Использование программного обеспечения Petrel 2009 для геомоделирования

Использование программного обеспечения Petrel 2009 для геомоделирования

Введение

программа рetrel геологическое моделирование Настоящая курсовая работа посвящена исследованию программного обеспечения Petrel 2009 компании Schlumberger.

Программа Petrel представляет собой приложение на базе персонального компьютера (ПК) для интерпретации и моделирования пласта. Эта программа позволяет строить надежные модели пласта и обновлять их. Геофизики, геологи и инженеры-разработчики имеют возможность, используя встроенный в Petrel инструментарий, просматривать домены (глубина, время), а не приложения.

Цель работы: исследование возможностей Petrel для геомоделирования, анализ основных модулей.

Актуальность: в настоящее время существует несколько программных пакетов для геомоделирования (Petrel, Landmark, Roxar, Temis и др.), что осложняет для компаний поиск для себя оптимального соотношения «цена-возможности». Данная работа предназначена помочь пользователям разобраться, стоит ли выбрать для геомоделирования Petrel.

Глава 1. Аналитический обзор программ геологического моделирования

1.1 История Schlumberger

Компания Schlumberger была основана в 1926 году братьями из Франции Конрадом и Марселем Шлюмберже как SocietedeProspectionElectrique (фр. Электрико-разведывательная компания). Сегодня Schlumberger предоставляет нефтяной промышленности широкий выбор услуг, таких как получение сейсмических данных и их анализ, оценка залежи, опробование скважин, направленное бурение, цементаж скважин, искусственное нагнетание, завершение скважин, консультирование, программное обеспечение для обработки геологических данных. Также компания занимается добычей подземных вод и угля. К моменту создания компании братья имели опыт проведения геофизических исследований в Румынии, Канаде, Сербии, ЮАР, ДР Конго и США.

В 1929 году была пробурена первая скважина в США (Калифорния), в 1934 году открыто представительство в Хьюстоне. Компания много вкладывала в развитие технологий, в 1948 году открыт собственный исследовательский центр в штате Коннектикут, в 1983 году открыт научно-исследовательский центр в Кембридже. В 1970 году компанией разработан первый в мире компьютерный анализатор запасов месторождения. В 1981 году компания устанавливает международную передачу данных через e-mail. В 1985 году была запущена Информационная сеть Шлюмберже, вторая крупнейшая внутренняя сеть в мире.

В 1992 году Schlumberger приобретает компанию GeoQuestSystemsin, занимавшуюся разработкой программных пакетов для геологии, позднее был куплен пакет ECLIPSE компании InteraTechnologiesCorp. В 2001 году компанией была приобретена IT-консалтинговое агентство Sema за 5,2 млрд долларов, но через несколько лет продано из-за нерентабельности. В данный момент в Париже работает бизнес-консалтинговое агентство Schlumberger. В последние годы открыты исследовательские центры в Москве (Россия), Ставангере (Норвегия), Дахране (Саудовская Аравия).

1.2 Технологическая цепочка в Petrel

Petrel является программным пакетом, который позволяет пользователю строить модель пласта от SEG-Y куба до перемасштабированной сетки со свойствами для экспорта в имитационную модель.

1.2.1 Импорт данных, 3D визуализация и контроль качества

Программа Petrel не связана с реляционной базой данных. Входные данные импортируются из файлов — один файл на каждый объект. Все входные данные и созданные модели организованы в PetrelExplorer.ImportDataописывает процедуру импорта данных и различные поддерживаемые форматы данных.

3D визуализация является превосходным средством контроля качества. С ее помощью легко обнаружить противоречивость данных и выполнить тщательный контроль качества наборов данных. Также имеется возможность стереоскопического изображения с использованием 3D очков, но эта возможность зависит от графической карты ПК. С помощью 3D очков достигается истинный 3D эффект при визуализации данных. Это первый шаг в использовании технологии виртуальной реальности в инструментарии для воссоздания параметров пласта

1.2.2 Сейсмика

Массивы данных 3D сейсмики можно импортировать в формате SEG-Y и использовать для интерпретации горизонтов и разломов в 3D. Сейсмические объемы можно также подвергнуть глубинному преобразованию и взять как образец в структурный 3D грид в качестве сейсмического свойства. Это может стать отправной точкой для структурной модели. Это также является способом визуального контроля качества, когда импортированные результаты интерпретации можно сверить с высокоразрешающей сейсмикой.

Улучшенные атрибуты многодорожечной сейсмики усиливают важные аспекты сейсмических данных и подготавливают сейсмику для использования в выборе планов разлома или в подготовке кубов псевдосвойств для управления моделированием свойств.

