30487

Краткие обзоры программных средств

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

В настоящее время на этапах разведки и разработки месторождений нефти и газа все более широкое применение получают компьютерные технологии комплексной интерпретации всей геолого-геофизической информации с целью построения цифровых геолого-промысловых моделей месторождений.

Русский

2014-11-30

85.5 KB

9 чел.

Лекция № 5

Краткие обзоры программных средств

В настоящее время на этапах разведки и разработки месторождений нефти и газа все более широкое применение получают компьютерные технологии комплексной интерпретации всей геолого-геофизической информации с целью построения цифровых геолого-промысловых моделей месторождений.

В мире существует целый ряд систем, решающих эту задачу, некоторые из них, например, такие как Charisma, Tigress и др. уже используются на территории России. Различные системы характеризуются разной степенью вовлечения в обработку отдельных видов геолого-геофизической информации, разным уровнем технологичности, характеризующейся, в первую очередь, возможностью гибкого, легкого манипулирования данными.

В настоящее время в практику проектирования нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений в России активно внедряются пакеты программ, называемые за рубежом reservoir engineering software (программное обеспечение технологии нефтеотдачи). К этой группе программ относятся прикладные пакеты для обработки и интерпретации геофизических, геологических и других первичных данных о месторождениях углеводородов, построения геологических и петрофизических моделей месторождений, гидродинамического моделирования, хранения данных и результатов их обработки. Можно говорить о полной автоматизации процесса подсчета запасов, составления технологической схемы разработки месторождения, мониторинга разработки, технико-экономической оценки проектов разработки месторождения.

Использование этих программных продуктов позволяет с высокой степенью детальности создавать геологические и гидродинамические модели месторождений, учитывающие неоднородность пласта по фильтрационно-емкостным свойствам (ФЕС). На их основе проводится моделирование разработки месторождении в пакетах MORE. ECLIPSE, MRS и др. Эти программные продукты также позволяют создавать постоянно действующие геолого-технологические модели, которые находят все большее применение в практике проектирования и мониторинга эксплуатации месторождений.

В общем случае, конечной целью всех перечисленных выше работ являются:

  •  выбор оптимальных, с экономической точки зрения, схемы разработки, способов воздействия на пласт, режимов работы скважин и т.д;
  •  прогнозирование основных показателей разработки месторождения (таких как динамика объемов добычи углеводородов, состав добываемой продукции);
  •  оценка балансовых и извлекаемых запасов месторождения;
  •  прогноз экономического эффекта разработки месторождения (срок окупаемости проекта, прибыль, капитальные вложения и т.п.);

Выполнение этих задач происходит в условиях ограниченной исходной информации. Данные, используемые во время моделирования, можно разделить на две группы:

  1.  Геолого-геофизические данные.
  2.  Данные разработки.

К первой группе можно отнести данные, получаемые в результате разведки и доразведки месторождения. Это результаты исследования керна, результаты сейсморазведки, ГИС, испытаний скважин, а также представления геологов и геофизиков о строении исследуемого резервуара, получаемые из опыта разведки аналогичных месторождений данного района. Информация первого типа обычно доступна на всех стадиях развития месторождения, но ее количество обычно увеличивается с бурением новых эксплуатационных и разведочных скважин, что заставляет периодически уточнять геологическую модель месторождения. Однако, какой бы полной не была геолого-геофизическая информация, она не позволяет однозначно восстановить строение резервуара, из за ограниченной точности данных, упрощенных моделей, неоднозначности решения обратных задач и т.п.

Ко второй группе относятся данные об истории эксплуатации месторождения (забойное давление скважин, дебиты, состав добываемой продукции). Эти данные становятся доступны в процессе разработки месторождения и несут в себе огромное количество информации о строении резервуара. Однако и они осложнены различными погрешностями (ошибки измерения дебитов и давлений, дискретность измерений во времени, аварии).

