.//Сб.Природный газ Сибири -Тр. ТФ.ВНИИГАЗ, вып.2, - Свердловск, 197I - с.41-51.
2. Кирсанов А.Н. О расчленении и сопоставлении продуктивных отложений Западно-Сибирской низменности с использованием некоторых методов математической статистики.//Сб. Проблемы разработки газовых и газоконденсатных месторождений Сибири (материалы I научно-технической конференции Тюменского филиала ВНИИГАЗа, октябрь, 1969) Тюмень, 197I, - с.12-16.
3. Горбенко Г.Л., Ермаков В.И., Макаров O.K., Кирсанов А.Н Некоторые особенности строения сеноманских отложении месторождения Медвежье.//Реф^сб.Геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений, вып.8, ВНИИЭгазпром, М., 1972 -
с.11-16.
1. Дементьев Л.Ф., Кирсанов А.Н., Шмидт В.П. Анализ геолого-промысловой информации при помощи информационных мер. // Природный газ Сибири. Сб.научн.тр.ТюменНИИГипрогаз, вып.5, -Тюмень, 1973, - с.20-23.
5. Бачурин А.К., Кирсанов А.Н., Масленников В.В. Влияние глинистых минералов на производительность газовых скважин ц Западной Сибири. //Материалы X пленума Всесоюзной комиссии по изучению и использованию глин АН СССР (октябрь, Тюмень, 1973), Тюмень, 1973, - с.31-35.
6. Кирсанов А.Н., Нелюбин В.В., Мусин М.Х. и др. Методы изучения продуктивных отложений крупнейших газовых месторождений Западной Сибири на стадии промышленной разведки.. //Геология нефти и газа, № 10, 1973, - с.1-7.
7. Лапердин А.Н., Яковлев В.М., Кирсанов А.Н. и др. Методика обработки на ЭВМ результатов исследования скважин на' нестационарный режимах фильтрации с оценкой их точности./Дез. докл. Всесоюз.семинара "Гидродинамические исследования пластов
и скважин газовых й газокоцденсатшх месторождений" (Одесса, октябрь 19-71). М., .1974, - с.23-21.
6. Кирсанов А.Н., Фролов E.S. Комплекс исследований действующих скважин для обеспечения функционирования газогидродинамической модели месторождения. /Дез. док л. всесоюз. семинара "Гидродинамические исследования пластов и скважин газовых и газо-конденсатных месторождений. (Одесса, октябрь 1974), id., 1974, -с.60-61.
9. Шешуков H.A., Тетерев И.Г., Шмулевич В.А., Кирсанов А.Н. Оперативный контроль и управление процессом разработки газовых месторождений Севера Тюменской области на базе ЭВМ.//Материалы областной научно-практической конференции "Дути, совершенствования управления в.промышленности, строительстве и на транспорте". Тюмень, 1971, - с.¿40-218.
10. Кирсанов А.Н., Дементьев Л.Ф., Яковлев В.М. Методы автоматизированной обработки прошслово-геологической информации, как составная часть пбдсистемы АСЛ1 - разработка газодобывающего предприятия. //Материалы областной научно-практической конференции "Пути совершенствования управления в промышленности, строительстве и на транспорте". Тюмень, 1974, ДСП.
11. Кирсанов А.Н. Методы расчленения и корреляции отложений циклически построенных нефтегазоносных толщ. /Дез.докл. -на Ж международном конгрессе по стратиграфии и геологии карбона, (сентябрь, 1975), Москва, 1975, - с.148-149.
12. Кирсанов А.Н., Яковлев В.М. Количественные методы расчленения и корреляции продуктивных отложений газовых месторождений Западной Сибири в связи с их разработкой. // Методы оптимизации и ЭВМ в геологии и разработке нефтяных и газовых месторождений. Сб.научн.тр.ТЫенск.индустр.института, вып.46, Тюмень, 1975, с.104-114.
1о. Черванев И.Г., Кирсанов А.Н. и др. Построение геометрических моделей крупных нефтегазоносных структур на примере Севера Западной Сибири. /Дез. док л. на всесоюз. совещании "Тектоника нефтегазоносных областей Сибири и Дальнего Востока" (IÖ-20 марта 1975, Темень), тр.ЗапСибНИГНИ, вып.95, Тюмень, 1975, ДСП.
14. Ермаков В.И., Кислов С.А., Кирсанов А.Н.; Косухин Л.Д. и др. Неоднородное строение продуктивной толщи верхнего мела
газовых месторождений Севера Тюменской области //Научно-техн. обзор: Геология и разведка газовых и газокойденсатных месторождений. - М., ВНИИЭгазпром, 1975, - 58 с.
