Развитие технологий и инструментов по направлению промысловых исследований в Блоке разведки и добычи ПАО «Газпром нефть»

Достоверные результаты промыслово-геофизических (ПГИ) и гидродинамических исследований (ГДИ) скважин являются важнейшим источником информации о характеристиках пласта, состоянии скважины и призабойной зоны, интерференции скважин и др. В связи с этим реализация мероприятий по разработке месторождений должна основывается на данных промысловых исследований. Тем не менее в ПАО «Газпром нефть» существуют проблемы, решение которых требует непрерывного повышения эффективности контроля и оптимизации процессов ПГИ и ГДИ.
1. Повышение сложности ресурсной базы (разработка низкопроницаемых коллекторов, нефтяных оторочек и трещиноватых пластов) вызывает необходимость внедрения новых подходов к планированию и обработке данных промысловых исследований.
2. Увеличение числа ГДИ вследствие роста активов и улучшения оснащенности механизированного фонда высокоточной скважинной телеметрией в комплексе с сохранением объема трудовых ресурсов на прежнем уровне требует создания автоматизированных систем подготовки и обработки данных.
3. Высокая ресурсоемкость скважинных операций и сложное геологическое строение новых активов компании повышают цену возможной ошибки. В связи с этим необходимы комплексные меры по повышению достоверности результатов обработки данных ПГИ и ГДИ, а также оценки их надежности. В рамках непрерывного повышения эффективности контроля и оптимизации процессов в «Газпромнефть НТЦ» реализуется ряд проектов в области ПГИ и ГДИ по развитию инструментов и технологий, которые направлены на решение указанных проблем (рис. 1).
2018-01-24_2123.png
Рис. 1. План проектов развития промысловых исследований и связь с БРД (ГТМ - геолого-технические мероприятия; МУН – методы увеличения нефтеотдачи; VOI – ценность информации)

Создание единой корпоративной базы данных (БД)

В компании «Газпром нефть» выполнен проект по интеграции всей информации о промысловых исследованиях в рамках единой геологической БД. В настоящее время в рамках данной БД осуществляется хранение отчетов по результатам обработки промысловых исследований, а также рабочих файлов специализированного программного обеспечения (ПО). Ранее результаты промысловых исследований хранились нецентрализовано, что существенно снижало оперативность и эффективность их использования. В настоящее время вся необходимая информация о промысловых исследованиях автоматически передается в другие программные продукты и корпоративные БД для комплексного анализа разработки месторождений.
Таким образом, создание единой геологической БД позволило сократить трудозатраты на поиск информации по промысловым исследованиям и подготовку сводной отчетности на 40 % по всемуБлокуразведкииДобычи (БРД).

Автоматизация пре- и постпроцессинга данных

С целью снижения трудозатрат на рутинные операции на базе корпоративной БД разработана система автоматизации. Выполнение автоматизации пре- и постпроцессинга данных осуществлялось по следующим направлениям.При обработке ГДИ автоматизированы подготовка данных для интерпретации материалов ГДИ; подготовка отчетов по интерпретации данных каждого исследования; загрузка результатов ГДИ в БД. При построении текущих карт разработки автоматизированы выгрузка и визуализация технологических параметров, формирование сводных таблиц; обработка результатов технологических исследований; многофакторный анализ данных о добыче для определения причин снижения/роста пластового давления.
Реализация данного проекта позволила снизить трудозатраты на обработку результатов ГДИ, построение карт изобар и карт проводимости.

Верификация данных ГДИ

Часто результаты интерпретации материалов ГДИ используются без оценки их фактической достоверности и применимости получаемых параметров. Для решения этих проблем создана система оценки достоверности ГДИ для каждого параметра на основе объективных критериев. Эти критерии определяются видом исследования, конструкцией скважины, фактическим диагностированием фильтрационных потоков, корректностью исходных промысловых замеров, качеством априорной информации, выполнением технологических требований к исследованию. В итоге при загрузке в корпоративную БД специалист должен указать влияющие факторы, затем на основе степени влияния каждого из них автоматически оценивается достоверность каждого параметра интерпретации. Таким образом, создание системы верификации результатов исследований позволяет снизить субъективность оценки качества исследований, повысить эффективность принимаемых решений и уменьшить трудозатраты на дополнительную верификацию материалов ГДИ при планировании проведения мероприятий в скважинах.

Автоматизация интерпретации результатов ГДИ

В настоящее время, в компании «Газпром нефть» механизированный фонд скважин оборудуется вы сокоточной скважинной телеметрией. Часть параметров (забойное давление и дебит скважины) передается для обработки и интерпретации методом decline анализа1. Подобная организация работ предполагает существенные трудозатраты на обработку данных. По оценкам примерно 50–60 % фонда скважин компании обеспечивают достаточные качество и полноту данных для оценок параметров пласта, но вследствие ограниченности ресурсов только 20% могут быть обработаны. Всвязи с этим актуальной является автоматизация части процессов по обработке данных по добыче. Существующая и новая схемы организации работ по интерпретации данных эксплуатации представлены на рис. 2. Новая схема обработки исследований будет реализована в рамках корпоративного ПО «ЭРА:ГРАД», что также позволит снизить объемы использования импортного ПО для интерпретации результатов ГДИ.

