Мониторинг плотности накопленных знаний – лекарство от недоизученности запасов УВС

Accumulated knowledge consistency monitoring as a remedy for understudied hydrocarbon reserves

VOLKOV Yu.A.1,2
1 Eurasian Union
of Experts in Subsoil.
2 Oil Field Development Method Improvement Center LLC of the Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan
Kazan, Republic of Tatarstan,
420097, Russian Federation

Констатируется хроническая недоизученность запасов нефтяных месторождений с большой историей. Делается вывод, что основная причина такого состояния дел – в полном отсутствии знаний их истинно геологических запасов. Предлагается новая методология подготовки геологической основы под аудит запасов, ресурсов и проектирование разработки месторождений УВС, которая снимает не только эту проблему, но и позволит уже в обозримом будущем определиться с наличием /отсутствием «подпитки» углеводородов в рассматриваемые залежи из фундамета и /или из соседних залежей и участков.

The paper states the fact of long-lasting low petroleum reserves exploration degree with long history. The conclusion is made that the main reason for this state of affairs lies in the complete lack of knowledge of their true geological reserves. A new methodology is proposed for laying the geological base for reserve and resource auditing and hydrocarbon field development engineering, which not only addresses this problem, but also enables determining the presence/absence of hydrocarbon «feeding» of considered deposits from the basement and/or from adjacent beds and sites in the foreseeable future.

Вступившая в силу в 2016 г. новая классификация запасов и ресурсов углеводородного сырья требует дальнейшего уточнения. Авторская идея новой методологии подготовки геологической основы под выбор стратегии оптимизации разработки месторождений базируется на количественной оценке степени геологической изученности запасов нефти. И чтобы обосновать появляющиеся возможности, необходимо договориться о терминологии.

ТЕРМИНОЛОГИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
1. Количественный критерий качества обоснования запасов Коз – это отношение среднеквадратичной погрешности прогноза дебитов новых скважин, выполненного на основе реультатов интерпретации ГИС (т.е. «по науке») к среднеквадратичной погрешности прогноза дебитов тех же скважин по соседним пробуренным скважинам (т.е. как это обычно делается на практике) [1].
2. Очевидно, что «наука», в конечном счете, должна давать более качественный прогноз. И действительно, по мере накопления данных об объекте, извлечения из этих данных новой информации и их все более глубокого изучения Коз становится меньше единицы [1 – 5]. Возможное минимальное значение Коз, при котором прогнозирование «по науке» сведет к минимуму «геологические риски», оценивалось с помощью статистического моделирования [2]. Обозначим здесь оцененное таким образом значение Коз через КозМ и отметим, что для рассмотренных нами 9-ти объектов Западной Сибири КозМ оказалось равным (в среднем) 0,85.
3. В связи с тем, что для каждого эксплуатационного объекта (региона) появилась возможность определять КозМ, были сразу же введены в рассмотрение количественные оценки возможной, исходной, текущей и достигнутой изученностей рассматриваемого объекта, которые в [5] были обозначены как ВИ, ИИ, ТИ и ДИ соответственно. Очевидно, что в отличие от погрешности прогнозирования показателей разработки, которая предопределяется величиной Коз, изученность, достигаемая по результатам исполнения каждого из очередных проектов (ДИ), не должна быть меньше исходной (ИИ). Более того, по сути она должна неуклонно расти, приближаясь к возможной (ВИ). Исходя из этого, величину изученности предложено было определять как 1/Коз. Таким образом, получилось, что для объектов Западной Сибири ВИЗС = 1/ КозМ = 1/0,85 или, в среднем, ВИЗС = 1,18.
4. Еще два относительно новых для нефтегазодобывающей отрасли (НГДО) понятия, которые также «вошли в обиход» при исполнении различных работ, – плотность накопленных знаний (ПНЗ) и ее количественная оценка Кпнз [5].
Дело в том, что понятие «геологическая изученность» используется уже давно в различных отраслях. Оно «обросло» огромным числом методических разработок, документов, приказов и даже законодательных актов. Считать, что до сих пор в НГДО геологическая изученность запасов УВС количественно не оценивалась, а теперь мы предлагаем это делать [3], вряд ли удастся. Поэтому сформированный и введенный в рассмотрение параметр Коз мы сразу же стали «приспосабливать» к количественной оценке плотности тех знаний, которые удается извлечь из накопленных данных [4]. По своему смыслу понятия «плотность знаний» и «качество изученности» конечно же существенно различаются, но для их количественной оценки пока предложено использовать одну и ту же величину, определяемую как 1/Коз.

