Интерпретация и динамический анализ результатов промыслово-геофизического контроля

В настоящее время наиболее информативными способами для контроля разра­ботки нефтяных и газовых месторождений в России и за рубежом признаны гидроди­намические и промыслово-геофизические методы исследований скважин. Конечной целью совместных промысловых и геофизических мероприятий по контролю разра­ботки месторождений является получение достоверной информации о состоянии про­дуктивности пластов с целью выбора оптимальной системы разработки залежи, обес­печивающей максимальное извлечение из недр запасов нефти или газа. Особенно актуальным применение данных способов контроля стало для новых, как правило, сложно построенных (в геологическом плане) месторождений.

Основными данными для выполнения промыслово-геофизического контроля (ПГК) за разработкой месторождений являются следующие направления: оценка начального и текущего насыщения, изучение фильтрационных параметров пластов, характеристик их выработки и обводнения; оценка технологических параметров режима работы скважины; изучение технического состояния скважины, поиски путей оптимизации работы подъемника и др. С целью решения всего спектра указанных задач разработаны специальные модификации геофизических методов (ПГИ) и многорежимные технологии изучения эксплуатационных скважин, включая исследования в процессе насосной эксплуатации, в режиме накопления и пр.

Интерпретационная и аналитические службы обеспечивают наиболее ответственный этап в информационном обеспечении геомоделирования и проектирования разработки месторождений. В отличие от оперативной обработки исходных материалов, комплексная и обобщающая площадная интерпретация - это сложный технологический процесс, требующий высокой квалификации исполнителей и подразумевающий использование самого современного программно-методического обеспечения.

Информация получаемая для осуществления построения цифровой модели основывается на технологиях ГДИС и ПГИ. При этом технологии ГДИС не следует разделять с аналогичными по способам исследований пластов и скважин методами ПГИ. Ведь по своей физическое природе эти «промысловые методы» являются модификациями известных способов геофизических исследований эксплуатационных скважин, которые могут быть вы полнены на фиксированных точках глубин во времени с помощью таких геофизических методов, как барометрия, расходометрия и некоторые другие.

Основным технологическим элементом существующих информационно-аналитически систем ПГК стало специализированное программно-методическое обеспечение (ком­пьютеризированные обрабатывающие комплексы совместно со специализированны­ми системами динамического анализа результатов).

В РФ и в отдельных добывающих компаниях в последнее время были разработаны соответствующие регламенты по этапности и комплексированию мероприятий ГИС-контроля на месторождениях нефти и газа [4—8].

Отличие системообразующей интерпретации» от «комплексной и обобщающей» состоит в решении задач для эксплуатационных объектов уровня «пласт-залежь-месторождение» с учетом динамики происходящих при их разработке процессов. Одной из таких задач является воссоздание исходного состояния исследуемых объектов. Таким образом, основное отличие рассматриваемого понятия от «обобщающей интерпретации» состоит в возможности создания локальных цифровых динамических моделей для исследуемого объекта. Это расширяет область применяемых при интерпретации программно-методических средств. Наблюдается переход от достаточно жестких алгоритмов функциональных преобразований исходных данных (комплексная параметрическая и целевая интерпретации) к численным задачам и ограниченному геомоделированию (секторные модели для части объекта или экспресс-модели отдельных свойств для всего рассматриваемого объекта).

Одним из примеров использования таких моделей являются сложные технологии гидродинамических межскважинных исследований. Их сущность состоит в совместном анализе результатов долговременных измерений давления и дебита для выбранного блока залежи. В процессе интерпретации результатов такого исследования решается задача воспроизведения истории разработки. Одновременно уточняется геометрическое строение залежи и гидродинамические параметры пласта. Такая задача не может быть успешно и однозначно решена без всей совокупности геолого-промысловой информации о пласте. Созданная на этой основе секторная модель одновременно является инструментом исследования залежи и накопления информации о ней. На уровне системообразующей интерпретации происходит смыкание областей промыслово-геофизического контроля залежи и создание ее динамической модели.

Понятие динамического анализа (ДА) еще дальше развивает возможности технологий обобщающей и системообразующей интерпретации, т.к. на основе предварительных обобщений и систематизации результатов различных видов интерпретации при анализе предусмотрены перебор вариантов динамического состояния объектов и прогнозные решения.

