Методика интерактивного петрофизического моделирования недонасыщенных залежей нефти

Актуальность работы.

Большинство" «классических» нефтяных месторождений Западной Сибири* (ЗС) представлены, малоамплитудными залежаминефтис: развитой зоной переходного насыщения4 и наличием свободной воды вышепринятого водо-нефтяного контакта? (ВНК)< Разработка подобных «недонасыщенных» залежей-* сопряжена с существенными сложностями-оценки потенциала скважин ириском получения высокой обводненности: скважинной продукции с самого начала эксплуатации;

В такой, ситуации, понимание строенияи свойств зоны переходного насыщения, является непременнымусловием, успешного управления разработкой «недонасыщенных» месторождений нефти: Для решения этой задачи s необходимо построение гибких интерпретационных алгоритмов, ядром которых является модель> переходной зоны (МПЗ), органично? взаимосвязанная* с моделями-всех индивидуальных характеристик коллекторовЗадача? создания прдобнош интерактивной системы петрофизического моделирования^ для нефтяных месторождений 3G весьма актуальна, и. своевременна;

Цели и задачи работы • Цель работы.

Разработка методики" интерактивного петрофизического моделирования недонасыщенных коллекторов переходной зоны по данным керна, ГИС и промысловой информации.

Апробация полученной методики на продуктивных пластах-коллекторах АС 10−11 месторождений Салымской группы (Западно-Салымское, Ваделыпское и Верхне-Салымское месторождения).

Задачи исследования.

• Построение МПЗ.

• Оценка пористости и нефтенасыщенности тонкои микрослоистых коллекторов.

• Прогноз проницаемости коллекторов различной литологии. Согласование фактической и прогнозной продуктивности скважин.

Научная новизна.

Впервые применительно к пластам-коллекторам АС 10−11 месторождений Салымской группы получены следующие результаты :

• Построена капиллярная модель зоны переходного насыщения.

• Разработан комплексный алгоритм деконволюции плотностного каротажа.

• Разработана методика комплексирования электрической и капиллярной моделей с целью повышения достоверности оценки нефтенасыщенности тонкои микрослоистых коллекторов.

• Разработана методика комплексирования радиоактивных и электрических методов ГИС (в рамках единой модели переходной зоны) для оценки проницаемости малоглинистых песчано-алевритовых коллекторов.

Основные защищаемые положения.

• Модель переходной зоны нефтяной залежи может быть представлена в виде зависимости водонасыщенности коллекторов от их проницаемости, пористости и высоты над зеркалом чистой воды (ЗЧВ).

• Применение капиллярной модели насыщенности позволяет более точно (в сравнении с данными электрометрии) определять К&bdquoпластов-коллекторов толщиной менее 1−2м.

• Сравнительный анализ оценок водонасыщенности по электрическим и капиллярным данным позволяет выявлять интервалы с неудовлетворительной оценкой проницаемости и проводить ее последующую коррекцию.

• Комплексныйанализ и интерпретация данных стандартного каротажа1, (KG, ГГКп, НКТ, ГК),' позволяют прогнозировать начальный дебит и обводненность скважин;

Практическая ценность.

В результате выполненных исследований и работ повышена достоверностьоценки подсчетных параметров недонасыщенных пластов-коллекторов AGI 0−11 Западно-Салымского, Верхне-Салымского и Ваделыпского месторождений. Как следствие, достигнута высокая эффективность освоения скважин и дальнейшего, управления разработкой этих месторождений.

Личный вклад автора.

Материалы, положенные в основу диссертации, получены, самим автором или с его. непосредственным участием' при работе в качестве главного технического специалиста — геофизика НК «Салым Петролеум Девелопмент» в 2006;2010 г. г.

Реализация и апробация работы Реализация работы.

Созданная технология легла в основу информационного петрофизического’обеспечения разработки Западно-Салымского, Ваделыпского и Верхне-Салымского месторождений. Некоторые элементы диссертации были использованы при подготовке и защите оперативного подсчета запасов Западно-Салымского и Ваделыпского месторождений (2009г.).

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы докладывались на международной конференции геофизиков и геологов «Тюмень -2007" — ХШ-ой научно-практической конференции «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа — Югры» — 15−19 ноября.

2009 года, г. Ханты-Мансийсктехническом семинаре, молодежной * секции международного общества нефтяников SPE — 17 марта 2010 г., г. Москватехническом семинаре SPE «Синергия статического и динамического моделирования» — 23−25 марта 2010 г., г. Москвамеждународной * технической конференции SPE «Петрофизика XXI — Традициии Инновации» — 17−19 мая 2010; г. Тюмень.

Публикации.

Результаты диссертации изложены в 6-ти научных работах.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, содержит 103 страницы, в том числе 64 рисунка и 3 таблицы.

Список литературы

включает 78 наименований.

3.7. Выводы по результатам анализа различных способов прогноза проницаемости.

Применительно к рассматриваемому геологическому объекту, а также объему и качеству располагаемых данных, были сформулированы следующие основные выводы относительно прогноза проницаемости пород-коллекторов:

• В очередной раз подтверждена низкая эффективность методики прогноза проницаемости на основании зависимости Кпр (Кп).

• Установлено, что использование эмпирических моделей, учитывающих изменение, литологии и структуры порового пространства горных пород, позволяет существенно повысить предсказательность проницаемости коллекторов. Так, применение модели Тимура, использующей плотностной и нейтронный каротаж в качестве входных параметровпозволяет добиться значительного улучшения проницаемости в области максимальных значений Кпр.

