Программная платформа PETREL

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК: 004.942

Ухта, Ухтинский государственный технический университет

Программная платформа PETREL

Папич Е. А.

Научный руководитель Кобрунов А.И.

Интегрированная платформа Petrel предоставляет пользователям множество возможностей для решения самых разнообразных задач, от сейсмической интерпретации до гидродинамического моделирования, многопользовательская среда обеспечивает эффективное сотрудничество специалистов из смежных областей в процессе работы.

Petrel включает в себя широкий спектр современных инструментов для быстрой и эффективной интерпретации 2D-3D сейсмических данных, а также для контроля качества и редактирования полученных результатов. Помимо этого, имеется возможность для интерпретации данных до суммирования и количественной интерпретации.

В результате, мы получаем 3D структурный каркас, который учитывает самое сложное тектоническое строение и условия осадконакопления, различные сейсмические аномалии, объёмные тела, выделенные по сейсмическим данным (палеорусла, соляные купола и т.п.), сейсмофации и объёмное распределение акустических и плотностных свойств среды. Все полученные данные непосредственно используются при геологическом моделировании для получения согласованной 3D модели месторождения и минимизации рисков бурения.

1. Seismic Interpretation ( cейсмическая интерпретация )

Это основной модуль для работы с 2D/3D сейсмическими данными. Пользователь имеет доступ к различным параметрам визуализации сейсмических данных, в том числе, представление данных в стандартном окне интерпретации и использование проекции интерпретации на отображаемые профили.

Модуль позволяет осуществлять управление сейсмическими данными, создавать дополнительные продольные/поперечные профили и временные срезы, профили произвольного направления по сейсмическому кубу, профили вдоль траекторий скважин, а также создавать композитные профили по разным 2D/3D съёмкам. Предусмотрена увязка сейсмических профилей и кубов по времени, амплитудам и фазам, в том числе, используя уже прокоррелированный горизонт. Сейсмические массивы могут быть разряжены как профильно, а также по временным дискретам. Специальные инструменты (менеджер съемок и интерпретации) позволяют эффективно управлять данными в проекте. Возможность загружать сейсмические данные в оперативную память увеличивает производительность системы.

Модуль обладает всеми необходимыми инструментами для корреляции разломов и горизонтов по сейсмическим данным в 2D/3D окнах. При использовании нескольких окон одновременно отображаемые в них данные синхронизируются. Интерпретация разломов предусматривает варианты ручной интерпретации и автоматического прослеживания.

Процесс корреляции горизонтов в зависимости от качества данных осуществляется в ручном, полуавтоматическим или автоматическом режимах. Пользователю доступен широкий спектр интерактивных настроек для автоматической корреляции горизонта (геометрические и амплитудные ограничения, использование формы импульса, использование дополнительных кубов атрибутов). Для контроля качества при авто - прослеживании горизонтов создаются специальные атрибуты горизонтов, с помощью которых легко обнаруживать ошибочную корреляцию и удалять её. В условиях сложной тектоники применяется метод выравнивания сейсмических данных по горизонту с дальнейшей возможностью интерпретировать данные.

В модуль включен новый подход к построению структурного каркаса 3D модели на этапе интерпретации. Структурная модель строится параллельно с интерпретацией разломов, любые изменения, которые делает интерпретатор, тут же вносятся в структурную модель. Новое структурное моделирование призвано решить множество проблем, связанных со сложными системами разломов, что также делает процесс контроля качества структурной модели более наглядным и простым. В результате, новый инструмент позволит повысить качество геологической модели, а также сократить временные затраты на ее построение.

2. Multitrace Attributes (Создание сейсмических атрибутов)

Расчет по сейсмическим кубам или профилям специальных сейсмических атрибутов, которые в дополнение к традиционным атрибутам позволяют лучше решать задачи шумоподавления, структурной и стратиграфической интерпретации. К таким атрибутам относятся: частотный фильтр, 3D структурное сглаживание, 3D-кривизна, когерентность, хаос, мера энтропии, разложение по частотам, генетическая инверсия и post - stack AVO атрибуты.

Сейсмические атрибуты могут использоваться следующим образом:

• Обработка данных для улучшения прослеживаемости отражений;

• Специальные атрибуты, выделяющие области нарушения стационарности волнового поля, которые могут соответствовать геологическим нарушениям;

• Некоторые атрибуты являются индикаторами гетерогенности и могут помочь при оконтуривании геологических тел;

• Сейсмические атрибуты могут использоваться непосредственно при моделировании, что способствует построению более точной модели;

• Обработка данных для извлечения сейсмофаций с использованием относительного акустического импеданса.

