Автоматизированная интерпретация данных геофизических исследований

Сопоставление результатов «ручной» и машинной литолого-стратиграфической интерпретации данных ГИС по девонским отложениям Кустовского нефтяного месторождения

П р и м е ч а н и е . Распространенность литолого-стратиграфических разновидностей пород выражена в процентах от общей мощности проинтерпретированных интервалов разрезов.

однородными слоями. Остальные расхождения обусловлены в основ­ ном отнесением разновидностей пород, при «ручной» интерпретации идентифицированных как «глинистые породы» к «алевролитам» (5,7 %)

и наоборот (1,67 %).

Значительно реже наблюдается отнесение «глинистых пород» к «известнякам», «плотным песчаникам» и «коллекторам», «алевроли­ тов» - к «плотным песчаникам» и «коллекторам водонасыщенным». Полную идентификацию имеют терригенно-карбонатные отложения саргаевского горизонта и карбонатной кыновской пачки.

На рис. 15 видно, что терригенная пачка кыновского горизонта в некоторых сравнительно небольших интервалах в скважинах 218, 219, 222, 225, 226 не имеет полной идентификации (не определена литология пород). Это объясняется тем, что в скважине-эталоне кыновские терригенные отложения представлены только одними «гли­ нистыми породами» и поэтому породы, отличные от глин, не могли быть идентифицированы по литологии в перечисленных интерпрети­ руемых скважинах. В скважинах же 205 и 213 слои «алевролитов» идентифицированы как «глинистые породы», опять же под влиянием заранее заданной литологии эталонной скважины. О недостаточно дифференцированном литологическом расчленении пород и о нали­ чии переходных разностей от «глинистых пород» к «алевролитам» свидетельствует также неполная идентификация вендских терригенных пород в интерпретируемых скважинах 211, 225 и 226.

О достаточно высоком качестве работы программы при лито- лого-стратиграфической интерпретации данных ГИС и больших резервах его повышения за счет использования в литолого-стра- тиграфическом описании скважины-эталона более детальной класси­ фикации пород по их литологическому составу и характеру насыще­ ния говорит сопоставление результатов «ручной» и машинной интер­ претации. Чтобы реализовать эти резервы, необходимо иметь эталонные разрезы, с высокой изученностью по керну и включить в интерпретируемый материал большее количество диаграмм ГИС.

Также следует отметить, что эффективность машинной обра­ ботки данных ГИС определяется и выбором оптимального режима

интерпретации (начальный шаг усреднения, количество шагов сгла­ живания, используемый комплекс методов ГИС).

Помимо представленного выше примера интерпретации дан­ ных ГИС по программе ЛСИГИС в автономном режиме, материалы скважинных наблюдений некоторых других месторождений обраба­ тывались в режиме обеспечения геофизической информацией через территориальный автоматизированный банк данных (ТАБД), соз­ данный при ОАО «Пермнефть». На рис. 16 (Пихтовое месторожде­ ние) видно, что формы выходных графических документов могут меняться по требованию пользователя и что на графиках могут отра­ жаться как результаты интерпретации, так и исходная информация. Переход к обеспечению программы ЛСИГИС информацией через ТАБД является начальным шагом к интеграции этой программы в единую автоматизированную систему обработки материалов ГИС, т.е. к объединению программного и информационного обеспечения.

Главное достоинство программы ЛСИГИС заключается в опера­ тивности получения результатов интерпретации данных ГИС в связи сформированием перманентного мониторингового промыслово-геоло­ гического моделирования с использованием персональных компьюте­ ров, о чем более детально будет говориться в следующей части учеб­ ного пособия.

ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ

КОМПЛЕКСНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ

ПРОМЫСЛОВО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

НА ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРАХ В СИСТЕМЕ KVNGIS

ГЛАВА 14. Геологическая интерпретация данных

ГИС на персональном компьютере

Большинство программ, упомянутых выше, реализованы ранее на мощных отечественных ЭВМ типа ЕС, а в настоящее время все большей популярностью при решении самых разнообразных задач пользуются персональные компьютеры (ПЭВМ), программное обес­ печение которых охватывает практически все сферы человеческой деятельности. Огромное число сервисных программ (редактирование текстов, рисование графиков, вывод различных графических построе­ ний и конструкций на экран дисплея и т.п.) делает обращение с ПЭВМ предельно простым и удобным. Устройство типа «мышь» еще более облегчает диалог человека с машиной. Упрощение общения человека с персональным компьютером привело к качественному скачку, когда на смену программисту пришел пользователь, которому скорее нужно знать, как работать с уже существующими программами, чем писать свои собственные. Персональные компьютеры способны хранить и перерабатывать большой объем информации не допуская ошибок, что позволяет резко повысить эффективность работы интерпретато­ ра, их можно использовать для моделирования эксперимента и полу­ чения по его итогам соответствующей информации [24].