Пользователь Petrel имеет возможность проводить сейсмическую объемную визуализацию. Можно создать SEG-Y субобъем и придать ему прозрачность. Этот субобъем можно свободно перемещать внутри большего SEG-Y объема. Придавая частотам в пределах специфического интервала (напр., неколлектора) некоторую степень прозрачности, пользователь может рассматривать те частоты, которые представляют коллектор. Тела, которые теперь выделяются, могут представлять собой тела определенных фаций, например турбидиты. Извлечением объема можно создать твердое тело изсейсмики, используя изоповерхности, которые можно измерить и использовать для определения информации на входе при последующем моделировании фаций.

1.2.3 Корреляция скважин

В Petrel имеется инструмент для быстрого создания корреляции на экране, с возможностью создания разреза нескольких скважин, выделения маркеров, повторного возвращения к исходному уровню и последующего внесения новых скважин для сравнения с уже прокоррелированными скважинами. По мере бурения новых скважин их можно легко зонировать. Пики можно редактировать, подтягивая их до нового расположения, а прослеживание глубины может обеспечить немедленное считывание новой глубины пиков, например, измеренной глубины или фактической глубины по вертикали.

1.2.4 Структурное моделирование

Структурное моделирование включает в себя faultmodeling (моделирование разломов), pillargridding (создание pillar сетки) и verticallayering (вертикальное переслаивание). Все три операции связаны вместе, в одну единую модель данных — трехмерную сетку.

В результате получена полная 3D сетка угловой точки. Модель, созданную во времени, конечно же, можно подвергнуть глубинному преобразованию. Процедура построения 3D сетки делится на 3 основных этапа:

1. FaultModeling (Моделирование разломов):

Создаваемые элементы разлома, известные как KeyPillars (ключевые элементы), являются линиями, определяющими наклон и форму разлома. Имеется до пяти так называемых ShapePoints (Точек Формы) вдоль каждой из этих линий, чтобы отрегулировать форму разлома в полном соответствии с введенными данными. Ключевые элементы создаются на основе вводимых данных, таких как поверхности разломов (faultsurfaces), стержни разломов (faultsticks), линии разлома (faultlines), полигоны разломов (faultpolygons), структурные карты, интерпретированные сейсмические профили и т. д. Этот этап включает ручную работу в 3D окне.

2. PillarGridding (Создание сетки элементов):

Результатом pillargridding (создания сетки элементов) является 3D структура. Сетка представлена pillars (пилларами), которые определяют возможное расположение угловых точек блока сетки. Пользователь может определить направления вдоль разломов и границ для управления процессом построения сетки.

Этот этап процесса включает настройки пользователя на алгоритм автоматического построения сетки элементов.

3. VerticalLayering (Вертикальное разбиение на слои):

При определении вертикального разбиения слои включаются в массивы элементов, создаваемых на этапах 1 и 2. Там, где каждый элемент пересекает каждый слой, определяется узел 3D грида. Зоны разломов рассматриваются отдельно, чтобы обеспечить надлежащую реализацию разлома.

Входными данными для вертикального разбиения на слои могут быть линии, точки и поверхности. Используя любой тип этих входных данных, Petrel может создать 2D грид. Полученный в результате 2D грид является неотъемлемой частью 3D грида; его можно извлечь и экспортировать как однородную 2D сетку поверхности.

1.2.5 Глубинное преобразование

Можно построить структурную модель непосредственно во времени, на основе сейсмических данных. Тогда можно использовать первоначальную интерпретацию сейсмики до какого-либо глубинного преобразования и создать полную 3D сетку угловых точек во времени. Это уменьшит неопределенность геофизической работы.

В процессе глубинного преобразования сетка угловых точек переводится на поузловой основе. Модель преобразуется, включая все элементы сетки и разломов. Этот процесс облегчает возможность анализировать неопределенность скоростей, используя различные установки скорости. Изменяя процесс на обратный, можно построить временную сетку по глубинной модели.

1.2.6 Анализ данных

Можно проанализировать непрерывные и прерывистые свойства. Для исследования последних можно использовать анализ распределения фаций, мощности тела и корреляцию с сейсмическими атрибутами. Для анализа непрерывных свойств имеется ряд мощных инструментов, позволяющих исследовать и использовать тренды (1, 2 or 3D) данных и трансформировать данные до моделирования.

Можно использовать пакет интерактивных вариограмм вместе с другими типами данных, при этом есть возможность автоматически использовать полученные результаты при моделировании фаций или петрофизическом моделировании.

1.2.7 Стохастическое и детерминистское моделирование фаций

Можно выполнять общее моделирование стохастических объектов, таких как SequentialIndicator (Показатель последовательности), Objectmodeling (моделирование объекта) (включая флювиальные каналы (fluvialchannels)), применять `собственный алгоритм пользователя' и приписывать значения. Петрофизические свойства для модели фаций можно адаптировать позднее. Можно также адаптировать модель фаций к ранее созданной модели фаций. Программа Petrel также дает возможность вручную рисовать и редактировать формы фаций, с использованием более или менее стандартных инструментов для рисования. Это облегчает включение идей пользователя в 3D модель.

