Философия бассейнового моделирования. Процесс или результат?

Details: Category: Материалы; Published on Saturday, 20 July 2013 08:46; Written by sergey.m.astakhov; Hits: 4735

Вниманию специалистов в области бассейнового моделирования представляется небольшая, но очень содержательная заметка Дуга Вэплса на сайте его новой компании Сириус Эксплорейшн Джеокемистри, в которой этот признанный эксперт, взявший на вооружение в свое время температурно-временной индекс Лопатина Н.В. и заставивший почти весь западный мир оценивать катагенетическую зрелость с использованием ТВИ, четко и доступно описывает философию современного моделирования УВ-систем.

Весь процесс Бассейнового моделирования можно разделить на моделирование катагенетической зональности и на моделирование миграции углеводородов.

Исследования, которые сосредоточены исключительно или преимущественно на вопросах зрелости ОВ, как правило, проводятся с использованием 1D моделей. В одномерном моделировании, мы строим модели в разных точках площади независимо друг от друга. Региональные исследования осуществляются последующей экстраполяцией результатов и построением карт по результатам моделей: как в скважинах с данными для калибровки, так и в псевдоскважинах.

Исследования с моделированием миграции УВ, напротив, обычно используют 2-D или 3-D программное обеспечение, разработанное специально для моделирования потока флюидов. Методы, используемые для расчета процессов миграции в свою очередь можно разделить на традиционные (по градиенту давлений по закону Дарси с технологическими подходами, заимствованными в гидродинамическом моделировании), а также и целый ряд альтернатив, включая подход инвазивной перколяции и упрощений с использованием геометризации профилей миграции.

Однако мнение некоторых исследователей (в т.ч. Дуга Вэплса, 2013) заключается в том, что точный прогноз миграции в модели не всегда возможен из-за значительных неопределенностей в отношении проницаемости вдоль различных возможных путей миграции. Не моделируемые неоднородности проницаемости создают неопределенность, которая может варьироваться от незначительных в некоторых довольно однородных условиях до чрезвычайно большой, где нематричная проницаемость доминирует над проницаемостью цемента породы. Неспособность программного обеспечения по бассейновому моделированию прогнозировать (использовать при моделировании) нематричной проницаемости признавалась в течение длительного времени (например, Larson et al., 1993), но не получила большого внимания и, следовательно, остается проблемой, которая может ограничить достоверность результатов моделирования. Дуг Вэплс полагает, что подходы, основанные не на законе Дарси, являются более предпочтительными для моделирования там, где превалирует нематричная проницаемость.

Второй важный аспект философии заключается в том, что, что самый ценный продукт, полученный из моделирования - не расчетное количество тонн или баррелей генерированной или мигрированной нефти, а знания, приобретенные в процессе построения модели и ее оптимизации! Так как в основном познание геологии бассейна происходит во время построения 1D модели (где рассматриваются вопросы термической истории, тектоники, геодинамики и реконструкция несогласий). Мы ориентируемся на процесс создания и оптимизации наших моделей больше, чем на получение конечного результата из моделирования. Таким образом, мы выделяем сам процесс познания, а не пункт назначения, то есть процесс построения самой совершенной на данный момент модели становится нашей целью. Наконец, в процессе создания этих моделей, подчеркивается интеграция всех аспектов геологии друг с другом: тектоника для прогноза скорости осадконакопления и литологии, тектоника и геодинамика для оценки эволюции теплового потока, литологии и седиментологии для восстановления палеобатиметрии, эвстатических колебаний, палеоклиматических исследований, геохимии для модели преобразовании органического вещества ращличныхтипов. Увеличение глубины и широты понимания геологических процессов - это лучший способ для создания новых концепций, совершенствования старых , и в конечном итоге для весьма успешной деятельности в поисках и разведке УВ.

Комментарий: Действительно процесс познания часто важнее результата. Строя модель, мы лучше узнаем геологии региона и быстрее понимаем наши реальные цели. Что же касается дуэли «катагенез против миграции» - такая философия, поддерживаемая Дугом Вэплсом в связи с выпуском его собственного нового одномерного программного обеспечения на рынок моделирования с одной стороны понятна. Но она действительно имеет жесткую основу в виду неоднозначности количественного прогноза в результате использования различных методов миграции (к примеру, инвазивной перколяции и Дарси). На лицо четкая направленность использования различных вариантов использования такой технологии при различных стадиях ГРР. По сути, моделирование катагенетической зрелости с оценкой генерации для крупных территории на региональной стадии соответствует первой важней цели – оценке ресурсов (причем использовать можно как отечественные балансовые расчеты (Вассоевич Н.Б., Неручев С.Г., Конторович А.Э., Резников А.Н.) так и кинетические модели заложенные в западных продуктах по моделированию (B. Tissot, D. Welte)) В таком подходе предполагается экспертная оценка коэффициентов аккумуляции в локальных ловушках тех УВ, которые генерированы на обширной нефтегазосборной области. Хотя, используя модели миграции – есть возможно с этих позиций оценить коэффициенты аккумуляции. С другой стороны, при поисках и разведке обособляется вторая важнейшая цель – выбор первоочередных объектов для бурения, ранжирование перспектив. Здесь, как кажется, без применения моделирования миграции, пусть и несовершенными на данный момент методами, не обойтись. Применяя различные технологии («инвазивная перколяция», «Дарси», «геометризации профилей миграции») и сравнивая, усредняя результаты можно добиться наиболее приемлемых для современного научного знания результатов.

Проблема эта чрезвычайно остро стоит сегодня ввиду внедрения в практику российского ГРР бассейнового моделирования для оценки ресурсов. И оттого как это делать, будет зависеть результаты той самой оценки (Перевод и комментарий подготовлен С.М. Астаховым)

Предлагаем высказать свое мнение по поводу проблемы на форуме.

*- За понятием «бассейновое моделирование» в российской нефтегазовой практике скрывается моделирование эффективности углеводородных систем, существующих (предположительно или реально) в изучаемом осадочном бассейне (зоне нефтегазонакопления, перспективном объекте).

На западе моделирование УВ-систем и геометрии бассейна разделены уже вербально. За термином «basin modeling» понимается как восстановление палеопараметров давления, температур, тектонического развития бассейна. Приставка же «petroleum system modeling» означает моделирование нефтегазогеологических характеристик с количественным прогнозом процессов генерации, миграции, аккумуляции и сохранности УВ в бассейне.

Источники:

1. Larson, K.W., D.W. Waples, Han Fu, and K. Kodama, 1993, Predicting tectonic fractures and fluid flow through fractures in basin modelling, in A.G. Doré et al., eds., Basin Modelling: Advances and Applications, Amsterdam: Elsevier, pp. 373-383.

2. Оригинал заметки на английском языке представлен на сайте http://siriusxgc.com/our-philosophy/ (D. Waples, 2013)