Технологии

Рассеянная компонента сейсмического поля несет гораздо меньше энергии, чем отраженная составляющая и требует специальной технологии для ее эффективного выделения. Компания «ПетроТрейс» разработала и внедрила собственную методику выделения рассеянной компоненты на базе трёхмерного преобразования Радона, которая позволяет успешно разделять отражения и дифракции на глубинных мигрированных сейсмограммах в области углов наклона. Куб рассеянной компоненты, полученный в результате специальной адаптивной обработки данных до суммирования, помогает более уверено локализовать малоамплитудные нарушения, трещины, карсты и другие малоразмерные элементы среды. Выделение и картирование этих элементов позволяет уточнить интерпретацию, повысить достоверность построения геологических/гидродинамических моделей и принимать более обоснованные решения и планировании новых скважин.

Одной из задач, которая может быть решена с помощью сейсморазведки при морских исследованиях, является оценка геологических опасностей и рисков для целей инженерных работ. Аномалии строения ВЧР должны учитываться при составлении плана бурения, так как обладают тем или иным потенциалом риска в смысле временных и экономических последствий для проекта, наступающих в случае неучета данной конкретной аномалии при установке буровой платформы или непосредственно во время бурения.

В арсенале компании «ПетроТрейс» есть специальные инструменты, технологии и опыт для выполнения такого рода работ. Специальная обработка и интерпретация морских данных позволяет выделить аномальные объекты (такие как аномально газонасыщенные интервалы разреза, линзы мерзлых пород, зоны деструкции, посткриогенные деформации, палеоврезы, зоны дизъюнктивных тектонических нарушений и так далее) и провести их классификацию по степени опасности.

Специальная обработка сейсмических данных 3D в верхней части разреза для инженерно-геологических задач выполняется с применением процедур, позволяющих обеспечить сохранение относительных амплитудных параметров сейсмического поля для последующей структурной интерпретации и динамического анализа данных с целью определения геологических опасностей ВЧР на морском дне и в придонных отложениях.

После завершения работ по выявлению, оконтуриванию потенциально опасных для строительства элементов геологического разреза производится их ранжирование по степени риска и составляется карта геологических опасностей по сейсмокомплексам ВЧР, а также сводная карта геологических опасностей

В нефтегазовой отрасли практически любые решения принимаются в условиях неопределённости. Как и в любом бизнесе это неопределённость цен, возможность регуляторных изменений и задержки в строительстве инфраструктуры. Но самая важная неопределённость вытекает из ограниченного знания о фактическом строении пласта коллектора и запасах углеводородов. Эту неопределённость часто называют subsurface uncertainty. 

Специалистами «ПетроТрейс» накоплен огромный опыт работ по моделированию и оценке неопределённости, а также минимизации рисков проектов разведки, освоения и редевелопмента нефтегазовых активов. В основе применяемого подхода лежит создание представительного ансамбля геолого-гидродинамических моделей. Такие ансамбли могут быть созданы как для новых месторождений (greenfields) так и для месторождений, имеющих историю разработки (brownfields). Для газовых и газоконденсатных месторождений можно вместо гидродинамической модели использовать интегрированную модель пласт — скважина — поверхность, позволяющую более полно учесть ограничения системы сбора и подготовки продукции.  

По результатам анализа ансамбля моделей специалисты «ПетроТрейс» создают вероятностные распределения ключевых параметров проекта (запасы, добыча, ЧДД, ВНР и т.д.) а также карты, помогающие «визуализировать» распределение неопределённости в пространстве. Анализ этих результатов позволяет предлагать изменения в проекте, снижающие его чувствительность к неопределённости при условии сохранения приемлемых экономических показателей.

Для проектирования, оценки и оптимизации разработки месторождений повсеместно используются трёхмерные гидродинамические модели. В большинстве случаев расчёты в них производятся «до забоя скважины» — то есть в предположении о том, что всё, что попало в ствол скважины при определённом условии (обычно минимальное забойное давление) будет поднято на поверхность и доставлено по системе сбора. Иногда расчёты в гидродинамических моделях «доводятся» до устья скважины: чтобы учесть потери давления в НКТ и работу насосов. В таком случае в качестве условия выступает минимальное устьевое давление. 

В реальности минимальное устьевое (забойное) давление зависит от расхода флюида в поверхностном трубопроводе (скважине). Чтобы учесть это специалисты ПетроТрейс создают и используют интегрированные модели пласт – скважина – поверхность, в которых на каждом временном шаге решение для подземной части (пласта – коллектора) увязывается с решением для скважин и поверхностных трубопроводов (водоводов). В результате создаётся цифровой двойник промысла, с помощью которого можно решать широкий спектр задач, начиная с долгосрочной оптимизации системы сбора и заканчивая подбором ГНО и обоснованием оптимальных режимов работы скважин.

