2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.31897/PMI.2022.102 pmi-15881 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/15881 Estimation of the influence of fracture parameters uncertainty on the dynamics of technological development indicators of the Tournaisian-Famennian oil reservoir in Sukharev oil field Оценка влияния неопределенности параметров трещин на динамику технологических показателей разработки турнейско-фаменской залежи нефти месторождения им. Сухарева Kochnev Aleksanr A. Кочнев А. А. Kochnev Aleksanr A. sashakoch93@gmail.com 0000-0003-2338-2796 Пермский национальный исследовательский политехнический университет (Россия) Perm National Research Polytechnic University (Russia) Kozyrev Nikita D. Козырев Н. Д. Kozyrev Nikita D. Kozyrev.ND@gazprom-neft.ru 0000-0002-5146-7079 ООО «Газпромнефть-ННГГФ» (Россия) OOO “Gazpromneft-NNGGF” (Russia) Krivoshchekov Sergei N. Кривощеков С. Н. Krivoshchekov Sergei N. krivoshchekov@gmail.com 0000-0002-9748-6291 Пермский национальный исследовательский политехнический университет (Россия) Perm National Research Polytechnic University (Russia) 29 12 2022 2022 258 1026 1037 31 05 2022 17 11 2022 29 12 2022 © Aleksanr A. Kochnev, Nikita D. Kozyrev, Sergei N. Krivoshchekov 2022 А. А. Кочнев, Н. Д. Козырев, С. Н. Кривощеков Aleksanr A. Kochnev, Nikita D. Kozyrev, Sergei N. Krivoshchekov CC BY 4.0 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/15881

Рассмотрены вопросы, связанные с влиянием неопределенности свойств пласта на моделирование разработки нефтяных месторождений. С целью повышения достоверности геолого-гидродинамической математической модели в ходе многовариантной адаптации оценено влияние неопределенности свойств пласта на расчетные технологические параметры разработки и установлено их взаимовлияние. Определены оптимальные условия разработки залежи и сделаны многовариантные прогнозы. Описываемый подход адаптации модели и расчета прогноза технологических показателей разработки позволяет получить более достоверную и менее субъективную модель, а также повысить достоверность долгосрочных и краткосрочных прогнозов.

Issues related to the influence of reservoir properties uncertainty on oil field development modelling are considered. To increase the reliability of geological-hydrodynamic mathematical model in the course of multivariate matching, the influence of reservoir properties uncertainty on the design technological parameters of development was estimated, and their mutual influence was determined. The optimal conditions for the development of the deposit were determined, and multivariate forecasts were made. The described approach of history matching and calculation of the forecast of technological development indicators allows to obtain a more reliable and a less subjective history match as well as to increase the reliability of long-term and short-term forecasts.

