§ 4.3 Основы методик построения моделей пластов
по геолого-физическим и промысловым данным
Создание модели пласта на основе часто разрозненных геолого-физических и промысловых сведений о нем требует от инженера-разработчика глубоких знаний, проявления научного, творческого подхода. Нефтегазоносные пласты не похожи друг на друга. При их моделировании инженер-разработчик обычно использует только общий опыт построения моделей пластов в примерно аналогичных случаях, но у него нет и не может быть такой методики, следуя которой, он мог бы создавать модель пласта в каждом конкретном случае. Построение модели пласта всегда связано с научным поиском.
Для создания модели пласта используют сведения о его геологическом строении; результаты исследований образцов пород, отобранных при бурении из продуктивного пласта; данные промыслово-геофизических работ и бурения скважин; индикаторные кривые и кривые восстановления давления в скважинах; данные разработки пласта в начальной стадии.
Построение адресной модели пласта
При построении этой модели, которая может быть практически использована для расчётов разработки пластов лишь с помощью современных компьютеров, привлекают данные, полученные в результате геологического, геофизического и гидродинамического изучения месторождения, а также предшествующего периода его разработки, если такой имеется.
При этом применяют следующую примерную последовательность действий.
1. Проводят анализ данных сейсмического изучения месторождения, в результате чего определяют форму залегания характерных объектов пласта (кровли, подошвы, непроницаемых пропластков и т.п.), газонефтяного и водонефтяного контактов, геологических нарушений (разломов, зон выклинивания пластов и т.д.).
2. Осуществляют интерпретацию геофизических и гидродинамических исследований пластов в скважинах, например, стандартных измерений кажущегося электрического сопротивления к и потенциала собственной поляризации Uсп по всему вскрытому скважиной разрезу пласта. На рисунке 4.6 показаны характерные кривые к и Uсп, построенные на основе промыслово-геофизических исследований в стволе скважины в пределах рассматриваемого пласта.
3. В этих же скважинах отбирают образцы пород, слагающих изучаемый пласт. Проводят лабораторные, так называемые петрофизические исследования, в результате которых определяют пористость, абсолютную и относительные проницаемости пород, а также их водонефтенасыщенность.
Р
исунок
4.6 – Кривые к
и Uсп,
построенные на основе промыслово-геофизических
исследований в стволе скважины в пределах
рассматриваемого пласта
4. Строят зависимости физических параметров изучаемых пород (пористости, проницаемости, насыщенности нефтью и водой) от промыслово-геофизических параметров (кажущегося сопротивления, потенциала собственной поляризации и др.). Если такие зависимости коррелируются, то физические параметры пород отдельных прослоев определяют только на основе промыслово-геофизических данных. На рисунке 4.7 показана зависимость приращения потенциала собственной поляризации Uсп от ln k (где k – абсолютная проницаемость). Зная Uсп по промыслово-геофизическим измерениям в скважинах, можно определить абсолютную проницаемость отдельных прослоев пласта.
Рисунок 4.7 – Зависимость приращения потенциала собственной поляризации Uсп от ln k
5. На основе геологического и геофизического изучения пласта с использованием методов корреляции строят его структурную карту, карты толщин, распространения пропластков, пористости и проницаемости. В результате этих построений оказывается возможным в каждой точке пласта определить все необходимые для компьютерного счёта характеристики пласта, которые представляются только в количественном виде, т.е. «оцифровываются».
6. Выбирается размерность гидродинамической задачи разработки пласта. Если это решается в настоящей трехмерной постановке, то требуется знание свойств пород-коллекторов в каждой точке объёма пласта. Задачи часто решаются в квазитрехмерной постановке, когда отдельной точке горизонтальной проекции пласта придаются свойства пласта, изменяющиеся над данной точкой в вертикальном направлении.
7. Обосновывается размерность конечно-разностной ячейки, исходя из задаваемой точности решения задачи, её сложности (числа скважин, пропластков и т.д.) и вычислительной возможности компьютера.
8. Свойства пласта, полученные в результате геолого-геофизических и гидродинамических исследований, вводятся в количественном виде в компьютер, и осуществляется решение поставленной задачи с использованием соответствующей вычислительной программы.