Технология систематизации геолого-геофизической информации для цифрового геологического моделирования крупных длительно разрабатываемых месторождений УВ

Юканова, Елена Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Технология систематизации геолого-геофизической информации для цифрового геологического моделирования крупных длительно разрабатываемых месторождений УВ
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Технология систематизации геолого-геофизической информации для цифрового геологического моделирования крупных длительно разрабатываемых месторождений УВ"

ьо

На правах рукописи УДК-550.8.028

ЮКАНОВА ЕЛЕНА АНАТОЛЬЕВНА

ТЕХНОЛОГИЯ СИСТЕМАТИЗАЦИИ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ЦИФРОВОГО ГЕОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ КРУПНЫХ ДЛИТЕЛЬНО РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УВ

Специальность 25.00.10. - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009

003461852

Работа выполнена на кафедре ядерно-радиометрических методов и геофизической информации Российского государственного геологоразведочного университета и в ОАО «Центральная геофизическая экспедиция»

Научный руководитель:

Доктор физико-математических наук, Никитин Алексей Алексеевич

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук Поляков Евгений Евгеньевич Кандидат технических наук Алтухов Евгений Евгеньевич

Ведущее предприятие:

Институт проблем нефти и газа РАН

Защита состоится «12» марта 2009 г. в 15 часов на заседании Диссертационного совета Д.212.121.07 в Российском Государственном Геологоразведочном Университете им. Серго Орджоникидзе по адресу 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23, РГГРУ. ауд. 6-38.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Российского Государственного Геологоразведочного Университета.

Автореферат разослан "12" февраля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор

АД. Каринский

Общая характеристика работы Актуальность темы. Одним из реальных источников восполнения сырьевой базы, обеспечивающей стабилизацию добычи, может являться пересмотр в сторону увеличения извлекаемых запасов уже открытых и введенных в разработку месторождений. В свою очередь одним из основных направлений повышения качества проектирования, контроля за разработкой является составление проектных документов на основе постоянно действующих геолого-технологнческих моделей. Современные геолого-технологические модели строятся на базе всей совокупности имеющихся геолого-геофизических данных, включая сейсморазведку, ГИС и промысловую информацию. Такие модели позволяют в динамике отслеживать выработку запасов углеводородов, эффективнее прогнозировать добычу УВ, точнее моделировать геолого-технологические мероприятия, которые повышают конечную нефтеотдачу и обосновывают наиболее рациональные и экономически эффективные варианты разработки. Геолого-технологическое моделирование особенно актуально для месторождений, находящихся в длительной разработке.

Разработка месторождений в настоящее время ведется на основе трехмерных геолого-технологических моделей, которые являются неотъемлемой частью проектных документов. Систематизация и управление данными при создании и мониторинге современных цифровых моделей на месторождениях с количеством скважин более 2300, многопластовых месторождений с длительной историей разработки является сложной задачей. Для уникальных крупных месторождений решение этой задачи осложняется рядом проблем, как правило, не возникающих при моделировании небольших месторождений. Это в первую очередь:

• Начало изучения и эксплуатация крупнейших, уникальных месторождений приурочено к далекому прошлому, ко времени, когда цифрового вида аналоговых данных, компьютеризации, автоматической обработки геолого-геофизической информации не было в принципе или этот процесс начинал только зарождаться.

• Проблемы перевода аналогового геолого-геофизического материала, в том числе и картографического, в цифровой вид.

• Проблема сбора геолого-геофизических данных из различных источников, их взаимное согласование, формирование первоначальных информационных массивов, увязка фонда скважин с данными ГИС, инклинометрии, с вторичным вскрытием объектов, вертикального сейсмического профилирования (ВСП) и сейсмокаротажа (СК), сейсмическими структурными поверхностями, промысловыми данными и т. п.

• Проблема контроля и постоянного обновления информации.

• Хранение промежуточной информации и всех изменений, сделанных по ходу выполнения проекте по подсчету запасов, а также восстановление изменений.

• Проблема хранения большого объема геолого-геофизических данных в едином информационном пространстве.

• Проблемы учета влияния «человеческого фактора», в силу участия большого количества исполнителей.

• Проблема неформализованного этапа сбора данных для уникальных и многопластовых месторождений.

• Проблема совмещения управления данными с точки зрения их формализации в соответствующие методики и технологии, а также менеджмента выполнения проекта, знания о котором формализовать невозможно.

Поскольку в настоящее время разработка месторождений ведется на основе трехмерных геолого-технологических моделей, формирование и управление потоками геофизической, геологической, технологической и промысловой информации при создании геолого-технологических моделей крупных месторождений является весьма актуальным.

Без создания четкой структуры взаимодействия всех информационных потоков геолого-геофизических данных, объем которых значителен, особенно для крупных длительно разрабатываемых месторождений, построение и мониторинг геолого-технологических моделей в принципе не возможен.

Систематизация и организация четкого взаимодействия информации, необходимой для создания геолого-технологических моделей, и ведения на их основе разработки месторождений, особенно уникальных, может обеспечить решение научной задачи - детального прослеживания закономерностей распределения нефтегазоносности с целью выявления недоразведанных ресурсов и определения их потенциальных возможностей для увеличения темпов роста в нефтяной промышленности и стимулирования инвестиций в разработку. В связи с этим тема диссертации представляется актуальной.

Цель диссертационной работы. Организация системы взаимодействия информационными потоками геофизических, геологических и промысловых данных при создании цифровых моделей крупных месторождений нефти и газа для повышения достоверности моделирования и подсчета запасов. На основе созданной системы проведен анализ распределения нефтегазоносности на примере региона Самотлорского месторождения.

Основные задачи исследований.

• Обобщение и классификация геолого-геофизической и промысловой информации, используемой при моделировании месторождений.

• Анализ существующих многопользовательских, корпоративных БД, используемых в крупных нефтяных компаниях.

• Создание методики для формирования системы управления информационными потоками reo лого-геофизических данных.

• Организация системы формирования и управления информацией при построении и мониторинге геолого-фильтрационных моделей крупных нефтегазовых месторождений.

• Промышленное опробование разработанной системы и проведение анализа распределения нефтегазоносности на территории деятельности крупнейших нефтяных компаний на примере региона Самотлорского месторождения.

Научим новизна.

• Разработан системный подход к организации всего спектра геолого-геофизических данных при изучении нефтегазовых месторождений, заключающийся в систематизации и управлении данными, включающими результаты трехмерной сейсморазведки, геофизических исследований скважин, а также трудно формализуемые базы знаний специалистов и в использовании современных программно-аппаратных средств, что позволяет повысить эффективность изучения и разработки месторождений

• Созданная технология систематизации и предложенные способы контроля исходных геолого-геофизических данных, результатов их интерпретации обеспечивают повышение достоверности информации на различных стадиях изучения месторождений.

• Разработаны критерии оптимизации и верификации информационных потоков геолого-геофизических данных, заключающиеся в постоянном контроле качества информации на различных этапах моделирования, для их технологичного использования на крупных длительно разрабатываемых месторождениях,

Практическая ценность.

• Созданная система управления геолого-геофизической и промысловой информацией при построении и мониторинге геолого-фильтрационных моделей уникальных многопластовых нефтегазовых месторождений позволяет эффективно работать с данными, уменьшает количество ошибок и итераций различных этапов моделирования, сокращает время выполнения проектов по подсчету запасов.

• Созданная система представляет собой комбинацию методик и технологий, обеспечивающих контроль и целостность всего процесса моделирования.

• Предложенные алгоритмы корректировки геолого-геофизической и промысловой информации, реализованные в отечественном программном комплексе «DV-GEO», обеспечивают повышение достоверности трехмерных цифровых геологических моделей.

• Проведено комплексное исследование распределения нефтегазоносности в регионе Самотлорского месторождения на основе разработанной системы управления информацией при

построении и мониторинге геолого-фильтрационных моделей уникальных многопластовых нефтегазовых месторождений.

• Выполненные исследования по обобщению информации крупных регионов могут быть использованы для выявления новых перспективных залежей УВ, оценки эффективности разработки залежей на смежных площадях со схожей структурой информации.

Защищаемые положения.

• Созданная методика организации всей совокупности исходных геолого-геофизических и промысловых данных, отличительной особенностью, которой является: большой объем информации; разнородность данных; принадлежность информации разным нефтяным компаниям, обеспечивает построение единой модели данных для дальнейшего изучения месторождений на основе цифрового моделирования.

• Разработанная технология систематизации, контроля геолого-геофизической и промысловой информации при выполнении подсчета запасов уникальных месторождений, включающая в себя: построение единой модели данных, управление большими потоками информации, контроль качества информации на различных этапах цифрового моделирования, использование современного отечественного программного комплекса DV-GEO, позволяет повысить эффективность исследований и обеспечить высокое качество подсчета запасов УВ с наименьшими затратами времени в достаточно короткие сроки.

• Проведенное обобщение результатов геологического изучения месторождений УВ на основе разработанной технологии систематизации геолого-геофизической информации позволило установить закономерности распределения нефтегазоносности в регионе Самотлорского месторождения.