2018-01-24_2123_001.png
Рис. 2. Действующая (а) и новая (б) схемы организации работ по обработке данных о добыче (ПК – программный комплекс)

Карты изобар, построенные на основе прокси-моделирования

В настоящее время число ГДИ в действующем фонде скважин компании «Газпром нефть» по большинству объектов не позволяет достоверно оценивать пластовое давление в малоизученных зонах месторождения. Традиционные подходы к построению карт изобар не дают возможности достоверно описать изменение полей давления в межскважинном пространстве и малоизученных областях, особенно в случае объектов со сложным геологическим строением. Альтернативой традиционному методу является построение карт изобар на основе прокси-моделирования. Данный подход включает создание 2D моделей, которые адаптируются к имеющимся замерам пластового давления и результатам расчета материального баланса, реализованного  в технологическом проекте «Автоматизированный контроль текущего состояния разработки». Отличительной особенностью разрабатываемой системы является возможность оперативного расчета пластового давления по материальному балансу.
Реализация проекта позволит повысить достоверность оценки энергетического состояния пласта; снизить трудозатраты на построение карт изобар и, как следствие, увеличить частоту предоставления карт изобар службам компании; повысить эффективность ГТМ, МУН и бурения.

Оптимальное планирование ГДИ по VOI

Проведение ГДИ на эксплуатационном фонде скважин часто связано с экономическими потерями (потерями добычи нефти при остановке скважины на исследование). В компании реализуется проект по оптимальному планированию ГДИ на основе VOI в контексте последующих мероприятий после ГДИ. Проект подразумевает разработку технологии выбора скважин-кандидатов для проведения исследований и оценку длительности исследований с точки зрения оптимальности получаемой ценности от ГДИ для составления рейтинга бурения и планирования геологотехнических мероприятий (ГТМ). Реализация оптимального планирования ГДИ обеспечит повышение эффективности ГТМ и бурения, снижение трудозатрат на планирование ГДИ и повышение прозрачности процессов планирования; оценку зон с недостаточным объемом данных о пласте.

Оптимальный комплекс испытаний скважин

Достоверная оценка необходимых параметров пласта и свойств флюида требует комплексного подхода к учету всей информации и планирования комплекса исследований. Использование неполной исходной информации и отсутствие учета всех целевых показателей приводят к недостаточной проработке программы исследований, что снижает степень достоверности результатов, неполному набору характеристик пластовой системы и росту неопределенности на этапе построения концептуальной геологической модели. Таким образом, основная цель проекта заключается в разработке специализированного ПО для определения оптимального дизайна исследования скважин, включающего ПГИ, ГДИ и отбор проб. Результатом подготовки оптимального комплекса испытаний будут план подготовки скважины, способ вызова притока из пласта, порядок проведения исследования (режимы эксплуатации скважины, оборудование, интервалы исследования), вариативность программы работ в зависимости от фактических условий. В результате реализации проекта ожидаются повышение достоверности результатов исследований, снижение затрат на неэффективные мероприятия по вскрытию, освоению и исследованию объектов.

Внедрение новых технологий ПГИ

Опыт применения методов ПГИ в наиболее сложных скважинах (горизонтальных и горизонтальных с многостадийным ГРП) показал, что информативность традиционных подходов и технологии вызова притока компрессированием (азотированием) недостаточна. В связи с отмеченным возникла необходимость использования новых
технологий, которые позволяют выполнять исследования в процессе работы скважинного оборудования (электроцентробежного насоса (ЭЦН), ЭЦН с Y-tool, струйных агрегатов). При этом доставка геофизической аппаратуры на забой горизонтальной скважины выполняется на гибкой НКТ, тракторе, либо под ЭЦН монтируются стационарные измерительные системы, например, оптоволоконные распределенные термоизмерительные системы DTS, система встроенных в мандрели химических индикаторов, индивидуально реагирующих на притоки воды или нефти. Скважинные геофизические модули адаптируются к условиям горизонтального ствола с распределенным составом продукции (многодатчиковые измерительные системы с распределенными по сечению потока сенсорами состава и расхода). В качестве дополнительного модуля в комплексе ПГИ успешно используется также спектральный шумомер, который, как и термометрия, может реагировать на перетоки не только по стволу скважину, но и за фильтром (вразличных трещинах и поровой матрице). Реализация новых технологий ПГИ позволила повысить эффективность контроля разработки месторождений и информативность исследований.

Разработка термосимулятора

Опыт применения в комплексе ПГИ нестационарной и квазистационарной термометрии позволяет не только решать задачи выделения участков негерметичности колонн, определения работающих толщин и фиксации внутриколонных и заколонных межпластовых перетоков, но и количественно оценивать последние при теплообмене флюидов с вмещающими горными породами. Одним из направлений совершенствования ПГИ является разработка методов количественной оценки профиля многофазного притока и объема заколонных перетоков. В связи с этим ведутся работы по созданию специализированного симулятора термодинамических процессов в скважине. Ожидается, что разрабатываемый термосимулятор вместе с гидродинамическим моделированием позволит количественно оценивать профиль притока в скважинах. Таким образом, разработка термосимулятора повысит эффективность контроля разработки месторождений, а также достоверность результатов ПГИ и снизит затраты на неэффективные исследования.

Выводы

1. ПГИ и ГДИ являются одними из важнейших источников информации о пласте и скважине как при проведении геолого-разведочных работ, так и при контроле разработки длительно разрабатываемых месторождений. Недостаточное внимание к этим исследованиям приводит к неэффективным решениям и недополучению прибыли.
2. Для решения проблем, связанных с усложнением ресурсной базы и увеличением объема промысловых исследований, а также повышением цены принятия неверных решений, требуется разработка комплексного подхода, который должен, с одной стороны, повысить достоверность и экономическую эффективность исследований, с другой – автоматизировать трудозатратные операции. В рамках этого подхода в БРД «Газпром нефти» реализуются проекты по совершенствованию соответствующих технологий и инструментов для решения актуальных проблем.

Возврат к списку