ПРИМЕР ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО ОСМЫСЛЕНИЯ ВВЕДЕННЫХ В РАССМОТРЕНИЕ ПОНЯТИЙ
Исходная изученность (ИИ) объектов, с которыми ООО «ЦСМРнефть» пришлось работать с 2003 по 2015гг. в Западной Сибири, т.е. изученность, достигнутая по этим объектам нашими предшественниками, изменялась в пределах от 0,67 до 0,83. Это означает, во-первых, что мы всегда начинали работать с недоизученными объектами: например, при ИИх = 0,83 (для пласта Х одного из месторождений) недоизученность составляла (1,18 – 0,83)/1,18•100 %, = 29,7 %, а при ИИ = 0,67 – 43,2%. И это при том, что объекты давно разбурены, активно эксплуатируются, все – с запасами категории «А» и т.д.
Во-вторых, поскольку недоизученными оказались все «попавшие под руку» объекты (мы их не выбирали), то было высказано предположение, что точно в таком же «хронически недоизученном» состоянии находятся запасы всех прочих российских месторождений УВС и что существенное расхождение фактических и расчетных технологических показателей разработки для них обусловлено не тем, что «не хватает данных» и пр., а прежде всего низкой плотностью тех знаний, которые закладываются «модельерами» в различные гидродинамические симуляторы (ГДС).

ОСНОВНАЯ ПРИЧИНА ХРОНИЧЕСКОЙ НЕДОИЗУЧЕННОСТИ ЗАПАСОВ
Этой причиной является полное отсутствие знаний об истинно геологических запасах наших месторождений. Но ведь любые технологии повышения нефтеотдачи и пр., о необходимости создания и внедрения которых сейчас многие так беспокоятся (особенно когда речь заходит о трудноизвлекаемых и труднодоступных запасах), «вступают во взаимодействие» вовсе не с надуманными извлекаемыми, рентабельными и пр., а именно с истинно геологическими запасами каждого конкретного месторождения. При этом под истинно геологическими запасами следует понимать все количество нефти, находящейся в недрах, независимо от того, можно ее сегодня извлечь или нет.

Любые технологии повышения нефтеотдачи и пр., о необходимости создания и внедрения которых сейчас многие так беспокоятся (особенно когда речь заходит о трудноизвлекаемых и труднодоступных запасах), «вступают во взаимодействие» вовсе не с надуманными извлекаемыми, рентабельными и пр., а именно с истинно геологическими запасами каждого конкретного месторождения.

Да, приходится теперь, к сожалению, говорить не просто о «геологических», а именно об «истинно геологических» запасах, так как в начале 2000-х в документы, связанные с очередным совершенствованием классификации запасов УВС, вкралась ошибка: «геологическими» стали называть запасы, которые ранее (до 2000-х) считались просто «балансовыми» [6]. С тех пор от ошибки не избавились. С ней свыклись. Более того, вроде бы даже получается, что вся новая классификация запасов (2016 г.) именно на ней и держится.
А почему «свыклись»? Да потому, что до недавнего времени у нас были проблемы с качественным подсчетом не то что истинно геологических, но и обычные-то балансовые запасы для каждого из эксплуатируемых объектов приходилось (и до сих пор приходится) постоянно пересчитывать. А которые результаты подсчета более верные – новые или те, что были получены раньше? Или не те и не другие?

Приходится теперь, к сожалению, говорить не просто о «геологических», а именно об «истинно геологических» запасах, так как в начале 2000–х в документы, связанные с очередным совершенствованием классификации запасов УВС, вкралась ошибка: «геологическими» стали называть запасы, которые ранее (до 2000–х) считались просто «балансовыми».

Предлагаемая в [5] методология подготовки геологической основы под обоснование ГТМ, бурение новых скважин и аудит запасов-ресурсов, основные положения которой изложены в [1 – 5] и очень кратко в п.1 данной статьи, эти проблемы снимает.

