Геологическая модель

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

надежностью выявленных статистических связей. Эффективность применения линейных (парных или множественных) связей обеспечивается, если коэффициент корреляции прогнозируемого параметра с атрибутами превышает 0,6-0,7.

Достоинством линейных связей является устойчивость резуль-татов по отношению к небольшим изменением входных данных. Эффективность применения нелинейных связей, которые нередко возникают при использовании нейронных сетей, может резко изменяться в зависимости от вариаций входной информации.

После того, как статистические связи коллекторского параметра с сейсмическими атрибутами установлены, по картам атрибутов рассчитывают карты коллекторского параметра.

Сам прогноз осуществляется таким образом, чтобы на картах параметра сохранялись значения, установленные в скважинах, прогнозируемые вне скважин значения были с ними согласованы и по всей карте не выходили за разумные пределы. Программы, реализующие такие решения, являются стандартным компонентом современных интерпретационных систем. При использовании сейсмических атрибутов обычно применяяют как их визуальный анализ, так и статистические методы. Использование сейсмических атрибутов позволяет спрогнозировать распространение коллектора в модели с достоверностью, по крайней мере, не хуже, чем только по данным ГИС. С использованием сейсмических атрибутов обычно проводится выделение зон распространения коллектора при наличии литолочически экранированных залежей и собственно расчет цифровых сеток эффективных толщин. Сетки эффективных толщин рассчитывают различными способами (по статистическим связям с учетом сетки невязок, методом кокрайгинга, методом искусственной нейронной сети и др.). Для анализа сейсмических атрибутов и их использования при построении геологической модели обычно рассматривают несколько видов атрибутов (амплитуда, акустический импеданс, неоднородность отражения и др.) и их реализаций в различных временных окнах. Для выделения зон распространения коллектора можно применять как одиночный атрибут, наилучшим образом отражающий геологическое строение пласта, так и несколько атрибутов, используя методы дискриминантного анализа множественной регрессии, искусственной нейронной сети и другие математические методы. При использовании нескольких сейсмических атрибутов необходимо сохранение их физического и геологического содержания. Оценка может быть проведена путем их визуального сопо-ставления с картами принципиальной геологической модели.

Оценка связи единичного сейсмического атрибута с эффективными толщинами, определенными по ГИС, обычно проводится на основании

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

расчетов коэффициента корреляции или коэффициента значимости (индикатор Кендалл Тау), сопоставления варио-рамм или другими геостатистическими методами для оценки надежности зависимости. Использование индикаторов пространственной связи вместо обычного коэффициента корреляции предпочтительней.Для применения множественной регрессии, дискриминантного анализа и других способов с использованием нескольких сейсмических атрибутов отбираются атрибуты с наиболее высокими коэффициентами связи с параметрами, определенными по ГИС.

Дискриминантный анализ по нескольким сейсмическим атрибутам проводится для выделения зон отсутствия коллектора при построении послойных карт эффективных толщин.

Предварительно все контрольные точки делят на два («коллек-тор - неколлектор») или более классов и рассчитывают дискри-минантнаую функцию, позволяющую с наибольшей вероятностью разделить область построения модели на зоны с различной лито-логией.

По интегральным кривым распределения дискриминантной функции определяются еѐ граничные значения для каждого лито-типа. По карте дискриминантной функции с учетом установлен-ных граничных значений проводится отрисовка этих зон. Поскольку 100-процентное разделение достигается не всегда, кор-ректировку границ зон проводят с учетом скважинных данных.

10. 4D геологическое моделирование, графические и граф-

аналитические методы палеотектонического анализа

Методы палеотектонического анализа делятся на две основные группы: • графические; • графоаналитические.

Графические методы палеотектонического анализа включают: • построение палеотектонические разрезов; • построение карт толщин стратиграфических горизонтов.