Фактический материал и личный вклад. Использованы отчеты по подсчетам запасов и ТЭО КИН, выполненных ОАО «ЦГЭ» при непосредственном участии автора, ЗАО ТИНГ, ОАО «Томскнефть • ВНК», материалы Госбаланса нефти. С учетом проведенных исследований с использованием MS Access и программного комплекса «DV-GEO» при непосредственном участии автора и под его руководством определенных этапов в ОАО «ЦГЭ» были выполнены работы по построению и мониторингу геологических моделей для подсчета запасов УВ уникальных многопластовых нефтегазовых месторождений: Самотлорского, Мегионского, Мыхпайского, Советского, Красноленинского.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на конференциях: научно-практической конференции «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО», Ханты-Мансийск. 2001 г.; научно-практической конференции «Геомодель-2002». Геленджик 2002г.; научно-практической конференции «Современные проблемы геофизики», Москва 2005 г.; 34-ой

международной конференции "Современные информационные технологии в нефтяной и газовой промышленности", Мальта 2005г.

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Объем работы - 152 страницы текста, 52 рисунка, 5 таблиц. Список литературы содержит 59 наименований.

Благодарности. Диссертационная работа выполнена за 2004-2008гг. в период работы в ОАО «ЦГЭ», а также учебы в аспирантуре Российского государственного геологоразведочного университета. Основной объем работы выполнен в ОАО «ЦГЭ», где соискатель работает в Отделении Геоинформационных технологий - заместителем начальника отделения по информационным базам данных.

Автор выражает благодарность начальнику ОАО «ЦГЭ» и научному руководителю работ по разработке программного комплекса «БУ-ОЕО» д.т.н. Кашику А.С., научному руководителю д.ф-,м.н._Ниюггину А.А., заместителю генерального директора ОАО «ЦГЭ» Билибину С.И. и начальнику Отделения Геоинформационных технологий профессору Дьяконовой Т.Ф. за участие и поддержку.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе «Характеристика набора данных, способы контроля исходных, промежуточных и конечных результатов» приводится описание месторождений Самотлорского региона, фактическое состояние типов и видов геолого-геофизической и промысловой информации, описываются проблемы сбора информации, ее первичного анализа, начиная с полноты и заканчивая качеством первичной информации, возможности систематизации на этапе первичной обработки информации при формирования баз данных проектов для последующего геологического и гидродинамического моделирования.

К настоящему времени на территории Ханты-Мансийского автономного округа - Югра -накоплен огромный опыт поиска, разведки, прогнозирования залежей углеводородов, требующий тщательного изучения и обобщения. ХМАО - один из стратегических регионов страны, в котором добывается около 60% всей российской нефти. Основным нефтедобывающим районом на территории Югры на протяжении многих лет является регион Самотлорского месторождения. Добычу нефти и газа на этой территории осуществляют вертикально интегрированные нефтяные компании. Наиболее крупные из них: ТНК-ВР, Славнефть, Томскнефть. Большинство месторождений нефти распределенного фонда недр на территории ХМАО переходят или находятся в завершающей стадии разработки.

В главе дается характеристика данных одного отдельно взятого крупного месторождения. Показывается разнородность данных по группе месторождений в силу их принадлежности разным компаниям, в силу разности подходов к изучению, в силу закрытости корпоративной информации, хотя все месторождения практически являются частью одного большого месторождения. Рассматриваемые месторождения уникальны с точки зрения величины начальных геологических запасов нефти, имеют время промышленного освоения более 25 лет, имеют географическую близость к самому крупному месторождению нефти в Западно-Сибирской НТО - Самотлоре кому месторождению.

Отмечаются проблемы, связанные с одним изучаемым месторождением. Если включить в анализ несколько соседних месторождений, то сложность в систематизации и анализе информации возрастает многократно не только из-за увеличения объема информации, но в первую очередь из-за разнородности этой информации. Разнородность изучаемых данных, в первую очередь, связана с тем, что месторождения, как правило, принадлежат разным компаниям, изучение месторождений этих компаний на протяжении жизни месторождения проводилось различными научными коллективами локально, без систематизации и обобщения по соседним площадям, в силу наличия на месторождении в достаточной степени собственного материала. Несмотря на большое количество собственных данных, привлечение информации по месторождениям региона может повлиять на степень изученности отдельного месторождения, сколько бы много информации на нем не скопилось за длительный срок его жизни.

Практически у каждой нефтяной компании существует свой научный центр, в котором собраны высококвалифицированные специалисты, которые могут решать задачи моделирования и проектирования. Но задачи, как правило, решаются локально, например, на построенной секторной модели части продуктивного объекта для проведения конкретного геолого-технологического мероприятия, То есть, решаются чисто производственные задачи, например, куда бурить скважины. На современном этапе развития информационных технологий существуют интегрированные многопользовательские и корпоративные БД, используемые в крупных нефтяных компаниях: Баспро, IRAP RMS, PETREL, которые обеспечивают информационную поддержку процесса моделирования.

Программное обеспечение геолого-промыслового анализа и мониторинга разработки месторождений «Баспро» разработано для специалистов производственных служб и аналитических центров нефтяных компаний, которые хотят руководствоваться при принятии решений наиболее полной и достоверной информацией. Возможности «Баспро» позволяют решать задачи геолого-гидродинамического моделирования, но только в производственном режиме на конкретной секторной модели, поскольку для производственных нужд строить и хранить единую геолого-технологическую модель крупного месторождения по всем продуктивным пластам н

целесообразно, т.к. решаются локальные задачи пропюза и бурения скважин на конкретном выбранном специалистами участке работ.

IRAP RMS, PETREL — интегрированные модульные системы построения, анализа и сопровождения трехмерных адресных постоянно действующих геолого-технологических моделей месторождений. Пакеты имеют модульную структуру и соответствующую систему лицензирования. IRAP RMS, PETREL призваны решать практически все задачи при построении цифровых геолого-технологических моделей. Однако все эти задачи решаются уже на «вычищенной» информации, т.е. когда вся информация приведена к единым форматам, выверена на граничные значения, проверена детальная корреляция разрезов скважин, проведен анализ ВНК по всем продуктивным объектам и по сути остается только трехмерная интерполяция полей параметров. Также следует отметить, что опыт работы показывает, что использование комплекса IRAP RMS, PETREL при моделировании единых моделей гигантских месторождений имеет существенные ограничения:

• загрузка данных (данные ГИС, инклинометрия, корреляция, результаты обработки ГИС и т. д.) по более чем 17500 скважин практически невозможна или требует супер современной техники (кластеры), что делает процесс построения модели очень дорогостоящим*,

• осреднение скважинных данных до размеров ячеек сетки, более чем по 3000 скважин, практически невозможно,

• интерполяция скважинных данных в сетке, содержащей более 50 млн. ячеек, не проводится или занимает неоправданно большие затраты времени счета.

Впервые построение единой геологической модели уникального Самотлорского месторождения было проведено в ОАО «ЦГЭ» при непосредственном участии автора при выполнении подсчета запасов и уточненного проекта разработки месторождения. Поскольку современные программные комплексы имеют ограничения при работе с гигантскими месторождениями, то для своевременного выполнения работ по построению единой геологической модели Самотлорского месторождения был использован программный комплекс, разработанный в ОАО «ЦГЭ» • DV-Geo. Это позволило с минимальными затратами времени (менее 3 месяцев), технических средств (использование не кластерной технологии, а обычных персональных компьютеров) построить единую геологическую модель месторождения, которая легла в основу гидродинамической модели для расчетов ТЭО КИН.

Сбор данных. На этапе сбора данных приходится перерабатывать массу информации - во-первых, для составления фонда скважин, во-вторых, для привязки данных к фонду скважин и, в-третьих, для оценки полноты и качества данных и составления запросов на недостающие данные. Специально для этих целей разработаны и продолжают разрабатываться прикладные программы и методики, позволяющие быстро перерабатывать входные данные.

Большой объем геалого-геофизических данных. Проблема большого объема данных, хранящихся в едином информационном пространстве, не связана с трудностями физического размещения данных. Она является следствием дефицита времени на процессы анализа, подготовки, дополнения, обновления и корректировки такого большого количества информации. Анализ всей информации по проекту в основном нужен для оценки состояния всего проекта -сбор исходных данных, наличие готовой корреляции разрезов скважин, послойной обработки данных ГИС и т.д.

Качество данных. Проблема появления разного рода случайных ошибок напрямую связана с повышенным количеством итераций на разных этапах моделирования. Возрастает количество разного рода нетипичных ситуаций, требующих новых нестандартных решений. Повышение количества итераций (более трех) вызвано неизбежным появлением в ходе проекта новой информации, серьезно влияющей как на проект в целом, так и на утвержденные методики, используемые при построении геологической модели месторождения.

Из-за сбора информации совершенно разного качественного уровня необходимо наличие автоматической системы выявления «промахов» как одной из обязательных процедур БД. Основные методики, используемые при проверке данных, следующие: 1) - сопоставление данных из разных источников на этапе сбора, 2) - выполнение стандартных проверочных запросов перед передачей данных на следующий этап, 3) - выявление проблем при просмотре данных в графическом режиме, 4) - выявление не укладывающихся в общие закономерности данных на этапах расчета моделей в прикладных пакетах

Человеческий фактор. Большой объем и разносторонность используемой при моделировании информации объективно требует участия в информационном процессе специалистов разной квалификации и разного профессионального уровня. Это неизбежно приводит к повышению различного вида ошибок, связанных с «человеческим фактором». При организации работы с большим количеством видов информации и большим объемом самой информации по причине уникальности месторождений, необходимо иметь возможность контролировать случайные ошибки, вносимые в информационные потоки вследствие «человеческого фактора».