НОВАЯ МЕТОДОЛОГИя РАБОТАЕТ!
В 2011 г. на объектах предприятия, с которым мы работали, было пробурено 96 новых скважин, в том числе по нашему проекту – 5, все на пласт Х, исходная изученность запасов которого ИИх = 0,83. За время работы над проектом удалось увеличить ИИх и получить ДИх = 1,11. Таким образом, «недоизученность» запасов пласта Х снизилась с 29,7 % до 5,9 %.
В результате существенного обновления геолого-петрофизической модели и расчетов на ГДМ, адекватной ДИ, все 5 «наших» скважин вскрыли сохранившиеся остаточные запасы, дали нефть. Их суммарный фактический начальный дебит по нефти оказался выше расчетного на 22 %. По остальным скважинам (91), пробуренным по расчетам 6-и других организаций, суммарный фактический начальный дебит по нефти оказался на 37 % ниже проектного. Причем «эффекта» не было ни у кого – прогнозы всех прочих (кроме ООО «ЦСМРнефть») организаций оказались завышенными на величину от 13 до 82 %.
Дело в том, что эти шесть организаций, скорее всего, выдали свои рекомендации по расчетам на моделях, адекватных не ДИ (как у нас), а существенно заниженным, по сравнению с ДИ, значениям ИИ для рассматриваемых объектов. А в худшем случае – специалисты этих организаций, возможно, так же, как и мы, потратили много сил на извлечение дополнительной информации из полученных от заказчика данных, полагая, что тем самым извлекают «новые знания». Но «искусством» определять ПНЗ они не владели. ВИ, ИИ и ДИ – не определяли, поэтому своей «переинтерпретацией» могли не только не улучшить степень изученности рассматриваемых объектов, но и ухудшить ее.

ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГТМ, НАЛИЧИЯ «ПОДПИТКИ» И ПР.
Вот уже много лет ГТМ, планируемые на месторождениях-залежах-участках УВС даже с запасами категории А и, тем более, решения о бурении новых скважин на запасы категорий В и С, обременены, во-первых, значительными геолого-технологическими рисками и, во-вторых, существенной неуверенностью в том, что будет получен ожидаемый эффект. Действительно, если не оценивать ИИ залежи, то при отсутствии ожидаемого эффекта «виновата» будет конечно же технология. Хотя фактически при прогнозировании ее эффективности могли быть просто использованы неверные данные, предоставленные заказчиком, но кто и как это докажет?
При наличии эффекта – тоже непонятно, что это за «эффект», т.к. из-за недостаточной изученности участка он может быть просто «случайным». А что значит «достаточная» или «недостаточная» изученность, если нет ее количественной оценки?
Таким образом, при заведомо определенном (для региона, типа коллектора и пр.) значении возможной изученности (ВИ) запасов УВС:
– сначала должно быть определено значение исходной изученности (ИИ) рассматриваемого объекта;
– при необходимости (если ИИ < ВИ) – «доизучение» его запасов и, соответственно, расчет достигнутой изученности (ДИ), значение которой должно приблизиться к ВИ;
– далее – создание адекватных ДИ моделей. И только после всего этого – принятие решения, например, о дальнейшем наращивании изученности запасов, о планировании ГТМ, о внедрении новых технологий нефтеизвлечения и/или об аудите запасов и ресурсов этого объекта.

Вот уже много лет ГТМ, планируемые на месторождениях–залежах–участках УВС даже с запасами категории А, и, тем более, решения о бурении новых скважин на запасы категорий В и С, обременены, во–первых, значительными геолого–технологическими рисками и, во–вторых, существенной неуверенностью в том, что будет получен ожидаемый эффект.