Палеотектонические разрезы позволяют оценить характер тектонических движений в заданных направлениях. Оптимальными направлениями таких разрезов являются направления по наибольшему и наименьшему градиентам изменения толщин (по падению и простиранию структур, палеосклонов и др.). Палеотектонические разрезы строятся от кровель стратиграфи-ческих горизонтов вниз. Кровля стратиграфической поверхности (поверхности выравнивания) имеет форму горизонтальной линии. Построения начинают с нижнего стратиграфического горизонта, последовательно наращивая разрез по мере перехода к вышележа-щим стратиграфическим горизонтам.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Графоаналитические методы («количественные») основаны на применении методов математической статистики для обработки массивов значений толщин. Таким образом, в данном случае строятся математические модели палеотектонических процессов. Безусловным преимуществом графоаналитических методов является возможность вычленить наиболее значимые компоненты палеотектонического режима.

Граф анал – изучение функций приблеженно описыв поведения пластов.

В результате граф анал исследования изуч-ся параметры залегания границ пластов соотношений структ планов и их изменений. Для этого прим-ся механизм исследования линейности залегания границ. Измер-ся точность экстраполяции прямыми, если точность удовлетворяет то границы опис-ся линейным уравнением. В случае, если погрешность описания границы прямой линии высока прим-ся метод сканирования первых производных вдоль изучаемых границ. В конце, делаются выводы о залегании границ, в соотв, структурных планов об изменении амплитуд структур.

11. Визуализация и представление выходной модели, состав выходных документов.

Состав выходных документов представления модели определяется конечной задачей - построением гидродинамической модели, подсчетом запасов, оперативным подсчетом запасов на отдельном этапе, составлением техсхемы разработки и т.д. Результаты моделирования должны быть представлены набором карт и цифровых геологических сеток, отображающих геометрию коллектора, распределение прогнозируемых ФЕС и запасов в целевых объектах. Геологическая модель представляется либо в виде трехмерных объемных (3D) сеток, либо в виде послойных цифровых карт. Трехмерная модель сопровождается усреднением параметров по пластам или зональным интервалам и дополняется кратким набо-ром структурных карт и послойных карт усредненных параметров. Зональный интервал может быть определен как седиментацион-ный цикл, несколько объединенных седиментационных циклов, пласт, подсчетный объект, объект разработки. В тексте фигурирует термин «пласт» или «седиментационный цикл». Состав выходных карт следующий: • 1, 2 - структурные карты по кровле и подошве пласта с на-ложением границ зон выклинивания и замещения; • 3, 4 - структурные карты по кровле и подошве коллектора с наложением границ зон выклинивания и замещения; • 5, 6 - карты общих толщин пласта и коллектора; • 7 - карта эффективных толщин коллектора; • 8 - карта коэффициента песчанистости коллектора; • 9, 10 - карты средних коэффициентов пористости и прони-цаемости коллектора; •

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

11 - карта водонефтяного контакта; • 12, 13, 14 - карты общих газо-, нефте- и водонасыщенных тол-щин (по усмотрению гидродинамиков);

• 15, 16, 17 - карты эффективных газо-, нефте- и водонасы-щенных толщин; • 18, 19, 20 - карты коэффициентов песчанистости по нефтяной, газовой и водоносной части пласта; • 21, 22, 23, 24, 25, 26 - карты средних коэффициентов пористости и проницаемости по газовой, нефтяной и водоносной части коллектора; • 27, 28, 29 - карты средних коэффициентов водонасыщенности по газовой, нефтяной и водоносной части коллектора; • 30 - карты толщин непроницаемых перемычек между пла-стами; • 31, 32 - карты линейных запасов нефти и газа по пласту; • 33 - карта плотности запасов нефти по пласту. Если строится послойная геологическая модель, состоящая из отдельных седиментационных циклов, то составляется набор карт на укрупненный горизонт, включающий все седиментационные циклы, в данном случае - на пласт. Минимальный набор объемных цифровых геологических сеток включает: • куб литологии (минимально «коллектор - неколлектор»); • куб параметров, по которым рассчитывался куб литологии (по усмотрению гидродинамиков), • куб коэффициента пористости коллектора; • куб коэффициента проницаемости коллектора (в отдельных случаях три куба проницаемости - kX, kY, kZ); • куб индекса насыщения (по усмотрению гидродинамиков); • куб водонасыщенности или нефтенасыщенности (газонасы-щенности); • куб порового объема коллектора (по усмотрению гидродина-миков); • куб линейных объемов нефти (по усмотрению гидродинами-ков). Объемная цифровая геологическая модель сопровождается также набором цифровых карт, определяющих структуру и пара-метры модели. Это: • структурные карты по кровлям зональных интервалов; • карта поверхности водонефтяного контакта. Дополнительно предоставляются карты, полученные в результате усреднения отдельных параметров: • карта эффективных нефтенасыщенных (газонасыщенных) толщин; • карта линейных запасов.

