Description:

"Локализация и оценка барьеров на пути флюидов с помощью 4D сейсморазведки Location and evaluation of flow barriers with 4D seismic Yahya Almaskeri and Colin MacBeth" Введение Один из основных наборов неопределенностей в понимании резервуара для целей моделирования потока включает локализацию, конфигурацию и свойства внутренних границ раздела для жидкости или давления. Барьеры могут быть обусловлены разломами, сцементированными трещинами, сменой литологии или границами между отдельными типами потоков. Описание и оценка этих особенностей необходимы для точного понимания динамического режима резервуара, который влияет на предварительную оценку проницаемых продуктивных поясов нефтяной залежи, неработающихproductive productive пластов и, следовательно, на добычу. Кроме того, пропущенные, неправильные локализованные или неправильно отображенные барьеры могут привести к неадекватным предварительным оценкам свойств коллектора и, следовательно, к неоптимальному управлению резервуаром и добычей углеводорода. Пространственное разделение и наличие барьеров могут проявляться по ходу добычи необычайно низкими давлениями, ранним выделением природного газа, растворенного в нефти, и слабым повышением давления после закачивания, среди областей высокого давления. Кроме того, как только построена имитационная модель, она может использоваться для локализации и количественной оценки ожидаемых барьеров подбором их параметров согласованных с добытыми объемами и выявленными давлениями. В этом процессе помогают результаты трехмерной сейсмической и геологической интерпретации, которые дают информацию о вероятных положениях потенциально важных структурных разрывов, хотя эти данные не могут помочь в прямом определении динамических характеристик потока. В таком процессе часто теряются тонкие связи между каналами песка и невозможна точная количественная оценка локальных направлений высокой проницаемости. Степень непроницаемости разлома может быть оценена, принимая во внимание неоднородности зоны разлома через сопоставление резервуара и концентрации сланца в заполнении разлома, калиброванной лабораторными испытаниями (Manzocchi et al., 1999). Дальнейшая методика для определения степени сообщения через барьеры для целей разработки - тестирование на передачу из одной скважины в другую (Stewart et al., 1984). Связность пласта и наличие границ потока в объеме пласта могут также быть оценены, обрабатывая расчеты переходных процессов и имитацией дополнительных скважинных тестов в комбинации с данными начального давления, полученными опробователем пластов многократного действия (например, Richardson et al., 1997). Методы, основанные на скважинных данных, для получения данных о давлении также требуют покрытия территории съемкой с воздуха и повышения разрешения и, в принципе, это требование может устранить 4D сейсморазведку, которая может дать дополнительные детальные данные необходимые для общей оценки связности резервуара в разрешении основных ячеек модели. Предыдущие практические примеры применения технологии выдвинули на первый план эту особенность. Например, Sonneland et al. (2000) использовали подход на основе насыщения для оценки покрышки вдоль сети разломов с использованием данных 4D сейсморазведки по месторождению Gullfaks. Barkved et al. (2003) показали, что уплотненный блок, ограниченный разломами, ранее не выявленный по данным трехмерной сейсморазведки, может быть обнаружен после снижения давления в результате истощения пласта на Valhall. Parr и Marsh (2000) дали примеры визуальной локализации барьеров, выделенных по перемещению аномалии в 4D данных в результате добычи через горизонтальную скважину, а также дополнительную информацию относительно пробоя барьера в процессе добычи на западной части Шетландских данных. Наконец, Almaskeri и MacBeth (2004) показали, как разрывы в 4D сейсмических аномалиях могут быть использованы в качестве мелкомасштабного признака для локализации барьеров. Основываясь на этой последней работе, цель данной статьи состоит в обеспечении дальнейшей оценки барьеров, применяя недавно разработанный метод для оценки горизонтальной проницаемости (MacBeth и Almaskeri, 2005). Определенно, модифицируя путь реализации методики оценки, можно сосредоточиться на элементах низкой амплитуды связанных с проницаемостью и в основном являющихся причиной воздействия барьера, а затем использовать величину перепада проницаемости для оценки величины давления, пропускаемого барьером. Этот метод дает сейсмическую карту барьеров и, следовательно, оценку степени связности. Рассматриваемый метод Оценка связности барьера Наш сейсмический метод оценки барьера использует численное устройство умножителя проницаемости для отображения степени локальной связности резервуара, как и в обычной практике моделирования потока при регулировке сообщения флюида и давления. Показания множителя колеблются от 0 до 1, и определяют масштаб проницаемости (проницаемость умноженная на площадь и деленная на расстояние) между общими гранями смежных ячеек сети сейсмических ячеек системы суммирования, и, следовательно, изменяют среднюю проницаемость поперек этих ячеек. С ракурса моделирования такие устройства обычно эффективны в случае если барьеры характеризуются большим внутренним (поровым) объемом, и таким образом они должны быть полезными также для сейсморазведки. Рис. 1 Одномерный срез ячеек и центральный барьер, через который определен градиент