Моделирование

Моделирование — важнейший метод познания. Без него невозможно представить современную науку и образование. Оно перестало быть прерогативой учёных и исследователей. Моделирование вырвалось из лабораторий научных институтов и приобрело массовый характер. Большего количества различных моделей, симуляторов и специализированных программ, чем в нефтегазодобывающей индустрии нет, наверное, ни в одной промышленной отрасли на планете. Одно осталось неизменным: моделирование не перестало быть сложнейшим инструментом, требующим глубоких знаний.

До начала эры тотального численного 3D моделирования существовала развитая система инженерных моделей (методики ВНИИнефть, Гипровостокнефть, ТатНИПИнефть, АзНИПИнефть и т.д.), которая была не слишком требовательной к качеству и объему исходных данных, учитывала стохастичность распределения свойств пласта и обладала неплохим прогнозным потенциалом.

В настоящее время она практически полностью забыта, несмотря на то, что современные программы и методики не в полной мере восполняют возможности инженерных подходов. Так, например, проблема учёта потерь нефти за счёт прерывистости пласта остается открытой. На наш взгляд, отраслевая наука необоснованно легко отказалась от простых инженерных методик, возложив слишком большие надежды на многофункциональные симуляторы. Ощутимого улучшения качества прогнозных решений в проектных документах за счёт перехода на 3D численное моделирование, не произошло, скорее наоборот, оно снизилось.

consulting_models

Мы, сохраняя преемственность развития технологий моделирования, используем тот арсенал модельных средств, который создает наиболее адекватное представление об объекте. В том числе и хорошо зарекомендовавшие себя инженерные методики прошлых лет.

Системные решения

Большое внимание нами уделяется созданию технологий оптимизации систем расстановки скважин. Почему мы занимаемся этим? Во-первых, потому что проблема деформации систем расстановки скважин в условиях высокой выработки запасов становится глобальной. Во-вторых, даже недеформированные сетки скважин далеки от оптимального размещения относительно пластовых неоднородностей. В третьих, это просто недорогая технология. В четвертых, это системная технология, а следовательно эффект от её грамотного внедрения может превзойти все ожидания.

consulting_system_a

consulting_system_b

consulting_system3

Направление оптимизации расстановки скважин в условиях зональной неоднородности пласта имеет в своем составе две технологии. Первая основана на численном моделировании и методах теории оптимального управления. Вторая технология разработана с использованием упрощенного аналитического подхода и относится к категории «быстрых решений». Обе технологии взаимно дополняют друг друга и позволяют эффективно решать задачи оптимизации системы разработки вне зависимости от степени выработки запасов.

Значительные теоретические наработки и большой опыт анализа реальных объектов позволили нам создать уникальные технологии и автоматизированные алгоритмы оптимизации расстановки скважин, которые открывают возможности системного воздействия на пласт, существенно повышая эффективность заводнения в условиях различных неоднородностей: литолого-фациальной, тектонической, структурно-гравитационной.

Локальные решения

Мы уделяем большое внимание и геолого-техническим мероприятиям на скважинах. Несмотря на то, что это направление получило в компании условное название «Локальные решения», методы анализа и прогнозирования ГТМ, которые мы здесь применяем, носят системный характер. Их можно разбить на два блока: экспертные системы и системы с обучением на опыте. Экспертные системы используются, когда необходимо реализовать технологию, которая ранее на данном объекте не применялась. Здесь хорошо зарекомендовали себя методы выбора скважин-кандидатов, основанные на теории нечетких множеств.

Нефтегазодобывающие предприятия накопили огромный опыт реализации различных ГТМ. Этот массив информации содержит в себе много полезных и важных знаний, которые могут существенно повысить успешность мероприятий. Нам удалось подобрать свой ключик к этим ценным знаниям за счёт применения методов машинного обучения. Предпочтение было отдано простым и прозрачным алгоритмам: самоорганизующимся картам Кохонена, деревьям решающих правил.

consulting_local2

Технология анализа и прогнозирования ГТМ с использованием деревьев решений, разработанная нашей компанией, была рассмотрена на специальном заседании ЦКР Роснедра (протокол №4752 от 13.12.2009), где получила одобрение и рекомендации к использованию недропользователями и проектными организациями.

Нестационарное заводнение

В настоящее время основной задачей нефтедобывающей отрасли является снижение себестоимости добычи нефти. На месторождениях, характеризующихся высокой текущей обводненностью добываемой продукции, применение большинства видов технологий, связанных с применением вязкоупругих блокирующих движение составов, зачастую не оправдывают затраченных на ГТМ средств.

Вместе с тем, существуют малозатратные, не заслуженно забытые, технологии гидродинамического воздействия на неоднородные по проницаемости пласты. Речь идет о технологиях нестационарного воздействия, включающих в себя нестационарное (циклическое) заводнение, изменение направления фильтрационных потоков, периодическую работу добывающих и нагнетательных скважин в противофазе, циклическую эксплуатацию добывающих скважин.

Опыт применения технологий нестационарного воздействия показывает, что в период применения технологии снижается обводненность добываемой продукции, возрастает дебит нефти, снижаются отборы попутной воды. Величина эффекта от применения нестационарного заводнения в зависимости от проницаемостной неоднородности, соотношения вязкости пластовых флюидов, начальной обводненности может достигать 10-15% от накопленных за период применения НЗ отборов нефти.

Классическая технология циклического воздействия предполагает наличие заводненной высокопроницаемой зоны пласта (это могут быть слои коллектора, развитая система трещин и т.д.), которая имеет наибольшую область соприкосновения с невыработанной нефтенасыщенной зоной пласта (гидродинамические связанные с высокопроницаемыми слоями низкопроницаемые пропластки, поровые блоки породы и др.). Зная фильтрационные характеристики высокопроницаемой зоны и полагая, что при высокой обводненности добывающих скважин высокопроницаемая зона заводнена, можно определить период нестационарного воздействия.

Компания «КОНКОРД» имеет большой опыт проектирования технологий нестационарного заводнения на различных месторождениях России и Казахстана. Сотрудники компании принимали активное участие в разработке технологий нестационарного воздействия на месторождениях Татарстана (Ромашкинское месторождение: Абдрахмановская, Чишминская, Восточно-Сулеевская, Минибаевская площади, залежи 301, 303), Пермской области (Шумовское месторождение), Оренбургской области (Росташинское месторождение), месторождении Самотлор.

В последние годы компания активно внедряет технологию нестационарного заводнения на месторождениях Казахстана (Кумколь, Северные Бузачи).

На месторождении Северные Бузачи благодаря интересу к технологии НЗ со стороны недропользователя, эффективность применения циклической закачки воды в неоднородные по проницаемости пласты, насыщенные высоковязкой нефтью, была доказана в промысловых условиях. Так, только на одном из участков применения нестационарного заводнения в 2013 году было дополнительно добыто 21.2 тыс. т, что составляет около 21% от накопленных отборов нефти участка за этот же период.

non_stationary

На месторождении Кумколь в 2013-2014 гг. применяемая технология НЗ была направлена, прежде всего, на снижение темпов роста обводненности добываемой продукции. Эффект от применения технологии НЗ в 2013 году составил более 7 тыс.т дополнительно добытой нефти (около 9% от накопленных отборов нефти за тот же период), в 2014 году – более 6 тыс.т (около 11 % от суммарной добычи нефти участка за анализируемый период).

Таким образом, в период снижения мировых цен на нефть активное применение малозатратных технологий нестационарного воздействия на нефтенасыщенные коллекторы позволит значимо снизить себестоимость добычи нефти.

© 2014 ЗАО "КОНКОРД"