1.2.8 Моделирование петрофизических свойств

Моделирование петрофизических свойств представляет собой процесс приписания значений петрофизических свойств (пористости, проницаемости и т. д.) каждой ячейке 3D сетки.

· В Petrel имеется четыре разных алгоритма для детерминистского моделирования петрофизических свойств. Эти методики предполагают использование каротажных диаграмм и данных о трендах в качестве информации на входе.

· В Petrel имеется два разных алгоритма для стохастического моделирования петрофизических свойств. Эти методики полностью стохастические, но позволяют пользователю адаптировать результат к ранее смоделированному свойству.

На основе моделей фильтрованных свойств можно строить карты свойств, например, средней пористости или эффективной мощности пласта.

1.2.9 Перемасштабирование

Мелкомасштабные модели обычно перемасштабируются в более крупную систему моделирования. Причина в том, что при имитационном моделировании пласта можно использовать модели с числом ячеек, не превышающим 100 000. Petrel сохраняет структуры мелкой расчетной сетки при перемасштабировании в более крупную сетку. Кроме того, имеются самые обычные методы перемасштабирования для усреднения свойств, включая тензорные методы полного потока.

1.2.10 Расчет запасов

Petrel включает улучшенный процесс расчета объемов, в котором учитываются такие ограничения, как разные контакты, зоны, блоки, ограниченные разломами, полигоны и радиусы влияния скважин. Результат представлен в виде сводной электронной таблицы, в которой дан подробный отчет по объемам углеводородов. Этот отчет можно использовать непосредственно в выпускаемых серийно электронных таблицах (напр., MS Excel) для редактирования и распечатки. Можно проводить групповые прогоны с множественным выбором свойств, стохастической повторной выборкой и функциями распределения на выходе.

1.2.11 Проектирование скважин

Модуль Проектирование Скважин является сервисной программой для определения оптимального размещения новых скважин. Petrel предлагает к использованию функциональные возможности для оцифровки и проектирования траекторий скважин непосредственно в 3D окне, с прямым экспортом в прикладные программы для буровых работ. Это улучшает взаимодействие дисциплин и уменьшает время, требуемое для планирования и проектирования скважины.

1.2.12 Моделирование потоков

При моделировании потоков в Petrel используется модуль FrontSim для запуска моделей blackoil (нелетучей нефти) с быстрым получением результатов в относительно крупных сетках. Этот модуль включает процессы для создания таблиц PVT (давление-объем-температура), кривых насыщенности на базе стандартных таблиц, а также включает ряд значений, присваиваемых по умолчанию, что облегчает начало и проведение моделирования.

1.2.13 Диспетчер процессов

Диспетчер процессов имеет две функции, для быстрого обновления моделей и выполнения группового процесса обработки входных данных. Для создания технологической цепочки перерасчета модели достаточно нажать на кнопкуОтредактировать цепочку перед запуском модели и осуществить редактирование путем пошагового переопределения операций модели. Любые изменения во входных данных будут учтены. Групповые процессы обработки входных данных создаются интуитивно, с использованием объектно-ориентированного языка программирования на основе интерфейса пользователя Petrel.

1.2.14 Экспорт данных

Программа Petrel в значительной мере сфокусирована на необходимости передачи/получения данных в другие приложения. Возможность перемещать данные из одного приложения в другое очень важна при планировании поисково-разведочных работ или моделировании пласта.

2D данные (карты, линии и точки) можно импортировать и экспортировать в целый ряд различных картографических систем (Zmap+, CPS-3, EarthVision, IRAP Classic и т. д.). 3D сетки и 3D модели свойств можно экспортировать в Eclipse, CMG и VIP форматы.

1.2.15 Составление отчетов и графопостроение

Сформированный Outputsheet (выходной лист), например, со статистикой, отчетом об объеме и т. д., можно скопировать непосредственно в электронную таблицу или распечатать прямо из Petrel.

Легко создать изображения для отчетов. Программа Petrel является приложением на базе Windows и поэтому непосредственно связана с набором программ MicrosoftOffice. Функция копирования/ вставки 3D графики из Petrel например в PowerPoint или Word служит примером простоты использования и быстроты создания рисунков и отчетов.

Вычерчивание карт, профилей скважин и геологических разрезов также является важной частью создания отчетов. При открытии окна графопостроителя на панели инструментов появляются новые инструментальные средства. Пользователь может выбирать почти любой тип данных для вычерчивания графических изображений и оформления конфигурации графика по своему предпочтению. Для последующего использования можно сохранить несколько различных окон с графиками разного оформления

1.3 Постановка задачи На основе аналитического обзора автором было принято решение об использовании Petrel 2009 для геомоделирования одного из месторождений для реализации следующих задач:

1.Изучение общих принципов геомоделирования в Petrel 2009

2.Обзор возможностей Petrel 2009 для геолога и программиста-разработчика ПО для геологов

3.Изучение функционального инструментария Petrel 2009 на примере конкретного месторождения.