Обязательной предпосылкой успешного применения ПЭВМ яв­ ляется наличие соответствующего программного обеспечения. Раньше программное обеспечение обычно создавалось самим пользователем. Переломным моментом в развитии программного обеспечения ПК

явилась разработка дисковой операционной системы PC-DOS для пер­ сональных компьютеров конфигурации IBM, созданной на основе операционной системы MS-DOS фирмы Microsoft.

Разработка методики и программного обеспечения литолого­ стратиграфической интерпретации данных ГИС создала предпосыл­ ки для кардинального расширения возможностей комплексной ин­ терпретации материалов промыслово-геофизических исследований нефтяных скважин с помощью ЭВМ. В первую очередь речь идет о более полной автоматизации операций межскважинной корреляции геологических разрезов и связанном с этим освобождении пользова­ теля ЭВМ от решения многих особенно обременительных для чело­ века подзадач, позволяющем придать взаимодействию пользователя с ЭВМ более творческий характер.

На персональных компьютерах можно успешно решать задачи литолого-стратиграфической интерпретации материалов ГИС и моде­ лирования геологических объектов. Основой программного обеспе­ чения решения этих задач может служить программа ЛСИГИС [34], подготовленная для больших ЭВМ типа ЕС и модернизированная для работы на персональных компьютерах в виде программы KVNGIS [31, 33]. Поскольку общая характеристика программы дана выше, остановимся только на реализованных в модифицированном вариан­ те возможностях персонального компьютера по визуализации диа­ грамм ГИС на экране монитора и на перспективах развития методики решения задач литолого-стратиграфического расчленения разрезов скважин по каротажным кривым с широким использованием диало­ гового режима. Проблема визуализации представляет особый инте­ рес, так как на больших ЭВМ наглядное отображение диаграмм ГИС в процессе интерпретации не предусмотрено. Поэтому основное внимание в настоящем изложении уделено рассмотрению вопросов, связанных с разработкой модулей ввода, контроля, формирования и визуализации каротажных диаграмм.

При выполнении литолого-стратиграфической интерпретации данных ГИС на ПЭВМ в диалоговом режиме чаще всего использу­ ются следующие геофизические методы: ПС, ГК, НГК/ННК-Т, ДС,

БК, ИК, АК и градиент-зонды A4.0M0.5N (М4) и A2.0M0.5N (М2). Такой выбор обусловлен следующим: перечисленные диаграммы наиболее информативны при литолого-стратиграфическом расчленении раз­ резов скважин и определении литологического состава и характера насыщения продуктивных пластов. Существуют и другие геофизиче­ ские методы, которые тоже достаточно информативны, но для них оцифровка диаграмм ГИС затруднена их большой изрезанностью (дифференциацией). К ним относятся микрозонды (М3), микробоковой каротаж (МБК), малые градиент-зонды. Кроме того, применение микрозондов неэффективно (некачественная запись), если бурение скважины осуществлялось на соленых буровых растворах.

Такие же методы, как ГГК, ЯМК, ИННК, пока не включены в комплекс ГИС ввиду того, что они проводятся далеко не во всех скважинах. Электрометоды БК, ИК, М2, М4 используются для опре­ деления характера насыщения коллекторов. В карбонатных отложе­ ниях наиболее эффективны методы БК и ИК, причем если по БК можно определять удельное сопротивление коллекторов при соленом буровом растворе (рс < 0,3 Ом м), то по ИК - при пресном буровом растворе (рс> 0,3 Ом м).

В терригенных отложениях при определении рп продуктивных пластов весьма эффективен 4-метровый зонд A4.0M0.5N.

Метод ПС (как и методы М3, ИК) также имеет ограниченное применение, если скважины пробурены на соленом буровом растворе.