Генетическая инверсия является одним из вариантов экспресс метода оценки упругих свойств. Алгоритм основан на работе искусственных нейронных сетей, и подразумевает наличие корреляционной связи между волновым полем и скважинной информацией. Особенностью генетической инверсии является то, что здесь не используется сейсмический импульс, нейронная сеть подбирает такой оператор, который наилучшим образом описывает связь между несколькими сейсмическими трассами в области скважины и каротажной кривой. В итоге, получается 3D распределение упругого свойства.

3. Seismic Volume Rendering and Extraction (Визуализация и извлечение объемных тел)

Если геологическое тело отличается от вмещающих пород уровнем амплитуд на волновой картине, то с помощью настроек прозрачности амплитуд, эти объёмные тела могут быть извлечены из сейсмического куба. Например, это могут быть палеорусла, дельты рек, линзы, соляные купола, интрузивные тела и т.п.

интегрированный корреляция сейсмический визуализация

Рисунок 1 Выделение объемных тел

Все это даёт возможность более точно смоделировать условия осадконакопления, используя технологический цикл от интерпретации сейсмических данных сейсморазведки до моделирования свойств резервуара.

Вторая возможность, которую предоставляет данный модуль, - интерактивная классификация сейсмических атрибутов, которая является основой для фациального анализа и AVO

- анализа (post -stack). Пользователь одновременно интерпретирует аномальные области двух сейсмических атрибутов или AVO - атрибутов, интерактивно создавая объёмное распределение классов. Затем эти классы могут быть ассоциированы с фациями или с зонами насыщения УВ.

4. Data Analysis (Анализ данных)

Проверка качества данных и их всесторонний анализ, задание преобразований и нахождение зависимостей.

Модуль Data Analysis позволяет производить интерактивный анализ данных, выявлять распределения и тренды, а также взаимозависимости между различными типами данных. Представление данных в виде гистограмм, функций, кросс-плотов, круговых диаграмм помогает объективному анализу каротажных, сейсмических данных и распространенных свойств.

Задачи, решаемые с помощью модуля Data Analysis:

• Проверка качества загруженных данных;

• Оценка распределений фациальных и петрофизических характеристик в области интереса;

• Определение степени пространственной связности скважинных данных;

• Выявление и анализ зависимостей между скважинными данными и сейсмическими атрибутами, использование этих зависимостей при дальнейшем моделировании свойств;

• Подготовка данных перед распространением свойств в 3D модели;

• Анализ входных данных для гидродинамического моделирования и результатов. Функциональные возможности модуля:

Построение кросс-плотов и гистограмм для всех типов данных: точек, поверхностей, каротажей, ВСП, 3D свойств, характеристик разломов и т.д.;

• Осуществление анализа мощностей фациальных пропластков, нахождение и редакция ГСР;

• Выявление вероятностных зависимостей типов фаций от значения сейсмического атрибута;

• Вариограммный анализ данных перед моделированием;

• Применение трансформаций данных до и после моделирования;

• Отображение и анализ данных трещиноватости (азимут и угол падения) с помощью стереографической проекции на круговую диаграмму;

• Использование детальных результатов анализа при моделировании свойств;

• Создание 1D, 2D и 3D фильтров для проверки качества данных и выбора нужной их совокупности;

• Построение графиков чувствительности для оценки влияния каждого параметра на общую неопределенность модели;

• Визуализация и анализ результатов гидродинамического расчета на график. 5. Seismic Well Tie ( Синтетические сейсмограммы )

При помощи синтетических сейсмограмм мы проверяем соответствие между волновым полем и петрофизическими данными на скважинах, а также корректируем скоростной закон для привязки сейсмической информации и скважин.

В модуль входят следующие инструменты одномерного моделирования:

• Создание синтетических импульсов, статистические и детерминистические алгоритмы извлечения сейсмического импульса вдоль скважины и инструменты контроля качества, использование изменяющегося по времени импульса;

• Приведение импульса к нуль-фазовому;

• Расчет акустического импеданса и коэффициентов отражения по скважинным данным;

• Расчёт синтетических сейсмограмм, инструменты для их редактирования и контроля качества;

• Интерактивное манипулирование интервальными скоростями для редактирования синтетических сейсмограмм;

• Интерактивное создание частичной синтетики по выбранным коэффициентам отражения для проверки разрешающей способности сейсмики.

