Программные комплексы, используемые для анализа исходной геолого-промысловой информации
Министерство образования и науки
Национальный минерально-
Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений
Реферат
по курсу «Применение ЭВМ в расчетах нефтеотдачи пластов »
Программные комплексы, используемые для анализа исходной
геолого-промысловой информации
Выполнил: студент гр. НГ-09-2
_____________
Проверил: доцент
____________
Санкт-Петербург
2013
Введение
Деятельность любого предприятия сопряжена с обработкой постоянно увеличивающегося массива совокупной информации, потребность в которой возникает на различных стадиях производственного цикла. Не являются исключением и предприятия горнодобывающей отрасли, в частности, нефте- и газодобывающие компании.
Инженеры-разработчики при работе с исторической и оперативной информацией, как и другие отраслевые специалисты, предъявляют типичные требования к полноте, качеству и доступности данных.
Основные производственные процессы при разработке месторождения (залежи, пласта) определяют характер и содержание большого количества документов, необходимых при решении вопросов по уменьшению темпа падения добычи нефти, планированию уплотняющего бурения с целью увеличения добычи, проведению мероприятий, нацеленных на увеличение нефтеотдачи пластов. Из этого следует, что одной из задач является понятный процесс сохранения результатов работы рабочих групп и подразделений, а также обеспечение свободного доступа к текущей информации по скважинам (дебит, обводненность, уровни), геолого-технологическим мероприятиям и исследованиям.
Большое разнообразие программных инструментов различных разработчиков ПО в области геологии и разработки (OFM, MBAL, ECLIPSE, Gap, Perform, Kappa, Petrel и т.д.) определяет традиционные источники исходной информации для инженеров-разработчиков. Это обуславливает работу специалистов с базами различного ПО, а также с информацией собственных архивов отдельных групп, подразделений, департаментов.
Поэтому инженеру разработчику необходимо знать и разбираться в современном программном обеспечении и программных комплексах, в том числе и для анализа исходных промыслово-геологических данных.
1.Контроль за разработкой
нефтяных и газовых
1.1 Процесс управления нефтяным месторождением, как процесс обработки информации
При движении нефти через зоны с различными гидродинамическими свойствами на процесс фильтрации оказывают воздействие различные факторы. Этот процесс описывается системами нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных при наличии граничных и начальных условий и характеризуется множеством параметров, которые распределены в пространстве и изменяются во времени. Системы, обладающие подобными свойствами, называются системами с распределенными параметрами.
Системы с распределенными параметрами
отличаются от систем с сосредоточенными
параметрами тем, что информация
о состоянии объекта с
Так, геологическое строение месторождения характеризуется полями распределения параметров, представление о которых получают по профильным разрезам и различным картам (карты распространения коллекторов, общей мощности, мощности перемычек, структурные карты по кровле и подошве и т. п.). Физические свойства продуктивных пластов .определяются не только значениями параметров по разрезу в скважинах, но и их распределением в пространстве (пласте), т. е. полями, представление о которых получают из карт проницаемости, пористости. Технологические показатели разработки включают не только величины текущей и накопленной добычи и закачки воды по отдельным сква-жинам, но и такие обобщенные характеристики, как карты и графики разработки, коэффициент нефтеотдачи, положение контуров нефтеносности и т. п.
Сложность управления разработкой нефтяного месторождения заключается в том, что необходимо управлять процессами, происходящими в недрах земли, через скважины, в результате чего резко ограничивается возможность регулирования.[1]
Несмотря на то, что каждые нефтяные месторождения и залежи представляют специфические объекты с индивидуальными чертами геологического строения и условий разработки, системы управления разработкой месторождений имеют общие черты, позволяющие с полным основанием отнести их к кибернетическим системам многосвязного регулирования объектов с распределенными параметрами. Такая система управления разработкой нефтяного месторождения включает управляемый объект (месторождение, залежь, группа месторождений) и управляющий орган со сложной иерархической структурой (НГДУ, объединение и т. д.). От управляемого объекта в управляющий орган в большом объеме поступает разнообразная информация, которая обрабатывается и анализируется на его различных иерархических ступенях. В результате вырабатывается командная информация, необходимая для регулирования контролируемого процесса фильтрации.[1]
1.2 Анализ и регулирование разработки
нефтяных месторождений
Главные задачи контроля процесса разработки залежи. По существу охватывающие весь круг частных задач и решаемые с целью повышения нефтеотдачи пластов, Б. Т. Баишев, В. Н. Васильевский видят в следующем: 1) нахождении текущего распределения нефтенасыщенности по объему пласта. 2) выявлении общей картины распределения фильтрационных потоков по объему пласта. 3) уточнении и герметизации горногеометрических и гидродинамических характеристик пласта.
