Петровский А.П

26
Математические методы и Математические методы и вычислительная технология интегрального вычислительная технология интегрального геолого-геофизического моделирования геолого-геофизического моделирования для контроля за разработкой газовых для контроля за разработкой газовых месторождений и подземных газохранилищ месторождений и подземных газохранилищ Петровский А.П. Петровский А.П. Национальная академия наук Украины, Национальная академия наук Украины, Ивано-Франковский национальный Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и технический университет нефти и газа газа , , Научно-техническая фирма “БИПЕКС Научно-техническая фирма “БИПЕКС лтд.” лтд.” «Нет ничего более практичного, «Нет ничего более практичного, чем хорошая теория» чем хорошая теория» Людвиг Больцман Людвиг Больцман

Upload: zihna

Post on 19-Mar-2016

107 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

«Нет ничего более практичного, чем хорошая теория» Людвиг Больцман. Математические методы и вычислительная технология интегрального геолого-геофизического моделирования для контроля за разработкой газовых месторождений и подземных газохранилищ. Петровский А.П. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Петровский А.П

Математические методы и Математические методы и вычислительная технология интегрального вычислительная технология интегрального геолого-геофизического моделирования геолого-геофизического моделирования для контроля за разработкой газовых для контроля за разработкой газовых месторождений и подземных месторождений и подземных газохранилищгазохранилищ

Петровский А.П.Петровский А.П.Национальная академия наук Украины, Национальная академия наук Украины,

Ивано-Франковский национальный Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газатехнический университет нефти и газа,,

Научно-техническая фирма “БИПЕКС лтд.”Научно-техническая фирма “БИПЕКС лтд.”

«Нет ничего более практичного, «Нет ничего более практичного, чем хорошая теория» чем хорошая теория»

Людвиг БольцманЛюдвиг Больцман

Page 2: Петровский А.П

Содержание доклада:Содержание доклада:

1. Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождения

2. Многомашинная и многопроцессорная вычислительная технология создания постоянно действующих пространственных геолого-геофизических моделей нефтегазопреспективных территорий, месторождений и газохранилищ

3. Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения геологически содержательных параметров геолого-геофизической модели

Page 3: Петровский А.П

Содержание доклада:Содержание доклада:

1.1. Пример гравитационного мониторинга за разработкой Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождениягазового месторождения

2. Многомашинная и многопроцессорная вычислительная технология создания постоянно действующих пространственных геолого-геофизических моделей нефтегазопреспективных территорий, месторождений и газохранилищ

3. Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения геологически содержательных параметров геолого-геофизической модели

Page 4: Петровский А.П

Пример гравитационного мониторинга за разработкой Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождениягазового месторождения

Исходные данные:1. Гравметрические исследования

1998, 2008 и 2009 годов.2. Интегральная

сейсмогравитационная 3D модель по состоянию на 1998 год.

3. Промысловые данные об истории разработки месторождения.

4. Петроплотностная модель газонасыщенных песчанников.

5. Зависимость плотности газа от давления и температуры.

Соделжание различных комплнент в породе в зависимости от ее плотности

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.0002.

394

2.30

3

2.20

2

2.08

9

1.96

5

1.82

9

1.68

3

1.54

7

1.44

8

1.35

0

1.25

1

1.15

2

Плотность породы (г/см3)

Дол

я

Кво_а Кв_а Кнг_а Кск_а

Зависимость падения давления от изменения плотности газа

y = -252.16x2 + 65.51x - 0.0799R2 = 0.9998

-10.0

-9.0

-8.0

-7.0

-6.0

-5.0

-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

-0.1

10

-0.1

00

-0.0

90

-0.0

80

-0.0

70

-0.0

60

-0.0

50

-0.0

40

-0.0

30

-0.0

20

-0.0

10

0.00

0

Дефект плотности, г/см3

Пад

ение

дав

лени

я, М

Па

Page 5: Петровский А.П

Пример гравитационного мониторинга за разработкой Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождениягазового месторождения

Результаты моделирования прямых гравитационных эффектов:

1. Падение давления в залежи.2. Изменение положения ГВК.3. Падение давления и

изменение положения ГВК.

