Ученые Пермского Политеха создали инновационную модель для точного прогнозирования добычи нефти
Пермь, 2 апр - ИА Neftegaz.RU. Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) создали инновационную модель для точного прогнозирования добычи нефти в трещинных коллекторах.
Об этом сообщила пресс-служба ВУЗа.
Движение нефти в горной породе происходит как по порам, так и по трещинам, причем второй вариант является доминирующим для коллекторов трещинного типа.
Эти месторождения содержат от 30 до 50% общемировых запасов углеводородов.
При снижении пластового давления трещины могут смыкаться, что приводит к резкому уменьшению проницаемости пласта и к падению объемов добычи нефти.
Упрощенные гидродинамические модели часто не учитывают этот эффект, что приводит к значительным искажениям в расчетах.
Ученые из Пермского Политеха разработали метод, позволяющий создать гидродинамическую модель, в которой учитывается влияние давления на свойства пласта.
Статья была опубликована в журнале Записки Горного института, т. 271, 16217, 2025.
Геологическое и гидродинамическое моделирование является ключевым инструментом в разработке нефтяных месторождений. Оно служит для определения оптимальных мест для бурения и позволяет прогнозировать динамику работы скважин с учетом изменений давления, процессов закачки воды и других факторов.
Применение точных моделей помогает избежать ошибок в планировании и значительно увеличить коэффициент извлечения нефти.
Источник фото: ПНИПУ
Для адекватного моделирования необходимо учитывать реальные физические процессы, происходящие в пласте.
В трещинных карбонатных коллекторах, таких как известняки и доломиты, трещины играют важнейшую роль в процессе фильтрации. Они существенно увеличивают проницаемость породы, однако их состояние является нестабильным: изменения напряжений в пласте могут приводить к их смыканию, что отрицательно сказывается на добыче.
Этот эффект наблюдается в крупных нефтеносных регионах, включая Иран, Ирак, Саудовскую Аравию, Мексику, Вьетнам, а также в ряде месторождений в России (Прикаспийская впадина, Восточная и Западная Сибирь, Урало-Поволжье, Северный Кавказ).
Стандартные модели не могут полноценно учитывать влияние пластового давления на проницаемость трещин, что может вызывать неточные прогнозы и ошибки в проектировании разработки месторождений.
Методика, разработанная учеными Пермского Политеха, учитывает эффект смыкания трещин, что делает прогнозы более надежными и приближенными к действительности.
Исследование предлагает новый способ оценки проницаемости трещиноватых коллекторов, который раньше было сложно реализовать традиционными методами.
Ученые применили методы машинного обучения для анализа трехмерных сейсмических данных, что позволяет более точно предсказать свойства пласта в будущем.
Процесс построения модели по новой методике включает несколько этапов.
1. Анализ данных о добыче нефти и давлении в пласте, что позволяет выявить зоны с наибольшей изменчивостью проницаемости.
2. Создание компьютерной геомеханической модели, визуализирующей структуру пласта и распределение пород и зон разломов, что помогает в расчете напряжений и их влияния на состояние трещин.
3. Определение проницаемости с использованием машинного обучения, 3D сейсморазведки и результатов геомеханического моделирования, что позволяет учесть вклад разнонаправленных систем трещин в общую проницаемость.
4. Создание гидродинамической модели, учитывающей динамические изменения свойств пласта.
По словам Д. Шустова, ведущего научного сотрудника кафедры Маркшейдерское дело, геодезия и геоинформационные системы ПНИПУ, кандидат технических наук, интегрированное моделирование с учетом геомеханики и методов машинного обучения позволяет значительно повысить точность прогнозов и лучше понять поведение пласта.
Новая модель была реализована в специализированном гидродинамическом симуляторе tNavigator, используя данные одного из крупных карбонатных месторождений.
Традиционные модели предсказывали восстановление давления в ряде скважин, однако на практике этого не происходило. Например, на одной из скважин за 4 года добыча жидкости снизилась с 80 до 20 кубометров/сутки.
В классических представлениях давление должно было возрасти, но на деле трещины в окрестностях данной скважины сомкнулись, что привело к снижению добычи при неизмененном пониженном пластовом давлении. Разработанная модель корректно учла данный эффект.
С. Якимов, ведущий научный сотрудник кафедры Маркшейдерское дело, геодезия и геоинформационные системы ПНИПУ, кандидат технических наук, пояснил, что новый подход позволяет значительно более точно прогнозировать изменения пластового давления и добычи, что дает возможность эффективно управлять разработкой месторождений и снижать эксплуатационные риски.
Преимущества гидродинамической модели Пермского Политеха:
Об этом сообщила пресс-служба ВУЗа.
