Чуринова И.М.¹ , Скрипникова Г.В.¹ , Тихонов В.Б.¹

В мире существует целый ряд систем, решающих эту задачу, некоторые из них, например, такие как CHARISMA, TIGRESS уже используются на территории России. Различные системы характеризуются разной степенью вовлечения в обработку отдельных видов геолого-геофизической информации, разным уровнем технологичности, характеризующейся, в первую очередь, возможностью гибкого, легкого манипулирования данными. Но все западные системы являются закрытыми, предоставляющими пользователю достаточно жесткий набор методических и функциональных возможностей. С 1994 года аналогичная система (ГЕММА) начала разрабатываться в ЦГЭ. Предпосылкой для такой разработки явился большой опыт ЦГЭ в создании программных систем для обработки данных нефтегазовой геофизики. ГЕММА аккумулирует в себе лучшие достижения отечественных разработок в этой области. При этом ГЕММА - открытая система, предоставляющая пользователю широкие возможности реализации собственных алгоритмов и методик интерпретации как на базе существующих в ГЕММЕ специальных программ, так и путем включения в неё новых программных разработок. ГЕММА полностью русифицирована и рассчитана на обработку всех видов геолого-геофизических данных.

ГЕММА разрабатывается на основе СУБД SYBASE. SYBASE SQL-сервер и Управляющее ядро функционируют на платформе IBM RISC/6000 с операционной системой IBM AIX. При этом прикладные программы независимы от платформы SQL-сервера. Единственной платформо-зависимой программой является специально разработанный Сервер запросов, являющийся своеобразным посредником между прикладными программами и SQL-сервером. Такая структура системы может сократить время ее перевода на другую UNIX-платформу (например, на SOLARIS) или на другой SQL-сервер (например, на ORACLE).

База Данных ГЕММЫ содержит:

• Данные, необходимые для работы всех подсистем.
• Справочники, регламентирующие написание текстовых атрибутов в Базе Данных. Система кодировки в Справочниках ГЕММЫ - единая с системой кодировки Федерального Банка Данных.

• Данные Табличного типа вводятся:

• путем непосредственного ввода с клавиатуры,
• путем импорта из текстовых файлов.

При этом используются приложения Microsoft Office: Access и Excel.

• Геофизические данные (каротажные кривые, сейсмические разрезы ) вводятся:

Управляющее ядро ГЕММЫ обеспечивает

• формирование и хранение в системе графов обработки: последовательности программ и связанных с ними запросов к базе данных;
• хранение выборок данных - результатов запросов в специальных буферах;
• обмен данными между программами и буфером через специальный Сервер запросов ГЕММЫ, осуществляющий подачу данных программам не по строкам таблиц, а по столбцам, что соответствует специфике обработки геофизической информации и существенно повышает производительность системы;
• сохранение буферов в течение длительного времени, пока не будет закрыт граф обработки, что уменьшает нагрузку на SQL-сервер;
• проведение обработки в специальной директории пользователя, в которой сохраняются созданные пользователем графы обработки, запросы и выборки данных;
• формирование запросов с помощью специального Конструктора запросов ГЕММЫ, позволяющего сформировать сложный запрос без обращения к языку SQL (рис. 2);

• Анализ результатов исследования керна
• Обработка данных ГДИ
• Площадная обработка и анализ данных ГИС
• Геологический анализ
• Интерпретация данных сейсморазведки 2D, 3D
• Обработка данных ВСП
• Обработка и анализ промысловых данных

В подсистеме обработки и анализа данных керна и ГИС решается задача петрофизического обоснования методик оценки фильтрационно-емкостных свойств коллекторов и проводится обработка данных ГИС с целью оценки подсчетных параметров. При этом используется набор программ, выполняющих следующие функции:

- построение кросс-плотов и гистограмм (рис. 3),

- классификационный анализ (кластеризация, линейный дискриминантный анализ Фишера, двухпороговый дискриминантный анализ, нормировка признакового пространства, оценка информативности признаков, экзамен на заданной выборке, многомерное шкалирование, - отображение результатов классификации на плоскости),

- построение многомерных регрессионных зависимостей,

- вычисление статистических характеристик,

- привязка керна к ГИС,

- создание библиотеки пользовательских алгоритмов и методик интерпретации и генерация заданий на обработку (используется специальный язык задания формул и выражений, идентификаторы в формулах связываются с конкретными столбцами таблиц базы данных, записанному алгоритму ставится в соответствие набор ключей: стратиграфия, индексы продуктивных пластов, коды литологии и насыщения),

• исследования фонтанирующих и нагнетательных скважин в установившемся (индикаторные ИК и регулировочные РК кривые) и нестационарном (кривые падения КПД и восстановления КВД давления) режимах (рис. 4).

