1535

Секция 3. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Рис. 2. Интерфейс программы

Файл press_in_the_layer.txt представляет собой массив чисел в виде квадратных матриц одинаковой размерности.

В файле wells.txt описаны данные о скважинах, расположенных на сеточном поле. именование скважины на поле давлений. Структура строки файла состоит из типа скважины (1 – добывающая, 2 – нагнетательная) и ее координат X и Y.

Далее поясним построение линии градиента. Градиент строится всегда одинаково: имеется три позиции на ней с ярко выраженным самостоятельным цветом, красный вверху, зеленый в середине, синий внизу, места между ними заполняются смесью цветов разной пропорции, перетекая от одного главного цвета к другому. В каждом отдельном массиве чисел ищется максимальное и минимальное давление и присваивается соответственно верхнему красному и нижнему синему цвету, между ними давление равномерно распределяется по цветовому градиенту, так что каждому интервалу давлений соответствует определенный цвет.

Заполнение ячеек поля давлений происходит простым способом, где каждой величине давления соответствует свой цвет исходя из линии градиента, а нулю соответствует белый цвет, так называемые нулевые ячейки. Нулевые ячейки очерчивают контур пласта.

Схема работы полноценного гидродинамического симулятора (с визуализацией) представлена на рис. 3.

321

Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых

Рис. 3. Схема работы ЧГС

Выводы

1.Разработан и реализован программный комплекс визуализации с помощью современного языка программирования.

2.Наличие собственного программного кода позволяет решать широкий спектр научных задач.

3.Дальнейшее совершенствование гидродинамического симулятора является весьма актуальной задачей.

Список литературы

1.Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем / Ин-т компьютерных исследований. – М.; Ижевск, 2004. – 416 с.

2.Каневская Р.Д. Математическое моделирование гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов / Ин-т компьютерных исследо-

ваний. – М., 2002.

322

Секция 3. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОЛОГО-ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ ТУРНЕЙСКОГО ЯРУСА ЕРСУБАЙКИНСКОГО ПОДНЯТИЯ ЕРСУБАЙКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Р.И. Хафизов

Научный руководитель – д-р техн. наук, профессор Р.Х. Низаев Альметьевский государственный нефтяной институт

Рассмотрено применение геолого-гидродинамического моделирования для совершенствования разработки, с подтверждением и уточнением результатов с помощью лабораторных исследований оптических свойств нефти. Обоснован выбор наиболее перспективного участка для разработки и лучшего варианта разработки.

Ключевые слова: геолого-гидродинамическое моделирование, геологическая модель, гидродинамическая модель, поднятие, турнейский ярус, недренируемые запасы, адаптация модели.

Разработка месторождений углеводородов представляет собой комплексную проблему, для успешного решения которой требуется привлечение знаний и опыта, накопленных в различных областях науки и инженерной практики [1, 2]. В последние годы существует тенденция перехода от аналитических и графических методов к численному моделированию процесса разработки нефтяных и газовых месторождений. Несмотря на огромный опыт применения аналитических зависимостей

врасчетах технологических показателей разработки, они не могут адекватно описать процессы, происходящие в пласте. Параметрические зависимости, положенные

воснову этих методов, связывают динамику отбора нефти с балансовыми или текущими извлекаемыми запасами нефти. Параметры этих моделей тем или иным способом определяются через неоднородность пласта по проницаемости, соотношение вязкости нефти и воды, количество добывающих и нагнетательных скважин и другие величины. Для построения геологической модели Ерсубайкинского поднятия Ерсубайкиского месторождения использовался программный комплекс Irap RMS компании ROXAR. Объектами моделирования являются продуктивные отложения турнейского яруса.

Процесс геологического моделирования включает в себя следующие этапы: сбор и подготовка исходных данных, контроль их полноты и качества, создание базы геолого-геофизических данных; расчет и построение сеток согласованных структурных поверхностей по кровле и подошве пластов; построение структурной модели (трехмерной сетки); построение скважинной модели и анализ скважинных данных; построение литологической и петрофизической модели (расчет трехмерного распределения коллектора и подсчетных параметров); подсчет начальных балансовых запасов нефти.

