Интеллектуальное месторождение
advertisement
Roxar: Технология создания и мониторинга постоянно действующих интегрированных моделей месторождений и сопровождение бурения как составная часть Интеллектуального месторождения. Международная научно-практическая конференция г. Речица, Республика Беларусь 1-4 октября 2013 г. Гузель Шарафутдинова Ведущий инжернер-разработчик ООО «Роксар Сервисиз» Emerson Confidential Цель Roxar: Roxar ставит своей целью разработку программноаппаратных инновационных технологий для нужд нефтегазовой индустрии и их коммерциализацию, направленных на совершенствование контроля за добычей углеводородного сырья и максимизацию его извлечения из недр. Company Confidential Slide 2 Интеллектуальное месторождение – актив будущего Roxar Reservoir Management Open Enterprise SCADA Business Event Software Integration Services Fiscal Metering Smart Wireless RTU / DeltaV With Radio & Power Injection Well Controller Corrosion Monitoring Chemical Injection Pumps Optimization Apps Pump-off Controller Flow Computers Smart Wireless Valves & Actuators Multi-Phase Flow Meter Chemical Injection Valves Well Control Panel Intelligent Completions, Valves, & Packers Roxar Downhole Measurement Company Confidential Slide 3 3 Задачи интеллектуального месторождения Повышение эффективности разработки месторождений за счёт: Информированного управления разработкой Оперативного принятия решений Оценки и минимизации рисков Моделирование является важной составной частью технологии Интеллектуального месторождения 60% 50% 40% 30% 20% 10% КИН по месторождениям без применения технологии перманентного мониторинга КИН по месторождениям с применением технологии перманентного мониторинга 0% По данным : BP Company Confidential Slide 4 4 Цели Roxar при разработке технологий интеллектуального месторождения Улучшение качества принятия оперативных решений – Высокоточная информация получаемая в тот момент когда она нужна теми специалистами кому она требуются поможет принимать верные решения на различных уровнях управления активами Улучшение качества планирования и оценка рисков – Качественная информация поступающая с месторождения скомбинированная с технологиями моделирования и анализа рисков, а также с методами решения оптимизационных задач поможет выбрать верную стратегию разработки. Улучшение безопасности разработки – Поступление своевременной информации о состоянии оборудования поможет предотвратить аварийные ситуации, такие как, например, разрушение трубопроводов от коррозии. Улучшение качества исполнений решений – Совместный анализ поможет выработать правильные решения, а современные технологии помогут быстро и качественно их исполнить. Например, технологии управления интервалами перфораций поможет оперативно управлять каждым интервалом в отдельности. Company Confidential Slide 5 Предоставлять информацию! Не набор цифр Интеллектуальное месторождение иерархия уровней Уровень стратегического планирования и анализа Уровень оперативного управления RMS Tempest Mette ResView PlantWeb DeltaV Уровень АСУ-ТП Расходомеры, Датчики, PDMS Аппаратный уровень Company Confidential Slide 6 6 Интеллектуальное месторождение иерархия уровней Уровень стратегического планирования и анализа IRAP RMS, Tempest, Mette ResView Уровень оперативного управления Уровень АСУ-ТП PlantWeb DeltaV Аппаратный уровень Аппаратные решения Company Confidential Slide 7 7 Intelligent Enterprise Интеллектуальное месторождение взаимодействие уровней Обеспечение развития проекта Прогноз и анализ рисков Месяцы/годы Анализ Планирование Intelligent Wellhead Часы/дни Измерения Контроль Секунды/минуты Оперативное управление Поддержка решений Консолидация Company Confidential Slide 8 Стратегия разработки Roxar – полномасштабное интегрированное решение построения геолого-технологических моделей от сейсмики к оптимизации добычи… База данных Интерпретация данных сейсморазведки Геолого-гидродинамическое моделирование Автоматизированная адаптация по истории разработки Анализ рисков Оптимизация вариантов разработки Сопровождение бурения Интегрированное моделирование, включая систему сбора и транспорта Программное обеспечение Roxar помогает определить оптимальную стратегию разработки месторождения и оценить риски принятия технологических решений Межскважинная корреляция Интерпретация сейсморазведки Картопострение Адаптация по истории Структурное Моделирование База данных и Менеджер задач Мониторинг добычи и оперативный учет Планирование скважин и мониторинг бурения Гидродинамическое моделирование Трехмерное геологическое моделирование Анализ рисков Подготовка данных для гидродинамического моделирования Company Confidential Slide 9 Основные задачи создания ПДГТМ для целей оптимизации разработки месторождений 1. Снижение рисков при бурении скважин (сопровождение бурения, уточнение положения ствола скважины в пространстве, привязка к разрезу). 