12. Состав и последовательность процедур геологической интерпретации сейсмической информации.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

13.

14.Известные способы оценки точности данных сейсморазведки разработаны без учета наличия данных бурения о значениях кар-

тируемых параметров. Общепринятой методики оценки надежности интегрированной интерпретации не существует. Обычно используют один из двух вариантов. В обоих для оценки ошибок используются данные бурения. 1. Ошибка находится в результате построения вспомогательных карт, отличающихся друг от друга поочередным исключением данных одной из скважин. Разности истинных значений параметра в скважинах и значений, полученных по вспомогательным картам, характеризуют общую надежность карты. Этот способ не в полной мере учитывает использование данных бурения при интегрированной интерпретации, из-за чего ошибки завышаются. 2. Если данные бурения при построении сейсмических карт учтены, то среднеквадратические оценки точности интегрированной интерпретации представляют в виде карты погрешностей. Значения на этой карте постепенно возрастают по мере удаления от точек скважин в соответствии с поведением квадратичного корня из вариограммы. Вариограмма - это функция, характеризующая среднюю величину квадрата разности значений картируемого параметра в зависимости от расстояния между точками, где найдены эти значения. В общем случае представление о погрешности интегрированной интерпретации и об ее эффективности, по сравнению с

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

использованием данных одного лишь бурения, можно получить, используя коэффициент корреляции между значениями геологического параметра в точках скважин и величинами сейсмических атрибутов в тех же точках. Предположим, что карта, построенная только по данным бурения, характеризуется среднеквадратической ошибкой 5бур. Тогда погрешность 5и интегрированной карты, построенной по совокупности данных бурения и сейсмических атрибутов, составит где K - коэффициент корреляции атрибута и параметра, найденный в точках скважин. Если для построения интегрированной карты используют два сейсмических атрибута, то где K1 и K2 - коэффициенты корреляции между геологическим параметром и каждым из атрибутов; K3 - коэффициент корреляции атрибутов между собой. Из этих соотношений следует, что заметное уточнение интегрированной интерпретации по сравнению с использованием для построения карт данных одного лишь бурения произойдет, если по крайней мере один из коэффициентов K1, K2 составит не менее 0,6. Заметим, кроме того, что коэффициенты Спирмена и/или Кен-далла, часто используемые для обоснования целесообразности интегрированной интерпретации, указывают лишь на наличие статистической связи между изменениями геологического пара-метра и сейсмического атрибута. Точность полученных результатов эти коэффициенты ни в какой мере не характеризуют.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

1. Геологическая и гидродинамическая модели, их назначения и основные элементы.

Геологическая модель – визуализированная совокупность представлений, характеристик и параметров о форме и строении изучаемых природных объектов по комплексу геолого-геофизических и геолого-промысловых данных.

Геологическая модель должна обеспечивать адекватное представление изучаемой геологической среды, т.е. характеризовать пространственное размещение в объеме резервуара пород-коллекторов и неколлекторов, разного рода геологических нарушений, положение флюидальных контактов, распределение ФЕС.

Трехмерная геологическая модель предназначена для создания на ее основе фильтрационной модели, которая используется для расчетов вариантов разработки, в процессе проектирования дальнейших работ по бурению эксплуатационного фонда и определению технологии добычи.

ГММ строится на всех этапах «жизни» объекта изучения (месторождения). Для поискового этапа это геологическая модель в двухмерном плане, а на разведочном этапе - в трѐхмерном. Геолого-математическую (ГММ) и гидродинамическую (ГДМ) модели следует рассматривать как две части постоянно действующей геолого-технологической модели (ПДГТМ): первую - ориентированную на решение задач развития сырьевой базы УВ и оптимизации ГРР, а вторую - на оптимизацию разработки.

ГДМ. Параметры: песчанистость, пористость, насыщенность, абсолютная проницаемость.