Для построения гидродинамической модели Ерсубайкинского поднятия Ерсубайкинского месторождения использовался интегрированный пакет про-

323

Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых

грамм компании ROXAR-Tempest 7.0. Модель была адаптирована к реальным условиям (рис. 1) [7].

Рис. 1. Адаптация гидродинамической модели к реальным условиям

В ходе моделирования была построена карта остаточных геологических запасов нефти на 2013 г. Наибольшие запасы сосредоточены на северном участке поднятия, накоторомибылирассмотренымероприятия пооптимизации системыразработки.

Для уточнения результатов моделирования были проведены лабораторные исследования оптических свойств нефти. В совокупности геолого-гидродина- мическое моделирование и исследования оптических свойств дополняют друг друга и позволяют с более высокой точностью выявить наиболее актуальные участки месторождения.

На опытном участке на турнейский ярус работают 6 добывающих скважин. С данных скважин были отобраны пробы нефти. Сами же лабораторные исследования включали в себя отбор и подготовку устьевых проб нефти турнейского яруса. Производилось измерение коэффициентов светопропускания, плотности и вязкости нефти. После чего проводилась первичная обработка лабораторных данных и корреляция основных показателей разработки с оптическими свойствами нефти. Проводился расчет коэффициентов светопоглощения (Ксп) растворов нефти для монохроматического светового излучения в интервале длин волн 400–900 нм. Была выявлена линейная зависимость от накопленной добычи нефти и Ксп при длине

400 нм (рис. 2).

324

Секция 3. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Рис. 2. Корреляционная зависимость накопленной добычи от коэффициента светопоглощения

Для подтверждения и уточнения результатов геолого-гидродинамического моделирования с помощью лабораторных исследований оптических свойств нефти были построены карта остаточных запасов и карта Ксп. Наименее выработанным участком, обладающим большими запасами нефти, является центральная часть опытного участка.

Рассматривалось 6 вариантов разработки опытного участка с различными длинами ствола скважины, а также с применением на них поинтервального гидроразрыва пласта (рис. 3).

Рис. 3. Карта расположений новых скважин на опытном участке

325

Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых

При комплексном анализе состояния месторождения применение геологогидродинамического моделирования и лабораторных исследований оказалось возможным с высокой точностью определить недренируемые запасы и рассчитать наиболее перспективный вариант разработки турнейского яруса Ерсубайкинского поднятия. На основе результатов расчета технологических показателей по различным вариантам был выбран наиболее эффективный и экономически целесообразный вариант разработки опытного участка с применением проводки двух боковых горизонтальных стволов и наклонно-направленной скважины с горизонтальным окончанием с применением на них поинтервального ГРП с длиной горизонтального участка скважины 300 метров относительно других рассматриваемых вариантов разработки на опытном участке турнейского яруса Ерсубайкинского поднятия Ерсубайкинского месторождения. В этом варианте накопленная добыча нефти 458,34 тыс. т. По результатам экономической оценки, индекс доходности составляет 1,96 д. ед, срок окупаемости 1,47 лет.

Список литературы

1.Каневская Р.Д. Математическое моделирование гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов / Ин-т компьютерных исследо-

ваний. – М., 2002.

2.Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем / Ин-т компьютерных исследований. – М.; Ижевск, 2004. – 416 с.

326

Секция 3. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ И ПЕРЕПОДГОТОВКИ КАДРОВ НА ПРИМЕРЕ ЯРЕГСКОГО НЕФТЕТИТАНОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Р.С. Чепиль, Н.И. Сердюков

Научный руководитель – канд. техн. наук, доцент В.Е. Кулешов Ухтинский государственный технический университет

Демонстрируется пошаговое создание визуализации геологического строения и систем разработки Ярегского месторождения, выполненного в видеоформате. Конечный продукт может существенно ускорить понимание изучаемого объекта в процессе обучения и переподготовки кадров непосредственно на производстве.

Ключевые слова: Ярегское нефтетитановое месторождение, трехмерная визуализация, геологическое строение, системы разработки.