15. Бачурин А.К., Кирсанов А.Н. О влиянии, глинистых минералов на емкостные и фильтрационные свойства пород-коллекторов газовых месторождений Западной Сибири. //Научно-техн.сб.: Проб- . лемы нефти и газа Тюмени". - Тюмень, 1975, вып.28.
16. Методика и результаты математического моделирования ископаемого рельефа на ЭВМ (на примере Медвежьего газового месторождения) /А.Н.Кирсанов, В.Л.Недочетов, А.Л.Петренко и др.// Палеогеоморфологические методы "при нефтегазопромысловых работах. Тр. ВНИГНИ, вып.170, М., 1975 - с.110-116.
17. К методике расчета средних значений пористобти для построения карт " " (на примере Медвежьего месторождения). /Ю.Я.Калабин, Г.В.Канов, А.Н.Кирсанов, Н.С.Кирсанова.//Геоло-гия, разработка и бурение газовых и газоконденсатных месторождений Сибири. Тр.ВНИИЭгазпром,вып.8, М., 1975 - с. 324-36.
18. Кирсанов А.Н., Шмулевич В.А. Использование условно-постоянных массивов геолого-промысловой информации в АСУ газодобывающего предприятия./Дезисы докладов научно-технической конференции "Состояние и перспективы использования вычислительной техники в Тюменской области" Тюмень, 1976, -с.34-35.
19. Методы автоматизированной обработки, промыслово-геоло-гаческой информации, как основная часть подсистемы АСУ разработкой месторождения (на примере ГДП Медвежье)./А.Н.Кирсанов, Л.Ф.Дементьев, А.Н.Лапердин и др. //Тезисы докладов научно-технической конференции "Состояние и перспективы, использования вычислительной техники в Тюменской области",- Тюмень, 1976 -
с.79-80.
20. Дементьев Л.Ф., Кирсанов А.Н., Лапердин А.Н. Некоторые пути повышения эффективности инженерного труда при обработке геолого-промысловой информации. //Тезисы докладов областной науч-но-практич.конференции "Повышение эффективности инженерного труда.в отраслях промышленности и строительства области". -Тюмень, 1976 - с.62-63.
21. Дементьев Л.Ф., Кирсанов А.Н., Лапердин А.Н. Результаты апробирования интегрального метода подсчета запасов газа. //& межвузовском тематич.сб.: Математические методы и ЭВМ в
геологии и разработке нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири, вып.50, Тюмень, 1976 - с.107-110.
22. Дементьев Л.Ф., Жданов М.А., Кирсанов А.Н. Применение математической статистики в нефтегазопромысловой геологии./М.: Недра, 1977 - 253 с.
ИЗ. Дементьев Л.Ф., Кирсанов А.Н., Муравьев B.I1. и др. Алгоритм оценки энтропии и связанные с ним промыслово-геологи-ческие задачи в подсистеме .АСУП - разработка газодобывающего предприятия. //Тр.Тюменского Гос.университета, вып.46. Математическое моделирование задач оптимального планирования и управления. Тюмень, 1977 - с.13-19.
<¡1. Бешенцева З.К., Кирсанов А.Н., Бухвалчв В.В. Оценка геолого-физических параметров по косвенным данным, как одна из задач корреляционно-регрессионного анализа двумерных совокупностей. /Др.Тюменского гос.университета, вып.46. Математическое моделирование задач оптимального планирования и управления. Тюмень, 1977 - с.128-137. '
25. Кирсанов А.Н., Яковлев В.М., Таушан В.Ю. Оценка геолого-физических и технологических параметров пласта на основе многомерного корреляционно-регрессионного анализа. //Тр.Тюменского гос.университета, вып.-16. Математическое моделирование задач оптимального планирования и управления. Тюмень, 1977, -с .130-111.
26. Дементьев Л.Ф., Кирсанов А.Н., Лапердин А.Н. Оценка точности определения геолого-промысл'овых и технологических параметров Медвежьего и Уренгойского газовых месторождений. /Ар. ич-та ВНИЮГазпром "Бурение, разработка и эксплуатация газовых и гаэоконденсатных месторовдений Сибири", вьш.1/10, М., 1978 -с.16-23.
27. Основные задачи автоматизированной обработки геолого-промысловой информации в А&' ТП разработки месторождения Медвежье./Бешенцева З.К., Кирсанов А.Н., Лапердин А.Н. и др.// Тезисы докл.Всес.семинара "АСУ технологическими процессами разработки месторождений", (13-17 ноября 1978 г.Москва), ВНИИЭГазпром, M.t I978, с.9-11.