Интегрированные модели пласт — скважина — поверхность могут создаваться и эффективно использоваться как для газовых, так и для нефтяных месторождений, находящихся на различных этапах жизненного цикла (оценка, подготовка, добыча).

Бурение горизонтальных скважин и боковых стволов способствует восстановлению бездействующих и обводненных скважин, позволяет вырабатывать остаточные запасы нефти из водонефтяных и тупиковых зон, вовлекать в разработку «застойные» участки месторождений, повышая КИН. Однако при строительстве высокотехнологичных скважин возрастают капитальные вложения и, соответственно, цена ошибки при выборе и обосновании целевых объектов, бурении и закачивании.

Специалистами компании «ПетроТрейс» разработана и применяется комплексная технология геологического сопровождения бурения горизонтальных скважин на трёхмерных геолого-гидродинамических моделях. Данная технология предполагает три вида работ, связанные друг с другом и выполняемые последовательно:

• Выбор и оптимизация точек заложения скважины (а при необходимости и пилотного ствола) на трёхмерных геолого – гидродинамических моделях с учётом текущего состояния разработки, имеющихся технологических ограничений, ключевых неопределённостей и рисков.
• Мониторинг и сопровождение бурения для достижения максимальной эффективной длины горизонтального ствола скважины. На этом этапе используется технология геонавигации, позволяющая оперативно рекомендовать корректировки направления бурения, основываясь на данных LWD и MWD, поступающих в режиме реального времени.
• Уточнение геолого-гидродинамической модели по результатам бурения и эксплуатации вновь пробуренных скважин с последующей дополнительной оптимизацией траекторий, следующих (зависимых) скважин.

Компании ПетроТрейс накопила огромный опыт геологического сопровождение бурения в различных геологических условиях. Только за период с 2018 по 2021 год мы сопроводили бурение более 400 скважин с суммарной длинной горизонтальных участков около 200 километров.

Большинство карбонатных и часть терригенных коллекторов имеет естественные трещины, которые могут оказывать существенное влияние на ориентацию фильтрационных потоков, продуктивность скважин и механизмы извлечения при истощении, закачке воды и газа. Специалисты «ПетроТрейс» используют комплексный подход к анализу всех доступных данных (сейсморазведка, ГИС, данные керна, концептуальная геомеханическая модель, ГДИ и динамика показателей работы скважин, данные ГИС контроля за разработкой, данные керна, осложнения при бурении и т.д.). При наличии качественных сейсмических данных проводится комплексирование атрибутов когерентности, анизотропии и энергии дифрагированных волн, результатом которого становятся тренды, отражающие распределение в межскважинном пространстве плотности (интенсивности) и азимута для основных систем трещин.

Основным инструментом построения трёхмерной модели трещиноватости являются модели DFN (Discrete Fracture Network – дискретная сеть трещин), которые объединяют сейсмические тренды, скважинные данные и концептуальные геомеханические представления о трещиноватости в стохастическую модель, состоящую из миллионов взаимодействующих трещин, принадлежащих к разным семействам. На этой основе рассчитываются ключевые параметры гидродинамической модели двойной (компоненты тензора проницаемости трещин, пористость системы трещин, сообщаемость матрица – трещина) или одиночной (тензор эффективной проницаемости) пористости.

Полученные гидродинамические модели калибруются на данные ГДИ скважин, а также адаптируются по истории разработки. Модель трещиноватости может служить частью интегрированного проекта, что позволяет учитывать естественную трещиноватость при комплексном моделировании неопределённости.

Сейсмический мониторинг разработки месторождений является одним из современных подходов для наблюдения и контроля качества выполнения геологических мероприятий на месторождениях. Компания «ПетроТрейс» единственная в России имеет технологию выполнения 4D мониторинга рассеянной компоненты (с англ. 4D DI monitoring) сейсмического волнового поля. Такого рода исследования являются крайне трудозатратными, поскольку требуют полную переобработку сейсмических данных по специальному графу, включая контроль качества на каждом этапе. Компания «ПетроТрейс» успешно выполнила 4D DI мониторинг на одним из морских месторождений в России, что дало недропользователю понимание протекания процесса работы нагнетательных скважин, а также площадное представление изменения рассеянной компоненты в среде, что свидетельствовало об увеличения площади трещиноватого коллектора.