2. Расчет прогнозных уровней добычи (расчет показателей работы скважин и залежей в динамике). 3. Оптимизация систем разработки (рекомендации по применению соответствующих методов увеличения или интенсификации нефтеотдачи). Бурение – создание и мониторинг Проектирование – построение моделей для сопровождения бурения, уточнение положения ствола скважины в пространстве, привязка к разрезу, расчет прогнозных показателей моделей для обоснования и принятия решений по разработке и доразработке месторождений. Сбор, анализ и систематизация данных Добыча – создание и мониторинг моделей для контроля добычи, расчета показателей работы скважин и залежей в динамике, рекомендации по повышению нефтеотдачи Оптимизация – предложения по оптимизации процесса разработки, бурению ЗБС, проведению различных ГТМ, переводу скважин на другие объекты, оптимизация заводнения Company Confidential Slide 10 Примеры технологий Emerson Confidential Интеллектуальное месторождение иерархия уровней Уровень стратегического планирования и анализа IRAP RMS, Tempest, Mette ResView Уровень оперативного управления Уровень АСУ-ТП PlantWeb DeltaV Аппаратный уровень Аппаратные решения Company Confidential Slide 12 12 Технология сопровождения бурения в режиме реального времени Emerson Confidential Проектирование скважин Проектирование целевых объектов Генерация траектории Зарезка боковых стволов Учет неопределенности траектории Учет механических ограничений Учёт технологических ограничений Анти - коллизионный поиск Оптимизация положения кустов Company Confidential Slide 14 Geosteering – сопровождение бурения Geosteering - геологическое сопровождение бурения скважины на основе информации, поступающей в реальном времени. – Задача • Оптимизация проходки ГС и БГС в пласте – Инструменты • Возможность отслеживания положения КНБК на модели в режиме реального времени • Обновление геологической модели • Рекомендации по оперативной корректировке траектории скважины Company Confidential Slide 15 Сопровождение бурения (Geosteering): Пример 1 Проект с ТНК-УВАТ (Тюмень) Эффективность – – Оперативный контроль и сопровождение на всех этапах бурения ГС Эффективность вскрытия продуктивных отложений 92% (длины ГС) 5222 По состоянию на октябрь 2012 г 2012Г. 6666 7060 7573 2011г. 10333 10906 доля коллектора в интервале интерпретации ГИС 1740 2010г. 2094 объем выполненной интерпретации ГИС 2339 фактическая длина горизонтального ствола 1713 2009г. 1827 1948 0 2000 4000 Company Confidential 6000 Slide 8000 16 10000 12000 Технология учета неопределенностей и анализ рисков Emerson Confidential Анализ неопределенностей - актуальность При оценке любого проекта, связанного с разработкой нефти и газа совершенно точно предсказывать экономический или технологический эффект невозможно. Это объективно следует из: – Многовариантности строения месторождения в межскважинном пространстве – Ограниченной точности и неоднозначности интерпретации скважинных данных – Упрощений в используемых моделях (интерпретационных, геологических и фильтрационных) Полностью устранить эти проблемы нельзя. Однако мы можем: – Сузить неоднозначность за счёт дополнительных исследований (и затрат) – Оценить неоднозначность прогнозных показателей проекта • Чтобы принять информированное решение о его реализации или отклонении • Чтобы изменить проект, сделав его менее чувствительным к неоднозначности Company Confidential Slide 18 UNC ERTAIN TY RESERVES CHANGE µ Задачи оценки неопределённости (2) FO R VALUE 0 • CHANGES FROM SANCTION TO 4 YEARS OF PRODUCTION Wytch Brid Kuparuk Bu ch an High land er Magn us Brent Cl aymore Balmo ral Fo rties Frigg Co rmoran t N N Ran kin Pi per Maui Alwy n N Argy ll Cl yde En dicott Iv anh oe/ RR Leman West Sol e Wytch Sher Ek ofi sk Hewett Hutto n St atfj ord Prudh oe Bay Th ist le Beatrice Auk Murchiso n Brae Sth Fu lmar Dunl in Ninian Beryl A Li sbu rne Heath er Tartan -70 Изменение оценки начальных запасов месторождений после первых 4 лет разработки BP O perate d BP Intere st S he ll O perate d O th ers -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 % Change in Reserves Company Confidential Slide 19 30 40 50 60 70 Задачи оценки неопределённости (3) По опыту месторождений