Обмен данными. Ситуация, когда надо в кратчайшие сроки переделать какой-то этап работ с учетом новой информации или по другой методике, достаточно типична, поэтому хранение промежуточных данных и информации о том, как и когда она была получена, - обязательное условие ведения проекта при построении цифровых моделей.

Естественно, что в такой ситуации, требуется разработка системы оперативного обмена данными между участниками проекта, обеспечивающая быструю передачу данных по всей технологической цепочке. По опыту моделирования таких крупных месторождений, как

Самотлорское и Красноленинское, стало очевидным, что информационная система должна обеспечивать возможность широкого ев использования на любом рабочем месте по всей цепочке технологического процесса построения геолого-фильтрационных моделей.

Организация и технология хранения информации.

Одним из самых важных моментов, позволяющих контролировать процесс моделирования, является организация хранения информации по проекту. Можно сформулировать несколько принципов, которые заложены в основу предлагаемой организации хранения информации:

• Структура хранения информации не зависит от объема материала по месторождению и должна сохраняться в стандартном виде, в соответствующих форматах.

• Структура базы MSAccess2000 имеет стандартные (ключевые) поля, обязательные для заполнения. При получении нестандартной информации структура может бьпъ расширена с обязательным сохранением ключевых полей.

• По всем видам информации в базы MSAccess2000 вносится запись на магнитном носителе на любое изменение данных (когда изменено и от кого пришли изменения).

• Обязательное хранение всех изменений информации до окончания выполнения проекта.

• Результирующая информация поступает на хранение только после принятия выполненной работы Заказчиком.

В процессе исследований нами был разработан стандарт на структуру выполняемых процедур. Стандарт состоит из трех частей:

1 - стандартные папки для хранения всех видов информации (HISTORY, INPUT, LOAD, OUT);

2 - базы MSAccess2000 для операционной системы (ОС) Windows 2000/ХР, используемые для обработки информации и хранения результатов обработки информации по этапам моделирования;

3 - база DV-GEO - рабочий проект, который включает в себя всю первичную информацию, информацию после конкретного этапа работ и результирующую информацию по проекту.

Первая часть • это физические места хранения информации на магнитном носителе (первичной, промежуточной и результирующей). Вторая часть - это непосредственно базы MSAccess2000, в которых производятся корректировки информации и через которые происходит централизованная передача информации в рабочие проекты DV-GEO на разных этапах моделирования, начиная с корреляции разрезов скважин, обработки данных, обоснования положения ГНК, ВНК и заканчивая непосредственно трехмерным моделированием. Третья часть -это рабочие проекты DV-GEO, включающие в себя первичную информацию, результирующую информацию конкретного этапа работ. Рабочих проектов может быть достаточно много, что связано не с большим количеством скважин, а с большим количеством подсчетных объектов. В результате создается один общий проект DV-GEO с обобщающей целостной информацией, который потом «размножается», т.е. копируется по исполнителям для выполнения различных

этапов моделирования. Создание единой трехмерной модели Самотлорского месторождения происходило одновременно в 12 проектах DV-GEO. Единство всей информации достигается путем регламентированной передачи данных из проекта в проект OV-GEO с использованием технологии динамического документа и одновременной передачей информации непосредственно в базы MSAccess2000 для контроля целостности и непротиворечивости данных.

Структура может немного меняться в сторону расширения. Стандартные папки и базы MSAccess2000 появляются вместе с поступлением конкретного тепа данных. Информация в проекте DV-GEO меняется по мере выполнения этапов работ, после проверки средствами баз MSAccess конкретных видов информации. Как правило, в технологии задействован программный продукт DV-GEO, разработанный в ОАО «ЦГЭ». Но параллельно с ним используются известные продукты IRAP, PETREL. Их единственное и очень существенное ограничение - работа с уже выверенной и качественной информацией, тогда как средства DV-GEO позволяют корректировать информацию непосредственно внутри программы, не используя другие прикладные программы и соответственно других специалистов.

Для определения рациональной формы хранения все данные были условно разделены на четыре типа:

1.Табличные данные, которые должны быть постоянно доступны на сервере данных. Под табличными данными здесь понимаются данные, которые удобнее хранить в виде электронных таблиц.

2.Не табличные данные, которые должны быть постоянно доступны на сервере данных.

3.Различные входные и выходные данные, которые могут понадобиться и которые необходимо в оригинальном виде хранить на сервере данных.

4.Не табличные данные, которые нужны только тем исполнителям, которые с ними работают и актуальны только в предназначенном для них специализированном приложении.

Для каждого их эти типов данных была разработана своя методика хранения, кратко описанная ниже.

К первому типу относится подавляющее количество исходных и промежуточных данных: информация по скважинам (тип или статус скважины, координаты, альтитуды, даты бурения, забой, удлинения и т.д.), промысловые данные, результаты испытаний, результаты анализов керна, отметки реперов, результаты послойной обработки ГИС и почти вся дополнительная справочная информация.

Ко второму типу относятся только данные каротажа и данные инклинометрии. Эти данные удобно хранить в стандартных форматах ('.las и Mst), которые понимают все используемые приложения, и в определенных стандартных директориях, известных всем пользователям.

К третьему тепу относятся все поступающие с мест исходные данные для проекта, данные, поступающие по окончании каких-либо этапов работ, данные, переданные другим организациям.

К четвертому типу относятся итоговые графические данные (подсчетные планы, карты, схемы, корреляционные профили, разрезы, планшеты ГИС), загрузочные файлы или готовые БД для тех или иных приложений. К ним также относятся различные вспомогательные кубы (3-х мерные сеточные модели), поверхности, полигоны, контрольные точки, созданные на различных этапах моделирования в прикладных программах. Эти данные хранятся в тех приложениях, где и были созданы, или передаются в другие системы напрямую, минуя БД проекта (например, сейсмические поверхности).

Для хранения данных второго и третьего типов используется стандартная структура директорий, находящихся на сервере данных под управлением Windows NT Server, обеспечивающая разграничение прав пользователей на доступ к данным. Стандартизованная структура позволяет всегда знать, где находятся актуальные данные. Данные каротажа хранятся в двух видах - данные исходного конкретного типа каротажа в нескольких проверенных LAS-файлах на скважину и результирующий, где присутствуют все методы ГИС, а различные интервалы одноименных методов объединены в один. Данные третьей группы при отсутствии в них потребности постепенно архивируются и записываются на CD для долговременного хранения.

Для работы с табличными данными (первый тип) был выбран MS Access (Microsofts Access ). Этот продукт рассматривается уже не столько как СУБД, сколько как полноценное мощное приложение для работы с табличными данными. Владея основами теории реляционных баз данных, зная интерфейс и некоторые приемы работы, в MS Access можно без знания программирования выполнить запрос практически любой сложности за достаточно короткое время. MS Access имеет высокое быстродействие и очень высокую надежность при работе с данными. Созданные стандартные запросы и расчетные модули позволяют быстро и эффективно обновлял» данные, получать ответы на запросы, осуществлять поиск нужных данных, анализировать данные, производить расчеты. Широкий диапазон форматов импорта/экспорта, тесная связь с другими продуктами Microsoft и встроенные в Windows драйвера ODBC позволяют успешно интегрировать его с другими продуктами. Совершенно не обязательно, чтобы все необходимые таблицы находились в одной БД MS Access. Нужные пользователю таблицы в других БД просто связываются с текущей БД. Если работа ведется по локальной сети с сервером, то происходит некоторое замедление работы, но, как правило, в допустимых пределах.

Особенностью описанной технологии является возможность подключения системы DV-GEO через ODBC напрямую к базам MS Access, минуя операцию импорта/экспорта данных, что существенно сокращает временные затраты и позволяет избежать ошибок, связанных с лишней

операцией импорта/экспорта данных. Единое информационное пространство обеспечивается путем создания рабочегопроекта в программном комплексеОУ-ОЕО.

Важное свойство технологии состоит в том, что БУ-ОЕО является отечественным программным продуктом и, следовательно, ОУ-вЕО, используя персональные компьютеры, а не современные кластерные вычислительные комплексы, позволяет постоянно в режиме реального времени адаптировать программный продукт на потребности отечественного пользователя при решении возникающих нестандартных задач, как правило, сопровождающих моделирование больших месторождений, что позволяет минимизировать затраты времени при построении единой геолого-технологической модели гигантских месторождений

Во второй главе «Разработка критериев оптимизации и верификации информационных потоков геолого-геофизических данных, с учетом использования их на крупных длительно разрабатываемых месторождениях» приводятся критерии оптимизации и верификации информационных потоков, разработанные при анализе всей геолого-геофизической информации при выполнении проектов по геолого-гидродинамическому моделированию уникальных месторождений. Необходимость разработки критериев оптимизации и верификации информационных потоков, в первую очередь, связана с объемом, качеством, непротиворечивостью информации и временем реакции системы на изменение информации или добавление новой или нового вида информации.