Глава 2. Принципы геомоделирования

2.1 Принципы геомоделирования в Petrel

Геологические модели создаются для различных целей, но общим является желание получения представления недр. В зависимости от цели, могут быть важны различные аспекты модели.

В случае построения модели при региональной разведке наиболее важными могут считаться формы структур. Геологические модели могут использоваться для точного расчета объемов или имитации влияния различных режимов отложения на полученные данные. При расчете моделей размер и сложность могут играть ограничивающую роль приполучения моделей, которые наибольшим образом соответствуют истории.

В программе Petrel применяются 3D гриды, что дает возможность использования компоновочных блоков, с помощью которых пользователь может перестраивать модели реальной среды.

2.1.1 Концепция 3D грида

3D грид делит пространство на блоки, каждый из которых подразумевается однородным. Таким образом, каждая ячейка сетки состоит из одного типа пород, имеет одно значение пористости, проницаемости и т. д. Эти параметры рассматривают как свойства ячейки. Это упрощение действительности, однако, это позволяет создавать модели среды, которые могут быть использованы для расчетов и т. д.

2.1.2 Разрешенность сетки

Разрешенность сетки является ключевым фактором при построении модели. Высокоразрешенная сетка (много ячеек) позволит пользователю создавать детальные модели среды, однако для расчетов на таких громоздких моделях требуется большое количество времени. Низкоразрешенная сетка не позволит создавать детальные модели, но она позволяет пользователю проводить быстрые расчеты.

Решение будет зависеть от цели моделирования, детальности и количества имеющихся данных. В общем, мало смысла в создании моделей с большим разрешением по горизонтали или вертикали, чем имеющиеся данные. Часто бывает разумно начать с грубой модели, протестировать влияние изменений, а затем уже повышать разрешение, когда параметры становятся более точными.

2.1.3 Структура сети

Учет или не учет разломов является другим важным фактором в процессе построения модели. При моделировании разломы могут быть важны в сценариях, когда они являются барьерами или каналами флюидов и могут оказывать сильное воздействие на результаты. При расчетах объемов они могут быть также важны в определении геометрии резервуара, хотя учет разломов требует ряда решений относительно их включения в грид и повышает время, необходимое для создания модели.

При учете разломов нужно также решить, когда стоит остановиться. Учет каждого разрыва в модели может сделать модель очень сложной в обработке и в некоторых сценариях разломы лучше моделируются как изменение свойств, чем разрыв в структуре.

2.1.4. 3D гриды в Petrel

3D гриды создаются в процессах StructuralModelingи появляются в таблице Models. 3D грид отображает один вариант геометрии резервуара, но он может содержать столько различных параметров, сколько требуется. Т. е. он может иметь 5 различных моделей пористости, представленных в различном варианте интерпретации резервуара.

2.1.5 Сценарии

Сценарий — отдельное и полное представление реальной среды.

В процессе моделирования резервуара может быть создано несколько 3D гридов с различным расположением разломов и горизонтов. В этих сетях может быть несколько вариантов модели и контактов, а также может быть несколько способов учета флюидов при моделировании.

Когда выполняется расчет запасов или моделирование на сетке, необходимо задать один набор параметров, один 3D грид с единичным набором непрерывных горизонтов и один набор свойств (например, одна модель пористости). Такая ситуация рассматривается как сценарий.

Отдельный сценарий может быть использован как для расчета объема, так и для моделирования в любых поддерживаемых программах моделирования. Требуемая информация для каждой задачи будет различна, но после определения сценария будет использоваться совместно. Следовательно, для действий требующих две различные пористости, расчета объема и создания модели, будет необходимо два различных сценария.

После того, как сценарий создан, он появится в таблице Case и будет работать как фильтр для видимого объема и результатов моделирования. Тип доступных результатов будет отображен в таблице Results.

2.1.6 Сценарии в применении

Каждый сценарий появляется в таблице сценариев, каждый эксперимент в сценарии (расчет объема или моделирование) появляется в виде дочернего узла этого сценария.

Всякий раз, когда запущено новое моделирование или расчет объема, создается новый узел в таблице Cases, либо как новый сценарий, либо как дочерний узел существующего сценария, если это был эксперимент на имеющемся сценарии.

Эксперименты над одним сценарием позволяют совместно использовать свои настройки другим экспериментам над этим же сценарием (насколько возможно). Т. е. расчет объема с использованием свойства `Porosity1' не может использовать сценарий совместно с моделированием, использующим свойство `Porosity2'. Это фундаментальное определение сценария. По этой причине каждый сценарий может иметь только один вариант каждого типа эксперимента (существует небольшая особенность существования двух точных копий эксперимента).

