Адаптация геолого-технологических моделей

Современные методы исследования земных недр не позволяют с требуемой для точного построения моделей точностью получать данные о геологическом строении и распределении фильтрационно-емкостных свойств в объеме месторождения. В связи с этим любая модель требует перед использованием предварительной настройки (адаптации).

Под адаптацией модели понимается корректировка геологических параметров модели на основе согласования результатов расчетов с фактическими данными о работе скважин. Часто при этом подвергаются ревизии и технологические показатели.

Настройка модели производится при воспроизведении истории разработки. По скважинам задаются управляющие параметры (добыча жидкости или давление на забое), а оценивается качество модели по контрольным параметрам (добыча нефти и воды, обводненность, пластовое и забойное давления). Некоторые параметры в различных случаях могут использоваться как контрольные или как управляющие. Например, в одном случае управляющим параметром может быть добыча жидкости, а контрольным забойное давление, а в другом случае наоборот, управляющим параметром служит забойное давление, а контрольным добыча жидкости. Выбор параметров в качестве контрольных или управляющих определяется условиями задачи.

При проведении адаптации важно правильно выбрать критерии. Используются два вида критериев : интегральные, когда сравниваются разница расчетной и фактической величин суммы одного из показателей по всем скважинам с заданной величиной, и дифференциальные, когда рассматриваются показатели по отдельной скважине. Показателями для сравнения могут служить годовая добыча нефти, годовая добыча воды, водонефтяной фактор и другие. Выбор критериев происходит в зависимости от целей моделирования. Для оценки уровня добычи нефти достаточно интегральных критериев : годовая добыча нефти, годовая добыча воды. Для построения постоянно действующей модели для целей оперативного управления разработкой на уровне отдельных скважин требуется использовать дифференциальные критерии : по каждой скважине сравниваются фактические и расчетные значения пластового давления, добычи нефти и воды. Разница между фактическим и расчетным значениями не должна превышать погрешности замера этого показателя.

Согласование геологической модели и технологических показателей разработки это самый сложный этап. Практически он представляет собой проведение подробного анализа работы каждого участка залежи, каждой скважины. Технологические показатели работы скважин, пластовые давления в районе расположения скважин, параметры геологической модели, характер продвижения вытесняющего агента в пласте не должны вступать в противоречие друг с другом. В практике работы эти данные обычно плохо согласуются, что является результатом неточности наших представлений о геологическом строении и свойствах коллекторов и неудовлетворительным качеством и количеством замеров на промысле. Для разрешения возникающих противоречий специалист по моделированию, непосредственно проводящий расчеты, должен привлекать специалистов в области геологии, разработки и гидродинамических исследований.

В результате настройки модели уточняются геологическое строение и свойства коллекторов, технологические показатели работы скважин, состояние призабойной зоны пласта в районе скважины (скин-эффект). В процессе настройки проверяется расчетом большое количество гипотез о строении и свойствах коллекторов. Расчеты происходят итеративно, что необходимо для достижения принятых критериев сходимости. По окончании настройки модель готова к проведению дальнейших расчетов.

Задача адаптации математической модели к условиям выработки нефти из реального пласта является чрезвычайно сложной и трудоемкой. Для проведения моделирования во всех нефтедобывающих компаниях мира используются самые последние достижения в области вычислительной техники, применяются наиболее быстродействующие компьютеры. Уточнение технологических показателей работы скважин является одной из основных задач адаптации, наравне с задачей уточнения геологических данных.

В качестве критериев адаптации применяют совпадения расчетных и фактических показателей работы по каждой скважине. Задача адаптации не имеет единственного решения. Достижение заданных критериев может быть получено при большом количестве сочетаний характеристик модели. Оценить качество полученной модели можно только путем получения дополнительной геолого-промысловой информации.

Не существует универсального алгоритма адаптации, пригодного для любого месторождения. Не существует автоматизированного алгоритма адаптации, позволяющего получить приемлемые результаты без вмешательства человека.

Проведение качественной адаптации в основном зависит от опыта и интуиции специалиста-исполнителя.