Для крупных и уникальных месторождений основной особенностью является огромный объем информации, длительность изучения месторождений. Казалось бы, что за период изучения более 30 лет о месторождении известно все, но зачастую это не так. Количество информации не всегда означает качество. Поэтому оптимизация и систематизация всей информации, полученной на протяжении жизни группы месторождений, может привести к новому качеству результатов проведенных исследований. Системный подход, комплексное изучение дают возможность обобщения разного вида геолого-геофизической информации, получения закономерностей развития конкретных изучаемых объектов, тем самым возникает возможность повышения потенциала нефтеносности отдельного месторождения, группы месторождений или месторождений в отдельном изучаемом регионе.

Процесс корректировки и изменения данных идет непрерывно, то есть практически невозможно, как было принято ранее, сначала подготовить все данные, проверить их и построить по ним цифровую модель за одну итерацию, то есть один раз пройти все этапы построения модели. Это связано как со сбором данных, их плохим качеством и меняющимися в ходе выполнения исследований представлениями о геологическом строении месторождения.

Особое место при работе над проектом занимает контроль качества. Система контроля представляет собой комбинацию методик и технологий, реализующих эти методики, и организационной составляющей, устанавливающей кто и на каком этапе осуществляет контроль.

Основные этапы проекта, на которых производится контроль качества, условно можно разделить на пять частей:

1. Проверка исходных данных на стадии подготовки к загрузке в специализированные БД прикладных геолого-геофизических пакетов (DV-GEO, IRAP RMS, PETREL и др.).

2. Проверка некорректных данных на стадии работы в специализированных БД (корреляция разрезов скважин, послойная обработка данных ГИС, анализ ВНК).

3. Проверка промежуточных данных после приема выходных данных из специализированного пакета после очередного этапа (корреляции, послойной обработки, анализа ВНК).

4. Проверка итоговых данных при передаче в пакеты построения цифровых моделей и подсчета запасов.

5. Интегральный контроль в пакете расчета и построения цифровых геологических моделей.

Описываются действия с исходной информацией в первичной базе данных. В результате проведенных действий организуется массив первичной информации, подготовленный для выполнения этапов корреляции разрезов скважин (имеется ввиду корреляция в авторском варианте, а не полученная от недропользователя), петрофизического обоснования интерпретации данных ГИС, интерпретации данных ГИС, обоснования ГНК и ВНК по всем продуктивным объектам.

Из описанных действий, производимых в первичной базе данных, особое место занимает процесс векторизации аналоговых данных, т.е. перевод данных, находящихся на бумажных носителях, из аналогового в цифровой вид. Из-за технологической сложности поставленной задачи перевод данных из аналогового в цифровой вид большого и очень большого объема работы, применительно к уникальным месторождениям, ограниченных сроков и самого факта, что это разовый, «проходной» этап создания первичной базы данных, к выполнению такого этапа возникают следующие требования: поддержка всего цикла подготовки данных; возможность обработки реальных низкокачественных и сильно изношенных материалов; наличие средств распараллеливания работы с последующей гарантированной интеграцией полученных векторных данных в единое целое; невысокая требовательность к квалификации исполнителей; минимальные затраты на использование технологии.

Перевод аналоговой информации в цифровой вид и качество этого этапа работ приобретает первостепенное значение. Совершенно понятно, что до тех пор, пока аналоговая информация не будет обработана и переведена в цифровой вид, для всех участников выполнения

исследований она будет не доступна, специалисты смогут ее только прочитать или просмотреть, но работать с ней будет невозможно. При построении геологической модели важно определил» минимальный объем цифровой информации, т.е. достаточность, при которой обеспечивается достоверность геологических результатов.

Минимальный необходимый объем цифровой первичной информации включает в себя:

- фонд скважин с указанием их статуса (эксплуатационные, разведочные, поисковые и др.);

- координаты устьев скважин;

- координаты пластопересечений скважин по всем подсчетным объектам; -данные инклинометрии скважин;

- результаты корреляции разрезов скважин;

- результаты послойной обработки и интерпретации данных ГИС; -данные об интервалах перфорации скважин;

-данные помесячной добычи продукции по всем скважинам (Qh, Qr, Qb); -данные по результатам испытаний скважин;

- результаты исследований образцов керна;

- петрофизические модели коллекторов (петрофизические уравнения для всех подсчетных объектов);

-структурные сейсмические карты.

В рамках технологии работы с базой данных реализованы следующие стандартные процедуры:

- приведение исходных данных к единым единицам измерения, к единым мнемоникам;

• согласование интерпретированных данных ГИС с результатами корреляции разрезов скважин, интервалами перфорации, данными добычи и результатами испытаний разведочных скважин;

- привязка к корреляции разрезов скважин интервалов перфорации, данных добычи по всему фонду скважин;

- подготовка информационных массивов данных в необходимых форматах для построения трехмерных геологических моделей в пакетах DV GEO;

- определение выборки скважин для структурных построений, построений карт параметров;

- корректировка абсолютных отметок пластопересечений определенного массива наклонных скважин с учетом поправок за структурные построения и ВНК;

- согласование данных добычи на первую дату и результатов испытаний скважин;

- проведение зонального осреднения по всем скважинам фонда;

- формирование табличных приложений, входящих в отчет и передаваемых на бумажных и машинных носителях.

Структура БД должна обеспечивать безопасность данных и мобильность передачи данных между отдельными группами специалистов.

В целом созданная технология предусматривает возможность:

• формирования и хранения в едином информационном пространстве первоначальных массивов данных по скважинам, а также откорректированных массивов после каждого этапа построения геологической модели;

• осуществления контроля всех данных на различных этапах выполнения проекта;

• возвращения на любой уровень подготовки данных.

Опыт работы показал, что основным требованием к системе управления данными является быстродействие или время реакции системы на добавление новых данных, или изменения каких-либо исходных данных. Система управления данными может полностью соответствовать всем современным требованиям, но если для добавления, корректировки, несложного анализа данных необходимо много времени, то процесс создания цифровой модели превращается в итерационный процесс с непредсказуемым временем завершения.

Одной из основных причин, выдвигающих скорость обработки новой информации и соответственно скорость построения модели или скорость реакции информационной системы на первое место, является неизбежное появление в ходе моделирования новых скважин (вновь пробуренных или неучтенных вначале по тем или иным причинам) и новых данных по уже имеющимся скважинам. Это может привести как к частичному изменению модели, например, появление новой залежи, так и полному перестроению модели. Например, вследствие учета вновь проведенной трехмерной сейсморазвсдки.В процессе моделирования в работе принимает участие много трупп специалистов. Между всеми составляющими процесса моделирования должно поддерживаться единое информационное пространство.

Если в процессе работы, помимо многих групп специалистов, используется одновременно несколько групп прикладных программных продуктов, то вероятность появления ошибок при передаче из прикладного ПО в базу данных возрастает в геометрической прогрессии. Например, при переобработке материалов ГИС Самотлорского месторождения с количеством скважин более 18000 возникла проблема невозможности единовременной обработки всех скважин по всем продуктивным пластам в одном программном продукте в пакетном режиме. Разбиение полного массива скважин на много мелких массивов привело бы к неконтролируемому процессу возникновения ошибок. В результате программный комплекс ОУ-вЕО нами был модифицирован, таким образом, что позволило работать в нем с послойными кривыми ГИС всех скважин по всем продуктивным пластам Самотлорского месторождения.

Системный поход к управлению данными в процессе моделирования отдельно взятого месторождения может быть распространен на месторождения аналоги. Для выполнения данной

работы в программный комплекс ОУ-ОЮ были загружены материалы по более чем 27000 скважин по окружающим Самотлор месторождениям: Мыхпайскому, Мегионскому, Ватинскому, Аганскому, Черногорскому, Ермаковскому, Нижневартовскому, Советскому, Рямному, Западнопыленскому.

В третьей главе «Организация системы управления информацией при построении и мониторинге геолого-фильтрационных моделей уникальных многопластовых нефтегазовых месторождений» описывается методика построения геолого-технологических моделей, разработанная для уникальных многопластовых месторождений, неотъемлемой частью, которой является предложенная автором система управления информацией. Основой повышения уровня качества проектирования являются современные цифровые геолого-технологические модели. А достоверность и качество геолого-технологической модели, используемой для проектирования, достигаются непосредственно качеством используемой информации, которое, в свою очередь, напрямую зависит от применяемой системы управления данными.

При построении гео лого-тсхнологических моделей используется в полном объеме вся совокупность геолого-геофизических и промысловых данных, скопившихся за все время разработки моделируемого объекта. Создание четкой структуры взаимодействия информационных потоков совокупности гео лого-геофизических данных при построении современных геолого-технологических моделей при подсчете запасов и составлении регламентных проектных документов позволяет эффективно уточнять модель объекта, проводить прогноз фильтрационно-емкостных свойств, прогноз процессов разработки пласта, непрерывно уточнять модель на основе вновь появляющейся информации, корректировать систему разработки с целью увеличения коэффициента извлечения нефти.

Методика построения современных геолого-технологических моделей, разработанная при непосредственном участии автора, представляет собой определенную последовательность выполнения следующих процедур.