Трехмерная визуализация систем разработки Ярегского нефтетитанового месторождения является продолжением работы по отображению особенностей геологического строения, начатой в 2013 г., и наглядно отображает системы разработки, применяемые на месторождении от начала введения его в эксплуатацию, и системы, применяемые на сегодняшний день.

Использование работ подобного рода в процессе подготовки и переподготовки кадров на предприятии и обучения студентов является принципиально новым подходом. Такой подход (визуализация) позволит наглядно представить рассматриваемый объект и повысить качество образовательного процесса.

Ярегское нефтетитановое месторождение – единственное в нашей стране разрабатываемое термошахтным способом в промышленных масштабах. Месторождение разрабатывалось как на естественном режиме истощения пластовой энергии, так и с применениемпаротепловоговоздействиянапласт.

В качестве исходных материалов для построения визуализации использовались: схема расположения разрабатываемых площадей и выработок, принципиальная схема двухъярусной системы (рис. 1), схема подземно-поверхностной системы (рис. 2), карта кровли продуктивных горизонтов, геологические разрезы, схема расположения горных выработок.

Для выполнения визуализации использовались также данные Google Maps

(рис. 3).

Модельная визуализация для решения поставленной задачи выполнялась следующим образом.

1.Произведенаоцифровка иобработка полученныхисходных материалов.

2.Проведена увязка координат исходных карт и данных программного обес-

печения Google Maps.

3.Выполнена визуализация в программном обеспечении:

–текстуры в программе – Adobe Photoshop;

–3D-модели в программе – Maya;

–спецэффекты в программе – Adobe After Effects.

327

Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых

Рис. 1. Принципиальная схема двухъярусной системы разработки [1]:

а – план; б – разрез; 1 – добывающая галерея; 2 – ходок; 3 – уклон в добывающую галерею; 4 – вентиляционный штрек; 5 – откаточный штрек; 6 – оконтуривающая выработка; 7 – буровая камера; 8 – добывающая скважина; 9 – нагнетательная скважина с оконтуривающей выработки; 10 – нефтяной пласт; 11 – надпластовые породы; 12 – нагнетательная галерея; 13 – нагнетательная скважина с нагнетательной

галереи; 14, 15 – ходок, уклон в нагнетательную галерею

Рис. 2. Принципиальная схема подземно-поверхностной системы [1]: 1 – шахтный ствол; 2 – галерея; 3 – нефтяной пласт; 4 – граница участка; 5 – поверхностная нагнетательная скважина; 6 – подземная добывающая скважина; 7 – подземная парораспределительная скважина

328

Секция 3. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Рис. 3. Данные Google maps [2]

В конечном продукте, выполненном в видеоформате, отображены особенности геологического строения, смена напластования пластов, слагающих месторождение, сводный стратиграфический разрез, схема горных выработок, горные породы, слагающие месторождение, одноименные системы разработки, применяемые на месторождении: подземно-поверхностная система (рис. 4), двухъярусная система (рис. 5), также отображены паротепловое воздействие на продуктивный пласт, распределение пара в пласте, проблемы, возникающие при паротепловом воздействии.

Рис. 4. Визуализация подземно-поверхностной системы разработки

329

Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых

Рис. 5. Визуализация двухъярусной системы разработки

Выполненная визуализация не является конечным продуктом и будет корректироваться и дорабатываться. Ярегское месторождения является крупным объектом разработки высоковязкой нефти, поэтому на месторождении применяются новые технологии и системы для извлечения углеводородов, которые будут отображены в нашем проекте по мере их внедрения в производство. Дальнейшая деятельность заключается в совершенствовании визуализации систем разработки Ярегского нефтетитанового месторождения.

Список литературы

1.Термошахтная разработка нефтяных месторождений / Ю.П. Коноплев, В.Ф. Буслаев, З.Х. Ягубов, Н.Д. Цхадая / под ред. д-ра техн. наук Н.Д. Цхадая;

ООО«Недра-Бизнесцентр». – М., 2006. – 288 с.

2.Севергеоэкотех–2013: материалы XIV Междунар. молод. науч. конф. 20–22 марта 2013 г.; Ухт. гос. техн. ун-т. – Ухта, 2013. – С. 124–128.

330