6. Well Correlation (скважинная корреляция).

Отображение, организация и интерпретация всех видов скважинных данных в контексте сейсмической и геологической информации.

Чем больше данных мы сможем привлечь для стратиграфической интерпретации, тем полнее будет проведенный анализ и корректнее результат. Окно корреляции Petrel - это совершенный инструмент для работы, позволяющий отображать одновременно множество каротажей, снимки керна, сейсмические данные, свойства 3D модели, а также закачивания и проигрывания во времени результаты гидродинамического моделирования, в рамках единой 2D канвы.

Функциональные возможности модуля:

• Отображение и интерпретация скважинных данных на разрезе;

• Создание отбивок и их интерактивная редакция как на разрезе по скважинам, так и в 3D окне;

• Интерактивная интерпретация дискретных каротажей;

• Отображение сейсмических данных, структуры 3D грида, геологических свойств и результатов гидродинамического моделирования в качестве фона на разрезе по скважинам;

• Создание разрезов и шаблонов по скважинам и их передача в другие проекты; ? Сопоставление скважинных данных и смоделированных свойств.

Рисунок 2 Отображение скважинных данных, сейсмики и 3D свойство модели в окне корреляции.

7. Domain Conversion (Глубинное преобразование).

Модуль предназначен для перевода данных из временной области в глубинную, и, при необходимости, наоборот. Эта задача решается в два этапа: на первом - создаётся слоистая скоростная модель. В качестве входной информации могут выступать самые различные данные: кубы средних скоростей, карты скоростей, интервальные скорости, скорости по данным сейсмокаротажа, а также другие варианты.

Скоростная модель может уточняться (калиброваться) с помощью данных по геологическим отбивкам на скважинах или имеющихся горизонтов в глубинной области. Затем с помощью созданной скоростной модели проводится пересчет в глубины поверхностей (карт), сейсмических горизонтов, разломов, массивов точек, скважинных данных, 2D/3D сейсмических данных и 3D моделей.

Уже на ранних стадиях работы с данными можно осуществить анализ структурной неопределённости, внося некоторые изменения в скоростные данные, анализировать, насколько эти изменения влияют на размер структуры и потенциально на запасы. Преимущества использования:

• Глубинное преобразование может проводиться непосредственно в Petrel, что экономит время, так как исключает процедуры ввода/вывода информации;

• Можно проводить преобразование губина - время на любом этапе работы. Можно строить трехмерные модели в глубинном или временном масштабах и проводить переход от одного масштаба к другому в любое время;

• Возможность построения нескольких моделей скоростей для проверки различных сценариев и получения лучших представлений о неопределенностях;

• Использование 3D скоростных свойств для глубинного преобразования полезно для преобразования сложной структуры, например, структуры с обратными сбросами.

Основные возможности:

• Глубинное преобразование 2D и 3D сейсмических данных, результатов интерпретации поверхностей, горизонтов и разломов, скважин и каротажей, устий скважин и трехмерных сеток;

• Использовать для глубинного преобразования стандартный послойный подход, предоставляющий пользователю свободу в выборе скоростей для каждого слоя, но сохраняющий взаимосвязи между горизонтами и разломами;

• Моделирование скоростей и глубинное преобразование можно проводить в Petrel Process Manager, что позволяет построить единый рабочий процесс, соединяющий временной и глубинный масштабы;

• Поддерживаемые методы скоростей включают линейные функции V=Vo, V=Vo+kZ, V=Vo+k(Z-Zo). Константы или поверхности могут использоваться как переменные;

• Можно использовать сформированные в других программах кубы скоростей для создания скоростной модели.

8. Classification and Estimation (Искусственные нейронные сети)

Самообучающиеся модели (искусственные нейронные сети) для классификации фаций, предсказания каротажных данных, сейсмических атрибутов, 3D свойств и поверхностей.

Искусственные нейронные сети и моделирование трендов -- это процессы Petrel, предназначенные для оценки некой характеристики на основе комбинации нескольких других характеристик или атрибутов. Эта процедура обеспечивает соответствие результата моделирования всем доступным входным данным независимо от их природы. В ходе процесса моделирования трендов, геолог может описать среду осадконакопления, объединяя 1D и 2D данные, концептуальные модели, аналоги и 3D гриды.