• Создание единой базы данных или информационного пространства, обеспечивающего интегрирование геолого-геофизических и промысловых данных.

• Методика построения модели.

• Использование современных программных средств для хранения, анализа, моделирования всей совокупности геологической информации.

• Программные средства, позволяющие статистически обосновывать модели и базы знаний специалистов.

Вся область управления данными достаточно сложна и специфична, и вследствие этого мы рассматриваем данные в качестве базового ресурса, а управление данными при геологическом моделировании, как основу или базис этого процесса моделирования.

Описывается создание информационных баз геолого-геофизических и промысловых данных, используемых для построения геолого-технологической модели и проведения на ее основе подсчета геологических и извлекаемых запасов нефти и газа. Особенно актуальным этот вопрос становится при построении и мониторинге моделей многопластовых и уникальных месторождений. Информационная система или БД для построения геолого-технологических моделей многопластовых и уникальных месторождений отличается от всех любых других систем, следующими положениями:

• значительная часть информации относится к скважинам (ГИС, результаты интерпретации, координаты, инклинометр ия, корреляция разрезов скважин, перфорация, добыча и.т.д.);

• основными источниками пространственных данных являются карты, планы, фотографии (как правило, на бумажных носителях);

• наличие разрозненных специализированных АРМ, оперативных баз данных, ориентированных на решение отдельных частных задач и в той или иной степени использующих пространственные данные;

• необходимость больших затрат времени для совместного анализа информации из разных оперативных баз данных (разные форматы, модели данных, системы координат и т.п.) и из других источников (бумажные носители, архивы и т.п.);

• потребность использования для решения некоторых задач универсальных средств, предоставляющих большую свободу настройки, но требующих значительной квалификации и затрат времени специалистов;

■ необходимость больших затрат на сопровождение разнородного прикладного и системного программного обеспечения (операции export/import для загрузки в прикладные программы, используемые в нефтяных компаниях).

Целью создания базы данных являлось объединение сведений из разных источников, необходимых для построения в едином информационном пространстве цифровых геолого-технологических моделей. В рамках единого информационного пространства обеспечивается преемственная взаимосвязь всех наиважнейших параметров, необходимых для моделирования. Например, главной особенностью геолого-технологической модели Самотлорского месторождения являлся огромный размер самого месторождения, большое число скважин (более 18000), значительный этаж нефтеносности и как следствие - огромный объем первичной и возникающей в процессе обработки атрибутивной информации.

Созданная в ОАО «ЦГЭ» в рамках выполнения работ по подсчету запасов и ТЭО КИН (Технико-экономическое обоснование коэффициента нефтеизвлечения) на основе единых цифровых геолого-технологические моделей уникальных месторождений технология управления данными обеспечивает высокое быстродействие, широкий диапазон форматов import/export,

возможность адаптации данных под любой программный продукт, используемый при моделировании подсчета запасов (широкие возможности экспорта/импорта данных). Совместный анализ данных, используемых при моделировании и сопровождении проектов по подсчету запасов и ТЭО КИН, предполагает постоянное накопление информации, усложнение алгоритмов их обработки, что усиливает значение технологии хранения и обработки больших объемов информации. Еще одна проблема, которая требует решения при работе с большим количеством различной информации и большим количеством пользователей, это сохранение целостности данных при многопользовательском доступе, решение проблемы большого сетевого трафика, эффективности использования вычислительных ресурсов.

Подобно тому, как MS Access является основным приложением при работе с таблицами, пакет DV-Geo • это основное приложение по работе с данными в графическом режиме. DV-Geo является однопользовательской системой, но пользователь может работать с БД по сети с другого компьютера, кроме того, имеются широкие возможности по импорту и экспорту данных. Например, данные послойной обработки ГИС загружаются в DV прямо из стандартных таблиц MS Access. Благодаря наличию встроенного несложного языка доступа к данным, программы на котором запускаются без предварительной компиляции непосредственно из DV-Geo, достаточно просто реализуется любая программа загрузки и выгрузки данных в новом формате. Использование технологии динамического видения дает возможность реализовывать и визуализировать все процессы получения результатов и корректировать эти результаты на основе накопленных знаний на всем пути преобразования исходных данных в конечный результат.

Главным достоинством DV-GEO является возможность строить модели уникальных месторождений как единых объектов. При этом в качестве информационного массива используется весь имеющийся набор данных. Основная особенность технологии построения геологических моделей в программном комплексе DV-GEO состоит в согласованности всех связующих элементов интерпретации и представления данных.

В главе изложен системный подход к организации всего спектра исходных данных, включающих результаты трехмерной сейсморазведки и геофизических исследований скважин, трудно формализуемых баз знаний специалистов, а также использование современных программно-аппаратных средств, позволяющий повысить эффективность изучения и разработки месторождений. На основе описанного подхода к организации исходных, промежуточных и окончательных видов информации реализуется технология построения reo лого-технологических моделей.

Основные этапы построения цифровых геологических моделей, реализуемые во всех известных программных комплексах, примерно одинаковы. Это - построение структурно-тектонической модели месторождения на основе анализа 2D/3D сейсморазведки и ГИС;

построение литологической модели месторождения и каждого объекта моделирования; анализ положения межфлюидных контактов и трехмерная геометризация залежей, определение контуров нефтеносности; построение трехмерных распределений основных параметров пластов; подсчет запасов нефти и газа и расчет средних параметров по зонам, категориям, административным единицам, ВОЗ (водоохранным зонам). Однако приоритет и важность этих этапов меняются в зависимости от сложности геологического строения месторождения и его уникальности не только по величине начальных запасов УВ, но по количеству используемой информации.

Целью построения любой трехмерной цифровой геологической модели является создание основы для составления проектных документов месторождения.

Первой особенностью технологии построения цифровой модели уникального многопластового месторождения является необходимость учета всех пробуренных скважин. Скважинные данные в геологическом пространстве имеют разное качество с точки зрения влияния на достоверность строящейся модели. В применяемой технологии трехмерного моделирования нет альтернативы выбору только вертикальных пробуренных скважин. В связи с этим были разработаны критерии и методики использования данных по всем скважинам для обеспечения единой степени достоверности модели в пределах всей площади месторождения.

Вторая особенность состоит в том, что при проведении цифрового моделирования можно статистически обосновать распределение подсчетных параметров на всей площади моделируемого объекта, в том числе и на неразбуренных частях залежей. Учет неоднородности распространения эффективных толщин, фильтрационно-емкостных свойств на неразбуренной части залежи проводится на основе получения этих данных по разбуренной части, тем самым при цифровом моделировании обеспечивается надежность обоснования распространения в межскважинном пространстве подсчетных параметров, которое приводит к повышению достоверности полученных запасов и конечных КИН.

Третья особенность технологии связана с чисто техническими возможностями компьютеров и программных продуктов.

Наконец, особое внимание уделяется так называемым базам знаний специалистов. Это трудно формализуемый раздел знаний. С одной стороны, база знаний отражается в разработанной технологии, с другой стороны, формализовать четкость принятия конкретных решений в заданный момент времени, которая, по-существ у, зависит только от профессионализма человека, невозможно. Таким образом, неотъемлемой частью технологии становится наличие менеджера или куратора проекта, способного аккумулировать неформализованные знания и на их основе принимать те или иные принципиальные решения.

Описанный выше системный подход применяется в геолого-геофизическом подразделении ОАО «ЦГЭ» под руководством автора на протяжении последних 5-7 лет, на его основе выполнены

работы по построению единых цифровых геологических моделей таких уникальных многопластовых месторождений как Самотлорское, Красно ленинское и т.д.

Таким образом, разработанная технология создания геолого-технологических моделей со всеми ее составляющими (исходная информация, ее обработка, текущая и атрибутивная информация, результаты моделирования, выходная информация и т.п.) предполагает высокую достоверность цифровых моделей, которые используются для принятия проектных решений по дальнейшей эксплуатации месторождений.

В четвертой главе «Комплексное исследование распределения нефтегазоно сности на основе созданной системы управления информацией» с помощью выше описанной технологии реализовано единое информационное пространство, включающееся в себя информацию по крупнейшим месторождениям Западно-Сибирской НГП - Самотлорскому, Аганскому, Южно-Аганскому, Ватинскому, Мегионскому, Мыхпайскому, Ермаковскому, Нижневартовскому, Советскому, Черногорскому..

Рассматриваемые месторождения уникальны с точки зрения величины НГЗ нефти, имеют время промышленного освоения более 25 лет, имеют географическую близость к самому крупному месторождению нефти в Западно-Сибирской НГП - Самотлорскому месторождению. В рамках описанной выше технологии представляет интерес изучение группы уникальных месторождений в пределах Нижневартовского свода, длительно разрабатываемых, имеющих большую историю изучения, принадлежащих разным нефтяным компаниям и в силу этого не подвергавшимся совместному комплексному обобщению. Лицензии на разработку рассматриваемых месторождений принадлежат трем нефтяным компаниям: ОАО «НК-ТНКВР», ОАО «Славнефть», ОАО «Томскнефть - ВНК».