2.2 Анализ модулей Petrel 2009

2.2.1 Базовые модули (один из базовых модулей необходим для пакета других модулей)

GeoscienceCoreSystem (Базовый геологический модуль)

Полная электронная справочная документация по пакету PETREL, 2D и 3D визуализация и загрузка всех геолого-геофизических данных, картопостроение, оцифровка и редактирование полигонов, моделирование разломов с трехмерным редактированием, построение трехмерного каркаса, добавление опорных горизонтов, разбиение трехмерной сетки на пласты и пропластки, создание и редактирование трехмерной сетки, калькулятор для карт, сеток и каротажных кривых, стерео изображение, подсчет запасов по пластам, блокам и табличные отчеты в виде текстовых файлов. Технологический менеджер для автоматического обновления (мониторинга) трехмерных геологических моделей. Блок анализа неопределённостей. Масштабная печать любых карт и профилей (сечений модели), импорт / экспорт трехмерных сеток, карт. Символы скважин по российским стандартам ГКЗ. В модуле предусмотренлинк для передачи данных в режиме реального времени Real-TimeDataLink, позволяющий получать с буровой в интерактивном режиме текущую информацию по скважинам.

Reservoir Engineering Core System (базовыйгидродинамическиймодуль)

Этот базовый модуль после построения трехмерных геологических моделей позволяет: рассчитывать гидродинамические модели с помощью ПО ECLIPSE или Frontsim, задавать данные о PVT свойстваx флюидов, данные о заканчивании скважин, фактические данные по добыче и мероприятиям, проводимым на скважинах. Данное ПО делает возможным создавать сценарии разработки, используя различные варианты геологических моделей, выбирать и запускать на расчет соответствующий симулятор ECLIPSE и анализировать полученные результаты гидродинамических расчетов. После этого идет просмотр результатов моделирования, таких как кубы давления и насыщенностей в 3D и 2D окнах, просмотр графиков, полученных при воспроизведении истории и при расчетах на прогноз, круговых диаграмм. Доступны опции по перемасштабированию сеток и свойств из геологической в гидродинамическую модель.

CombinedCoreSystem (базовый объединенный модуль)

Этот базовый модуль включает функциональность базовых геологического и гидродинамического модулей (см. выше).

DataandResultsViewer (Визуализатор данных и результатов)

Этот базовый модуль предоставляет возможность по визуализации скважинных и сейсмических данных, результатов интерпретации, геологического и гидродинамического моделирования. Он позволяет просмотреть и вывести на печать карты, схемы корреляции и разрезы. Может быть полезен инженерам-разработчикам для просмотра результатов гидродинамического моделирования: кубов давления и насыщенности в 3D и 2D окнах, графиков, полученных при воспроизведении истории и при расчетах на прогноз, круговых диаграмм. Доступны все операции над 3Д сетками, в том числе: расчёт, визуализация и вывод на печать карт остаточных запасов.

Ocean (API DevKit)(интегрированная среда программирования Ocean)

С помощью этого базового модуля можно разрабатывать свои программы (плагины) в Petrel. Кроме этой лицензии требуется иметь лицензию MicrosoftVisualStudio .NET для программирования в среде Ocean API. При наличии этого модуля будет доступна вся функциональность Petrel, но проект будет помечен водяными знаками. Для написания плагинов вместо этого модуля можно также использовать Petrel в любой конфигурации.

2.2.2 Модули PETREL по интерпретации данных сейсморазведки

Набор модулей для интерпретации данных 2D и 3D сейсморазведки, полностью интегрированных с модулями геологии и гидродинамики.

SeismicInterpretation (модуль интерпретации сейсмики)

Загрузка 2D и 3D SEG-Y данных, трехмерное изображение продольных (инлайнов), поперечных (кросслайнов) профилей и любых произвольных профилей по кубу сейсмических данных, горизонтальных сечений по кубу сейсмических данных, сейсмических профилей вдоль траектории скважины, расчет сейсмических атрибутов, прослеживание разломов, ручное, полуавтоматическое и автоматическое прослеживание горизонтов с возможностью вернуться на шаг назад с интерактивным изменением параметров последующего прослеживания и возможностью отображения подписей горизонтов и разломов в интерпретационном окне. В Petrel 2009 используется новый триангуляционный алгоритм при визуализации и редактировании разломов в 3D окне и возможностью выбора необходимых параметров посредством контекстного меню в третьей кнопке мыши. Возможность прослеживать горизонты и разломы в классическом двухмерном окне временного разреза и отображать линии лицензионных участков на разрезах. Классическая функциональность рабочего места геофизика-сейсморазведчика: интерпретация данных 2D/3D сейсморазведки, включая коррекцию неувязок по амплитудам, фазам и вертикали (времени), загрузка навигации 2D, удобнаявизуализация данных, работа с обзорной картой профилей, создание композитных профилей между всеми видами съёмок и расчет огромного количества сейсмических атрибутов. Используя Petrel2009 вы сможете визуализировать и интерпретировать данные сейсморазведки используя высокоскоростной доступ к данным хранящимся на жестких дисках и в виртуальной памяти. Для работы с большими объёмами данных предлагается использовать PetrelSeismicServer.