020406080

100120140160

0.01 0.07 0.13 0.20 0.26

0

20

40

60

80

100

120

0.01 0.05 0.10 0.14 0.18 0.23 0.27

Page 6: Петровский А.П

Пример гравитационного мониторинга за разработкой Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождениягазового месторождения

Результаты прогнозирования состояния пластовой системы:

1.1. Зарегистрированная аномалия Зарегистрированная аномалия гравитационного поля.гравитационного поля.

2. 3D интегральная геоплотностная модели с вертикальным разрешением 1 м.

3. Соответствие параметров модели зарегистрированной аномалии гравитационного поля.

4. Уточнение положение поверхности ГВК.

5. Уточнение пластового давления.

Page 7: Петровский А.П

Пример гравитационного мониторинга за разработкой Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождениягазового месторождения

ГВК

Газовое месторождение

ГВК

Газовое месторождение

Результаты прогнозирования состояния пластовой системы:

1. Зарегистрированная аномалия гравитационного поля.

2.2. 3D 3D интегральная геоплотностная интегральная геоплотностная модели с вертикальным модели с вертикальным разрешением 1 м.разрешением 1 м.

3. Соответствие параметров модели зарегистрированной аномалии гравитационного поля.

4. Уточнение положение поверхности ГВК.

5. Уточнение пластового давления.

Page 8: Петровский А.П

Пример гравитационного мониторинга за разработкой Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождениягазового месторождения

Результаты прогнозирования состояния пластовой системы:

1. Зарегистрированная аномалия гравитационного поля.

2. 3D интегральная геоплотностная модели с вертикальным разрешением 1 м.

3.3. Соответствие параметров Соответствие параметров модели зарегистрированной модели зарегистрированной аномалии гравитационного поля.аномалии гравитационного поля.

4. Отклонение положения поверхности ГВК от промысловыхданных.

5. Уточнение пластового давления.

Page 9: Петровский А.П

Пример гравитационного мониторинга за разработкой Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождениягазового месторождения

Результаты прогнозирования состояния пластовой системы:

1. Зарегистрированная аномалия гравитационного поля.

2. 3D интегральная геоплотностная модели с вертикальным разрешением 1 м.

3. Соответствие параметров модели зарегистрированной аномалии гравитационного поля.

4.4. Отклонение положения Отклонение положения поверхности ГВК от промысловыхповерхности ГВК от промысловыхданных.данных.

5. Уточнение пластового давления.

Отклонение поверхности ГВК по данным интегрального гравитационного моделирования от поверхности ГВК по данным разработки

(красный цвет – подъем ГВК), м

Page 10: Петровский А.П

Пример гравитационного мониторинга за разработкой Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождениягазового месторождения

Результаты прогнозирования состояния пластовой системы:

1. Зарегистрированная аномалия гравитационного поля.

2. 3D интегральная геоплотностная модели с вертикальным разрешением 1 м.

3. Соответствие параметров модели зарегистрированной аномалии гравитационного поля.

4. Отклонение положения поверхности ГВК от промысловыхданных.

5.5. Уточнение пластового давления.Уточнение пластового давления.

Изменение положения ГВК с 11.2008 по 05.2009 по данным интегрального гравитационного моделирования c наложенной картой изменения давления в залежи

Page 11: Петровский А.П

Содержание доклада:Содержание доклада:

1. Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождения

2.2. Многомашинная и многопроцессорная Многомашинная и многопроцессорная вычислительная технология создания постоянно вычислительная технология создания постоянно действующих пространственных геолого-действующих пространственных геолого-геофизических моделей нефтегазопреспективных геофизических моделей нефтегазопреспективных территорий, месторождений и газохранилищтерриторий, месторождений и газохранилищ

3. Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения геологически содержательных параметров геолого-геофизической модели

Page 12: Петровский А.П

Многомашинная и многопроцессорная Многомашинная и многопроцессорная вычислительная технология создания вычислительная технология создания постоянно действующих пространственных постоянно действующих пространственных геолого-геофизических моделейгеолого-геофизических моделей GCISGCIS (Geophysical Complex Interpretation (Geophysical Complex Interpretation System) System)

Основные принципы построения и функционирования:

1.1. Интеграция разноразмерных Интеграция разноразмерных данных - 1D, 2D и 3D.данных - 1D, 2D и 3D.

2. Иерархическая структура хранения объектно-ориентированной информации.

3. Использование предметно-ориентированного (геология и геофизика) языка описания данных.

4. Единое управление всеми задачами и процессам через системный монитор (Сервер DCOM).

5. Многозадачность и многомашинность (Клиент DCOM).

6. Открытость и расширяемость.

Page 13: Петровский А.П

Многомашинная и многопроцессорная Многомашинная и многопроцессорная вычислительная технология создания вычислительная технология создания постоянно действующих пространственных постоянно действующих пространственных геолого-геофизических моделейгеолого-геофизических моделей GCISGCIS (Geophysical Complex Interpretation (Geophysical Complex Interpretation System) System)

Основные принципы построения и функционирования:

1. Интеграция разноразмерных данных - 1D, 2D и 3D.

2.2. Иерархическая структура Иерархическая структура хранения объектно-хранения объектно-ориентированной информации.ориентированной информации.

3. Использование предметно-ориентированного (геология и геофизика) языка описания данных.

4. Единое управление всеми задачами и процессам через системный монитор (Сервер DCOM).

5. Многозадачность и многомашинность (Клиент DCOM).

6. Открытость и расширяемость.

Page 14: Петровский А.П

Многомашинная и многопроцессорная Многомашинная и многопроцессорная вычислительная технология создания вычислительная технология создания постоянно действующих пространственных постоянно действующих пространственных геолого-геофизических моделейгеолого-геофизических моделей GCISGCIS (Geophysical Complex Interpretation (Geophysical Complex Interpretation System) System)

Основные принципы построения и функционирования:

1. Интеграция разноразмерных данных - 1D, 2D и 3D.

2. Иерархическая структура хранения объектно-ориентированной информации.

3.3. Использование предметно-Использование предметно-ориентированного (геология и ориентированного (геология и геофизика) языка описания геофизика) языка описания данных.данных.

4. Единое управление всеми задачами и процессам через системный монитор (Сервер DCOM).

5. Многозадачность и многомашинность (Клиент DCOM).

6. Открытость и расширяемость.

Page 15: Петровский А.П

Многомашинная и многопроцессорная Многомашинная и многопроцессорная вычислительная технология создания вычислительная технология создания постоянно действующих пространственных постоянно действующих пространственных геолого-геофизических моделейгеолого-геофизических моделей GCISGCIS (Geophysical Complex Interpretation (Geophysical Complex Interpretation System) System)

Основные принципы построения и функционирования:

1. Интеграция разноразмерных данных - 1D, 2D и 3D.

2. Иерархическая структура хранения объектно-ориентированной информации.

3. Использование предметно-ориентированного (геология и геофизика) языка описания данных.

4.4. Единое управление всеми Единое управление всеми задачами и процессам через задачами и процессам через системный монитор (Сервер системный монитор (Сервер DCOM).DCOM).

5. Многозадачность и многомашинность (Клиент DCOM).

6. Открытость и расширяемость.

Page 16: Петровский А.П

Многомашинная и многопроцессорная Многомашинная и многопроцессорная вычислительная технология создания вычислительная технология создания постоянно действующих пространственных постоянно действующих пространственных геолого-геофизических моделейгеолого-геофизических моделей GCISGCIS (Geophysical Complex Interpretation (Geophysical Complex Interpretation System) System)

Основные принципы построения и функционирования:

1. Интеграция разноразмерных данных - 1D, 2D и 3D.

2. Иерархическая структура хранения объектно-ориентированной информации.

3. Использование предметно-ориентированного (геология и геофизика) языка описания данных.

4. Единое управление всеми задачами и процессам через системный монитор (Сервер DCOM).

5.5. Многозадачность и Многозадачность и многомашинностьмногомашинность (Клиент DCOM).(Клиент DCOM).

6.6. Открытость и расширяемость.Открытость и расширяемость.