• Вместе с тем, несмотря на достигнутое улучшение прогноза проницаемости, анализ прогнозной и фактической продуктивности скважин отразил недостаток Кпр для самых высокопродуктивных скважин.

• Дальнейшее усложнение методик прогноза за счет введения литологической дифференциации зависимости Кпр (Кп), позволило добиться понимания природы изменения ФЕС пород-коллекторов, однако, полученный положительный эффект при прогнозировании К11р можно охарактеризовать как крайне незначительный при существенно возросшем^ времени подготовки’и обработки данных.

•> Последующее применение многомерных корреляций^ таких как множественнаярегрессия" инейронные сети также не привели к выраженному улучшению прогнозапроницаемости. Вместе^ с темкак инструмент предсказания, они еще раз доказали свою эффективность при их адекватной настройке и обучении. Так, в ходе анализа полученных результатов, не было выявлено никаких аномальных «выбросов» и иных принципиальных расхождений с прочими методиками.

Таким" образом, обобщая-этот этап исследований, необходимо признать, что в данной ситуации, по всей видимости, ни увеличение числа входных каротажных параметров, ни видоизменение предсказательной методики не позволяют добиться дальнейшего существенного улучшения прогноза максимальных величин Кпр в сравнении с базовой методикой Тимура. Последнее, как указывалось ранее, объясняется, видимо, тем, что, с достижением определенного порогового значения, при отсутствиии или минимуме глинистости, дальнейшее увеличение проницаемости контролируется исключительно увеличением размера зерен скелета и улучшением их сортировки и упаковки. В то же время емкостные и минералогические характеристики таких высокопроницаемых разностей остаются неизменными, что влечет за собой и неизменность присущих им геофизических признаков.

Как показывает выполненный анализ, единственным стандартным геофизическим параметром, чувствительным к изменению КпрМдх является удельное электрическое сопротивление горных пород, эффективное (в чистом виде) исключительно в области предельного насыщения продуктивных коллеторов.

В такой ситуации, представленная ранее, методика комплексирования электрометрических данных с капиллярной моделью насыщения позволяет повысить достоверность прогноза Кпр как в области предельного нефтенасыщения, так и в «переходной» зоне. При этом капиллярная модель может служить, своего рода, фильтром позволяющим выделить информацию, связанную с проницаемостью коллекторов из общего сигнала УЭС.

ГЛАВА 4. ИНТЕРАКТИВНЫЙ ИНТЕРПРЕТАЦИОННЫЙ АЛГОРИТМ.

В результате проведенных исследований и работ сформировался комплексный интерактивный алгоритм интерпретации материалов ГИС. При этом термин интерактивный алгоритм несет специальную смысловую нагрузку.

В соответствии с электронной энциклопедией «ВикипедиЯ» www.wikipedia.org: «Интерактивность — это принцип организации системы, при котором цель достигается информационным обменом элементов этой системы».

Таким образом, интерактивность разработанного алгоритма заключается в информационном обмене между электрической и капиллярной моделями насыщенности коллекторов переходной зоны (рис.64).

Радиоактивные.

Рис. 64 Комплексный алгоритм интерактивной интерпретации.

При этом, такой информационный обмен, применительно к рассматриваемым месторождениям, позволил достоверно решить сразу несколько интерпретационных задач:

• провести уточненную оценку нефтенасыщенности тонкои микрослоистых коллекторов путем замещения элекрической модели на капиллярную;

• осуществить дополнительную настройку прогноза Кпр путем согласования электрической и капиллярной моделей насыщенности;

• выполнить окончательную верификацию результатов интерпретации ГИС по промысловым данным в рамках сохранения общей непротиворечивости электрической и капиллярной модели насыщенности.

• увязать в виде единой взаимосвязанной системы все оценки индивидуальных петрофизических характеристик, таких как: Кп, Кпр, Кв и т. д.

В результате такого интерактивного комплексирования была достигнута сбалансированность (и непротиворечивость) общей интерпретационной модели, что является важным дополнительным критерием достоверности комплексной оценки фильтрационно-емкостных свойств недонасыщенных коллекторов переходной зоны.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В заключении сделан вывод о том, что исследования, выполненные автором, позволили впервые для терригенных коллекторов Салымской группы месторождений решить поставленные перед ним задачи и получить следующие результаты:

• Построена капиллярная модель зоны переходного насыщения в виде зависимости водонасыщенности коллекторов от их фильтрационно-емкостных свойств и высоты над зеркалом чистой воды. Проведена независимая от данных электрометрии оценка нефтенасыщенности горных пород по данным МПЗ.

• Проведена уточненная оценка нефтенасыщенности тонкои микрослоистых коллекторов. Решение задачи достигнуто замещением электрической модели на капиллярную модель насыщенности в интервалах гетерогенных и тонкослоистых коллекторов.

• Сравнительный анализ оценок водонасыщенности по электрическим и капиллярным данным позволил выявить интервалы с неудовлетворительной оценкой проницаемости и провести ее последующую коррекцию.

• Разработанная методика интерпретации стандартного комплекса ГИС (КС, ГГКп, НКТ, ГК) позволяет прогнозировать начальный дебит и обводненность скважин.

В результате выполненных исследований и работ повышена достоверность оценки подсчетных параметров недонасыщенных пластов-коллекторов АС 1011 Западно-Салымского, Верхне-Салымского и Ваделыпского месторождений. Как следствие, достигнута высокая эффективность освоения скважин и дальнейшего управления разработкой этих месторождений.