5. Геологическое моделирование залежей углеводородов

5.1. Виды геологических моделей залежей углеводородов

Различают два вида промыслово-геологических моделей залежей: статические и динамические.

Статическая модель отражает все промыслово-геологические свойства залежи в ее природном виде, не за­тронутом процессом разработки:

- геометрию начальных внешних границ залежи;

- условия залегания пород коллекторов в пределах залежи;

- границы залежи с разным характером насыщения коллекторов (нефть, газ, вода);

- геометризацию частей залежи с разными фильтрационно-емкостными свойствами (ФЭС) коллекторов.

Эти направления моделирования, составляющие геометри­зацию залежей, дополняются данными о свойствах в пласто­вых условиях нефти, газа, воды, о термобарических условиях залежи, о природном режиме и его потенциальной эффек­тивности при разработке (энергетическая характеристика залежи) и др. Статическая модель постепенно уточняется и детализиру­ется на базе дополнительных данных, получаемых при раз­ведке и разработке залежи.

Динамическая модель характеризует промыслово-геологические особенности залежи в процессе ее разработки. Она составляется на базе статической модели, но отражает изме­нения, произошедшие в результате отбора определенной час­ти запасов углеводородов. В динамической модели должны быть отражены:

- текущие внешние границы залежи;

- зоны «промытого» водой или другими агентами объема залежи;

- границы участков залежи, не включенных в процесс дре­нирования;

- фактическая динамика годовых показателей разработки;

- состояние фонда скважин;

- текущие термобарические условия во всех частях залежи.

Важное место при статическом моделировании занимает решение задачи геометризации зале­жи. Форма за­лежи отображается на картах в изогипсах, получивших название структурных, на которых находят по­ложение внешнего и внутреннего контура нефтеносности, а также при их наличии – положение литологических и дизъ­юнктивных границ залежи.

Внутреннее строение залежи отражают путем составления детальных корреляционных схем, геологических разрезов (профилей), различных карт в изолиниях или услов­ных обозначениях. При динамическом моделировании также широко исполь­зуют графическое моделирование –построение карт по­верхностей нефти и внедрившейся в залежь воды, графиков и карт разработки, карт изобар и др.

В настоящее время для решения задач геометризации залежи широко используются трехмерные цифровые геологические модели. Под цифровой трехмерной геологической моделью (ГМ) месторождения понимается представление продуктивных пластов и вмещающей их геологической среды в виде набора трехмерных цифровых кубов. Программный комплекс геологического моделирования должен иметь возможность оперативного внесения новых полученных данных в геологическую модель и возможность ее оперативной корректировки с учетом полученной новой геологической информации.

5.2. Создание структурной модели сейсмических отражающих горизонтов

При геологическом моделировании созданию структурной модели продуктивных пластов предшествует этап построения поверхностей по отражающим целевым сейсмическим горизонтам (интерпретация данных 2D и 3D сейсморазведки).

Рис.8. Построение структурной модели методом цифрового трехмерного моделирования. Русаковское месторождение (Пермский край)

Для территории Пермского края с кровлей карбонатных отложений башкирского яруса отождествлен целевой сейсмический горизонт – I^п; горизонты ^к и ^п отождествлены с кровлей и подошвой отложений визейского яруса; отражающий горизонт  – с кровлей терригенных отложений тиманского возраста.

Моделирование структурных поверхностей осуществляется обычно с использованием специальных модулей геологического моделирования (например IRAP RMSgeoform) методом стратиграфического моделирования (Stratigraphic modeling). На рис.8 приведен пример структурной модели нефтяной залежи, построенной с помощью этого метода.

Задачей стратиграфического моделирования ставится получение согласованных структурных поверхностей в рамках выбранных стратиграфических интервалов. В процессе стратиграфического моделирования может выполняться моделирование разрывных нарушений (разломов).

Размер ячеек при геологическом моделировании определяется исходя из размеров залежей и плотности разбуренности объектов. Обычно размерность сеток по латерали составляет 5050 метров. Вертикальные размеры ячеек выбираются с целью максимальной детализации особенностей залежи, размеры обычно составляют от 0,2 до 1 метра.