Ученые Пермского Политеха разработали новую гидродинамическую модель для точного прогнозирования добычи нефти в трещинных коллекторах. Она учитывает влияние давления на свойства пласта. Об этом Информагентство «Девон» узнало из сообщения ПНИПУ.

С падением пластового давления в недрах трещины могут смыкаться. Это приводит к резкому снижению проницаемости и падению добычи нефти. Классические гидродинамические модели часто не учитывают этот эффект. Это приводит к значительным погрешностям в прогнозных расчетах.

Геологическое и гидродинамическое моделирование – ключевой инструмент в разработке нефтяных месторождений. Оно позволяет определять оптимальные места бурения, прогнозировать динамику работы скважины во времени с учетом изменения давления, процессов закачки воды и других факторов. Точные модели помогают избежать ошибок в планировании и увеличить коэффициент извлечения нефти.

При этом важно учитывать реальные физические процессы, протекающие в пласте. В трещинных карбонатных коллекторах (известняках, доломитах и др.) трещины играют ключевую роль в процессе фильтрации. Они значительно увеличивают проницаемость породы, но их состояние нестабильно.

При изменении напряжений в пласте трещины могут смыкаться, что негативно влияет на добычу. Этот эффект характерен для месторождений в Иране, Ираке, Саудовской Аравии, Мексике, Вьетнаме, а также России (Прикаспийская впадина, Сибирь, Урало-Поволжье, Северный Кавказ).

Методика, разработанная учеными Пермского Политехнического университета, учитывает эффект смыкания трещин. Ученые использовали методы машинного обучения для анализа трехмерных сейсмических данных. Этот подход позволяет получить более точную картину того, как пласт будет вести себя в будущем.

На первом этапе построения модели происходит анализ данных по изменению добычи нефти и давления в пласте. Это позволяет выявить зоны с наибольшей изменчивостью проницаемости.

Второй этап – создание компьютерной геомеханической модели. Она визуально показывает структуру пласта, распределение пород и зоны разломов. С ее помощью рассчитываются напряжения и их влияние на состояние трещин.

На третьем определяется проницаемость. Для этого используются методы машинного обучения, 3D сейсмика и результаты геомеханического моделирования. Они позволяют учитывать вклад в общую проницаемость разнонаправленных систем трещин. Четвертый этап включает создание гидродинамической модели, учитывающей динамику свойств пласта.

«Интегрированное моделирование с учетом геомеханики и методов машинного обучения позволяет получить более точные прогнозы и лучше понять поведение пласта», – отмечает ведущий научный сотрудник кафедры маркшейдерского дела, геодезии и геоинформационных систем ПНИПУ Денис ШУСТОВ.

Новая модель была реализована в гидродинамическом симуляторе tNavigator на данных одного из крупных карбонатных месторождений. Традиционные модели предсказывали восстановление давления в ряде скважин, но в реальности этого не происходило.

Например, на одной из скважин за 4 года добыча жидкости упала с 80 до 20 кубометров в сутки. Согласно классическим представлениям, давление должно было возрасти. Но в окрестностях данной скважины трещины сомкнулись. Это привело к снижению добычи при неизменном пониженном пластовом давлении. Разработанная модель корректно учла этот эффект.

«Наш подход позволил значительно точнее предсказывать изменение пластового давления и добычи, - поясняет ведущий научный сотрудник кафедры Сергей ЯКИМОВ. — Это дает возможность эффективнее управлять разработкой месторождений и снижать эксплуатационные риски».

Модель, созданная учеными Пермского Политеха, обеспечивает более точное соответствие прогнозных расчетов с реальными данными. Это позволяет оптимизировать разработку месторождений, грамотно планировать мероприятия по поддержанию пластового давления и учитывать динамику изменения трещинных коллекторов.

Это снижает риск того, что количество извлеченной нефти из пласта окажется ниже запланированного, и повышает надежность проектных решений нефтедобычи.