20. Опыт создания информационной базы для решения задач АК ТАЗИРШГЕОЛОГИЬ" в АСУ ТП разработки месторозвдения Медвежье, /А.Н.Кирсанов, Н.С.Кирсанова, А.Н.Лапердин и др. //Тезисы докл.
Всес.семинара "АСУ технологическими процессами разработки месторождений" (13-17 ноября 197 г.Москва), ВНИИЗГазпром, М., I9V8 С.11-13.
29. Разработка автоматизированной системы обработки данных газопромысловой геологии. /Вешенцева З.К., Кирсанов А.Н., Ла-пердин А.Н. и др.//Тр.ин-та ВНИИЗГазпром, вып.1/11, IL , 1979-с.19-52.
30. Оценка времени безводной эксплуатации месторождения Медвежье. /П.Т.Шмыгля, В.Е.Карачинский, О.М.Ермилов, А.Н.Кирсанов и др. // Газовая промышленность, 1979, № 3 - с.22-25.
31. Методы изучения геологической неоднородности сеноманских продуктивных отложений газовых месторождений севера Западной Сибири. /В.И.Ермаков, А.Н.Кирсанов, А.А.Шаля и др. //0И. Серия: Геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений, ВНИИЗГазпром, вып.7, М., 1980, 48 с.
32. Статистическое исследование геологической неоднородности сеноманскпй залежи Уренгойского месторождения./А.Н.Кирсанов, Н.А.Туренков, З.К.Ольхова и др.//Тр.ин-та ВНИИЗГазпром, М., 1980, с.16-22. Вопросы освоения газовых и газоконденсатных месторождений Западной Сибири.
33. Кирсанов А.Н. Проблемы и задачи газопромысловой геологии сеноманских залежей. //Тр.ин-та ВНИИЗГазпром "Проблемы освоения газовых и газоконденсатных месторождений севера Тюменской области". М., 1981, - с.7-18.
34. Кирсанов А.Н., Ястребова Т.А. Анализ седиментационной цикличности сеноманских отложений газовых месторождений севера Западной Сибири. //В сб.тез. Ш годичной конф.. Тюменского отделения Всесоюзного Минералогического общества АН СССР, Зап.Сиб-НИГНИ, Тюмень, 1982, - с.9-10.
35. Кирсанов А.Н. О соотношении природных и промыслово-геологических условий системы "продуктивная толща - газовая залежь". //В сб.тез.Ш годичной конференции Тюменского отделения Всесоюзного Минералогического Общества АН СССР, ЗапСибНИГНИ, Тюмень, 1982, - с.71-73.
36. Кирсанов А.Н. Автоматизированный подсчет запасов газа с дифференцированным распределением их в объеме залежи и оценкой точности параметров. //Сб.тез.докл. Ш научно-технической конфер. "Проблемы улучшения и использования математич.методов
и ЭВМ в народном хозяйстве области С27-¿¡8 сентября, 1982 г) Тюмень, 1982, - с.61-63.
37. Кирсанов H.H., Кирсанов А.Н., Малыхин А.Я. Построение информационно-поисковой системы для решения задач газопромысловой геологии нижнемеловых отложений Уренгойского месторождения. //В сб.тез. Ш научно-технической конференции "Проблемы улучшения использования математических методов'и ЭВМ в народном хозяйстве области"^ (27-28 сентября 1982 г), Тюмень,
1982 г - с.29-31.
38. Автоматизированный комплекс информационно-математического обеспечения для решения задач промысловой геологии и разработки газовых месторождений Западной Сибири. /А.Н.Кирсанов, Е.М.Нанивский, H.A.Туренков и др. //ОИ, Газовая промышленность, серия: Геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений, ВНШЭГазпром, вып.З, М., 1982, 43 с.
39. Кирсанов А.Н., Туренков H.A. Доклад "Статистические методы обработки и анализа' информации о функционировании геолого-технических комплексов Медвежьего и Уренгойского газовых месторождений. /Дез.докл,Всесоюзного научно-практического семинара: Статистические методы исследования функционирования сложных технических систем (качество, надежность, эффективность) 24-26 мая 1983, М., 1983 - с.142-144.
40. Кирсанов-А.Н. Методика подсчета запасов газа на ЭВМ в сложнопостроенных терригенных ,и карбонатных толщах. //В сб. тез. докладов научно-практической конференции "Проблемы методиж поиска, разведки и освоения нефтяных и газовых месторождений Якутской АССР" Якутск, Якутский филиал СО АНСССР, 1983,
часть П - с.91-93.
