11. Выбор модели фильтрации.

Выбор модели фильтрации определяется типом залежи, свойствами насыщающих пласт флюидов и нагнетаемых агентов с учетом характера моделируемых процессов разработки. Для моделирования газовой залежи в режиме истощения применима модель однофазной фильтрации. Двухфазная математическая модель (нефть+вода или нефть+газ) позволяет моделировать процессы вытеснения нефти водой при давлениях выше давления насыщения нефти газом либо процессов истощения с выделением газа при прогнозировании нефтяных месторождений. Двухфазная математическая модель ( газ + вода ) может также использоваться для моделирования газовых месторождений с активной законтурной областью или подземных хранилищ газа в водоносных пластах. Расчеты нефте- и газоотдачи нефтегазовых залежей или при закачке газа в нефтяные пласты осуществляются с использованием модели трехфазной фильтрации ( нефть + газ + вода). При прогнозировании нефтегазоконденсатных пластов и процессов водогазовой репрессии для учета межфазного массообмена отдельными химическими соединениями (компонентами) необходимо использовать многокомпонентную (композиционную) модель. Для оценки эффекта от применения физико-химических методов (закачки поверхностно-активных веществ, полимеров, растворителей, термических методов и т. п.) используются специальные математические модели, учитывающие механизмы соответствующих процессов.

Многокомпонентная (композиционная) модель позволяет рассматривать достаточно сложные процессы фильтрации в нефтегазоконденсатных пластах с учетом межфазного массообмена отдельными компонентами.

Модели трехфазной фильтрации используется для моделирование нефтегазовых залежей или процессов закачки газа в нефтяные пласты. Наиболее распространенной является модель нелетучей нефти Маскета - Мереса (black oil model), в которой углеводородная система аппроксимируется двумя компонентами: нефтью и газом, растворимым в нефти.

Модель двухфазной фильтрации используется для моделирования процессов вытеснения нефти водой при давлениях выше давления насыщения нефти.

Модель фильтрации однородной жидкости используется для интерпретации результатов гидродинамических исследований.

Модели физико-химических методов повышения нефтеотдачи.

Модели неизотермической фильтрации используются для описания процессов извлечения нефти с применением различных теплоносителей (горячей воды, пара, очага внутрипластового горения). Эти технологии используются, в основном, для добычи высоковязких нефтей и битумов. При неизотермической фильтрации свойства и состав флюидов и фазовые проницаемости зависят еще от одной переменной - температуры.

12. Постоянно- действующие модели. Методы и цель создания.

Основная цель построения ПДГТМ – обеспечение максимальной прибыли от добычи углеводородов на основе совершенствования разработки месторождения и рационального использования запасов последнего. Увеличение прибыли достигается через наиболее эффективное использование исходной геолого-промысловой информации, оптимизацию элементов системы разработки: конструкцию и размещение скважин, конфигурацию и параметры газосборных систем (ГСС), установления оптимальных технологических режимов эксплуатации скважин, выбора систем подготовки газа.

Определение ПДГТМ, составные части и структура Под ПДГТМ понимается программный комплекс, состоящий из организованной в БД исходной геологической, физической и промысловой информации, 3-х мерной геологической модели, гидродинамической и промысловой моделей, дополненный алгоритмами адаптации моделей по данным истории разработки, добычи, гидродинамических и специальных исследований, а также расчетом экономических показателей для принятия оперативных решений и обоснования рационального варианта разработки месторождения.

Из определения ПДГТМ вытекают ее составные части.

• Геологическая и промысловые базы данных с историей добычи, энергетикой пласта и динамикой отборов и давлений в системе сбора.

• Программное обеспечение, позволяющее анализировать геолого-геофизическую и петрофизическую информацию: ГИС, сейсмику, результаты анализа керна, физических свойств пластовых флюидов и обосновать основные положения геологической модели.

• Программное обеспечение для построения трехмерных геологических сеточных моделей, насыщения их параметрами. Построение гидродинамических сеток и перенос на них геологических параметров.

• Гидродинамические модели продуктивных пластов.

• Математические модели, описывающие системы добычи, промысловый транспорт углеводородов и промысловую структуру, включающую УКПГ, ДКС, МПК и головные сооружения.

Перечисленные составные части составляют основу ПДГТМ, которая может дополняться специальными программами или моделями для решения, например, обратных задач теории разработки, поиску оптимального размещения эксплуатационных скважин и распределения добычи.

Таким образом, геолого-технологические модели должны обеспечивать как оптимизацию и оперативное управление отдельных элементов системы разработки и добычи, так и комплексное моделирование процесса разработки месторождения в целом. Решение последней задачи обеспечивается управляющей программой для расчета прогнозных показателей разработки всего месторождения в целом, которая должна соединять воедино все составляющие модели (гидродинамическую, скважин, ГСС, УКПГ, ДКС, МПК и головных сооружений) с учетом смены граничных условий для периодов разработки месторождения.

Геологическая БД должна включать как первичную, так и результирующую геолого-петрофизическую информацию плюс состав и свойства пластовых флюидов: координаты устьев и инклинометрия стволов скважин с глубинами пласто-пересечений, исходные и обработанные кривые ГИС (в LAS формате), данные сейсмических исследований, результаты исследований пластовых флюидов и т.п. (см. табл. 3.1).

Промысловая БД включает описание конструкций скважин (длины и диаметры обсадных колонн, НКТ, интервалы перфораций, внутрискважинное оборудование), конфигурации (графа) систем сбора газа, параметров ДКС, МПК, УКПГ и их изменения во времени. В нее входят описания всех текущих и капитальных ремонтов скважин и оборудования, отражающих историю и текущее состояние системы разработки и добычи. Как правило, отдельная БД создается под ПГИ и исследования скважин при установившихся и неустановившихся режимах. БД истории разработки содержит всю исходную информацию с инструментальными замерами дебитов, динамических и статических давлений в скважинах, лежащих в основе расчетов месячных эксплуатационных отчетов и энергетического состояния залежи. В эту базу данных целесообразно включать также выходную информацию в виде месячных эксплуатационных отчетов, фондов скважин, устьевых, забойных и пластовых давлений, необходимых для построения карт разработки и изобар.

На основе геологической БД решаются различные прикладные задачи, позволяющие производить картопостроение, строить трехмерные геологические модели, проводить подсчет запасов газа объемным методом, готовить геологическую основу для гидродинамического моделирования. Оперативное уточнение геологической модели на основе скважинного контроля позволяет осуществлять успешное эксплуатационное бурение при реализации принципа «от известного к неизвестному».

Промысловая БД лежит в основе как оперативных, так и прогнозных расчетов распределения дебитов скважин, потоков и давлений в системе сбора и промыслового транспорта углеводородов и оптимизации последней.

Детальные модели ГСС, МПК и ДКС, построенные на основе нестационарных задач, работающие в режиме реального времени, направлены на оперативное управление добычей газа. Эти модели целесообразно применять для настройки упрощенных стационарных моделей, используемых в ПДГТМ.

Долгосрочный прогноз показателей разработки, проведение многовариантных расчетов осуществляется на базе нестационарной для пласта и стационарных моделей ГСС, МПК и ДКС, увязанных управляющей программой в единую геолого-технологическую модель.

Базы данных с текущими и капитальными ремонтами скважин, промысловыми геофизическими и гидродинамическими исследованиями скважин позволяют осуществлять регулярную адаптацию этих моделей.

Предлагаемая структура и концепция построения ПДГТМ охватывает весь комплекс вопросов по разработке и эксплуатации газовых и газоконденсатонефтяных месторождений.