Так как процесс разработки нефтяного месторождения должен регулироваться, основой целью контроля и регулирования его является осуществление рациональной системы разработки, т.е контроля и управления движением жидкостей и газа в пористой среде к забоям эксплуатационных скважин,с тем чтобы обеспечить получение заданного объема добычи нефти при минимальных затратах и максимально возможных коэффициентах нефтеотдачи.
Цель текущего анализа процесса разработки И.Г. Пермяков, М.М. Саттаров, И.Б. Генкин видят в освещении состояния разработки и проведения промысловых исследованй, накоплении и систематизации результатов этих исследований и разработки мероприятий по улучшению эксплуатации залежи, решении какого-либо вопроса по теории разработки нефтяных месторождений.
Такое разнообразие необходимых для изучения процессов при контроле и анализе, предлагаемое различными исследователями, отражает, во-первых, состояние развития теории и практики нефтяной науки на сегодня, во-вторых, субъективные представления исследователей о разработке месторождений. Поскольку теория и практика проектирования и разработки всё время совершенствуется, естественно, что содержание процессов контроля и анализа также меняется. Следовательно, целесообразно наметить и дать описания основных определений целей и критериев контроля, анализа, прогноза и регулирования процесса разработки нефтяных месторождений, отражая объективную сущность рассматриваемых понятий.
Контроль процесса разработки месторождения – элемент управления, включающий сбор, обработку и обобщение первичной информации о нефтяной залежи для получения сведений о текущем состоянии и о динамике изменения показателей разработки.
Анализ процесса разработки месторождений – элемент управления, включающий комплекс исследований, логических действий и математических расчетов, позволяющих оценить тенденции и главные стороны технологических явлений, происходящих в нефтяной залежи.
Регулирование процесса разработки месторождении – элемент управления, включающий выбор варианта доразработки месторождения, наиболее отвечающего плановому заданию при наилучших экономических показателях, а также осуществление вытекающего из него регулирующего воздействия по изменению существующей системы разработки.
Прогноз следует рассматривать как составной элемент анализа, связанный с предсказанием течения технологических процессов в будущем как при неизменных условиях, так и при проведении мероприятий по регулированию. Цель его состоит в исследовании тенденций протекания процессов разработки в прежних и новых условиях.
Все исходные показатели разработки можно разделить на два основных вида:
Показатели, регистрируемые для определения геометрии пласта и фильтрационных характеристик. К ним относятся данные о мощности и протяженности пласта, его проницаемости и пористости. Эти параметры не меняются или мало меняются в процессе разработки залежи.
Показатели, регистрируемые для определения технологических характеристик эксплуатации месторождения. К этой информации относятся данные о дебите нефти, содержании воды в скважине, забойном, затрубном давлении, количестве закачанной воды, нефтенасыщенности и др. Эти параметры существенно изменяются во времени.
Каждый из этих видов показателей подразделяется, в свою очередь, на две группы: показатели, характеризующие отдельный участок или месторождение в целом, и показатели, характеризующие отдельную скважину.
К первой группе относятся показатели: средневзвешенное пластовое давление в зоне отбора и на линии нагнетания, суммарная производительность скважин и средний дебит одной скважины, суммарная закачка воды по залежи, процент обводнения продукции по залежи, коэффициент нефтеотдачи, средняя пористость, проницаемость, мощность залежи и т.п. Для этой группы объем информации определяется числом скважин, в которых необходимо получить значение показателя. Представительность этой информации как в пространстве, так и во времени определяется: выбором расположения скважин по площади, выбором времени производства замеров в скважинах, рассредоточенных по площади.