Северного моря за 1970 – 1980 годы Превышение капитальных вложений – В среднем 95% – Максимально 974% Операционные затраты и обслуживание – В среднем на 140% выше планируемых Первая нефть – на 1 - 3 года позже чем планировалось Уровень «полки» (Oil plateau rates) – В среднем 65% от планируемого Время до прорыва воды ‘существенно меньше’ прогнозного Объёмы закачки воды ‘почти всегда’ переоценены Company Confidential Slide 20 Неопределенности Технологии Roxar позволяют учитывать практически все важные неопределённости: – Геологические • Изменение скоростной модели • Уровни контактов • Значения песчанистости и пористости • Проницаемость • Степень неоднородности коллектора – Гидродинамические • Проводимость разломов • Активность водонапорной зоны • Параметры ФОФП – Экономические • Цена на нефть – … Company Confidential Slide 21 Моделирование неопределенности выводы Позволяет оценивать неопределённость – – – – Запасов разведочных блоков Запасов и показателей разработки новых месторождений Проектов разработки новых месторождений Мероприятий на месторождениях, имеющих историю разработки Имеет простой пользовательский интерфейс Позволяет изменять параметры как геологической, так и гидродинамической модели Позволяет адаптировать историю разработки Может работать со стохастическими реализациями Позволяет «визуализировать» неопределённость в пространстве Технология позволяет исследовать всё пространство параметров, находя разные варианты оптимизации и адаптации Company Confidential Slide 22 Оценка рисков до начала разработки месторождения Тагульское месторождение, пласты Як2-4, 2012г Торнадо-плот, Qн -- Итоговый вариант -- Р90 -- Р10 Company Confidential + База Итог Slide 23 ЗАПАСОВ, ДОБЫЧИ, NPV,… Эффект –снижение разброса оценок: Технологии мониторинга ПДГТМ Emerson Confidential Управление активами Что мы предлагаем – ResView Прикладное ПО Базы данных ResView Company Confidential Slide 25 Основные возможности Система совместного хранения геологопромысловой информации, геологических, гидродинамических моделей. Функции управления данными Средства визуализации, анализа и оценки качества геологических и гидродинамических моделей, геолого-геофизических и промысловых данных, Мониторинг ПДГТМ, оптимизация параметров разработки Company Confidential Slide 26 Примеры практической эффективности использования технологий ROXAR Emerson Confidential Использование ПДГТМ на производстве Проект с СНГ и ТНК-НВ (Нижневартовск) Схема расположения секторов моделирования ЗБС, сопровождение бурения, оптимизация размещения, МУН, ОПР, решение оперативных задач, анализ реализации предложений Работы в 2004-2012 гг. Рабочая группа 8-12 специалистов Создано более 90 моделей Охват более 10 пластов Больше 18 моделей в постоянном мониторинге Общее количество скважин более 13500 Совместные проекты дважды лауреаты корпоративной премии ТНК-ВР в области технологий, неоднократные победители региональных и корпоративных Company Confidential конференций Slide 28 Комплексный подход Локализация остаточных запасов, схема RMS • Определение объекта (~ 500 скв) Tempest MORE • Детальная корреляция с выделением зон • Инициализация гидродинамической модели интересов • Интегральная адаптация • Геологическое моделирование • Upscaling (зона интересов – детально) ResViewII, RMS ResViewII • Построение набора карт • Построение набора карт • Локализация остаточных запасов • Обоснование заложения ЗБС Tempest More, Enable • Поскважинная адаптация по участкам RMS • Подсчет запасов по выделенным участкам • Оптимизация траектории, расположения • Схемы корреляции, геолог. профили • Расчет прогнозных показателей разработки Company Confidential Slide 29 Локализация остаточных запасов с целью заложения ГС и БГС (1) Эффективность реализации комплексного подхода к локализации остаточных запасов по ОАО «СНГ», ОАО «ТНК-НВ», г. Нижневартовск, Самотлорское месторождение Дополнительная добыча нефти (ЗБС) по годам, тыс. т. ИТОГО за 2004-2010 г.г. 128 ЗБС 2.8 млн. т 32 ЗБС 590 тыс.т 23 ЗБС 645 тыс.т 15 ЗБС 614 тыс.т 5 ЗБС 618 тыс.т Company Confidential Slide 30 36 ЗБС 380 тыс.т 17 ЗБС 46 тыс.т Локализация остаточных запасов с целью заложения ГС и БГС (2) Эффективность реализации комплексного подхода к локализации остаточных запасов по ОАО «СНГ», ОАО «ТНК-НВ», г. Нижневартовск, Самотлорское месторождение Сравнение входных показателей разработки рекомендованных ЗБС по пластам (в сравнении со средними показателями ЗБС за 2006 г) Company Confidential Slide 31 ROXAR Стремление вперед … Company Confidential Slide 32
