Цели и виды моделирования в нефтегазовой отрасли
Моделирование – это построение моделей реальных объектов, систем, процессов, с целью их исследования и прогнозирования.
Компьютерное моделирование в нефтегазовой отрасли имеет несколько целей:
- Получение данных для экономических расчетов.
- Оптимизация систем нефтегазодобычи.
- Исследование процесса фильтрации.
- Исследование эксплуатационных и разведочных скважин.
- Планирование объемов добычи.
- Планирование объемов хранилищ полезного ископаемого.
- Оценка запаса углеводородов.
Моделирование месторождения нефти и газа, а также процессов разработки и эксплуатации состоит из нескольких последовательных этапов: оценки геологии района, определение закономерностей осадконакоплений, построение геологической модели, построение гидродинамической модели, расчета параметров гидродинамической модели, прогнозирование процесса разработки и эксплуатации месторождения.
Основными видами моделирования в нефтегазовой отрасли являются: гидродинамическое моделирование, моделирование пласта, моделирование процессов разработки и эксплуатации месторождений геолого-фильтрационное моделирование.
Моделирование пласта
Моделирование пласта необходимо для получения данных о текущем состоянии продуктивного пласта, а также для прогнозирования его поведения в процессе эксплуатации
Модель пласта – это совокупность количественных представлений о его геолого-физических параметрах и показателях, которые необходимы для дальнейших инженерных расчетов.
К модели пласта предъявляются два основных требования: она должна быть простой для понимания и адекватно рассматриваемой. Обычно источниками для моделирования пластов и месторождений служат данные лабораторных исследований, данные сейсмических исследований, анализ результатов других месторождений, интерпретация результатов гидродинамических исследований и другие. Модели пластов делятся на два основных вида:
- Вероятностно-статистические. Такие модели не отражают особенностей строения и свойств продуктивных пластов. При их применении в соответствие моделируемому пласту ставят некоторый гипотетический пласт, который имеет вероятностно-статистически характеристики такие же, как у реального. Чаще всего используются следующие вероятностно-статистические модели: модель однородного пласта (в данной модели все главные характеристики пласта усредняют), модель слоистого пласта и модель трещиновато-пористого пласта.
- Детерминированные. При использовании данных моделей инженеры-проектировщики стараются максимально точно воспроизвести строение и свойства продуктивного пласта. Пример простой детерминированной модели пласта изображена на рисунке.
Рисунок 1. Простая модель пласта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
где, 1 – условный контур нефтеносности, 2 – участок пласта одинаковыми показателями пористости и проницаемости, 3 – границы участков пласта с разными показателями пористости и проницаемости.
Адаптация моделей разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений и их практическое применение
Адаптация моделей играет важную роль в процессе проектирования разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений. Обычно адаптацию модели того или иного объекта (системы или процесса) производят по четырем основным параметрам: уточнение геометрических характеристик залежи (месторождения), определение фильтрационных и емкостных свойств месторождения, определение энергетических параметров объекта, определение показателей проницаемости и пористости продуктивного пласта.
Для качественной адаптации моделей объектов и процессов нефтегазовой отрасли необходимы следующие исходные данные, которые получают в процессах разнообразных исследований и наблюдений: сведения о компонентном составе углеводородов, данные о конструкциях используемых скважин, данные влагометрии, данные термометрии, данные дебитометрии, данные инклинометрии, результаты литологических исследований, данные об измерениях различных параметров (коэффициент вытеснения нефти, капиллярное давление, фазовая проницаемость и другие), интерпретация данных геофизических и других (геохимических, гидродинамических) исследований и другие.
Моделирование разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений дает возможность получить более полные данные о строении, фильтрационных и емкостных свойствах продуктивного пласта. Гидродинамическое моделирование позволяет наладить процесс управления разработкой месторождения.
Благодаря современным инструментам моделирования у инженеров появляется возможность отслеживания технологических показателей разработки и эксплуатации месторождений в динамике. Это позволяет спрогнозировать несколько вариантов процесса разработки и эксплуатации месторождения и вовремя принять меры для их изменения.
