Інтегрована інтерпретація матеріалів геофізичних досліджень нафтогазових свердловин

Комп'ютерне моделювання застосовується для картобудування вже більш 20 років і до теперішнього часу сформувалися три головних підходи до автоматичного картування поверхонь: локального згладжування, аналітичний та комбінований.

Локальне згладжування полягає в застосуванні простих локальних алгоритмів, таких як тріангуляція, найближча округа, інверсна відстань (проста і зведена в ступінь), зважене середнє, ковзна апроксимуюча площина, метод Шепарда і т. п. Ці алгоритми обчисляють значення у вузлах сітки на основі відомих значень в околі вузла, частіше усього в колі заданого радіуса, еліпсі або області з указаною кількістю відомих точок по секторах. Отримана в результаті застосування локальних алгоритмів поверхня, що інтерполюється, істотно залежить від геометрії і розміру околу, тому для усунення крайових ефектів і заповнення вузлів із недостатньою кількістю відомих значень в околі проводиться, як правило, додаткове згладжування.

Аналітичний підхід поданий рядом методів, у тому числі сплайн-апроксимацією, методом мінімальної кривизни Бріггса, а також і спеціальними механічними методами на основі скінченних елементів для моделювання добре вивчених фізичних процесів утворення покладів. Відповідно до гіпотези методу мінімальної кривизни пластина розміщається в просторі під впливом прикладеної у відомих точках сили. Цей процес описується диференціальним функціоналом, з умови мінімізації якого виводяться і ітераційно вирішуються рівняння в кінцевих різницях. У деяких модифікаціях (пакет “Schlumberger”) умова мінімізації інтегральної кривизни замінюється мінімізацією максимальної амплітуди (траси, яку проходить кожна точка при скривленні пластини).

Більш універсальний метод сплайн-апроксимації забезпечує побудову оптимальної поверхні з урахуванням усієї доступної якісної і кількісної інформації, у тому числі відомих точкових значень і умови мінімізації кривизни. Специфікація конкретного методу апроксимації включає зважений набір складових функціоналів і клас апроксимуючих функцій. Результуюча поверхня може бути отримана в аналітичній формі і (або) у виді решітки.

Комбінований метод дозволяє об‘єднувати переваги аналітичного та локального методів. Інтерпретатору надана можливість вибору методів побудови карт та оптимізації кінцевого результату після використання декількох методів.

Підрахунок запасів нафтогазових родовищ є заключною стадією геологорозвідувальних робіт, в результаті якої будується остаточна геологічна модель. Це найбільш інформаційна та трудомістка робота, яка не може бути виконана оперативно та якісно без автоматизації всього процесу. Практичний досвід підрахунку запасів свідчить, що умовно цей процес можна розкласти на три частини, а саме: переінтерпретація ГДС та оцінка всіх підрахункових параметрів по всіх свердловинах (займає біля 70 відсотків часу) ; побудова структурних поверхонь опорних горизонтів за даними сейсморозвідки (10 відсотків) ; побудова підрахункових планів об’єктів з підрахунковими параметрами (20 відсотків). Отже, технологія підрахунку запасів повинна базуватись на автоматизованому робочому місці інтерпретатора ГДС. Запровадження алгоритмів діалогової (екранної) інтерпретації створило сприятливий грунт для ефективної реалізації комп’ютеризованої технології підрахунку запасів, багатоцільового моделювання родовищ. При цьому, звичайно, виростає роль інтелекту інтерпретатора – максимально достовірний результат можна отримати тільки при високій кваліфікації виконавців та максимальному використанні всієї наявної інформації.

Процедура підрахунку запасів починається з аналізу міжфлюїдних контактів та можливих глинистих покришок (перетинок). Уявлення про будову флюїдоідальної системи складається як результат інтегрованих побудов по всіх свердловинах і всіх об’єктах (покладах) матриці граничних положень нафтогазонасичених та водонасичених колекторів, їх контактів та перехідних зон як по кожній свердловині, так і їх групах по блоках родовища. Далі виконується безпосередній підрахунок запасів.

Він починається з аналізу повноти та якості наявних геолого-геофізичних матеріалів в інтегрованій базі даних, які необхідні для підрахунку запасів родовища. В разі відсутності окремих параметрів проводиться їх занесення в базу даних. Далі по кожній свердловині проводиться формування зведеного розрізу у його продуктивній частині з інтервалів оперативної інтерпретації (геофізичних висновків). При цьому виконується переінтерпретація матеріалів ГДС з урахуванням результатів петрофізичних досліджень та випробувань і отриманих на цій основі остаточних інтерпретаційних моделей для кожного з обєктів підрахунку. Таким чином, по кожній свердловині визначаються пластові підрахункові параметри (ефективні товщини покладів, їх пористість та нафтогазонасиченість), які на подальшій стадії узагальнюються по окремих покладах та блоках родовища. Для обчислення об’єму покладів (блоків, родовища) виконується геометризація резервуару, визначаються контури об’єктів підрахунку, встановлюються водонафтові, водогазові та нафтогазові контакти. Після цього виконується оптимізація підрахункових параметрів по об’єктах та обчислення запасів нафти та газу. Поряд з лінійним методом оцінки запасів запропоновано також інтегральний спосіб. Рекомендовано використання обох методів з оптимізацією кінцевого рішення.

Застосування комп‘ютеризованої технології підрахунку запасів вуглеводнів дозволить значно підвищити оперативність та достовірність вирішенні цієї відповідальної задачі та уникнути суб’єктивних підходів та оцінок, а також запровадити відповідний галузевий стандарт.

Розділ 4. Інформаційне забезпечення інтегрованої інтерпретації ГДС

Розглянуто комплекс питань, пов’язаних з організацією інформаційного забезпечення інтегрованої інтерпретації ГДС. За своїм визначенням інформаційна база даних є обов‘язковою частиною таких технологій, свого роду кровоносною системою, що живить обчислювальний процес. Інформаційне забезпечення являє собою взаємодію цільових спеціальних та програмних засобів з базою структурованої інтегрованої інформації. Зауважимо, що така база є громіздкою та складною структурою, яка містить в собі величезну кількість різноманітної за змістом та форматами інформації. За предметними ознаками інтегровану базу можна поділити на дві специфічні частини: базу