Движение нефти в горной породе происходит как по порам, так и по трещинам, причем второй вариант является доминирующим для коллекторов трещинного типа.
Эти месторождения содержат от 30 до 50% общемировых запасов углеводородов.
При снижении пластового давления трещины могут смыкаться, что приводит к резкому уменьшению проницаемости пласта и к падению объемов добычи нефти.
Упрощенные гидродинамические модели часто не учитывают этот эффект, что приводит к значительным искажениям в расчетах.
Ученые из Пермского Политеха разработали метод, позволяющий создать гидродинамическую модель, в которой учитывается влияние давления на свойства пласта.
Статья была опубликована в журнале Записки Горного института, т. 271, 16217, 2025.
Геологическое и гидродинамическое моделирование является ключевым инструментом в разработке нефтяных месторождений. Оно служит для определения оптимальных мест для бурения и позволяет прогнозировать динамику работы скважин с учетом изменений давления, процессов закачки воды и других факторов.
Применение точных моделей помогает избежать ошибок в планировании и значительно увеличить коэффициент извлечения нефти.
Источник фото: ПНИПУ
Для адекватного моделирования необходимо учитывать реальные физические процессы, происходящие в пласте.
В трещинных карбонатных коллекторах, таких как известняки и доломиты, трещины играют важнейшую роль в процессе фильтрации. Они существенно увеличивают проницаемость породы, однако их состояние является нестабильным: изменения напряжений в пласте могут приводить к их смыканию, что отрицательно сказывается на добыче.
Этот эффект наблюдается в крупных нефтеносных регионах, включая Иран, Ирак, Саудовскую Аравию, Мексику, Вьетнам, а также в ряде месторождений в России (Прикаспийская впадина, Восточная и Западная Сибирь, Урало-Поволжье, Северный Кавказ).
Стандартные модели не могут полноценно учитывать влияние пластового давления на проницаемость трещин, что может вызывать неточные прогнозы и ошибки в проектировании разработки месторождений.
Методика, разработанная учеными Пермского Политеха, учитывает эффект смыкания трещин, что делает прогнозы более надежными и приближенными к действительности.
Исследование предлагает новый способ оценки проницаемости трещиноватых коллекторов, который раньше было сложно реализовать традиционными методами.
Ученые применили методы машинного обучения для анализа трехмерных сейсмических данных, что позволяет более точно предсказать свойства пласта в будущем.
Процесс построения модели по новой методике включает несколько этапов.
1. Анализ данных о добыче нефти и давлении в пласте, что позволяет выявить зоны с наибольшей изменчивостью проницаемости.
2. Создание компьютерной геомеханической модели, визуализирующей структуру пласта и распределение пород и зон разломов, что помогает в расчете напряжений и их влияния на состояние трещин.
3. Определение проницаемости с использованием машинного обучения, 3D сейсморазведки и результатов геомеханического моделирования, что позволяет учесть вклад разнонаправленных систем трещин в общую проницаемость.
4. Создание гидродинамической модели, учитывающей динамические изменения свойств пласта.
По словам Д. Шустова, ведущего научного сотрудника кафедры Маркшейдерское дело, геодезия и геоинформационные системы ПНИПУ, кандидат технических наук, интегрированное моделирование с учетом геомеханики и методов машинного обучения позволяет значительно повысить точность прогнозов и лучше понять поведение пласта.
Новая модель была реализована в специализированном гидродинамическом симуляторе tNavigator, используя данные одного из крупных карбонатных месторождений.
Традиционные модели предсказывали восстановление давления в ряде скважин, однако на практике этого не происходило. Например, на одной из скважин за 4 года добыча жидкости снизилась с 80 до 20 кубометров/сутки.
В классических представлениях давление должно было возрасти, но на деле трещины в окрестностях данной скважины сомкнулись, что привело к снижению добычи при неизмененном пониженном пластовом давлении. Разработанная модель корректно учла данный эффект.
С. Якимов, ведущий научный сотрудник кафедры Маркшейдерское дело, геодезия и геоинформационные системы ПНИПУ, кандидат технических наук, пояснил, что новый подход позволяет значительно более точно прогнозировать изменения пластового давления и добычи, что дает возможность эффективно управлять разработкой месторождений и снижать эксплуатационные риски.
Преимущества гидродинамической модели Пермского Политеха:
- лучшее соответствие прогнозных данных с реальными показателями позволяет:
- оптимизировать разработку месторождений,
- грамотно планировать мероприятия по поддержанию пластового давления,
- учитывать динамику изменений трещинных коллекторов;
- снижение риска того, что количество извлеченной нефти будет меньше запланированного;
- повышение надежности проектных решений технологий нефтедобычи.