Что касается «наращивания» степени геологической изученности запасов рассматриваемых объектов, т.е. развития работ, направленных на неуклонный рост их текущей изученности (ТИ), то после того, как раскрыта принципиальная возможность расчета ВИ, ИИ, ДИ, ТИ и ПНЗ для запасов категории А, становится очевидным, что аналогичным образом могут быть получены количественные оценки степени геологической изученности для запасов всех других категорий. И не только для запасов, но и для ресурсов (истинно геологических запасов) тоже. Более того, сейчас постоянно вспоминают о том, что может быть «подпитка» из фундамента или из соседних участков-залежей. О том, есть «подпитка» или нет, в принципе спорить собираются долго, так как доказать ее наличие, например, именно из фундамета, пока практически невозможно. Но... если аккуратно мониторить подсчет истинно геологических запасов, то в чем проблема? В таком случае «подпитка» (та или иная) в пределах рассматриваемой залежи обязательно и довольно быстро будет «засечена».

ИТЕРАЦИОННО-ХАОТИЧЕСКАЯ СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И ОПЫТНО-ПРОЕКТНЫХ РАБОТ
Становится ясно, что:
– Коз характеризует в целом качество той геолого-петрофизической модели, на основе которой прогнозируются показатели дальнейшей разработки рассматриваемого объекта. При этом, видимо, даже не очень важно, в какой именно ГДС эта модель будет загружена, так как качество прогнозирования определяет не ГДС, а то, что в нее закладывают, и «модельер» – с его опытом и ИТ-инструментарием;
– аналогичных количественных критериев, если над их формированием работать целенаправленно, может быть очень много: в частности, на выходе каждого из блоков схемы (рис.) может быть сформирован количественный критерий качества той работы, которая исполняется в данном блоке; сведения об этом «количественном критерии» сразу же передаются в последующий и все остальные блоки;
– неважно, в какой последовательности подключаются к работе выделенные блоки. Можно считать, в частности, что все блоки работают одновременно, но новые сведения от каждого из них во все прочие блоки (непосредственно или через «мониторинг плотности накопленных знаний» (рис.) поступают лишь по мере получения в каждом из них более качественного, чем ранее полученный, результата.
Понятно, что в таком случае будет осуществляться не просто «полноценная линейка» требуемых расчетов и исследований, как любят выражаться пользователи всевозможных ГДС, а те же самые расчеты и исследования, но «закрученные» геологами, геофизиками, технологами, экономистами и др. в тугую пружину итерационно-хаотического (рис.) процесса извлечения плотных знаний о рассматриваемом объекте из накапливаемых данных.
Следует иметь в виду, что «плотные знания» сосредотачиваются не только в компьютерах и «системах управления знаниями (СУЗ)», которые ныне привлекают к себе все большее внимание, но, прежде всего, в «умах» конкретных специалистов (ученых, практиков), а также в системно выстраивающих свою деятельность коллективах. Только с такими знаниями и такими подготовленными коллективами специалистов можно будет смело выходить на освоение любых (трудноизвлекаемых, нетрадиционных, труднодоступных и пр.) ресурсов УВС.

Литература

1. Волков Ю.А., Михайлов В.Н., Муслимов Р.Х., Потрясов А.А., Скачек К.Г. Количественный критерий для управления качеством геолого-петрофизических моделей при проектировании разработки // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа – Югры. XVI научно-практическая конференция / сб. материалов. Ханты-Мансийск, 19–23 ноября 2012 г. Ханты-Мансийск: ИздатНаукаСервис, 2013. Т. 1. С. 265–268.
2. Волков Ю.А., Михайлов В.Н. Количественные критерии для управления качеством моделей длительно разрабатываемых месторождений // Георесурсы. 2014. № 1. С. 29–34.
3. Муслимов Р.Х., Михайлов В.Н., Волков Ю.А. О точности прогноза показателей разработки нефтяных месторождений // Oil&Gas Journal Russia. 2015. № 8. С. 62–69.
4. Волков Ю.А. Стратегия изучения, оценки и освоения ресурсов на площадях нефтяных месторождений с большой историей за счет и в ходе рациональной доразработки их длительно эксплуатируемых объектов // Нефтяная провинция. 2015. № 4. С. 1–29.
5. Волков Ю.А. Новая методология подготовки геологической основы под обоснование ГТМ, бурение новых скважин, аудит запасов и ресурсов // Недропользование. XXI век. 2018. № 5. С. 116–121.
6. Муслимов Р.Х. Пути совершенствования моделирования процессов разведки и разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами // Моделирование геологического строения и процессов разработки – основа для успешного освоения нефтяных и нефтегазовых месторождений. Международная науч.-практ. конференция, г. Казань, 4–5 сентября 2018 г. / сб. материалов. Казань: Изд-во «Слово», 2018. С. 61–67.
7. Волков Ю.А., Чернов С.В. Создание моделей нефтяных месторождений, адекватных степени изученности их запасов // Нефтяная провинция. 2017. № 3. С. 21–28.