DomainConversion (модуль пересчета из времени в глубину)

Создание слоистой скоростной модели по данным сейсмокаротажа, синтетических сейсмограмм, скоростей суммирования и любой другой информации о скоростях. Эта модель может уточняться (калиброваться) с помощью данных по геологическим отбивкам в скважинах (маркерам). Затем по выбранной скоростной модели проводится пересчет в глубины поверхностей (карт), сейсмических горизонтов, разломов, точек, скважинных данных, 2D и 3D сейсмики и 3D сеток. Модуль позволяет проводить пересчет время-глубина, глубина-время, время-время, глубина-глубина. Две последних режима используются для различной коррекции поверхностей, кубов (стратиграфическое выравнивание) и т. д.

SeismicSampling (модуль создания сейсмических свойств в 3D сетке из сейсмических атрибутов)

Создание (осреднение) сейсмического свойства в трехмерной сетке из любого сейсмического атрибута. В дальнейшем сейсмические свойства (атрибуты) могут быть использованы в качестве тренда при лито-фациальном и петрофизическом моделировании в межскважинном пространстве.

SeismicVolumeRendering&Extraction (модуль визуализации и расчета объемных тел по сейсмическому кубу)

Выделение объёмного тела по 3D данным с последующей интеграцией выделенного объёмного тела непосредственно в трехмерную модель свойств. Модуль позволяет пользователям интерактивно смешивать несколько сейсмических объёмов с последующим выделением интересующих объектов и их последующим преобразованием в объёмные тела Geobody. Извлеченное объёмное тело интегрируется в трехмерную сетку для дальнейшего использования при структурном и фациально-петрофизическом моделировании, что дает возможность более точно смоделировать условия осадконакопления, используя технологический цикл от интерпретации данных сейсмики до моделирования.

MultitraceAttributes (расширенный модуль расчета сейсмических атрибутов)

Вычисление специальных сейсмических атрибутов по кубам или профилям. Создание структурных и стратиграфических атрибутов, например — Variance, Iso-Frequency и др.- всего около 50. Имеется возможность создания виртуальных или реальных кубов атрибутов. При создании виртуальных кубов имеется возможность быстрого подбора параметров расчета атрибута с визуализацией результата по заданному сечению.

AutomatedStructuralInterpretation (модуль автоматической структурной интерпретации)

Этот модуль позволяет автоматизировать процесс интерпретации разломов по сейсмическому кубу. Сначала расчитывается куб Variance (когерентности) (с помощью модуля MultitraceAttributes), а затем с помощью уникального алгоритма Anttrackingрасчитывается куб неоднородности и автоматически выделяются поверхности разломов, которые можно анализировать, объединять, сглаживать, фильтровать и передавать в геологическую 3D модель (сетку).

SeismicWellTie (модуль создания синтетических сейсмограмм)

Синтетические сейсмограммы — это «мост» между геологической и геофизической информацией. Процесс происходит в два этапа. Сначала скважины преобразуются во временной домен. Затем из каротажных данных и формы волны создаются синтетические сейсмограммы.

2.2.3 Модули PETREL по геологии

Полный набор модулей для интерпретации данных геологии, включая детальную корреляцию скважин, картопостроение и трехмерное литофациальное и петрофизическое моделирование. Все геологические модули тесно интегрированны в единой технологической цепочке Petrel с модулями сейсмики и гидродинамики.

WellCorrelation (модуль корреляции скважин)

Данный модуль предназначен для создания классических схем корреляции скважин: создания отбивок кровли и подошвы пластов и их межскважинной корреляции; литолого-стратиграфической разбивки. Позволяет работать пользователю в различных масштабах глубин (абсолютной, измеренной и т. д.). Обладает интерактивными инструментами для визуализации, редактирования и управления данными. Это упрощает процесс интепретации горизонтальной скважины (при неоднократном пересечении ствола с кровлей пласта) и визуализации синтетических сейсмограмм.

FaciesModeling (модуль литофациального моделирования)

Осреднение каротажных кривых в ячейки трехмерной сетки, применение различных алгоритмов стохастического моделирования, объектное моделирование различных фаций (речные системы, трансгрессия, регрессия и т. д.) и обстановок осадконакопления, детерминистское интерактивное фациальное моделирование, послойное моделирование с опциями моделирования нескольких пластов совместно.

