Description:

"Инверсия данных многократных сейсмических наблюдений на месторождении Foinaven на западе графства Шетланд для получения информации о давлении и насыщении (Time-lapse seismic inversion for pressure and saturation in the Foinaven field, west of Shetland) Christophe Ribeiro1 и Colin MacBeth2 представляют новый подход на основе упругой модели горных пород для независимой оценки пластового давления и насыщения по данным 4D сейсморазведки, полученным на месторождении Foinaven на западе графства Шетланд. В последние десять лет значительно возросло использование сейсмического мониторинга (4D), и нефтяные компании демонстрируют свою симпатию к этой технологии, что подтверждается более систематическим применением. Многократные сейсмические наблюдения в настоящее время являются составной частью стратегии управления коллектором и доказали свою способность улучшать понимание строения и свойств коллектора. В прошлом приложения сейсмического мониторинга были сфокусированы на прослеживании межфлюидных контактов и перемещений (то есть расширение газовой шапки, обводнение); разделении влияния литологии и влияния жидкости; и идентификации зон аномального давления и обеспечения связи внутри коллектора. Рост использования сейсмического мониторинга коллектора поставил новые технические задачи перед промышленностью по улучшению и увеличению эффективности существующего варианта этой технологии. Усовершенствования в получении данных (то есть управляемые стримеры, широкополосные полевые регистрирующие устройства, постоянные сейсмические датчики), в планировании системы наблюдений (то есть специализированная система наблюдений 4D), в обработке сейсмических данных (то есть специальный рабочий поток 4D) и в интеграции между подрядчиками и нефтяными компаниями (то есть обработка данных внутри компании и группы R&D) повысили повторяемость и качество данных, что проложило путь к новым приложениям данной технологии. Исследования теперь двигались к более количественным аспектам технологии 4D, пытаясь оценить изменения связанные с углеводородом напрямую из сейсмических данных. Однако, в большинстве случаев изменения амплитуды сейсмической волны возникали не только вследствие изменения насыщения флюидом, порового давления или даже уплотнения пород, но также вследствие действия совокупности этих факторов. Задача разделения влияния порового давления и влияния насыщения флюидом — это задача количественной интерпретации данных многократных сейсмических наблюдений, что являлось темой многих статей. Разделением влияния давления и влияния насыщения главным образом занялись с помощью методик на основе физики горных пород (петрофизики) (Brevik, 1999; Tura и Lumley, 1999; Landro, 2001), и совсем недавно были разработаны технические подходы, использующие данные добычи, давления и данные PVT (He и др., 2004; MacBeth и др., 2004). Независимая оценка порового давления и насыщения флюидом, которые являются также двуми результатами моделирования потока в коллекторе, позволяет проводить прямое сравнение между сейсмическими атрибутами и параметрами разработки коллектора. Эти атрибуты разработки могли использоваться в рабочем потоке при подборе параметров динамических моделей нефтегазоносных пластов, согласованных с историей их разработки по данным 4D сейсморазведки для явного ограничения прогнозных значений симулятора потока жидкости наряду с динамическими свойствами, полученными по сейсмическим данным (Gosselin и Menezes, 2006; Stephen и MacBeth, 2006). Изменения модели коллектора могли быть также сделаны для улучшения согласованности между результатами моделирования потока и оценками параметров разработки, полученных по данным сейсморазведки, и в конечном счете для увеличения производительности пласта и нефтеотдачи. 1 tCompagnie Generale de Geophysique, Vantage West, Great West Road, Brentford, TW8 9GG, UK. 2 tInstitute of Petroleum Engineering, Heriot-Watt University, Edinburgh, EH14 4AS. Методология на основе упругой модели горных пород Ribeiro и MacBeth (2004) была успешно применена к Палеоценовому турбидитному песчаному коллектору на месторождении Foinaven на западе графства Шетланд. Методология воспользовалась нечувствительность модуля сдвига к замещению флюида на кроссплоте Kjfid, и показала что, на эффект насыщения влияет только свободный член линейной корреляции, в то время как наклон линии остается постоянным (рис. 1). Рассматривая насыщенность однофазным флюидом, можно показать, что линейная линия тренда, имеющая тот же самый угол наклона, может быть одинаково хорошо экстраполирована для каждого состояния насыщения. Однако, линии трендов были проведены до дифференциального давления 30 МПа, так как при более высоком дифференциальном давлении наблюдается снижение корреляции (рис. 1 заштрихованная Рис. 1). Область). В таблице 1 показано, что это максимальное предельное давление является реальным для большинства песчаных коллекторов. Из этого упрощенного примера можно вывести зависимость (уравнения 1 и 2) разделяющую эффекты насыщения и давления на два независимых атрибута: модуль насыщения (x) и модуль сдвига (fid): (2) Эта упрощенная упругая модель горной породы также основана на обширном петроупругом анализе нефтеносных песчаников из Северного моря и Мексиканского залива. При этом были использованы результаты ультразвуковых измерений по литературным источникам и материалы из базы петрофизических данных нефтяного института Heriot-Watt. Эффективное