Цифровая фильтрационная модель

Цифровая фильтрационная модель представляет объект в виде двухмерной или трехмерной сети ячеек, каждая из которых характеризуется набором идентификаторов и параметров, как и в геологической модели, но дополнительно включает динамические характеристики пластовых процессов и промысловые данные по скважинам. Это данные о конструкции скважин, месячные данные о дебитах (расходах) фаз, режиме работы, данные о пластовом и забойном давлении, ГТМ.

Фильтрационное моделирование выполняется с помощью расчетных программ, которые реализуют численное решение системы уравнений, описывающих фильтрацию пластовых флюидов и закачиваемых агентов в пласте с учетом их взаимодействия с породой, межфазных явлений и фазовых переходов.

Исходные данные для построения цифровых фильтрационных моделей

Исходные данные разделяются на следующие основные группы:

- данные о структуре моделируемого объекта (геометрические), включающие в себя данные о контактах флюидов (ГВК, ГНК, ВНК);

- сведения о количестве геологических слоев и распределении фильтрационно-емкостных параметров в них (коэффициентов пористости, проницаемости);

- информация о слоепересечениях, интервалах перфорации, включая

инклинометрические данные);

- данные о первоначальном насыщении коллекторов фазами, начальном пластовом давлении и давлении насыщения продуктивных пластов;

- результаты анализа компонентного и фракционного состава пластовых флюидов и пластовых пород, PVT свойства флюидов;

- исследования и определения абсолютных проницаемостей и относительных фазовых проницаемостей, кривых капиллярного давления, межфазного натяжения и данные о напряженном состоянии пласта и упругоемкости пород пласта;

- промысловые данные о состоянии фонда скважин, дебитах и приемистости,

-обводненности добываемой продукции, газовом факторе;

- данные контроля за разработкой (замеры текущего пластового давления,

-результаты исследования скважин на стационарном и нестационарном режимах,

-определения скин-фактора, данные ГИС-контроля, дебитометрии и расходометрии);

- гидрогеологические и геокриологические данные о залежи.

Решение о выборе математической модели, наиболее адекватно описывающей процесс разработки залежи, принимается после анализа приведенных выше исходных данных с учетом режимов разработки нефтяной (газонефтяной) залежи.

Первые три группы данных для гидродинамической модели передаются из ранее построенной геолого-математической модели

Исходные данные для фильтрационного моделирования по их происхождению разделяются на три типа:

- передаваемые из геолого-математической модели;

- полученные в результате промысловых исследований и испытаний;

- определяемые в лабораторных исследованиях.

Точность данных первого типа зависит от погрешности:

- геофизических (каротажных) исследований;

- данных сейсморазведки 2D и 3D;

- определения структурно-геометрических параметров объекта разработки;

- определения контуров нефте- и газоносности; а выделения коллекторов продуктивного пласта;

- определения интервалов перфорации.

Очевидно, что степень достоверности перечисленных данных зависит от количества контрольных точек, в которых получена информация о пласте. Общая интегральная погрешность входных данных для построения фильтрационной модели не должна превышать 15 - 20 %.

Для проведения фильтрационных расчетов с целью прогноза динамики технологических показателей и оптимизации системы разработки необходимо поставить цель исследования, выбрать объект (объекты) моделирования, тип и размерность модели, и соответствующие программные средства.

Фильтрационная модель является инструментом для исследования самых разнообразных вопросов на конкретной залежи с помощью численных расчетов на компьютере:

1. Оценка запасов по пластам и в целом по залежи.

2. Составление ТЭО и проектов разработки месторождения.

3. Анализ и минимизация риска разработки.

4. Исследование поведения скважин и групп скважин.

5. Изучение процессов фильтрации флюидов или их компонентов при разных воздействиях на пласт.

6. Выбор или совершенствование технологии разработки месторождения.

7. Выбор или реконструкция системы расстановки скважин.

8. Выбор оптимальных режимов работы скважин. Планирование добычи.

9. Обеспечение наибольших текущих дебитов нефти и/или наибольшего коэффициента нефтеизвлечения. Оптимизация показателей добычи.

10. Уточнение свойств пласта и флюидов.

11. Поиск наилучших интервалов вскрытия.

12. Определение остаточных запасов, застойных зон на конкретные моменты времени.

13. Обоснование стратегии и тактики доразработки месторождения.

14. Управление внутрипластовыми потоками флюидов.

Для обеспечения эффективности проведения моделирования должна быть четко сформулирована и обоснована проблема, имеющая важное технико-экономическое значение. В качестве цели моделирования выбирается один или несколько из перечисленных пунктов или формулируется иная цель. В данном разделе с учетом технического задания приводится обоснование выбора цели моделирования.

 

Уточнение параметров (адаптация) фильтрационной модели на основе анализа истории разработки

Если рассматриваемое месторождение уже эксплуатировалось в течение некоторого времени, то первым шагом моделирования должно стать воспроизведение существующей истории разработки. В ходе этого процесса добыча из месторождения моделируется на основании существующей геологической модели. Фильтрационная модель корректируется итеративным способом до тех пор, пока она не окажется в состоянии воспроизвести фактическое распределение давления и многофазное течение флюидов.