Всесторонний анализ информационного поля скважины или пласта, включающий целенаправленно организованное изучение и моделирование характерных ситуаций в их работе, объективно лежит в основе ДА результатов ПГК. Базисом для проведения этих мероприятий является подготовка необходимого информационного обеспечения, что предполагает создание соответствующих структур для накопления, хранения, документирования и сопоставления многочисленных исходных данных, а также результатов их интерпретации.

Динамический анализ — это многоплановое, многоуровневое и циклическое во времени изучение жизнедеятельности системы объектов разработки месторождения, предполагающее сравнение текущих (получаемых по результатам испытаний) информативных эффектов с информационным обеспечением ПГК, которое представляет собой совокупность полученных ранее результатов исследований с воспроизведением их поведения в динамике способами геомоделирования (в рамках конкретной геосистемы).

Таким образом, основное отличие «динамического анализа» от «системообразующей интерпретации» состоит в дополнительной функции получения прогнозов.

15.2.2.1. Динамический анализ при изучении основных эксплуатационных систем

Если принять условную классификацию эксплуатационных систем на два основных уровня моделирования «скважина-пласты» и «залежь-скважины», то динамический анализ ПГК на первом уровне изучения отдельных скважин подразумевает:

■ последовательный сбор и хранение промысловой, геологической и геофизической информации, обеспечивающей создание динамической модели «скважина-пласты»;

■ временной сравнительный анализ на разных стадиях функционирования системы «скважина-пласты», чтобы оценить динамику происходящих в ней эксплуатационных процессов;

■ организацию активных форм технологических воздействий на скважину (пласт) с целью более глубокого раскрытия их информационного потенциала (особенно при «кризисных» эксплуатационных ситуациях) или восстановления жизнедеятельности объекта на время испытаний;

■ применение технологий нестационарных исследований с целью уменьшения влияния фоновых процессов и тем самым создания благоприятных возможностей для проявления информативных признаков;

■ обязательное восстановление в процессе интерпретации всех особенностей поведения объекта во время измерений с целью корректировки получаемых результатов в соответствии с условиями измерений;

■ воссоздание схемы работы пластов в модели «скважина-пласты» по прямым и косвенным признакам, полученным в результате прямых измерений глубинными дистанционными и автономными датчиками в стволе скважины;

■ на основании полученного информационного обеспечения обоснование предлагаемых ГТМ и РИР, предварительная оценка эффективности этих мероприятий и выработка прогнозных решений.

 К примеру, при изучении работы скважины могут быть бесплодны усилия понять причины внезапного образования аномального явления, допустим - появление негерметичности в колонне (т.к. ими могут быть результаты многолетней коррозии, тектонического смятия, постепенных энергетических напряжений и т.п.). Но для получения экономически оправданного результата намного важнее зафиксировать и разобраться в возникших в связи с этим явлением вторичных процессах (обводнением, перетоками и пр.), качественно и надолго меняющих дальнейший характер функционирования системы «скважина».

Динамический анализ на следующем уровне изучения системы «залежь-скважины» включает:

■ предварительное обоснование и создание детальной геологической модели залежи (по данным ГИС-бурения, керну, сейсмике и др.);

■ обеспечение принципа системности при проведении ПГИ обсаженных скважин на месторождении;

■ организацию на месторождении глобальной БД и единой технологии по сбору, хранению и документированию всей совокупности материалов ПГК, включая результаты мониторинга разработки наземными средствами;

■ обработку и переобработку материалов ГИС-контроля на уровне обобщающей и системообразующей интерпретации с использованием возможностей ГБД и с привлечением сложных алгоритмов количественных оценок эксплуатационных параметров;

■ временной и пространственный анализ поведения пластов или группы пластов при разработке в пределах одной залежи (объекта разработки);

■ диагностика и обоснование наблюдаемых процессов выработки пластов, их обводнения, создание динамической модели залежи на основе материалов исследований скважин, сопоставление результатов моделирования с результатами параллельного математического построения гидродинамической модели;

■ организацию технологических экспериментов, связанных с целенаправленным изменением потенциальной энергии пластов, их насыщения, ФЕС пластов как на отдельных участках, так и в целом по всей залежи, а также выполнение аналогичного типа математического гидродинамического моделирования;

■ выполнение исследований по межскважииному «прослушиванию» (гидро­динамическому, сейсмическому, акустическому, радио, тепловому, с приме­нением MB и пр.), использование соответствующих результатов при анализе;

■ использование результатов анализа поведения залежи для обоснования мероприятий по дальнейшим исследованиям ГИС-контроля в конкретных скважинах (т.е. организацию соответствующей обратной связи между разными уровнями обработки).