давление (МПа) Nelson Foinaven Magnus Fulmar GOM 0.7 GOM 0.5 (Tura и др., 1999) (Lumley и др., 1997) Indonesia -32 (Lumley и др., 1997) West Africa (Lumley и др., 1997) Табл. 1. Эффективные значения давления для рассматриваемых песчаных коллекторов. Все значения меньше 30 МПа. Два независимых упругих параметра были выбраны для описания эффектов давления и насыщения в породе: модуль сдвига, который зависит только от изменений давления, и вновь выведенный параметр (названный модулем насыщения), который зависит только от изменения насыщающих породу флюидов. Благодаря уравнению 2 теперь возможно вывести две зависимости для оценки динамики давления и изменений флюида. В данном исследовании модуль всестороннего сжатия флюида является предпочитаемым атрибутом для оценки изменения насыщения, потому что это не требует никакого предположения о степени неоднородности коллектора. Начиная с аппроксимации формулы Гассмана, представленной Mavko и Mukerji (1995), можно показать, что изменение модуля всестороннего сжатия флюида (\(\Delta K_f\)) может быть выражено как: форму упругого импеданса (сопротивления), которая явно зависит от влияния добычи. Эта форма была названа упругим импедансом флюида (FEI) (Ribeiro и MacBeth, 2004). (3) где \(K_c\), \(K\) - критическое значение пористости и нормальное значение пористости, соответственно. Чтобы извлечь поровое давление из модулей сдвига, используется согласованная модель давления по MacBeth (2004). В результате изменения давления во времени приобретают следующую форму: (4) где \(K_{II}\) и \(K_{I}\) обозначают значения модуля сдвига в времена II и I соответственно. \(P\) и \(\Delta P\) - это уравнения 4, нет различия между дифференциальным и эффективным давлением, поэтому коэффициент эффективного напряжения можно приравнять к единице. Следуя из уравнения (1) можно записать новую: (5) Коэффициенты экспоненты \(a\), \(\beta\) и \(\gamma\) являются функциями углов падения и отношения скоростей V/Vs. Используя эту формулировку упругого импеданса, оценки давления и оценки насыщения (уравнения 3 и 4) теперь можно инвертировать с помощью сумм импеданса для различных углов, полученных в различные временные промежутки. Это новое приближение хорошо сравнивается с существующими приближениями, однако, кроме этого, дает больше понимания при интерпретации эффектов давления и насыщения по данным амплитуд сейсмической волны и значений упругого импеданса, полученным в различное время. Использование традиционно принятых сейсмических атрибутов для оценки давления и насыщения приводит к перекрестному влиянию между оценками. Однако инверсия для модуля сдвига и модуля насыщения должна дать возможность оптимально понизить взаимовлияние между оценками, благодаря их относительно большей независимости друг от друга в области. Рис. 2. Схема разбиения месторождения Foinaven и распределения Палеоценовых турбидитных песчаников в пределах этих пяти фрагментов (панелей). На карте (сверху) показано местоположения нагнетательных и добывающих скважин на месторождении. На разрезе показано подробно распределение различных песчаников (Благодарность компании BP). Рис. 3. Структурная карта основного коллектора с цветовым обозначением как функцией времени двустороннего вертикального пробега сейсмической волны. Показаны добывающие скважины P1, P2, и P3 (белые траектории) на нагнетательные скважины I1 и I2 (красный цвет). Ключевые слова: акустический каротаж, давление насыщение, добывать, малый, взятый, разработка, эффективный, пористость, saturation change, geophysics, отклонение, сейсморазведка, исследование, набор, разработка коллектор, получение, атрибут, суммирование, анализ, специальный, модель, давать, образец, подход, мпа, изменение поровый, дифференциальный, инвертировать, казаться, предполагаться, seismic, гпа, petroleum, всесторонний, показать, разработанный, нагнетательный, октябрь специальный, изменение давление, глинистость, eage break, микрослой, газ, съемка, верхний, импеданс, поток, кровля коллектор, параметр чувствительность, изменение, песчаник, влияние, ультразвуковой, lumley, порода, сделанный, величина, тема, калибровка, сравнение, foinaven, специальный тема, точный, conference, сдвиг, данный, добывать скважина, наблюдаться, неопределенность, средний, mavko, окрестность, угол, дать, фрагмент, свойство, поперечный волна, всесторонний сжатие, break, давление, эффект, стандартный отклонение, показанный местоположение, waal, методика, поровый давление, чувствительность, pressure, качество, изучение, модуль сдвиг, повторный съемка, использоваться, петрофизический, рассматриваться, изучение разработка, оценка, съёмка, macbeth, коллектор, модуль всесторонний, получить, раствор, измерение, база петрофизический, показанный, уравнение, линия аппроксимация, тема изучение, соответствовать, скважина, упругий, marsh, поровый, корреляция, методология, слой, оцененный, добывающий скважина, зависеть, линейный зависимость, оценить, наблюдение, месторождение foinaven, инверсия, временной промежуток, изменение модуль, break октябрь, основа, добывающий, месторождение, saturation, напряжение, упругий импеданс, нижний, сжатие, сейсмический, зависимость, сжатие флюид, база, полученный, модуль, calvert, выбранный, окрестность скважина, насыщение, флюид, результат, стандартный, неопределённость, значение, октябрь, функция, ультразвуковой измерение, основанный, высокий, параметр, восток, fip, нагнетательный скважина, угол падение, область, eage