41. Системный подход к созданию reoлого-газодинамических моделей. /Л.Ф.Дементьев. , H.A.Туренков, А.Н.Кирсанов и др.
// Обз.информ. Серия: Геология и разведка газовых и.газоконденсатных месторождений. ВНИИЭГазпром, М., 1984, 44 с.
42. Кирсанов А.Н. Иерархические уровни систем "продуктивг-ная толща - газовая залежь" и принципы выделения элементов. //Б сб.тез.докладов семинара "Методология системного анализа проблем разработки нефтяных месторождений (27-28 ноября 1985 г, Пермь).
43. Статистический анализ размеров глинистых и проницае-
мых пропластков в разрезах эксплуатационных скважин Медвежьего месторождения. /О.М.Ермилов, А.Н.Кирсанов, Н.А.Туренков и др.// Экспресс-информация. Сер.геология, бурение и разработка газовых и морских нефтяных месторождений, вып.4, M., 1985 г.
41. Дюкалов C.B., Кирсанов А.Н. Стратотипические разрезы сеноманской продуктивной толщи Уренгойского месторождения. //В сб.тр.: Формирование, поиски и разведка месторождений газоконденсатов и газов сложного состава. ВНИИГАЗ, M., 1985, -с. 207-213.
15. Кирсанов А.Н. Теория и практическая реализация системного подхода при моделировании геологического строения газовых залежей. //В сб.тез.докл. П Всесоюзной конференции "Системный подход в геологии" (теоретические и прикладные аспекты) часть II, i., 1986, - с.389-390.
16. Кирсанов А.Н., Тер-Саакян Ю.Г. Системный подход к процессу обводнения газовых залежей Тюменского Севера. //В сб. тез.докл. семинара "Методология системного анализа проблем разработки нефтяных и газовых месторождений" (13-11 ноября, Пермь, 1986), г.Пермь, - с.12-14.
17. Дюкалов C.B., Кирсанов А.Н., Маслов В.Н. Геолого-промыс-ловке аспекты разработки сеноманских газовых залежей Западной Сибири //Обэ.инфбрм.Сер.Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений, вып.II, М., ВНЙИЭГазпром,
1986, 39 с.
48. Дюкалов C.B., Кирсанов А.Н. Опыт расчленения и корреляции сеноманских разрезов газовых месторождений Западной Сибири. //В сб.Геологическое моделирование газовых месторождений НПО Союзгазтехнология, M., 1986 г - с.13-54.
49. Кирсанов А.Н. Системный подход к информационному обеспечению задач промысловой геологии газовых месторождений. //В сб.тез.докл. семинара "Методсдогия системного анализа проблем разработки нефтяных и газовых месторождений" (12-13 ноября, 1987 г.Пермь) с. 18-20.
50. Кирсанов А.Н., Лапердин А.Н., Облеков Г.И. и др. Информационное обеспечение системы контроля за обводнением месторождения Медвежье.//Сб.тез.докл.семинара "Методология системного анализа проблем разработки нефтяных и газовых месторождений" (12-13 ноября, 198?, Пермь) с.17-18.
51. Кирсанов А.Ц. Выбор геолого-газодинамической модели процесса разработки газовой залежи. //В сб.тез.докл.семинара ".Методология системного анализа проблем разработки нефтяных и газовых месторождений" С15—16 ноября 1988 г, Пермь), с.28-^9.
52. Кирсанов А.Н., Облеков Г.И., Тер-Саакян Ю.Г. Связь уровней строения залежей с иерархией геолого-газодинашческих моделей. //В сб.тез.докл.семинара "Методология системного анализа проблем разработки нефтяных и газовых месторождений" (15-16 ноября 1988 г, г.Пермь), с.25-26.
53. Кирсанов А.Н., Адлер В.В. Закон системности Ю.А.Урман-цева в задачах промысловой геологии. //В сб.тез.докл. III Всесоюзной конференции "Системный подход в геологии (теоретические и прикладные аспекты), часть I, М., 1989, с.126-127.
51. Облеков Г.И., Тер-Саакян Ю.Г., Кирсанов А.Н. Метод оценки вероятности работы пласта в скважину. //В кн.: Петрофизи-ческое обеспечение подсчета, запасов нефти и газа - Тр.ЗапСиб-НИГНИ, Тюмень 1989 - с.85-90. ■
55. Кирсанов А.Н., Семухин М.В., Адлер В.В. Подсчет запасов газа с использованием теории нечетных множеств. //В кн.: Петрофпзическое обеспечение подсчета запасов нефти и газа -Тр. Зап.СибНИГНИ, Тюмень, 1989, - с.96-105.