Продуктивная часть разреза на изучаемой площади ограничивается отложениями поздней юры и мела. В процессе поисково-разведочного бурения залежи нефти и газа выявлены в горизонтах ПК, АВ, БВ, ЮВ; в пластах АВ11"2, АВД АВ«, АВ4-5, АВ6, АВ* АВ8, БВ0', БВ0г, ВВЬ БВг, БВз, БВ*, БВг , БВ7 , БВ|, ВВ»', БВв, БВю , БВю *, ВВк, БВп.ц, ВВ 19, БВю, БВц.22,

ЮВ1.ЮВ2.

В общей сложности на изучаемых месторождениях промышленно нефтеносными являются 48 пластов в горизонтах АВ, БВ, ЮВ, в сумме составляющих 159 объектов разработки.

По всем выбранным месторождениям анализу подвергалась следующая информация:

1. Результаты исследований площадей сейсмическими данными (2Д и ЗД)

2. Выполненный комплекс ГИС

3. Результаты исследований керна (пористость, проницаемость, остаточная водонасыщенносгь)

4. Анализы проб нефтей (пересчетный коэффициент, объемный коэффициент, плотность нефти и газосодержание)

5. Величины средних подсчетных параметров

Все рассматриваемые месторождения являются не только уникальными по запасам, но и по количеству геолого-геофизической информации, накопившейся за более, чем 30 лет по срокам изучения, качеству информации и наличию больших коллективов специалистов, принимавших участие в изучении месторождений

Исследование площадей сейсмическими данными (2Д и ЗД). Проведен анализ исследований ста площади сейсмическими данными 2Д и ЗД. Вся территория Нижневартовского свода покрыта сейсморазведочными работами 2Д. Наибольшая площадь сейсмических исследований ЗД расположена на территории Самотлорского месторождения. Кроме того, сейсморазведка ЗД проведена на Аганском участке. На Мегионской площади также проведена сейсморазведка ЗД, которая захватывает и часть Мыхпайского лицензионного участка. На основании выполненных исследований 2Д и ЗД сейсморазведки на всех изучаемых площадях выявлены залежи в группах пластов АВ, БВ, Ач и ЮВ. Наибольшее количество продуктивных пластов присутствует на крупных поднятиях: Самотлорсюом, Советском, Аганском, Мсгионском, Ватинском. На более мелких поднятиях присутствуют залежи промежуточных пластов. Продуктивность нижних пластов АВ«4 отсутствует на небольших по площади и амплитуде поднятиях, расположенных по периферии региона: Черногорском, Тарховском, Западно-Пылинском, Нижневартовском, Рямном, Мыхпайском, Южно-Аганском месторождениях. Восточнее границы Самотлорского месторождения - на Западно-Пылинском и Тарховском месторождениях отсутствует продуктивность в целом пачки АВ. Это может быть связано как с незначительной амплитудой структур, так и с общим повышением абсолютной отметки ВНК, отмеченной по Черногорскому месторождению, по сравнению с Самотлорским.

В результате обобщения данных 2Д и ЗД сейсморазведки на всех изучаемых месторождениях построены единые структурные карты по основным отражающим М и Б горизонтам на всей площади изучаемой территории.

Выполненный комплекс ГИС. Проведенный анализ материалов показал, что на всех анализируемых площадях комплекс ГИС достаточно идентичен; доминируют методы стандартного каротажа, методы сопротивления (БКЗ, БК, ИК), методы определения глинистости, в частности радиометрия (более 90%). Значительно меньшую долю в комплексе занимают методы выделения коллекторов: кавернометрия, микрозонды, в среднем соответственно 40 и 10% . Методы определения пористости, в основном, представлены НК (более 80% скважин), акустическим каротажем с среднем 4% фонда скважин, плотностиым гамма каротажем менее 4% фонда. Недостаточность акустических исследований ухудшает достоверность результатов интерпретации сейсмических материалов, особенно на периферийных участках продуктивных пластов, разбуренных только разведочными и поисковыми скважинами. При этом расширенный

комплекс ГИС проводится, как правило, в разведочных и поисковых скважинах - это около 10% фонда скважин (рис.4.66), а практически 90% скважин • это эксплуатационные скважин, в которых выполнен стандартный комплекс ГИС и замеры радиометрии.

Результаты исследований керна. Анализ материалов по результатам исследований керна, которые использованы при последних, утвержденных в государственных органах подсчетах запасов показал, что средние значения подсчетных параметров (пористость, проницаемость, остаточная водонасьпценность) близки на всех лицензионных участках, вошедших в материалы анализа. Кроме того, проведено сопоставление граничных значений подсчетных параметров и петрофизических уравнений, используемых для интерпретации материалов ГИС. По результатам сделаны выводы о близости свойств по пачкам АВ, БВ, Ач и ЮВ, что предполагает возможность применения и использования единых подходов к интерпретации геолого-геофизических материалов на территории всей Самотлорской зоны нефтегазонакопления.

Анапа свойств нефтей. По каждому из представленных месторождений проанализированы замеры пластовых давлений для установления корреляционной связи между условным гидростатическим и пластовым давлениями для установления закономерности поведения пластового давления на изучаемой площади Самотлорского региона.

В целом, по всем группам пластов вне зависимости от геологического строения, возраста отложений, литологии продуктивных пластов, плотность нефти рассматриваемого Самотлорского региона находится в определенной корреляционной связи с глубиной их залегания. Для всех залежей рассматриваемых месторождений характерен отрицательный градиент плотности нефти, т.е. уменьшение плотности с глубиной. Особый интерес, с точки зрения изучения свойств нефтей в пределах месторождений Самотлорского региона, представляет собой зависимость свойств нефтей от величины ее массы в залежи, т.е. от величины удельных запасов. Самые большие удельные запасы в регионе Самотлорского месторождения сосредоточены в пластах группы БВ>9 и АВг-з, эти же группы пластов имеют самые высокие залежи, улучшенные коллекгорские свойства пластов. Верхняя часть продуктивной толщи группы АВ («рябчик») обладает ухудшенными коллекторекими свойствами, но при этом имеют достаточно высокую долю удельных запасов нефти. Пласты пачек АВ«* и БВ0.7 по своим ФЕС отличаются от верхних пластов: их свойства хуже. Пласты пачки БВц> обладают средними характеристиками ФЕС и средней величиной удельных запасов, при этом содержат достаточно легкие нефти по сравнению с пластами группы АВ. Самыми плохими ФЕС и достаточно низкими удельными запасами обладают пласты ачимовской толщи. Залежи пласта ЮВ] имеют самые малые удельные запасы из всех рассматриваемых продуктивных пластов, но наряду с этим - это залежи с самыми легкими нефтями, более улучшенными коллекгорскими свойствами по сравнению с залежами групп АВ«, БВо-7, Ач, которые сопоставимы по удельным запасам с залежами ЮВь

Заключение.

1. Проведено обобщение и классификация геолого-геофизической и промысловой информации, используемой при построении геологических моделей крупных длительно разрабатываемых месторождений.

2. Разработана методическая основа для формирования системы управления информационными потоками при моделировании крупных месторождений.

3. Предложена организация системы управления информацией при построении и мониторинге геолого-фильтрационных моделей уникальных многопластовых нефтегазовых месторождений.

4. Созданная система управления информацией при построении моделей уникальных многопластовых нефтегазовых месторождений позволяет эффективно и быстро управлять данными, уменьшить количество ошибок и итераций различных этапов моделирования, сократить время выполнения проектов.

5. Созданная технология систематизации позволяет работать с разрозненными видами аналоговой и цифровой информации, скопившейся на месторождениях за всю историю их изучения.

6. Созданные алгоритмы корректировки геолого-геофизической и промысловой информации реализованы в отечественном программном комплексе «DV-GEO».

7. На основе предложенного системного подхода в программном комплексе «DV-GEO» выполнены работы по построению единых цифровых геологических моделей таких уникальных многопластовых месторождений как Самотлорское, Красноленинское и.т.д.

8. Предложенная система управления информацией является инструментом для специалистов в области геологического моделирования и позволяет анализировать различные виды информации, систематизируя их как по площади, так и по разрезу.

9. На основе предложенной системы управления информацией проведен анализ распределения нефтегазоносности на территории деятельности крупнейших нефтяных компаний на примере региона Самсгтлорского месторождения.

Основные работы автора по теме диссертации:

1. Денисов С.Б., Дьяконова Т.Ф., Юканова Е.А., Исакова Т.Г., Дубина А.М. Формирование массивов скважин для выполнения пересчета запасов нефти и газа по длительно разрабатываемым месторождениям. Сб. «Каротажник», Выпуск № 86. Тверь, 2001 г.

2. Дьяконова Т.Ф., Билибин С.И., Дубина А.М., Исакова Т.Г, Юканова Е.А. Проблемы обоснования водонефгяного контакта по материалам геофизических исследований скважин при построении детальных геологических моделей. Сб. «Каротажник», Выпуск № 116-117. Тверь, 2004 г.

3. Билибин С.И., Юканова Е.А., Перепечкин М.В. Построение трехмерной геологической модели Самотлорского месторождения. Сб. «Каротажник», Выпуск № 116-117. Тверь.2004 г.

4. Кашик A.C., Билибин С.И., Шабельникова Т.Г., Дьяконова Т.Ф., Юканова Е.А. Государственный контроль ресурсной базы на основе мониторинга распределенного фонда недр. «Нефтяное хозяйство» №3, Москва, 2006г.