Ко второй группе относятся показатели: распределение скважин по дебитам, содержанию воды и способам эксплуатации; темп обводнения отдельных скважин во времени, средние значения параметров за месяц, квартал, год по скважине; суммарные значения параметров за месяц, квартал, год по скважине и т.п.
Объем информации для отдельной скважины определяется выбором периодичности замера показателей, а представительность информации – выбором момента времени и длительности производства замеров в скважине.
Качество контроля является определяющим при анализе и регулировании разработки нефтяных месторождений. Поэтому оценка точности получения информации по всем показателям разработки – большая и сложная задача, которой занимаются современные программные комплексы. [2]
2. Программные комплексы для анализа исходной ГПИ
2.1 Storm-Analytica
Пакет анализа, подготовки и префильтрации исходных геолого-промысловых данных. Основные функции включают в себя: расчет геолого-промысловых критериев; расчет нечетких критериев с возможностью их комплексирования в различных видах; кластеризация скважин по четким и нечетким критериям; расчет и построение различных гистограмм распределения; оперативный просмотр геолого-промысловой информации как по отдельным скважинам, так и по группам.
Описание продукта
Пакет анализа, подготовки и префильтрации исходных геолого-промысловых
данных.
Основные функции включают в себя:
- Расчет геолого-промысловых критериев;
- Расчет нечетких критериев с возможностью их комплексирования в различных видах;
- Кластеризация скважин по четким и нечетким критериям;
- Расчет и построение различных гистограмм распределения;
- Оперативный просмотр геолого-промысловой информации как по отдельным скважинам, так и по группам.
Пакет используется для:
- Оценки эффективности геолого-технических мероприятий.
- Определения оптимальных технологических параметров с целью эффективного проведения ГТМ.
- Построения среднестатистических геологических моделей.
- Анализа текущего состояния месторождения.
Краткое описание решаемых задач.
Основная задача – эффективная работа с методами и технологиями повышения нефтеотдачи пластов.
Подзадачи:
- Выбор участков и/или скважин для ГТМ.
- Классификация пластов, зон, участков по набору геолого-промысловых параметров.
Определение оптимальных технологических параметров для эффективного проведения ГТМ:
- Расчет оптимального объема закачки химреагента.
- Расчет оптимальных режимов циклического заводнения.
Построение
- Построение гистограмм распределения.
- Определение средних величин геологических параметров.
- Определение степени неоднородности пластов.
Анализ текущего состояния месторождения:
- Построение карт разработки.
- Построение карт распределения геолого-промысловых параметров.
- Построение карт распределения давления.
- Визуализация технологических показателей разработки.
- Визуализация геологических данных.
- Статистический анализ данных.
Оценка эффективности
геолого-технических
- Расчет эффективности ГТМ по характеристикам вытеснения.
- Расчет извлекаемых запасов по характеристикам вытеснения[5]
2.2 Эффективность ГТМ
«Эффективность ГТМ» – программный пакет, предназначенный для технологической эффективности геолого-технических мероприятий по повышению нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти. Функциональное предназначение заключается в автоматизации расчета технологической эффективности ГТМ и прогноза добычи нефти методами экстраполяции характеристик вытеснения с целью подготовки исходных геолого-промысловых данных для анализа.
Экстраполяционные промыслово-статистические методы широко используются в процессе геолого-промыслового анализа и рекомендованы отраслевыми руководящими документами (РД) в силу их оперативности и простоты.
В качестве документальной основы при
реализации ПП «Эффективность ГТМ» использованы материалы «Методического
руководства по оценке технологической
эффективности применения методов увеличения
нефтеотдачи пластов», целью которого
является установление единых принципов
и подходов к определению технологической
эффективности ГТМ.