56. Информационные модели - основа баз данных АСл ТП раз- • работки сеноманских залежей Уренгойско-Ямбургского газопромыслового региона. /А.Н.Кирсанов, А.С.Гацолаев, Л.Н.Семенова и др.// Обз.информ.Сер. Автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности, вып.8, ¡,1., ВНИИЭГазпром, 1989, 33 с.
57. Кирсанов А.Н., Лапердин А.Н., Нелепченко-А.Е. Методология оперативной обработки геолого-геофизической информации при проектировании и разработке газовых месторождений. //Обз. информ. Сер.: Разработка и эксплуатация газовых и газоконден-сатных месторождений, вып. 1, М.: ВНИИЭГазпром, 1989, 16 с.
58. Тер-Саакян Ю.Г., Ермилов О.М., Калинин А.В., Кирсанов А.Н, Нанивский Е.М., Облеков Г.И., Заварыкин А.Г. Способ выделения газоотдающих интервалов. Авт.свид. на изобретение № 1625224. Заявка № 1696637 от 14.01.1989 г. 4
59. Опыт первых лет разработки сеноманской залежи Ямбург-ского месторождения. /А.Н.Кирсанов, А.С.Гацолаев, Г.П.Ставкин и др. //Обз.информ., Сер.: Разработка и эксплуатация газовых и
газоконденсатных месторождений. 1.1.: ВНИИЭГазпром, 1990, ¿3 с.
60. Кирсанов А.Н. Технология подсчета запасов, как непрерывно-прерывистая последовательность операций для выявления элементов и. структуры системы газовая залежь. //В сб.тез.докл. семинара: "Методология системного анализа проблем разработки нефтяных-и газовых месторождений" (22-23 мая 1991 г, г.Пермь), с.15-17.
61. Имитационное моделирование в непрерывно-прерывистом процессе исследования геологического строения залежи, проектировании, анализа и управления разработкой месторождения. /А.Н.Кирсанов, А.С.Гацолаев, Г.И.Облеков и др.//В сб.тез.докл. семинара "Методология системного анализа проблем разработки нефтяных и газовых месторождений" (22-23 мая 1991 г, г.Пермь), с.32-33.
62. Промыслово-геологический анализ разработки сеноман-ских залежей газа Тюменской области. /А.Н.Кирсанов, Г.И.Облеков, Ю.Г.Тер-Саакян и др. //Обзор информ., Сер. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений, М.: ВНИИЭГазпром, 1991, 54 с.
63. Кирсанов А.Н. Технология подсчета и дифференциации запасов газа на разрабатываемых месторождениях Западной Сибири. //Обз.информ., Сер. Геологик и разведка газовых и газоконденсатных месторовдений, М.:. ВНИИЭГазпром, 1991, 49 с.
64. Технология подсчёта и дифференциации запасов газа. /А.Н.Кирсанов, Г;И.0блеков, Ю.Г.Тер-Саакян и др.//Газовая промышленность - Нефтяное хозяйство, 1992, № 5, специальный номер, посвященный международной выставке Нефтегаз - 92, с.61-63.
65. Технология исследования прискважинной области пласта электрическими зондами. /А.К.Малыхин, А.И.Демьяновский, Т.А.Нохрина, И.Н.Головачева, А.Н.Кирсанов, И.Е.Якимов.//Газовая промышленность - Нефтяное хозяйство, 1992, № 5, специальный номер, посвященный международной выставке Нефтегаз - 92, с.66-67.
66. Промыслово-геологическое обеспечение систем добычи газа. /А.И.Гриценко, А.Н.Дмитриевский, О.М.Ермилов, А.Н.Кирсанов и др. - М.: Недра, 1992, - 368 с.
Соискатель
Заказ IIJ05 Подписано к печати 1Т.06 1993 г.
Тираж - 120 экз. Ф-т: 84x106/32 Объем:и уч.изд.лист
Отпечатано на ротапринте ВНИИГАЗа по адресу:
I427I7, Московская область, Ленинский район, пос.Развилка,
ВНИИГАЗ
-
Кирсанов, Александр Николаевич
-
доктора геол.-минер. наук
-
Москва, 1993
-
ВАК 04.00.17
- Разработка и исследование методов и технологий освоения трудноизвлекаемых запасов газа
- Совершенствование методов обоснования рациональных режимов эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин
- Совершенствование разработки газовых месторождений севера Западной Сибири на основе системного анализа геолого-промысловой информации
- Дифференциация разреза сеноманских отложений севера Западной Сибири в связи с разведкой, подсчетом запасов и разработкой залежей углеводородов
- Методы повышения эффективности процесса добычи газа на средних по запасам месторождениях