References

1. Volkov Yu.A., Mikhaylov V.N., Muslimov R.KH., Potryasov A.A., Skachek K.G. [Quantitative Criterion for Quality Management of Geological and Petrophysical Models in Reservoir Engineering]. Trudy XVI nauchno-prakticheskoy konferentsii Puti realizatsii neftegazovogo i rudnogo potentsiala Khanty-Mansiyskogo avtonomnogo okruga – Yugry [Proc. Scientific and Practical Conference on the Ways to Unlock Oil, Gas and Mining Potential of Khanty-Mansi Autonomous Area – Yugra. Khanty-Mansiysk, November 19–23, 2012. Khanty-Mansiysk: IzgatNaukaService Publ., 2013, vol. 1, pp. 265–268. (In Russian).
2. Volkov Yu.A., Mikhaylov V.N. Kolichestvennyye kriterii dlya upravleniya kachestvom modeley dlitel'no razrabatyvayemykh mestorozhdeniy [Quantitative Criteria for Quality Management of Models of Long-Term Developed Fields]. Georesursyca [GeoResourses], 2014, no. 1, pp. 29–34. (In Russian).
3. Muslimov R.Kh., Mikhaylov V.N., Volkov Yu.A. O tochnosti prognoza pokazateley razrabotki neftyanykh mestorozhdeniy [On Oil Field Performance Forecasting Accuracy]. Oil&Gas Journal Russia, 2015, no. 8, pp. 62–69. (In Russian).
4. Volkov Yu.A. Strategiya izucheniya, otsenki i osvoyeniya resursov na ploshchadyakh neftyanykh mestorozhdeniy s bol'shoy istoriyey za schet i v khode ratsional'noy dorazrabotki ikh dlitel'no ekspluatiruyemykh ob"yektov [Strategy of Resource Study, Assessment and Development in the Areas of Long-History Oil Fields by Means of and During Cost Effective Redevelopment of their Long-Term Production Targets]. Neftyanaya provintsiya [Oil Province], 2015, no. 4, pp. 1–29. (In Russian).
5. Volkov Yu.A. Novaya metodologiya podgotovki geologicheskoy osnovy pod obosnovaniye GTM, bureniye novykh skvazhin, audit zapasov i resursov [New Methodology of Laying the Geological Base for Well Intervention Justification, Drilling of New Wells, Reserve and Resource Audit]. Nedropol'zovaniye XXI vek [Subsoil Use XXI Century], 2018, no. 5, pp. 116–121. (In Russian).
6. Muslimov R.Kh. [Ways to Improve Modeling of Exploration and Development Processes of Deposits with Hard-To-Recover Reserves] . Trudy Mezhdunarodnoy nauch.-prakt. konferencii «Puti sovershenstvovaniya modelirovaniya protsessov razvedki i razrabotkimestorozhdeniy s trudnoizvlekayemymi zapasami», g. Kazan', 4–5 sentyabrya 2018 [Proc. of the fifth International Scientific and Practical Conference Kazan, September 4–5, 2018. Kazan, Slovo Publishing House, 2018,P. 61–67. (In Russian).
7. Volkov Yu.A., Chernov S.V. Sozdaniye modeley neftyanykh mestorozhdeniy, adekvatnykh stepeni izuchennosti ikh zapasov [Development of Oil Field Models Valid for the Degree of Geologic Certainty of their Reserves]. Neftyanaya provintsiya [Oil Province], 2017, no. 3, pp. 21–28. (In Russian).

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Волков Ю.А.

    Волков Ю.А.

    к.ф.-м.н., член-корреспондент РАЕН, действительный член ЕСОЭН, генеральный директор

    ООО «ЦСМРнефть» при Академии наук Республики Татарстан г. Казань, Республика Татарстан, 420097, Россия

    Просмотров статьи: 241

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru