(495) 967-36-81

Система интерактивного управления
жизненным циклом нефтегазовых
месторождений

Главная / Статьи / Геомеханическое моделирование будущего
распечатать

Статьи

« Назад

Геомеханическое моделирование будущего  29.09.2015 11:55

Задачей компьютерного моделирования геомеханических процессов и явлений является получение качественных и количественных оценок изучаемого явления компьютерными методами. Благодаря использованию высокопроизводительных вычислений в бурении достигаются значительные результаты. Так, например, благодаря геомеханическому моделированию можно получить оптимальную траекторию скважины, оптимальную удельную плотность бурового раствора и циркулярную плотность, оптимальные глубины посадки обсадной колонны, определить профили пластового давления и градиента разрыва, интервалы нестабильности и потери циркуляции и так далее. Надо отметить, что применение компьютерных методов в геомеханике позволяет адаптировать и дать распространение методам математического моделирования для изучения сложных геомеханических процессов. Несомненным преимуществом компьютерного моделирования является возможность учёта и варьирования множества параметров, участвующих в математической постановке. Использование компьютерных методов эффективно и оправдано в случае изучения механических процессов, моделирование которых очень трудоемко или практически невозможно провести с помощью других научных подходов. В бурении на геомеханической модели определяются направление перфорации, геометрия гидроразрыва, предельное давление нагнетания и оптимальные режимы заводнения, осуществляется контроль активации разломов вследствие добычи и проседания пластов. При создании геомеханической модели могут использоваться аналитические, экспериментальные и численные методы, каждый со своими преимуществами. Программа ML Geomechanics, созданная специалистами НПО «Союзнефтегазсервис», позволяет успешно осуществлять работы по геомеханическому моделированию с использованием современных информационных технологий. Использование программы геомеханического моделирования в процессе бурения существенно повышает эффективность эксплуатации месторождений за счет уменьшения затрат, снижения рисков при бурении и освоении скважин.

В портфеле компании «Союзнефтегазсервис» имеется ряд успешно реализованных проектов на Ковыктинском и Капитоновском месторождениях. Так, геомеханическая модель Ковыктинского ГКМ представляла собой 3D-визуализацию геологической среды, в которой можно моделировать различные сценарии строительства скважин, прогнозировать возможные осложнения и проигрывать варианты их решения. Используемое в данном проекте программное обеспечение (ML Geomechanics, ML-AFP-eval, MLHydraulics, MLCrossPlot – ООО НПО СНГС, tNavigator - РФД, RadexPro – ООО «Деко геофизика СК» и др.) является отечественной разработкой, за исключением одного зарубежного (Flac 3D – Разработка академического института, США)., который имеет российский а Суперкомпьютерные технологии в нефтегазовой отрасли: вчера и сегодняналог (UWay). При реализации проекта на Ковыкте площадь моделирования включала Ковыктинский и Хандинский лицензионные участки месторождения. По всем выбранным скважинам Ковыктинского ГКМ были построены модели и разработана базовая модель механических свойств. В процессе разработки модели были произведены математические расчеты статических упругих моделей горных пород для выбранных скважин на основании данных тестирования керна и ГИС, расчеты прочностных параметров горных пород для выбранных скважин, составлены алгоритмы расчета калибровки порового давления и напряжений по скважинным данным. Построение 3D-моделей механических свойств Ковыктинского ГКМ позволило оценить ряд технических параметров, например, угол внутреннего трения, скорость продольных и поперечных волн, статические модули сжатия, сдвига и так далее.

Типичными примерами геомеханических проблем, которые могут возникать при бурении, являются неустойчивость ствола скважины и проседание пласта. Это может приводить к финансовым издержкам предприятий нефтегазовой отрасли из-за аварийных ситуаций при строительстве. Чтобы избежать возникновения неустойчивости ствола компании, специализирующиеся на процессах геомеханического моделирования, разрабатывают специальные программы бурения и обустройства скважин, учитывающие величины и направления напряжений, плотность бурового раствора, траекторию скважины и поровое давление до начала, в процессе и после завершения бурения скважины. «Если анализировать недавнее прошлое разработки месторождений, все успешно применяемые ранее системы удаленного и оперативного мониторинга позволяли пользователю осуществлять более-менее оперативный мониторинг деятельности, касающейся только одной конкретной скважины, - говорит генеральный директор «Союзнефтегазсервис» Владимир Петрушенко. - При этом зачастую заявленная интерактивность таких технологий сводилась только к простой фиксации происходящих в этой скважине процессов. Система интерактивного управления жизненным циклом нефтегазового месторождения, примененная на Ковыктинском месторождении, объединила и скоординировала все разнонаправленные информационные потоки в масштабах всего месторождения, позволяя не только фиксировать все изменения, но и оперативно моделировать несколько разных сценариев влияния управленческих решений на ситуацию как по отдельным сегментам, так и в масштабе всего месторождения». «Если говорить о программном обеспечении, которое мы использовали на Ковыктинском месторождении, - продолжает заместитель генерального директора «Союзнефтегазсервис» по системной интеграции Владимир Турчанинов, - мы оптимально использовали возможности «Унофактор» с максимальным акцентом на отечественные разработки».