Данные:

•геометрические данные о структуре моделируемого объекта, включающие в себя данные о водонефтяном и газонефтяном кон-тактах;

•количество геологических слоев и распределение фильтра-ционно- емкостных параметров

•первоначальное насыщение коллекторов фазами;

•начальное пластовое давление, давление насыщение;

•данные анализа PVT свойств нефти и газа;

•абсолютные проницаемости и относительные фазовые проницаемости;

•кривые капиллярного давления;

•промысловые данные по состоянию фонда скважин, данные о дебитах, обводненности добываемой продукции, газовом факторе и т.д;

•данные по контролю за разработкой: замеры текущего пластового давления, результаты гидродинамических исследований скважин.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2. Исходные данные для трехмерного геологического моделирования.

Современные требования к ГММ определяют и форматы ис-ходных данных. Они должны быть в цифровом формате (ASCII, CGM, DWG или другие подобные), удобном как для копирования, так и для редактирования.

Разрезы скважин (стратиграфические разбивки, литология, каротажные данные в Las-формате, анализы керна и результаты испытаний), геологические карты, результаты гравиметрических и магнитометрических наблюдений и съѐмок, материалы сейсмораз-ведки и дистанционных наблюдений - основные исходные данные для построения ГММ на всех этапах. В настоящее время создаются региональные электронные базы данных, что значительно упростит сбор исходных материалов для проекта.

Архивы первичной информации. Сюда входят данные, поступающие непосредственно после выполнения тех или иных исследований. Главная задача архивов – обеспечение сохранности, доступности и полноты информации. Люди, формирующие архивы, не несут ответственности за качество данных, корректность их получения, подтверждаемость их дальнейшими исследованиями и т.п. Роль архивов трудно переоценить, так как это основа для создания любых моделей или баз данных.

Базы данных. В базах данных хранятся результаты интерпретации первичной информации. В отличие от архивов к базам данных предъявляются требования проверки однозначности, определенности и достоверности информации. Для выполнения этих задач в базах данных существует и разрабатывается программное обеспечение, гарантирующее их решение.

3. Геофизические исходные данные, необходимые для построения трехмерной геологической модели залежи.

Трехмерная модель строится на основе данных сейсморазведки и результатов детальной корреляции скважин, взаимоувязанных между собой.

Вкачестве исходного материала используются:

-результаты детальной корреляции разреза;

-данные интерпретации сейсмики;

-координаты и инклинометрия скважин;

-результаты обработки данных ГИС (непрерывные параметры, например, aСП, пористость, нефтегазонасыщенность и дискретные параметры, например, индексы литологии, насыщенности);

-результаты петрофизических исследований керна;

-физ-хим свойства УВ;

-результаты опробования скважин

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

4. Стохастическая и детерминированная модели.

Математические модели геологических полей делятся на детерминированные и стохастические.

Вдетерминированных моделях предполагается, что пространственная переменная является неслучайной функцией координат и однозначно зависит от местоположения пунктов измерений. В тех пунктах, где проводились измерения, значения пространственной переменной принимают фактическими, а в промежутках между ними находят путем интерполяции. Способ интерполяции определяет вид математической модели. Среди детерминированных моделей можно выделить модели линейные, полиномиальные, обратных расстояний и сплайн-модели.

Встохастических моделях предполагается, что значения пространственной переменной (в том числе и в пунктах измерений) содержат элементы случайности. Различают две группы математических моделей: случайные функции и геостатистические модели. В разных группах по-разному объясняется появление случайной составляющей.

К детерминистским методам относят такие, в процессе реализации которых при одном и том же наборе исходных данных всегда будет получен одинаковый результат.

Стохастические методики позволяют при одних и тех же настройках и исходных данных получать различные равновероятные случайные реализации. Для построения литологической (фациальной) модели могут применяться следующие стохастические методики:

1) пиксельные, которые последовательно заполняют геологическую сетку с использованием корреляционных зависимостей на основе вариограмм. Пикселом называется элемент модели (ячейка), заполнение которых тем или иным параметром определяется с учетом окружающих ячеек по определенной статистической методике.

2) объектные, моделирующие литофации с помощью заданных заранее «шаблонов» геологических тел. Данные методы наиболее применимы для отложений палеорусел, потоков и т.п.