5. Билибин С.И., Перепечкин М.В., Юканова Е.А. Технология построения геологических моделей залежей углеводородов в программном комплексе DV-Oeo при недостаточном наборе исходных данных. «Геофизика» №4, Москва, 2007 г.

6. Денисов С.Б., Дьяконова Т.Ф., Юканова Е.А., Исакова Т.Г., Дубина А.М. Формирование массивов скважин для выполнения пересчета запасов нефти и газа длительно разрабатываемых месторождений. «Геофизический вестник». №6,2001г.

7. Дьяконова Т.Ф., Билибин С.И., Дубина А.М., Исакова Т.Г., Юканова Е.А. Обоснование положения водонефтяного контакта по площади месторождения по материалам геофизических исследований скважин. Тезисы доклада научно-практической конференции «Геомодель-2002». Геленджик 2002г.

8. Билибин С.И., Дьяконова Т.Ф., Юканова Е.А. Проблемы согласования послойных и 3-х мерных сеточных геологических моделей при комплексной интерпретации данных ГИС и 3D сейсморазведки. Тезисы доклада научно-практической конференции «Геомодель-2002». Геленджик 2002г.

9. Маркин А.П., Юканова Е.А. Анализ, оценка и корректировка данных в процессе геологического моделирования для повышения достоверности модели. Тезисы доклада научно-практической конференции «Геомодель-2002». Геленджик 2002г.

10. Юканова Е.А., Билибин С.И. Особенности трехмерного моделирования месторождений нефти и газа. Тезисы доклада научно-практической конференции «Современные проблемы геофизики», Москва 2005 г.

11. Билибин С.И.,. Дьяконова Т.Ф, Гаврилова Е.В., Исакова Т.Г., Истомин С.Б., Юканова Е.А. Особенности современного подхода к подсчету геологических запасов месторождений нефти и газа на основе трехмерных моделей. «Нефть и газ», Москва, 2006 г.

12. Билибин С.И, Дьяконова Т.Ф., Исакова Т.Г., Истомин С.Б., Юканова Е.А. Трехмерная геологическая модель - необходимый и обязательный этап изучения нефтегазового месторождения. «Недропользование XXI век» №4, Москва. 2007г.

Подписано к печати 20.01.09 Формат 60x90 1/16. объем 1 пл. Тираж 100 экз. заказ № 38

Отпечатано в ОАО «Центральная Геофизическая Экспедиция» Россия, 123289,Москва,ул.Народного Ополчения,38/3

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Юканова, Елена Анатольевна

Список рисунков.

Список таблиц.

Введение.

1. Характеристика набора данных, способы контроля исходных, промежуточных и конечных результатов.

1.1. Современное состояние цифрового геологического моделирования.

1.2. Сбор данных.

1.2.2. Большой объем геолого-геофизических данных.

1.2.3. Качество данных.

1.2.4. Человеческий фактор.

1.2.5. Обмен данными.

1.3. Организация и технология хранения информации.

2. Разработка критериев оптимизации и верификации информационных потоков геолого-геофизических данных ■ с учетом технологичного использования на крупных длительно разрабатываемых месторождениях.

2.1. Основные аппаратно-программные средства работы с данными.

2.2. Контроль качества.

2.3. Аналоговая информация.

2.4. Минимальный объем информации для моделирования.

2.5. Контроль информации перед передачей данных на моделирование.

2.6. Основные предварительные этапы работ по трехмерному моделированию.

2.7. Особенности работы с информацией для крупных, многопластовых длительно разрабатываемых месторождений

3. Организация системы управления информацией при построении и мониторинге геолого-фильтрационных моделей уникальных многопластовых нефтегазовых месторождений.

3.1. Геологическая модель и управление проектом ее создания.

4. Комплексное исследование распределения нефтегазоносности на основе созданной системы управления информацией.

4.1. Общие сведения.

4.2. Исследование площадей сейсмическими данными (2Д и ЗД)

4.3. Выполненный комплекс ГИС.

4.4. Результаты исследований керна.

4.5. Анализ свойств нефтей.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Технология систематизации геолого-геофизической информации для цифрового геологического моделирования крупных длительно разрабатываемых месторождений УВ"

Актуальность темы.

Разработка месторождений в настоящее время ведется на основе трехмерных геолого-технологических моделей, которые являются неотъемлемой частью проектных документов. Систематизация и управление данными при создании и мониторинге современных цифровых моделей на месторождениях с количеством скважин более 2500, многопластовых месторождений с длительной историей разработки является сложной задачей. Для уникальных крупных месторождений решение этой задачи осложняется рядом проблем, как правило, не возникающих при моделировании небольших месторождений. Это в первую очередь:

• Проблема контроля и постоянного обновления информации.

• Хранение промежуточной информации и всех изменений, сделанных по ходу выполнения проекта по подсчету запасов, а также восстановление изменений.

• Проблема хранения большого объема геолого-геофизических данных в едином информационном пространстве.

• Проблемы учета влияния «человеческого фактора», в силу участия большого количества исполнителей.

• Проблема неформализованного этапа сбора данных для уникальных и многопластовых месторождений.

• Проблемы перевода аналогового материала в том числе и картографического в цифровой вид.

Поскольку в настоящее время разработка месторождений ведется на основе I трехмерных геолого-технологических моделей, формирование и управление потоками геофизической, геологической, технологической и промысловой информации при создании геолого-технологических моделей крупных месторождений является весьма актуальным.

Систематизация и организация четкого взаимодействия информации, необходимой для создания геолого-технологических моделей, и ведения на их основе разработки месторождений, особенно уникальных, может обеспечить решение научной задачи I детального прослеживания закономерностей распределения нефтегазоносности с целью выявления недоразведанных ресурсов и определения их потенциальных возможностей для увеличения темпов роста в нефтяной промышленности и стимулирования инвестиций в разработку. В связи с этим тема диссертации представляется актуальной.

• Анализ существующих многопользовательских, корпоративных БД, используемых в крупных нефтяных компаниях.

• Создание методики для формирования системы управления информационными потоками геолого-геофизических данных.

• Промышленное опробование разработанной системы и проведение анализа I распределения нефтегазоносности на территории деятельности крупнейших нефтяных компаний на примере региона Самотлорского месторождения.

Научная новизна.

Практическая ценность.

• Проведено комплексное исследование распределения нефтегазоносности в регионе Самотлорского месторождения на основе разработанной системы управления информацией при построении и мониторинге геолого-фильтрационных моделей уникальных многопластовых нефтегазовых месторождений.

Защищаемые положения.

Фактический материал и личный вклад. Использованы отчеты по подсчетам запасов и ТЭО КИН, выполненных ОАО «ЦГЭ» при непосредственном участии автора, ЗАО ТИНГ, ОАО «Томскнефть - ВНК», материалы Госбаланса нефти. С учетом проведенных исследований с использованием MS Access и программного комплекса «DV-GEO» при непосредственном участии автора и под его руководством определенных этапов в ОАО «ЦГЭ» были выполнены работы по построению и мониторингу геологических моделей для подсчета запасов УВ уникальных многопластовых нефтегазовых месторождений: Самотлорского, Мегионского, Мыхпайского, Советского, Красноленинского.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на конференциях: научно-практической конференции «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО», Ханты-Мансийск. 2001 г.; научно-практической конференции «Геомодель-2002», Геленджик 2002г.; научно-практической конференции «Современные проблемы геофизики», Москва 2005 г.; 34-ой международной конференции "Современные информационные технологии в нефтяной и газовой промышленности", Мальта 2005г.

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ. и

Автор выражает благодарность начальнику ОАО «ЦГЭ» и научному руководителю работ по разработке программного комплекса «DV-GEO» д.т.н. Кашику А.С., научному руководителю д.ф-.м.н.Никитину А.А., заместителю генерального директора ОАО «ЦГЭ» Билибину С.И. и начальнику Отделения Геоинформационных технологий профессору Дьяконовой Т.Ф. за участие и поддержку.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Юканова, Елена Анатольевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении можно сформулировать основные результаты проведенных исследований.

2. Разработана методическая основа для формирования системы управления информационными потоками при моделировании крупных месторождений;

5. Созданные алгоритмы корректировки геолого-геофизической и промысловой информации реализованы в программном комплексе «DV-GEO»;

6. На основе предложенного системного подхода в программном комплексе «DV-GEO» выполнены работы по построению единых цифровых геологических моделей таких уникальных многопластовых месторождений как Самотлорское, Красноленинское и.т.д.

7. На основе предложенной организации системы управления информацией проведен анализ распределения нефтегазоносности на территории деятельности крупнейших нефтяных компаний на примере региона Самотлорского месторождения.

Дальнейшее развитие предложенного подхода к организации системы управления информацией при построении цифровых моделей уникальных многопластовых нефтегазовых месторождений связано с двумя параллельными направлениями - это развитие системных средств с учетом современного компьютерного обеспечения с 64 разрядной моделью памяти и расширение круга задач решаемых при использовании программного комплекса DV-GEO.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Юканова, Елена Анатольевна, Москва

1. Билибин С.И., Юканова Е.А., Перепечкин М.В. Построение трехмерной геологической модели Самотлорского месторождения. Сб. «Каротажник» Выпуск № 116-117. Тверь, 2004 г.