В отличие от применявшихся ранее систем удаленного мониторинга, сводившихся к управлению операциями в одной скважине и зачастую только к фиксации происходящих в ней процессов, геомеханическая модель Ковыктинского ГКМ объединяет информационные потоки в масштабах всего месторождения. Она позволяет не только фиксировать все изменения, но и моделировать несколько разных сценариев влияния управленческих решений на ситуацию как по отдельным сегментам, так на месторождении в целом. Ни для кого не является секретом, что бурение скважины это очень дорогостоящий процесс, поэтому в этой отрасли необходим качественный мониторинг. Управление затратами и минимизация риска достигается не только за счет получения, обработки и анализа надежной, объективной и своевременной информации. Однако одной только фактической информации явно недостаточно, необходим целый комплекс мероприятий. Так, внедрение коммуникационной инфраструктуры, вычислительной техники, аппаратного обеспечения и сетевых решений позволяет компаниям отслеживать строительство объектов в режиме реального времени не только на местном уровне управления технологическим процессом, но также и на уровне нефтяной компании-недропользователя. Технология Wellook , действующая в рамках системы «Унофактор», позволяет качественно и быстро осуществлять работу в области информационного сопровождения строительства скважин в системе управления жизненным циклом нефтегазовых месторождений. Информация оперативно поступает в режиме реального времени непосредственно с буровой площадки в офис клиента. По данным независимых аналитиков, технология Wellook обеспечивает быструю и качественную передачу данных в офис клиента независимо от набора программно-технических средств, используемых на буровой площадке. Данные оперативно поступают на сервер заказчика или один из выделенных серверов компании «Союзнефтегазсервис», хранятся в течение всего срока строительства скважины и определённое время после его окончания и доступны для оперативного и ретроспективного просмотра и анализа». «Основная особенность технологии Wellook состоит в использовании открытых международных стандартов передачи данных WITS и WITSML. Такой подход позволяет объединить в единую технологию отечественные и зарубежные станции геолого-технологических исследований» - описывая особенности Wellook, подчеркивает заместитель генерального директора по системной интеграции «Союзнефтегазсервис» Владимир Турчанинов.

По мнению аналитиков нефтегазовой отрасли, за последние 20 лет российские запасы нефтяных и газовых месторождений уменьшились в 4 раза, доля крупных месторождений среди вновь открытых снизилась с 15 до 10%. В большинстве регионов ресурсы нефти и газа до глубины 2500-3000 метров уже разведаны, и многие из них давно эксплуатируются. Применение традиционных технологий снижает конкурентоспособность отечественной экономики. Сегодня российское научное сообщество пришло к мысли, что нужно не только использовать новейшие мировые достижения в технике и технологии бурения, но и создавать собственные высокоэффективные решения, напрямую влияющие на процесс нефтедобычиВ дальнейшем компания «Союзнефтегазсервис» предполагает развивать и совершенствовать технологию «Унофактор». «Внедрение системы «Унофактор» на различных уровнях,- считает президент «Союзнефтегазсервис» Игорь Мельников, - может способствовать достижению российскими нефтегазодобывающими и сервисными компаниями мирового технологического лидерства в области экстремально масштабных вычислений и моделирования с сейсмическим разрешением на основе уникальных российских технологий, обеспечивая добычу нефтегазовых ресурсов с максимально возможной эффективностью, что является актуальным для крупнейших российских нефтегазодобывающих компаний («Роснефть», «Газпромнефть» и др.). Конечным результатом использования такого продукта является увеличение добычи нефти, сокращение издержек, улучшение экологической безопасности, выход на новые рынки сбыта высокотехнологичных услуг и продукции».

 

 



Высокопроизводительные вычисления

Высокопроизводительные вычисления (High Performance Computing, HPC) — это раздел прикладной информатики, занимающийся в основном поиском путей решения задач, требующих большого количества вычислительных ресурсов. Сегодня к отечественным инновационным разработкам, основанным на высокопроизводительных вычислениях, приковано внимание со стороны ведущих нефтегазовых компаний страны, рассматривающих возможности их практического использования.

Все ведущие зарубежные лидеры нефтегазовой отрасли давно работают над разработкой и внедрением высокопроизводительных вычислений, без которых совершенно немыслимо будущее нефтегазовых компаний. Это выражается, прежде всего, во внедрении на практике в виде различных концепций информационного сопровождения процесса строительства скважин и добычи углеводородов, в рамках которого все участники процесса разработки и эксплуатации работают в едином информационном пространстве.

Развитие системы высокопроизводительных вычислений для нефтегазовой отрасли это одно из наиболее актуальных направлений, которое позволит реализовать целый комплекс технических и технологических задач, связанных с повышением эффективности добычи углеводородов. Эффективность работ в нефтегазовой отрасли непосредственно связана с применением мощных суперкомпьютеров для решения масштабных расчетных задач, обеспечивающих качество поиска и разведки нефтегазовых месторождений, повышение продуктивности действующих скважин и снижение экологического ущерба при их разработке.

Сертификаты и свидетельства

Смотреть все

Фотогалерея

В данном разделе представлены фотографии, иллюстрирующие направления нашей деятельности

Статьи

В данном разделе представлены статьи наших специалистов о технологии "Унофактор" и ее ключевых компонентах

Мероприятия

В данном разделе представлена информация о мероприятиях, в которых принимают участие наши сотрудники

Новости

В данном разделе представлены новости нашей компании, анонсы предстоящих мероприятий и прочий информационный контент