Методика составлена на основе обобщения теоретических и промысловых исследований, выполненных в научно-исследовательских и производственных учреждениях страны, а также результатов работ, выполненных за рубежом.
Оценка технологической
В условиях наличия предыстории эксплуатации нефтедобывающего объекта, определение дополнительной добычи нефти осуществляется в следующей последовательности:
- анализ и математическая обработка фактических промысловых данных: проводится серия расчетов для достижения удовлетворительного согласования расчетных и имеющихся фактических данных;
- экстраполяция результатов расчетов на период применения ГТМ;
- сопоставление фактических промысловых результатов применения ГТМ с экстраполированными показателями базового метода разработки.
Для обработки промысловых данных и дальнейшей экстраполяции используются адекватные математические модели, настраиваемые по данным истории разработки, такие как – характеристики вытеснения, под которыми понимают различные зависимости между величинами отборов нефти, воды и жидкости.
Кривые обводнения – это функциональные
зависимости между величинами накопленных
отборов нефти, воды и (или) жидкости
или зависимости между
На поздней стадии разработки объектов
(эксплуатации скважин), при значительной
обводненности продукции используются
кривые обводнения. При определении технологического
эффекта ГТМ, проводимых на малообводненных
и безводных объектах (скважинах) используются
кривые падения дебита нефти.
В программном пакете реализованы характеристики вытеснения, рекомендованные к применению «Методическим руководством по оценке технологической эффективности применения методов увеличения нефтеотдачи пластов».[7]
2.3 Пакеты Schlumberger
2.3.1 OilField Manager
OilField Manager (OFM) – программный комплекс для оперативного геолого-промыслового анализа и контроля выработки запасов.
Благодаря гибким и удобным инструментам визуализации, расширенным расчетным возможностям, OFM позволяет сократить время на выполнение анализа, давая возможность уделить большее внимание на выявление и диагностику проблем, оптимизацию добычи.
Управление данными. Проект OFM обладает гибкой структурой БД, что позволяет хранить всю необходимую информацию, в том числе данные высокой частотности (часовые, минутные, секундные). Инженер может работать как с локальной БД, так и со ссылкой на корпоративную БД.
Анализ добычи. OFM обладает широким спектром инструментов визуализации данных (графики, отчеты, карты и т.д.), что способствует раннему выявлению и диагностированию проблем добычи. Важной особенностью OFM является возможность выполнения пользовательских расчетов, что позволяет всесторонне рассмотреть состояние разработки.
Прогнозирование. Модуль прогнозирования позволяет оценить прогнозную добычу, рассчитать дополнительную добычу от ГТМ, оптимизировать разработку (в соответствии со снижением добычи) запланировать ГТМ, остановки и т.д.. OFM обеспечивает как традиционный анализ кривой снижения добычи, так и прогнозирование аналитическими методами.
Анализ заводнения. OFM обеспечивает возможность анализа на уровне блоков с учетом фактора участия скважин, что позволяет оценить компенсацию участка, КИН, выявить перспективные для оптимизации заводнения зоны. С помощью опции «Stream Lines» возможна качественная оценка влияния нагнетательной скважины на добывающие.
Интеграция. OFM обеспечивает интеграцию с PIPESIM (для оценки потенциала работы скважины), Merak PEEP (например, для оценки экономической целесообразности проведения ГТМ), DECIDE! (например, для расчета материального баланса), AVM (для использования МЭРов и истории скважин).