Процесс моделирования резервуара, обычно является итерационным и непрерывным во времени. Сначала обрабатывается геолого-геофизическая информация и строится геологическая модель месторождения, на основе которой строится дискретная гидродинамическая модель. На гидродинамической модели моделируют процесс разработки залежи. Результаты этого моделирования сравниваются с результатами ОПЭ (Опытно промышленная эксплуатация). После этого возвращаются к геологической и гидродинамической моделям, корректируя их для того, чтобы результаты гидродинамического моделирования удовлетворительно совпадали с историей разработки месторождения После уточнения модели проводят прогнозные расчеты для решения задач.

На сегодняшний день на российском рынке программных средств для управления геолого-геофизическими данными представлено большое количество пакетов.

К ним относятся:

TIGRESS

интегрированная система сбора, обработки, интерпретации и хранения геологических, геофизических, лабораторных и промысловых данных, позволяющая создавать геолого-математические модели месторождений, прогнозировать на их основе динамику технологических показателей разработки месторождений;

IRAP Mapping

система картопостроения, позволяющая создавать высококачественные карты и геологические модели;

STORM и ResView

программный продукт для построения стохастических геологических моделей резервуара с учетом всей имеющейся исходной информации;

IRAP

RMSпрограммный продукт, интегрирующий все элементы анализа и моделирования месторождения. Использует как детерминистскую. так и стохастическую технику моделирования;

NextWell

моделирование наклонных и горизонтальных скважин;

ECLIPSE 100

Полностью неявная трехфазная трехмерная модель нелетучей нефти;

ECLIPSE 300

композиционная модель, позволяющая моделировать залежи с газовым конденсатом и летучими нефтями;

WorkBench

интегральный пакет, позволяющий обрабатывать данные нестационарных испытаний скважин, составить план испытаний, оценить падение добычи, корректировать данные добычи и описать характеристики резервуара, основываясь на результатах каротажа и данных керна. Приложение включает интерпретацию каротажных кривых, картирование, геологический разрез;

ПАНГЕЯ

система построения геолого-геофизических моделей месторождений нефти и газа на основе многомерной интерпретации комплекса геолого-геофизических данных

и многие другие зарубежные и отечественные разработки.

Широкое распространение трехмерных гидродинамических моделей ставит перед геологами задачу построения геологических моделей пласта, с отвечающих современным требованиям. На сегодняшний день целью геологического моделирования становится не столько подсчет запасов, сколько построение основы для динамического моделирования. Задачи, стоящие перед разработчиками (оценка коэффициентов извлечения, создание проекта разработки, минимизация технологического и экономического риска), предъявляют повышенные требования к геологической модели – основе для динамического моделирования. Главными из этих требований являются:

Достаточная степень детальности. Модель должна отражать латеральную и вертикальную неоднородность пласта-коллсктора, влияющую на процессы фильтрации флюидов в пласте.

Многовариантность. Получение нескольких "равновероятных" реализаций геологической модели, что позволяет оценить и минимизировать риск, возникающий при разработке месторождения, который связан с неточным знанием геологического строения пласта-коллектора;

Модель должна строиться не только для нефтеносной но и для водонасыщенной части месторождения,что позволило бы адекватно отразить в динамической модели поведение подошвенных и законтурных вод.

В построении геологических моделей существуют два основных подхода: детерминистский и стохастический. До настоящего времени наиболее часто применялся первый подход. Это было связано с тем, что большинство ранее открытых месторождений характеризовалось простым геологическим строением, поэтому для подсчета запасов УВ и создания проектов разработки не требовалось детального знания строения резервуара. Однако детерминистский подход во многих случаях не позволяет строить модели, отражающие геологическое строение пласта с учетом неоднородности по ФЕС. Детерминистские модели, хотя и являются трехмерными, на практике представляют собой набор двумерных карт (поверхностей). В таких моделях трудно отразить наличие пропластков или линз, недостаточно выдержанных по латерали. Модели, построенные на основе этого подхода, отличаются высокой степенью осреднения и низкой детализацией, а в случае наличия на месторождении большого числа скважин требуют значительных временных затрат на их построение.

Большинство эксплуатируемых месторождений нефти и газа приурочено к коллекторам, характеризующимся сильной литологической неоднородностью и сложным геологическим строением. Литологическая невыдержанность пластов, резкая изменчивость их ФЕС, литологические замещения создают большие трудности при их разработке.