Предложенный перечень методов ГИС предполагает их исполь­ зование в случае записи каротажных кривых как в вертикальном мас­ штабе 1:200 (шаг квантования 0,2 и 0,4 м), так и в масштабе 1:500 (шаг квантования 0,5 и 1 м). Если кривые ГИС в интервале продуктивной толщи записаны в масштабе 1:200, для визуализации и детальной ин­ терпретации используются методы ПС, ГК, ДС, НГК/ННК-т, БК, ИК, АК и М4. Если же запись осуществлена по всему стволу скважины в масштабе 1:500, то используются методы ПС, ГК, НГК, М2, с помо­ щью которых можно провести «грубое» литологическое расчленение. Основная же задача интерпретации результатов четырех последних

методовопределение стратиграфических границ крупных страти­ графических подразделений.

При проведении автоматизированной интерпретации данных ГИС использовались геофизические материалы, относящиеся к девон­ ской (Кустовское месторождение) и нижнепермской продуктивным толщам (Шумовское и Уньвинское месторождения), верейско-баш- кирским, яснополянским и турнейским продуктивным толщам Альняшского, Красноярско-Куединского, Пихтовского и других место­ рождений.

Система KVNGIS, которая представляет собой взаимоувязан­ ный комплекс программ с единой базой данных, позволяет накапли­ вать результаты работы различных программ и многократно исполь­ зовать их как для решения задач, входящих в комплекс, так и для передачи внешним программам. База данных комплекса обеспечива­ ет хранение кривых ГИС, данных исследования керна, результатов качественной и количественной интерпретации.

Система KVNGIS (схема последовательности обработки дан­ ных ГИС приведена на рис. 17) может решать задачи интерпретации данных ГИС в автоматическом режиме, но в ней предусмотрено и автоматизированное (с непосредственным участием человека) вы­ полнение интерпретации, обеспечивающее более полный учет всей имеющейся промысловой и геологической информации по изучаемо­ му объекту (например, гидродинамических исследований скважин, палеонтологических и палинологических данных).

Апробация системы KVNGIS выполнена на данных по многим нефтяным месторождениям Пермского Прикамья. Интерпретация материалов ГИС проводилась как в интерактивном, так и в автома­ тическом режимах. Решались следующие задачи:

- определение по данным ГИС положений границ, литологиче­ ского состава и стратиграфической принадлежности пластов в различ­ ных скважинах Альняшского, Гондыревского, Красноярско-Куедин­ ского, Кустовского, Павловского, Уньвинского и Шумовского место­ рождений в терригенно-карбонатных отложениях нижне-пермского, нижнекаменноугольного и девонского возрастов;

-формирование планшетов ГИС и результатов литолого-стра- тиграфической интерпретации на экране ПЭВМ с последующей за­ писью получаемых графических изображений, таблиц и протоколов

ввиде отдельных файлов;

-оценка значений геолого-физических параметров пластовколлекторов в интерпретируемых скважинах;

-корреляция стратиграфических подразделений с помощью интегральных кривых ГИС по всему стволу скважины и в интервалах нефтегазопроявлений;

- построение геологических профилей в автоматическом режиме. База данных системы KVNGIS представляет собой совокуп­ ность файлов giskeml.rbf, giskem2.rbf, giskem3.rbf и директорий М****, находящихся в текущей директории (**** - код соответст­ вующего месторождения). Так, например, М 1 2 - директорий (ката­ лог) с базой данных о кривых ГИС и ручных разбивок по продуктив­ ным пластам Альняшского месторождения. Самостоятельная кор­

ректировка базы пользователем крайне не желательна.

Файл KVNGIS.EXEголовной модуль (головная программа) системы, из которой можно вызвать программы сопровождения, вы­ деления пластов, определения коэффициентов пористости, привязки керна к кривым ГИС, литолого-стратиграфической интерпретации (см. файл kvngis.hlp с описанием системы).

Вголовную программу KVNGIS входят следующие программы:

-egavga.bgi - графический драйвер (управляющая программа по графике), позволяющий выводить на экран ПЭВМ графические данные (изображения кривых ГИС, литологической колонки и т.п.);

- basegis.exe - программа сопровождения базы данных систе­ мы, которая позволяет детально (до вывода кривых ГИС на экран дисплея) просмотреть имеющуюся информацию по ГИС и керну

иудалить ее;