2. Билибин С.И., Юканова Е.А. Особенности трехмерного моделирования месторождений нефти и газа. Тезисы доклада научно-практической конференции «Современные проблемы геофизики», Москва 2005 г.

3. Билибин С.И. к.т.н., Дьяконова Т.Ф. - д.г.м.н., Гаврилова Е.В., Исакова Т.Г., Истомин С.Б. Особенности современного подхода к подсчету геологических запасов месторождений нефти и газа на основе трехмерных моделей. «Нефть и газ» Москва 2006г.

4. Билибин С.И., Перепечкин М.В. Технология построения геологических моделей залежей углеводородов в программном комплексе DV-Geo при недостаточном наборе исходных данных. «Геофизика» № 4 Москва 2007 г.

5. Билибин С.И. к.т.н., Дьяконова Т.Ф. - д.г.м.н., Исакова Т.Г., Истомин С.Б. Трехмерная геологическая модель - необходимый и обязательный этап изучения нефтегазового месторождения. «Недропользование XXI век» №4 Москва 2007г.

6. Билибин С.И. Технология построения цифровых геологических моделей нефтяных месторождений по данным ГИС с помощью современных технических средств. Сб. тезисов Международной конференции и выставки по геофизическим исследованиям скважин. Москва. 1998 г.

7. Билибин С.И., Денисов С.Б. Геологические модели месторождений опыт построения и проблемы. Тезисы докладов на конференции «Геомодель-2001». Геленджик. 2001 г.

8. Билибин С.И., Дьяконова Т.Ф. Построение цифровых геологических моделей по данным ЗД сейсморазведки и ГИС в условиях многопластовых залежей на примере месторождений Пуровского и Ноябрьского районов. Тезисы докладов научной конференции. Тюмень, 2000 г.

9. Билибин С.И., Жданов С.А., Кашик А.С., Гогоненков Г.Н. и др. Регламент по созданию постоянно действующих геолого-технологических моделей нефтяных и газонефтяных месторождений. РД 153-39.0-047-00.

10. П.Билибин С.И., Закревский К.Е., Дьяконова Т.Ф. Построение цифровых моделей нефтенасыщенности коллекторов месторождений Западной Сибири. «Геология нефти и газа». №4. 2000 г.

11. Боганик В.Н. Технология массовой обработки данных ГИС, ГЕОФИЗИКА 1998, № 1, с. 58-63.

12. Венделъштейн Б.Ю. Исследование разрезов нефтяных и газовых скважин методом собственных потенциалов. М.: Недра. -1966.

13. Геофизические методы в изучении геологического строения и разведке месторождений нефти и газа Тюменской области, -М.: Недра, 1970г.

14. Гутман И.С. Методы подсчета запасов нефти и газа М: Недра 1985.

15. Денисов С.Б., Дьяконова Т.Ф., Юканова Е.А., Исакова Т.Г., Дубина A.M. Формирование массивов скважин для выполнения пересчета запасов нефти и газа по длительно разрабатываемым месторождениям. Сб. «Каротажник» Выпуск № 86. Тверь, 2001 г.

16. Денисов С.Б. Построение детальных геологических моделей нефтяных месторождений, 1998, № 1, с. 45-57.

17. Добрынин В.М. Геофизические исследования нефтяных и газовых скважин. Основные проблемы и трудности, 1993, № 1, с. 37-38.

18. Дьяконова Т.Ф. Применение ЭВМ при интерпретации данных геофизических исследований скважин: М.: Недра, 1991, 220 с.

19. Жемжурова З.Н., Кашик А.С. Комплексный анализ параметров разработки месторождений с применением средств DV // Геофизика, 1998, № 1, с. 111-116.

20. Жемжурова З.Н., Федоров А.Л., Голосов С.В. Сопровождение кустового бурения в среде динамической визуализации данных, 1998, № 1,с. 117-121.

21. Жемжурова З.Н., Кашик А.С. Комплексный анализ параметров разработки месторождения с применением средств DV, 1998, № 1, с. 111-116.

22. Забродоцкая О.Н., Жабин В.И. Оцифровка данных ГИС, 1998, № 1, с. 78.

23. Зенкин С.В., Неретин В.Д. Современное состояние программных комплексов геолого-гидродинамического моделирования месторождений нефти и газа. // Каротажник, 2002, вып. 92. Изд. АИС г. Тверь, с. 35-61.

24. Золоева Г.М., Денисов С.Б., Билибин С.И. Геолого-геофизическое моделирование залежей нефти и газа: Учебное пособие. М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005. - 172 с.

25. Иванова М.М., Чоловский И.П., Брагин Ю.И. Нефтегазопромысловая геология. М.: Недра, 2000.

26. Изотова Т.С., Денисов С.Б., Вендельштейн Б.Ю. Седиментологический анализ данных промысловой геофизики. М.: Недра. - 1993, 176 с.

27. Кашик А.С., Билибин С.И., Шабельникова Т.Г., Дьяконова Т.Ф. Государственный контроль ресурсной базы на основе мониторинга распределенного фонда недр. «Нефтяное хозяйство» №5 Москва 2006г.

28. Кашик А.С. Изучение многомерных многопараметровых пространств на ЭВМ. Их формирование и представление методами динамической визуализации (Философия и идеология), 1998, № 1, с. 84-95.

29. Кашик А.С., Федоров A.JL, Голосов С.В. Общие средства динамической визуализации, 1998, № 1, с. 96-102.

30. Киргинцева Г.А., Поляков Е.Е. К районированию петрофизических зависимостей для месторождений Западной Сибири, 1997, № 2, с. 49-53.

31. Ковалевский Е.В., Гогоненков Г.Н. Программные средства поддержки детальной корреляции скважин по данным ГИС. Геофизика, N1, 2004 г.

32. Ковалевский Е.В., Гогоненков Г.Н., Перепечкин М.В. Автоматическая корреляция скважин по данным ГИС ожидания и реальные возможности. Конференция EAGE/SEG/EArO "Санкт-Петербург 2006". Р252.

33. Кузнецов О.Л., Никитин А.А, Черемисина Е.Н. Геоинформационные системы. Учебник для вузов. М.: Государственный научный центр Российской федерации -ВНИИгеосистем, 2005,346 с.

34. Локальный прогноз нефтегазоносностп Западно-Сибирской геосинеклизы, Тюмень, 1989 г.

35. Максимов С.П. Условия раздельного формирования зон нефте- и газонакопления в нефтегазоносных районах СССР и зарубежных стран. ЗапСибНИГНИ, 1978г.

36. Математическое моделирование в геологии нефти и газа, Тюмень, 1989 г.

37. Методические рекомендации по подсчету запасов нефти и газа объемным методом. Москва-Тверь, 2003.

38. Перепечкин М.В, Билибин С.И. Технологии использования принципиальных моделей при проведении этапа литологического моделирования залежи углеводородов в программном комплексе DV-Geo.:МГНЦ, ВНИИ Геосистем ж. Геоинформатика, №2, 2007г.

39. Петрофизическое обеспечение подсчета запасов нефти и газа, ЗапСибНГНИ, 1989г.

40. Родионов Д.А., Коган Р.И., Голубева В.А. и др. Справочник по математическим методам в геологии //. М.: Недра, 1987.

41. Ростовцев Н.Н. Влияние вертикальной миграции флюидов на формирование залежей нефти и газа. «Недра» ЗапСибНИГНИ, вып.8 , 1978г.

42. Руководство пользователя RMSgeoform, IRAP RMS, версия 7.0. ROXAR Software Solytions, Stavanger, Norway, 2002г.

43. Руководство пользователя. IRAP RMS, IRAP Mapping, Версия 5.1. Smedvig Technologies, Московский офис, Москва 1999г.

44. Руководство пользователя Пакет документов DvGeoUM Геологическое моделирование на основе пакета DV. Москва. Версия: 2002-02.

45. Сохранов Н.Н. О переходной зоне при определении водо-нефтяного контакта по геофизическим измерениям. «Геология нефти и газа», № 5, 1960.

46. Сохранов Н.Н., Акселърод С.М. Обработка и интерпретация с помощью ЭВМ результатов геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1984. 255 с.

47. Сохранов Н.Н. Обработка и интерпретация данных, промысловых геофизических исследований на ЭВМ, Справочник.

48. Чуринова И.М., Тихонов В.Б., Скрипникова Г.В. и др. Интегрированная система ГЕММА обобщение программных комплексов ЦГЭ для интерпретации данных скважинной и полевой геофизики. И Геофизика, 1998, № 1, с. 37-45.

49. Шабельникова Т.Г., Кашик А.С., Гогоненков Г.Н. Задачи Федерального банка данных по нефтяным и нефтегазовым месторождениям в свете новых возможностей решения задач нефтяной отрасли методами DV, 1998, № 1, с. 122-128.

Информация о работе

Юканова, Елена Анатольевна
кандидата технических наук
Москва, 2009
ВАК 25.00.10

Диссертация

Технология систематизации геолого-геофизической информации для цифрового геологического моделирования крупных длительно разрабатываемых месторождений УВ - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы