Реферат на тему Создание геолого-гидродинамических залежей с применением компьютерного моделирования

Содержание:

Введение 3
1. Основные принципы гидродинамического моделирования нефтяных месторождений 4
2. Специфика моделирования геолого-гидродинамических залежей 10
Заключение 26
Список использованной литературы 27

Введение:

Под гидродинамическими понимаются такие залежи, где нефть и газ хотя бы частично удерживаются благодаря движению подземных вод. Если предположить, что в данном пласте нет движения вод (гидродинамическая обстановка заменена гидростатической), то гидродинамические залежи не могли бы существовать, в них не удерживались бы полностью или частично нефть и газ.
Главной целью любого недропользователя при разработке месторождений является наиболее полное извлечение запасов при минимальных финансовых затратах. Одним их наиболее эффективных методов достижения данной цели по праву можно считать моделирование. На текущий момент разработка практически ни одной залежи углеводородов не обходится без использования геологического и фильтрационного 3D-моделирования.
Геологическое и гидродинамическое моделирование активно применяется большинством недропользователей при разработке месторождений для наиболее полного извлечения запасов при минимальных экономических затратах.
Целью данной работы является изучение особенностей создания геолого-гидродинамических залежей посредством компьютерного моделирования.

Заключение:

Полный цикл геолого-гидродинамического моделирования состоит следующих основных этапов: сбор, анализ и подготовка необходимой информации, загрузка данных; структурное моделирование; создание грида, осреднение (перенос) скважинных данных на сетку; литологическое моделирование; петрофизическое моделирование; подсчет запасов углеводородов
Можно говорить о том, что центральным этапом моделирования является постановка соответствующих процессу разработки нефтяного месторождения математических задач, включающих дифференциальные уравнения, начальные и граничные условия. Процедуры расчетов на основе моделей называют методиками расчетов.
На текущий момент развития геологической науки и компьютерных технологий появилась возможность формирования комплексной геолого-геофизической и промысловой информации и ее интегрированного анализа с помощью цифрового трехмерного моделирования геологического строения месторождения. В настоящее время имеется много удобных для моделирования пакетов программ, однако вопросы методики и технологии построения моделей остаются очень сложной инженерной задачей.
Компьютерные технологии в сфере моделирования месторождений на сегодняшний день имеют тенденцию устойчивого роста интереса со стороны нефтяных компаний по внедрению их на предприятиях. Они дают возможность обосновать стратегию разработки нефтяных месторождений, использовать их для решения производственных задач.

Фрагмент текста работы:

1. Основные принципы гидродинамического моделирования нефтяных месторождений
Гидродинамическое моделирование нефтяных месторождений предполагает собой применение программного обеспечения, предназначенного для моделирования течения флюида в нефтяных резервуарах.
Отрасль компьютерного моделирования можно разделить на :
• геологическое моделирование представляет собой построение детальной геологической модели месторождения с применением различных баз данных,
• гидродинамическое моделирование – это построение адресной постоянно действующей модели месторождения на базе математических уравнений фильтрации, которые описываются физические явления процессов, протекающих в пласте.
Геологическое моделирование месторождений начинает свою историю с 60-х годов. Тогда на основе математических методов использовалась упрощенная модель «песок-глина». В основе современного геологического моделирования используют различные источники данных и данных которые можно использовать в одной модели. Для корректного построения 3D модели необходимо иметь набор исходных данных (рис. 1).Особое внимание необходимо уделить общим геологическим данным, на основание которых будет определяться качество построенной модели. Из отчетов по подсчету запасов и оперативного подсчета запасов, используется информация по подсчетным параметрам, таким как геологические запасы нефти и газа. После того как все данные будут собраны, они загружаются в программный продукт моделирования. Наиболее распространёнными из которых являются Petrel, IRAP RMS, Gocad.
Центральный этап моделирования — постановка соответствующих процессу разработки нефтяного месторождения математических задач, включающих дифференциальные уравнения, начальные и граничные условия. Процедуры расчетов на основе моделей называют методиками расчетов.
Процесс моделирования нефтяного резервуара является одним из аспектов управления разработкой месторождения. Современное управление резервуаром в общих чертах может быть определено как непрерывный процесс оптимизации взаимодействия между данными по параметрам и работе резервуара и процессом принятия решений в течение всего жизненного цикла месторождения . Данное определение охватывает управление многими типами систем резервуаров, в том числе резервуаров, насыщенными углеводородами, геотермальных резервуаров и резервуаров, используемых для геологической секвестрации.
Управление разработкой нефтегазового месторождения включает в себя извлечение традиционных и нетрадиционных нефтегазовых ресурсов с использованием различных процессов, включая первичные методы извлечения нефти, заводнения пластов, закачка в пласт газа, не смешивающегося с нефтью, и методы увеличения нефтеотдачи пластов. Месторождения нефти и газа рассматриваются как традиционные источники горючих ископаемых. Нетрадиционные ресурсы горючих ископаемых включают в себя:
• каменноугольный газ,
• газ из слабопроницаемых пород,
• сланцевый газ,
• газовые гидраты,
• горючие сланцы,
• нефтеносные пески.
Нетрадиционные источники становятся все более важной частью мирового энергетического баланса из-за уменьшения стоимости разработки и увеличения цен на нефть.
Концепции, инструменты и принципы управления разработкой месторождения применимы не только к нефти и газу, но и к другим ресурсам недр. Например, управление геотермальными резервуарами и резервуарами, используемыми для геологической секвестрации, может быть проанализировано с помощью гидродинамического моделирования . Геологическая секвестрация предусматривает сбор, разделение, и долгосрочное хранение парниковых газов или других загрязняющих газов в подземной среде. Закачка диоксида углерода в угольный пласт может как интенсифицировать процесс извлечения газа, так и оказать влияние на геологическую секвестрацию.
Для гидродинамического моделирования характерен мультидисциплинарный подход: большое количество дисциплин вносит свой вклад в разработку месторождений. В случае углеводородного резервуара, успешная разработка месторождения требует понимания структуры резервуара, распределения флюидов внутри резервуара, бурения скважин и методов поддержания пластового давления в добывающих скважинах, процессов транспортировки, переработки и продажи добываемых флюидов, соблюдение мер безопасности при прекращении добычи из истощенного пласта и методов смягчения негативного воздействия разработки на окружающую среду на протяжении всего жизненного цикла месторождения .
Должным образом созданная команда по управлению активами разрабатываемого месторождения включают в себя персонал — очень часто это специалисты с опытом, необходимым для выполнения всех поставленных задач. Они должны быть способны работать в команде для достижения общей цели. Гидродинамическое моделирование месторождения помогает собрать воедино информацию из отдельных областей разработки и дать жизнеспособный прогноз с конкретными цифрами производительности резервуара.
В соответствии с таблицей уровней компетенции специалистов организации SPE, инженеры-разработчики должны быть способны оценить промысловые и технологические показатели разработки месторождения, используя при этом гидродинамическое моделирование. Как минимум, инженер-разработчик должен понимать и применять гидродинамическое моделирование для анализа производительности резервуара, оптимизаци его работы и разработки месторождений.
Также, инженер-разработчик должен уметь пользоваться такими базовыми принципами разработки резервуаров, как течение флюидов через поры коллектора, относительная проницаемость, узловой анализ, многофазное течение – все это необходимо для практической оценки работы одной скважины, добывающей нефть или газ. Более высокий уровень профессионализма инженера-разработчика достигается путем приобретения знаний в областях специальных методов моделирования (например, методы матричных решений, численный анализ, векторизация, метод конечных элементов, параллельная обработка). Инженер должен быть способен найти потенциальные возможности увеличения производительности резервуара, например, определить неохваченные вытеснением зоны или зоны с неэффективным вытеснением целевого флюида внутри резервуара, или идентифицировать области для бурения новых скважин, исходя из геологического анализа месторождения.
Разработка месторождения наиболее эффективна тогда, когда соответствующие данные из всех возможных источников собраны вместе и интегрированы в изучение возможностей разработки . Для этого необходимо приобрести и собрать данные, которые могут быть в свою очередь довольно дорогостоящими. Как следствие, инженерам-разработчикам с помощью гидродинамического моделирования необходимо прежде всего оценить значение данных, то есть сопоставить их потенциальный вклад в исследование разработки месторождения с учетом затрат на их приобретение. Инженеры-разработчики вовлекаются в процесс принятия решений, расставляя приоритеты данным, которые основаны на целях проекта, акутальности, стоимости и влияния на процесс разработки.
Одной из важнейших задач разработки месторождения является приобретение и своевременная актуализация баз данных. Инженер-разработчик с помощью гидродинамического моделирования может помочь команде координировать управление ресурсами путем приобретения данных, необходимых для выработки оптимальной стратегии эксплуатации месторождения. Сбор данных для построения или актуализации модели течения флюидов в пласте является хорошим способом подтверждения степени необходимости тех или иных данных, объединенных вместе из различных областей разработки, и степени их влияния на процесс успешной разработки месторождения. Если качество модели сильно зависит от конкретных параметров, то стратегия приобретения данных должна быть направлена прежде всего на снижение неопределенности этих параметров.