При использовании детерминистских методов, таких, как двумерная интерполяция, редко получаются модели, адекватно отражающие неоднородность пласта в межскважинном пространстве. Кроме того, детерминистский подход может дать только один вариант геологической модели. Поэтому в мировой практике построения геологических моделей сложных коллекторов в условиях недостатка геолого-геофизической информации общепринятым является стохастический подход.

Технология стохастического моделирования позволяет интегрировать в геологическую модель всю имеющуюся геолого-геофизическую информацию. а также формализовать представления геологов о строении месторождения.

В противоположность детерминистской стохастическая модель даже при недостатке данных позволяет учесть неоднородность коллектора, а также получить оценки достоверности построений путем генерации нескольких "равновероятных" альтернативных вариантов геологической модели пласта, согласованных с сейсмическими и промысловыми данными.

Задачи, решаемые с помощью представленных пакетов, относятся к разряду сложных вычислительных задач, связанных с обработкой больших массивов информации и предъявляющих высокие требования к аппаратным средствам.

Общепринятой технической базой для решения подобных задач служат рабочие станции, сочетающие в себе Вычислительную мощь, высокую производительность графических подсистем, сбалансированность архитектуры и легкость разделения вычислительных ресурсов в локальной сети. В настоящее время несколько фирм лидируют в области разработки и производства рабочих станций - IBM, Hewlett Packard, SGI, DEC и Sun Microsystems.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1070. Сетевое администрирование 411.5 KB
  Планирование сетевой инфраструктуры. Разработка механизма распространения политик безопасности на всю организацию. Выбор протоколов при планировании сетевой инфраструктуры. Планирование адресного пространства. Интеграция DNS зон и WINS. Защита сетей. Информационная безопасность.
1071. 454 ДМ Фрегат метеостанция Бохан 441.5 KB
  Природно-климатические условия Бохонского района. Виды, состав и объемы мелиоративных мероприятий, необходимых для усвоения земельного участка под полевой севооборот. Режим орошения сельскохозяйственных культур. Расчет дефицита водопотребления оросительной нормы многолетних трав по данным метеостанции Бохан. График полива сельскохозяйственных культур.
1072. Проектирование привода крутящего момента с минимальными потерями 280.5 KB
  Проектирование привода, который включает в себя электродвигатель, редуктор, муфту, ременную передачу колесо и сварную раму. Привод обеспечивает передачу крутящего момента от электродвигателя к исполнительному устройству с минимальными потерями и с заданной угловой скоростью на выходном валу редуктора.
1073. Переменная Shared Variable в LabVIEW 8 556.5 KB
  Освоить переменную Shared Variable, впервые представленную в LabVIEW 8, которая призвана облегчить жизнь разработчикам при создании межпрограммного обмена данными. Отдельный процесс для обмена данными через сеть.
1074. Работа с матрицами в MathCAD 595.5 KB
  Выполняя данную работу, мы научились вычислять матрицы, изучили панель операций с матрицами и векторами, научились вводить матрицы с разными размерами, вычисляли транспонированную матрицу. Так же научились вычислять определители матриц и проверили правильность решения матриц.
1075. Исследование частотных характеристик пассивных четырехполюсников 341.5 KB
  В нашей работе для нахождения коэффициентов передачи напряжений, частот срезов и фазовых сдвигов мы применяли математический пакет MathCAD и пакет разработки электрических схем Electronic Workbench.
1076. Финансовое планирование и контроль на предприятии 462.5 KB
  Финансовое планирование в системе финансового менеджмента. Методика текущего финансового планирования на предприятии. Финансовый контроль в системе финансового менеджмента.
1077. Расчет внутреннего водопровода здания 254.5 KB
  Построение аксонометрической схемы водопроводной сети здания. Гидравлический расчет водопроводной сети. Подбор водомерного устройства и определение потерь напора. Построение продольного профиля дворовой канализационной сети. Построение аксонометрической схемы канализационного стояка.
1078. Общая характеристика турбоустановок ТЭС и АЭС 1005 KB
  Классификация электрических станций. Обозначения паровых турбин. Основные этапы развития теплоэнергетики и турбостроения. Общее знакомство с паровой турбиной ТЭС. Компоновка тепловой электрической станции.