Задачи, решаемые с помощью модуля Classification and Estimation:

• Оценка отсутствующих каротажей на основе других скважин проекта с полным набором данных

• Литологическая классификация на основе каротажных данных;

• 3D сейсмо-фациальная классификация на основе набора сейсмических атрибутов;

• Комбинация нескольких трендов для моделирования трещиноватости (например, геометрические характеристики и сейсмические атрибуты) в единое 3D свойство перед построением сети трещин;

• Моделирование свойств 3D модели с учетом вторичных данных, расчет трендов и вероятностей по совокупности сейсмических атрибутов, карт и скважинных данных;

• Построение геометрических трендов для фациального моделирования на основе полигонов, например, указывающих направление области развития речной системы или фациальные границ.

9. Pre - Stack Interpretation ( Интерпретация суммирование).

Данное приложение является связующим звеном между обработкой и интерпретацией сейсмических данных. Данные до суммирования (сейсмограммы с введённой кинематической поправкой) могут быть визуализированы как в стандартном 3D окне совместно с сейсмическими кубами, так и в специальном окне для интерпретации данных до суммирования.

Пользователю доступен ряд инструментов для обработки данных до суммирования:

мьютинг, полосовая фильтрация в частотной области, усиление амплитуд и т.п. Интерактивное суммирование данных “на лету” позволяет тестировать параметры и быстро получать AVO - и AVA - кубы.

Реализована функция прослеживания горизонта непосредственно по сейсмограммам (ручной и автоматический режимы). Во время прослеживания горизонта автоматически рассчитываются атрибуты для контроля качества данных (амплитуда, пиковая частота, кривизна годографа и т.п.). Прокоррелированный горизонт может быть представлен на сейсмограммах, либо в 3D окне, как результат суммирования. При этом, интерактивное суммирование делает возможным изучение зависимости формы горизонта и его атрибутов от удаления.

Таким образом, модуль открывает возможности для глубокого анализа сейсмических данных, и подготовки данных к инверсионным преобразованиям.

Программное обеспечение Petrel “от сейсмики до разработки”, предлагает пользователям интегрированные рабочие процессы для коллективной работы, объединяющие в единую технологическую цепочку геофизику, геологию и разработку месторождений, и открывающие путь к описанию резервуаров в режиме реального времени.

Интеграция геофизики, геологии и разработки месторождений в рамках единой модели дает возможность эффективного сотрудничества между членами проектной группы, и делает возможной оценку сценариев разработки и использование гидродинамической модели на ранних этапах разработки.

Понимание процессов, происходящих в пласте, обеспечивает более точную оценку активов, что позволяет составить прогноз исходных геологических запасов на более ранней стадии, предсказать поведение пласта и оценить капитальные и текущие расходы.

Современные месторождения характеризуются меньшими размерами и более сложным строением, что усложняет процессы их управления. Поведение нетрадиционных пластов прогнозировать сложнее, и получаемые прогнозы менее надежны. Необходима твердая уверенность в том, что поставленные цели добычи выполняются, и оценка запасов проведена правильно. Учет взаимоотношения данных и параметров помогает быстро обновлять модели по мере поступления новых данных, управлять сценариями расчета для точного анализа истории разработки, анализировать риски и неопределенности на протяжении всей жизни месторождения.

Petrel использует положительный опыт разработки месторождений, чтобы помочь молодым специалистам быстрее изучить предпочтительные рабочие процессы. Возможность быстро проверить различные сценарии разработки помогает преодолеть несоответствие между необходимостью осваивать все более сложные месторождения и недостаточным опытом молодых специалистов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гладков Е.А. Геологическое и гидрогеологическое моделирование месторождений нефти и газа / Е.А. Гладков // Томский политехнический университет. - Томск: Изд. Томского политехнического университета, 2012. - 99 с.

2. Абабков К.В. Основы трехмерного цифрового геологического моделирования / К.В. Абабков, Д.Д. Сулейманов, Ш.Х. Султанов, Ю.А. Котенев, Д.И. Варламов // Изд. “Нефтегазовое дело”, 2010 -- 199 с.

3. Дуркин С.М. Моделирование процесса разработки нефтяных месторождений: мет. указания / С. М. Дуркин // Ухта : УГТУ, 2014. - 44 с.

4. Petrel, Руководство пользователя.

5. Сайт компании Schlumberger [электронный ресурс]. URL: http://sis.slb.ru/disciplines/geophysics/

Размещено на Allbest.ru