Подсистема геологического анализа ориентирована на геологическое изучение объекта в трех направлениях: литолого-стратиграфическом, структурно-тектоническом и литолого-фациальном. Конечная цель – изучить закономерности формирования продуктивной части разреза, т. к. только на основе геологических закономерностей можно обоснованно оценивать и прогнозировать изменения свойств продуктивных пластов в межскважинном пространстве по косвенным данным (в частности, по данным сейсморазведки). Подсистема находится в стадии разработки. К настоящему моменту разработаны графические средства ввода в базу данных типовых геологических разрезов и межскважинной ручной корреляции ГИС для ввода в базу стратиграфических разрезов и границ продуктивных пластов (рис. 5).

Завершается включение в ГЕММУ программы автоматической корреляции разрезов скважин по данным ГИС. Алгоритм программы детальной корреляции ГЕОКОР-2 (Гутман И.С. и др., ГАНГ им. И.М. Губкина) основан на достигнутом опыте выполнения детальной корреляции вручную. Он предусматривает применение принципа триангуляционных сетей, осуществление проверки полученных результатов путем постоянного включения в процесс ранее откоррелированных скважин и, в случае необходимости, обеспечение выхода на интерактивный режим с последующим автоматическим перерасчетом и исправлением ошибок.

Детальная корреляция проводится в два этапа. На первом этапе строятся корреляции всех соседних пар скважин. На втором этапе проверяется согласованность полученных корреляций, в интерактивном режиме исправляются парные корреляции, которые нарушают согласованность, и строится схема детальной корреляции (рис. 6).

Результаты работы:

• положение нарушений на погоризонтных картах -

Подсистема обработки промысловых данных предназначена для детализации геологической модели нефтяной залежи на основе использования легкодоступной и обильной промысловой информации и является первым обобщением отечественного опыта диагностики особенностей геологического строения нефтяного пласта по внешним признакам его “поведения” в процессе эксплуатации. Используемый подход основан на реализации идеи метода гидропрослушивания, где оценивается гидродинамическая связь между ’’возмущающей’’ и ‘’реагирующей’’ скважинами.

Подсистема берет из базы ГЕММА данные по добывающим и нагнетательным скважинам: ежемесячные отборы нефти и воды из добывающих скважин; закачки воды в нагнетательные скважины, замеры пластового давления и пр. Результаты обработки и анализа данных позволяют диагностировать местоположение непроводящих элементов залежи (тектонических экранов, границ зон выклинивания коллекторов), выделять квазиоднородные зоны и на качественном уровне характеризовать их фильтрационные свойства (рис. 7).

Рис. 7

• Уточнение границ блоков и отметок ВНК.
• Уточнение границ квазиоднородных зон.
• Занесение в базу данных контуров ВНК, границ блоков и зон.
• Анализ возможности использования данных сейсморазведки для прогноза геологических и промысловых параметров в межскважинном пространстве; построение алгоритмов прогноза с использованием аппарата классификационного анализа кроме традиционно используемого аппарата регрессионного анализа.
• Расчет карт прогнозируемых геологических и промысловых параметров. При расчете сеток карт ГЕММА предоставляет возможность проводить любые операции с регулярными сетями сейсмических и др. параметров. При этом используется единая библиотека методик интерпретации: функциональных зависимостей и правил классификации, - в которых в качестве аргументов могут выступать любые данные из базы, в том числе и регулярные сети картируемых параметров (рис. 8).

• Построение результирующих карт путем совмещения карт по скважинным данным и по данным сейсморазведки (предусмотрены методы минимальной кривизны, Kriging и Cokriging).
• Подсчет запасов (в пределах выделенных блоков и зон).
• Выдача итоговых документов (таблиц, карт, разрезов).
• Построение трехмерной геологической модели (в стадии разработки).

Для объемной визуализации геологической модели на различных этапах работы системы используется пакет динамической визуализации DV (рис. 9).

ГЕММА может использоваться не только для построения геологических моделей месторождений, когда будут задействованы все ее компоненты, но и для решения отдельных задач: обоснование методик интерпретации ГИС, детальная корреляция разрезов скважин по данным ГИС, обработка данных ГДИ, интерпретация материалов сейсморазведки. При этом все результаты будут сохраняться в структурно единой базе данных и в любой момент могут быть востребованы и объединены для решения общих задач.

В настоящее время владельцы лицензий на разработку недр приступают к переобработке огромного объема скопившейся за десятилетия информации с целью оптимизации или востановления добычи нефти и газа на старых территориях. Предоставление в их распоряжение такой системы как ГЕММА, которая русифицирована и изначально рассчитана на обработку отечественных данных, обеспечит решение стоящих перед ними задач на новом, современном уровне. СУБД SYBASE, на базе которой разрабатывается ГЕММА, содержит средства объединения в системе широкого спектра источников данных от разных производителей, а также возможности динамического объединения различных СУБД (ORACLE, Foxpro и т.д.), что позволит адаптировать накопленные ранее данные к новому программному обеспечению и значительно сократить требуемые финансовые вложения.

Хотите принять участие в обсуждении текста этой статьи? Обсуждение текста

На оглавление конференции

На сайт ПЕТРОФИЗИКА и ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

При копировании просьба сохранять ссылки. Материалы с сайта www.petrogloss.narod.ru