давления. Результирующая проницаемость измерялась в скользящем окне. На месте барьера замечено понижение значения. Здесь можно увидеть ряд ячеек с некоторой вариацией в проницаемости и пористости. Добывающая и нагнетательная скважины размещены в противоположных концах ряда для создания градиента давления потока. Барьер вставлен между двумя центральными ячейками 5 и 6 умножением проницаемости между этими ячейками на коэффициент Tm. Проницаемость затем была измерена вдоль ряда, используя скользящее окно шириной в три ячейки (рис. 1). В данном примере проницаемость, оцененная в окне из N ячеек в положении j, в общем смысле задается средним гармоническим значений проницаемости ki отдельных ячеек: (1) где Li - длина i-ой ячейки в окне. Однако, когда окно достигает области барьера, измеряемые значения проницаемости снижаются на уровень, зависимый от Tm (рис. 1). Это понижение не зависит от положения окна вдоль барьера, хотя конечный результат действительно зависит от значений проницаемости ячеек, вносящих вклад в среднее значение. Рис. 2 (a) Вид в плане, отображающий изменение давления вследствие наличия полупроницаемого барьера в случае однородной имитационной модели. Заметьте искажение контуров вокруг барьера. (b) Тот же вид, с оценкой Tm умножителя проницаемости барьера, полученной только для направления Y (север). выбросов кривой проницаемости (рис. 1). Теперь давайте рассмотрим, как это работает на данных сейсморазведки. Во-первых, для целей текущей работы предположим что 4D сейсмические аномалии A в основном зависят от давления. С этим предположением горизонтальная проницаемость, полученная для карт 4D аномалий, вычисляемых в каждом положении (x, y), определяется соответствующей зависимостью MacBeth и Almaskeri (2005). (2) Затем теоретически Tm может быть вычислен если известен результат измерений без сведений о барьере: (3) Прямым сравнением величин снижения проницаемости при достижении области барьера с фоновым уровнем, который соответствует случаю отсутствия барьера, можно вычислить относительную проницаемость. Таким образом измерение требует локальной оценки проницаемости для получения качественного пространственного определения а для менее точных определений берется более глобальный средний фоновый уровень. Практически заданная фоновая проницаемость может также быть получена в результате анализа значений проницаемости либо на стороне барьера, либо альтернативно сглаживанием полученной в окне кривой проницаемости для эффективного устранения импульсных. (4) где T - промежуток времени между двумя сейсмическими съемками, cf - сжимаемость флюида, µ - вязкость флюида и f - эффективная пористость (соотношение общих и эффективных толщин умноженное на пористость песка). Как cf так и µ зависят от давления и это должно учитываться в уравнении. Для получения оценок проницаемости песка это уравнение было первоначально оценено используя глобально гладкие численные приближения для аномалий Лапласиана и приращения и поэтому они сглаживают данные по барьеру. Здесь очевидно что более локальное численное приближение дает более точную информацию о пространственной частоте и доступ к низкоамплитудным аномалиям связанным с проницаемостью которая для нас является искомой информацией. Комбинируя результаты локальных и глобальных подходов можно извлечь величину проницаемости как показано выше. На практике это достигается выбором отдельных минимумов в локально полученных оценках проницаемости используя алгоритм пороговой обработки а затем преобразованием в коэффициенты делением на сглаженные значения фоновой проницаемости. Двусторонняя оценка обеспечивается скользящим двумерным окном которое скользит вдоль оси X или Y. При наличии шума устойчивость и разрешение оценок должны быть сбалансированы размером окна. Это может препятствовать крайне локальной аппроксимации из-за присутствия шума в данных а увеличивая размер окна мы будем терять определение низких значений проницаемости и пространственного разрешения. Ключевые слова: помочь, разлом, карта, насыщение, аномалия, seismic, положение, показать, добыча, оценить, eage, давление, направление, флюид, tm, построить, имитационный модель, окно, неоднородный модель, коэффициент, conference, метод, предел, область, процесс, полезный, точный, методика, проницаемость, вычислить, имитационный, дополнительный, требовать, эффективный, использовать, сейсморазведка, численный, эксплуатационный скважина, оценка, месторождение, дать, ноябрь, ось, связанный, давать, данный, окно скользящий, степень, spe, petroleum, stephen, уравнение, синтетический, течение, интерпретация, горизонтальный, съёмка, полученный, зависеть, образ, результат, карта барьер, macbeth, песок, локализация, marsh, определение, значение проницаемость, получение, привести, применение, повышение, разрешение, размер, скважина, пористость, статья, средний, нагнетающий скважина, информация, резервуар, reservoir, блок, моделирование, разработка, особенность, расстояние, общий, использование, использованный, ячейка, break ноябрь, скользящий, технический статья, цель, необходимый, локальный, oil, сейсмический, поток, согласовать, трёхмерный, благодарить, барьер, примененный, высокий, пласт, технический, динамический, выявить, величина, показывать, break, связность, дать сейсморазведка, получить, план, almaskeri, согласованный, значение, скважинный, вертикальный профиль, пространственный, следовательно, предварительный, модель, фоновый