Новые возможности OFM
- Возможность работы с корпоративной БД (например, Oracle® или SQL Server®) без обязательного наличия локальной БД Access®, что обеспечивает регулярное обновление данных;
- Выполнение комплексного анализа с использованием динамических, расчетных категорий;
- Усовершенствована работа с модулем прогнозирования (автоматическое создание расчетных параметров для извлечения результатов прогнозирования, отображение нескольких вариантов прогнозов и т.д.);
- Работа с данными высокой частотности;
- Работа в команде (обращение пользователей к проекту администратора), что повышает уровень согласованности участников группы.[4]
2.3.2 Анализ и Оптимизация разработки
Мощные инструменты
для анализа добычи и разработки
месторождений позволяют
Комплекс программных средств позволяет решать такие задачи как:
- Выбор кандидатов под ГТМ
- Выбор кандидатов под уплотняющее бурение
- Анализ и оптимизация закачки химреагентов
- Анализ и оптимизация заводнения
- Оптимизация штуцеров и режимов работы скважин
- Прогнозирование и расчет эффекта
- Анализ производительности скважин
- Анализ газлифта и УЭЦН[4]
2.3.3 ProSource
Особенностью нефтегазовой компании является использование многочисленных баз данных и приложений для хранения, обработки и анализа широкого спектра типов данных используемых в отрасли. Такая распределенность информации часто делает невозможным или снижает эффективность как совместного использования информации из различных подсистем, так и управления ей.
ProSource – кроссплатформенное
web приложение, которое дает возможность,
используя единственный
ProSource обеспечивает следующие функциональные возможности:
Единый кросcплатформенный
интерфейс доступа для
Возможность сопоставления и просмотра данных из различных источников через ГИС интерфейс, формы и таблицы
Прямой доступ через интерфейс ProSource к БД-источникам информации для ввода, корректировки и удаления данных непосредственно в источнике данных.
Средства сравнения данных из различных источников (Finder, GF, OW и др.), возможность маркировки отличий атрибутов данных и исправления данных в первоисточнике. Автоматизированный запуск процедур сравнения и подготовка отчета по результатам сравнения
Средства контроля качества данных и поддержка индикаторов и атрибутов качества информации
Поддержка одновременного доступа к различным базам данных, поиск и вывод разнородной информации из различных источников данных, по заданному параметру
Создание и поддержка каталога пространственных данных в ArcSDE для визуальной агрегации данных и управления данными из различных источников
Комплексный поиск информации по всем подключенным источникам данных компании по заданному критерию или с использованием пространственных ограничений
Динамическое управление преобразованиями координат из любой доступной БД (GF/OW/SW/Petrel/любой OSP и т.д.) при выводе информации на ГИС интерфейс
Доступ и просмотр данных в приложениях, связь с которыми обеспечивается через OpenSpirit
Встроенная поддержка Google Earth и вывод любого типа данных с пространственным компонентом на Google Earth
Кроме этого, ProSource обеспечивает основу для работы специализированных программных расширений для управления отдельными типами данных:
ProSource Enterprise – управление корпоративной информацией
ProSource Seismic – управление данными по сейсморазведке
ProSource Logs - управление результатами моделирования и интерпретации
ProSource Projects - управление результатами моделирования и интерпретации
Основные преимущества
использования линейки
Сокращение временных потерь специалистов по разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений при решении задач сбора и подготовки исходных данных для проектов
Повышение качества моделей за счет использования актуальной и качественной информации, применения стандартов классификации и наименований
Сохранение, доступность,
повторное использование
Повышение эффективности коллективной работы проектных групп за счет создания и использования единой информационной среды
Обеспечение проектных
БД информационными сервисами
Выполнение контроля целостности и качества данных, сертификация первоисточников информации и маркировка атрибутами качества по формализованным правилам и методикам
Наращивание функциональных возможностей системы по мере необходимости за счет, как готовых специализированных модулей, так и специально разработанных.[4]
2.4 Roxar ResVIEW-II
Программный комплекс ResVIEW-II
предназначен для специалистов, использующих
геологические и
ResVIEW-II может использоваться,
как в крупных проектных
- Программные оболочки
- Программные платформы современных смартфонов
- Программные средства, автоматизирующие статистическую обработку данных
- Программные средства ГИС
- Программные средства делового человека
- Программные средства защиты информации
- Программные средства медиапланирования
- Программно целевой подход в управлении
- Программно-целевой подход в управлении
- Программно – целевые методы бюджетного планирования. Бюджетирование ориентированное на результат
- Программные вирусы, их классификация и средства борьбы с ними
- Программные документы организации "Народная воля" как исторический источник
- Программные закладки в бизнес-приложениях
- Программные комплексы для автоматизации туристического офиса