PetrophysicalModeling (модуль петрофизического моделирования)

Модуль служит для распределения непрерывных петрофизических свойств в трехмерной модели (таких как пористость, проницаемость и т. д.), используя алгоритмы стохастического и детерминистического моделирования, с учетом изменения тренда направления простирания; построения различных карт свойств (средних, эффективных).

FaultAnalysis (модуль анализа свойств разломов)

Расчёт свойств разломов или присвоение им значений. Расчитывается проницаемость и проводимость разломов. Рассчитанные значения могут быть экспортированы в ECLIPSE или использованы при работе встроенной версии Frontsim.

Fracturenetworkmodeling (модуль моделирования трещиноватости)

Расширенные возможности визуализации трещин в окнах Petrel (3D, Wellcorrelation, Stereonet). Построение дескретных и непрерывных моделей трещиноватости, расчет параметров трещин и перемасштабирование их в трехмерную сетку — создание моделей двойной пористости для гидродинамического моделирования в ECLIPSE.

В Petrel используются технологии GolderAssociates — лидера в области моделирования трещиноватых коллекторов.

2.2.4 Модули PETREL по гидродинамике

Такого рода модули дают возможность после создания геологической модели сразу перейти в технологической цепочке Petrel к подготовке и расчету гидродинамической модели в выбранном симуляторе ECLIPSE, а также анализу и сравнению результатов многовариантных расчетов и увязке их с историей разработки.

FrontSimLocked (модуль гидродинамического моделирования «трубок тока»)

Создание таблиц PVT, относительных фазовых проницаемостей, режимов работы скважин, запуск программы гидродинамического моделирования, основанной на трубках тока Frontsim. Упрощенная версия Frontsim, автоматический импорт результатов обратно в Petrel. Результаты включают в себя трубки тока, сетки насыщенностей, давлений и т. п., а также графики добычи. Служит для быстрой оценки геологической модели и сравнения различных реализаций.

HistoryMatchAnalysis (модуль анализа настройки на историю)

Этот модуль необходим для сопоставления результатов гидродинамического моделирования и увязки с историей разработки для выявления наиболее реалистичных геологических моделей.

AdvancedGriddingandUpscaling (модуль усовершенствованного гриддинга и перемасштабирования сетки)

Этот модуль предоставляет широкий набор техники преобразования детальной геологической сетки в укрупненную (более грубую) сетку для гидродинамики, включая тензорный метод для перемасштабирования проницаемости, при этом в каждой укрупненной ячейке рассчитывается эффективная проницаемость в каждом направлении (i, j, k). Удобные опции для задания параметров, опции работы с ячейками. Модуль также позволяет создавать локальные измельчения сетки (LGR) вокруг скважин, внутри полигонов и IJK stair-stepgridding — получение ступенчатой геометрии сетки по вертикали для учета сложной геометрии разломов.

Upgridding Plug-in (плагинапгридингав Petrel)

Инструмент апгридинга в Petrel используется для группировки слоев Petrel модели в укрупненные слои гидродинамической модели на основе метода вариаций. Этот метод размещает границы укрупненных ячеек там, где наблюдаются значительные изменения выбранных свойств геологической модели. Пользователь может просмотреть предлагаемые объединения слоев перед их окончательным принятием. Данный плагин реализует метод вариаций, который объединяет слои на основе вариаций относительно соседних слоев.

2.2.5 Дополнительные модули PETREL (Утилиты)

WellPathDesign (модуль проектирования скважин)

Интерактивное проектирование траекторий скважин непосредственно в 3D окне в трехмерной геологической модели с использованием любого типа данных, включая сейсмические, модели свойств или результаты гидродинамического моделирования. Цели задаются как оптимальные базовые координаты, через которые должны проходить проектируемые траектории скважин и могут быть скорректированы относительно продуктивных пластов.

Редактирование проектных целей возможно в 3D окне: в табличном редакторе Petrel или методом копирования из Excel™. Планируемые траектории в Petrelлегко доступны в InsideReality, OspreyRisk и DrillingOffice.

Специальная функция оптимизации стоимости строительства скважин WellCostOptimizer обеспечивает автоматическое построение траекторий скважин с определением координат устья и корректировкой интенсивности набора кривизны.

DataAnalysis (модуль анализа данных)

Выполнение преобразований и анализ 1, 2 и 3D трендов данных, анализ и редактирование вертикального распределения дискретных данных (например, фаций) и выявление связей сейсмических атрибутов и коллекторских свойств (по трехмерной модели). Интерактивное моделирование вариограмм для дискретных и непрерывных данных. Создание гистограмм и кроссплотов для каротажных данных, исходных данных и окончательных моделей свойств, наложение регрессионных кривых. Интерактивное редактирование функций на кроссплотах.