Page 17: Петровский А.П

Содержание доклада:Содержание доклада:

1. Пример гравитационного мониторинга за разработкой газового месторождения

2. Многомашинная и многопроцессорная вычислительная технология создания постоянно действующих пространственных геолого-геофизических моделей нефтегазопреспективных территорий, месторождений и газохранилищ

3.3. Обратная задача интегральной интерпретации Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации как комплекса геолого-геофизической информации как основа определения геологически содержательных основа определения геологически содержательных параметров геолого-геофизической модели параметров геолого-геофизической модели

Page 18: Петровский А.П

1. Прямая задача интегральной интерпретации геолого-геофизических данных

МГРМГР

МФГРМФГР

ГеофизическоеГеофизическоеполеполе

Обратная задача интегральной интерпретации Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения оптимальных параметров как основа определения оптимальных параметров геолого-геофизической модели геолого-геофизической модели

Page 19: Петровский А.П

1. Прямая задача интегральной интерпретации геолого-геофизических данных

Обратная задача интегральной интерпретации Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения оптимальных параметров как основа определения оптимальных параметров геолого-геофизической модели геолого-геофизической модели

Page 20: Петровский А.П

2. Прямая задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизических данных

Обратная задача интегральной интерпретации Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения оптимальных параметров как основа определения оптимальных параметров геолого-геофизической модели геолого-геофизической модели

Page 21: Петровский А.П

3. Обратная задача интегральной интерпретации геолого-геофизических данных

МГРМГР

МФГРМФГР

ГеофизическоеГеофизическоеполеполе

Обратная задача интегральной интерпретации Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения оптимальных параметров как основа определения оптимальных параметров геолого-геофизической модели геолого-геофизической модели

Page 22: Петровский А.П

3. Обратная задача интегральной интерпретации геолого-геофизических данных

00

2

2

2

,,,

.Im

.min

yxszyxr

SLAsuVLr

VLADrrrJsurA

Обратная задача интегральной интерпретации Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения оптимальных параметров как основа определения оптимальных параметров геолого-геофизической модели геолого-геофизической модели

Page 23: Петровский А.П

4. Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизических данных

Обратная задача интегральной интерпретации Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения оптимальных параметров как основа определения оптимальных параметров геолого-геофизической модели геолого-геофизической модели

Page 24: Петровский А.П

5. Итерационный процесс решения обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизических данных

NiтоiеслиNix

xxxA

xxxA

qxqx

uxAxxxx

suuqqx

JJ

ii

ni

nnii

nii

ni

nnii

nii

nin

i

N

ii

N

iii

inii

ni

ni

nnii

ni

ni

ni

ii

N

ii

N

iii

N

ii

,0,1);()(

;))(),(())((

))(),(())((

,)()(

)))((())(),(()()(

);(;)()()(

))()(())()((

2

0/

0/

0

10

1

00

21

200

xx

xxKx

xxKx

xx

xxxKxx

xxx

xxxx

Обратная задача интегральной интерпретации Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения оптимальных параметров как основа определения оптимальных параметров геолого-геофизической модели геолого-геофизической модели

Page 25: Петровский А.П

7. Решение обратной задачи интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизических данных – Корректно Корректно (по Адамару):

Единственно Единственно и оптимально относительно параметров критерия оптимальности.

Устойчиво Устойчиво относительно случайных погрешностей в зарегистрированных геофизичееских полях.

УстойчивоУстойчиво относительно малой вариации параметров критерия оптимальности.

Обратная задача интегральной интерпретации Обратная задача интегральной интерпретации комплекса геолого-геофизической информации комплекса геолого-геофизической информации как основа определения оптимальных параметров как основа определения оптимальных параметров геолого-геофизической модели геолого-геофизической модели

Page 26: Петровский А.П

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕСПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Петровский А.П.Петровский А.П.Национальная академия наук Украины, Национальная академия наук Украины,

Ивано-Франковский национальный Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа технический университет нефти и газа ,,

Научно-техническая фирма “БИПЕКС лтд.”Научно-техническая фирма “БИПЕКС лтд.”

«Нет ничего более практичного, «Нет ничего более практичного, чем хорошая теория» чем хорошая теория»

Людвиг БольцманЛюдвиг Больцман