SurfaceImaging (BMP, JPEGImages)(модуль для работы с JPEG и BMP файлами и наложения изображений на карты)

Опция объемно-рельефного изображения любой поверхности (bitmap файлов), например аэрофотоили космоснимков, при этом координаты могут быть добавлены к импортированным bitmap файлам. Наложение одних карт на другие. Например, наложение JPEG, BMP на структурные карты, наложение карт сейсмических атрибутов на структурные карты, наложение карт остаточных запасов на структурные карты. Оцифровка карт с бумажных носителей.

ClassificationandEstimation (NeuralNetworks)(модуль классификации и множественной регрессии — нейронные сети)

Использование технологий нейронных сетей (Neuralnetwork) в режиме классификации с обучением (supervised) или без обучения (unsupervised), а также методом множественной регрессии (estimation). Модуль работает с каротажными данными по скважинам, наборами карт с атрибутами, наборами свойств в 3D сетках, наборами атрибутов по сейсмическим кубам, наборами пространственных точек с атрибутами. Нейронные сети, обученные на одном типе данных, могут применяться для работы с другими типами данных.

Эта технология может применяться для решения очень многих задач, например: вычисление синтетических кривых ГИС (в участках их отсутствия), выделение литофаций по скважинам, сейсмофациальный анализ сейсмических данных по поверхностям, построение псевдокубов петрофизических свойств по данным сейсморазведки и скважинной информации. Это техника предоставляет достойную альтернативу классическим геостохастическим методам трехмерного моделирования

ProSourceIMPlug-in (модульуправленияпроектамиPetrelProSource)

С помощью этого нового модуля можно манипулировать проектами Petrel:

— архивировать открытый проект в базе данных результатов интерпретации ProSource;

— восстанавливать проекты на жесткий диск своего персонального компьютера, выбирая их из списка базы данных ProSource;

— опубликовывать содержимое открытого проекта в индексную базу данных ProSource (PetrelIndexdatabase).

DrillingVisualization (модуль визуализации информации по рискам в процессе бурения)

С помощью этого модуля можно визуализировать в 3D окне полученную информацию в WITSML формате по фактическим рискам в процессе бурения непосредственно с буровой; анализировать и коррелировать эти данные в окне модуля корреляции скважин относительно имеющейся геологической информации для планируемых скважин, что обеспечивает оперативное управление рисками. Возможно импортирование из OspreyRisk модели прогнозируемых рисков.

Из Petrel данные по рискам могут экспортироваться в формате WITSML для использования в таких инструментах Real-timeDrilling, как PERFORM Toolkit и PERFORMView.

OspreyRiskPlug-inforPetrel (Плагин OspreyRisk для Petrel предусмотрен для оптимального планирования и эффективного управления рисками и затратами при бурении скважин)

С новым инструментом OspreyRiskplug-in можно обосновывать и контролировать техническую выполнимость и экономическую эффективность проектов на строительство скважин, выполненных в Petrel в модуле Well PathDesign.

OspreyRiskplug-in для Petrel обеспечивает вероятностную оценку возможных критических рисков, временных и стоимостных затрат относительно различных сценариев строительства планируемых скважин, основываясь на постоянно обновляемой геологической информации в процессе бурения. Это позволяет инженерам по бурению совместно с геологами легко проектировать боковые стволы и многоствольные скважины, обновляя программы бурения непосредственно в процессе проводки скважин.

Вся результативная информация может быть представлена в виде отчетов и графиков.

Заключение

В данной работе был проведен анализ основных модулей Petrel 2009. Кроме того, были исследованы принципы, на которых строится работа программы.

Все инструменты, от интерпретации данных сейсморазведки до моделирования, объединены в одно приложение, что исключает проблемы импорта и экспорта и способствует совместной работе указанного инструментария.

Мощные возможности визуализации позволяют контролировать качество всех данных в 3D.

Модели можно обновлять сразу же попоступлении новых данных, чтобы принимать более оперативные и надежные решения.

Все результаты можно копировать-вставлять в любое из Windows-приложений, чтобы быстро и легко создавать отчеты и презентации ваших новейших материалов.

Программа Petrel имеет интерфейс, знакомый пользователю Windows, функциональные возможности отмены/повторного выполнения операций и сохранения истории моделирования, что облегчает её использование и изучение.

Подводя итоги, можно отметить, что Petrel представляет собой мощный инструмент, предоставляющий пользователю весь комплекс обработки геолого-геофизических данных, необходимый в производственном процессе. Рекомендуется как один из программных комплексов для геомоделирования.

1.Форум геологов и инженеров. 2012. URL: heriot-watt.ru

2. Портал Schlumberger. 2012. URL: slb.com

3.Закревский К. Е. Практикум по геологическому 3D моделированию. — М., 2010. -110с.

4.Закревский К. Е Геологическое 3D моделирование. — М., 2009. -376с.

5.Clayton V. Deutsch. Geostatistical Reservoir Modeling, 2002.