 Ключевые слова параметры неопределенности многовариантное моделирование адаптация модели пласта прогноз технологических параметров разработки анализ чувствительности параметры трещиноватости Keywords uncertainty parameters multivariate modelling reservoir history matching forecast of technological development parameters sensitivity analysis fracturing parameters Дикалов Д.В. Комплексный подход к созданию постояннодействующей геолого-технологической модели на примере Западно-Тугровского месторождения // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2018. № 9. С. 34-40. DOI: 10.30713/2413-5011-2018-9-34-40 Dikalov D.V. Comprehensive Approach to the Construction of a Permanently Working Geological-Technological Model on the Example of the Western-Tugrovsky Deposit. Geology, Geophysics and Development of Oil and Gas Fields. 2018. N 9, p. 34-40 (in Russian). DOI: 10.30713/2413-5011-2018-9-34-40 Боженюк Н.Н., Стрекалов А.В. Некоторые приемы адаптации гидродинамической модели к истории разработки // Нефтегазовое дело. 2016. Т. 14. № 2. С. 42-49. Bozhenyuk N.N., Strekalov A.V. Some history matching techniques for the hydrodynamic model. Neftegazovoe delo. 2016. Vol. 14. N 2, p. 42-49 (in Russian). Козырев Н.Д., Кочнев А.А., Менгалиев А.Г. и др. Уточнение геолого-гидродинамической модели сложнопостроенной залежи нефти путем комплексного анализа данных // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. № 10. C. 164-177. Kozyrev N.D., Kochnev A.A., Mengaliev A.G. et al. Refinement of the Geological and Hydrodynamic Model of a Complex Oil Reservoir by Means of Acomprehensive Data Analysis. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering. 2020. Vol. 331. N 10, p. 164-177 (in Russian). Гладков Е.А., Гладкова Е.Е. Неоднозначность геолого-технологической информации в процессе адаптации гидродинамической модели // Бурение и нефть. 2008. № 10. С. 40-41. Gladkov E.A., Gladkova E.E. Ambiguity of geological-technological information in the history matching process. Burenie i neft. 2008. N 10, p. 40-41(in Russian). Кузнецова Ю.В. Особенности вариативного геологического моделирования // Молодой ученый. 2019. № 24 (262). С. 56-58. Kuznetsova Yu.V. Specific features of variable geological modelling. Molodoi uchenyi. 2019. N 24 (262), p. 56-58 (in Russian). Майоров К.Н. Применение алгоритмов машинного обучения для решения задач нефтегазовой сферы // Интеллектуальные системы в производстве. 2021. Т. 19. № 3. С. 55-64. DOI: 10.22213/2410-9304-2021-3-55-64 Maiorov K.N. Use of machine learning algorithms for solving problems in oil and gas industry. Intellektualnye sistemy v proizvodstve. 2021. Vol. 19. N 3, p. 55-64 (in Russian). DOI: 10.22213/2410-9304-2021-3-55-64 Cavalcante C.C.B., de Souza C.C., Maschio C. et al. A learning-from-data approach with soft clustering and path relinking to the history-matching problem // Journal of Petroleum Exploration and Production. Vol. 11. Iss. 7. P. 3045-3077. DOI: 10.1007/s13202-021-01176-4 Cavalcante C.C.B., de Souza C.C., Maschio C. et al. A learning-from-data approach with soft clustering and path relinking to the history-matching problem. Journal of Petroleum Exploration and Production. Vol. 11. Iss. 7, p. 3045-3077. DOI: 10.1007/s13202-021-01176-4 Оленчиков Д.М. Интерактивный пошаговый расчет как основа методов автоматизации адаптации гидродинамических моделей с большим числом скважин // Научно-технический вестник ОАО НК «РОСНЕФТЬ». 2007. № 2. С. 38-40. Olenchikov D.M. Interactive stepwise calculation as a basis for automating history matching of hydrodynamic models with a large number of wells. Nauchno-tekhnicheskii vestnik OAO “NK “Rosneft”. 2007. N 2, p. 38-40 (in Russian). Галкин С.В., Кривощеков С.Н., Козырев Н.Д. и др. Учет геомеханических свойств пласта при разработке многопластовых нефтяных месторождений // Записки Горного института. 2020. Т. 244. С. 408-417. DOI: 10.31897/PMI.2020.4.3 Galkin S.V., Krivoshchekov S.N., Kozyrev N.D., Kochnev A.A., Mengaliev A.G. Accounting of geomechanical layer properties in multilayer oil field development. Journal of Mining Institute. 2020. Vol. 244, p. 408-417. DOI: 10.31897/PMI.2020.4.3 Гимазов А.А., Фокеева Е.Е., Хайруллин Р.У., Миниханов Д.М. Комплексный подход к адаптации и прогнозу параметров вторичной пустотности для нефтяного месторождения имени Р.Требса // Нефтяное хозяйство. 2018. № 10. С. 20-23. DOI: 10.24887/0028-2448-2018-10-20-23 Gimazov A.A., Fokeeva E.E., Khairullin R.U., Minikhanov D.M. Integrated Approach to Adapting and Forecasting the Parameters of Secondary Porosity for the R. Trebs Oilfield. Oil Industry. 2018. N 10, p. 20-23 (in Russian). DOI: 10.24887/0028-2448-2018-10-20-23 Ермеков Р.И., Коровин М.О., Меркулов В.П., Чернова О.С. Построение анизотропной гидродинамической модели и исследование влияния анизотропии проницаемости на примере моделирования блока месторождения // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330. № 11. С. 86-93. DOI: 10.18799/24131830/2019/11/2351 Ermekov R.I., Korovin M.O., Merkulov V.P., Chernova O.S. Construction of Anisotropy Simulation Model and Studying the Effect of Permeability Anisotropy on the Example of Field Unit Modeling. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering. 2019. Vol. 330. N 11, p. 86-93 (in Russian). DOI: 10.18799/24131830/2019/11/2351 AkmalAulia, DaeinJeong, IsmailMohdSaaidetal. A Random Forests-based sensitivity analysis framework for assisted history matching // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019. Vol. 181. № 106237. DOI: 10.1016/j.petrol.2019.106237 Akmal Aulia, Daein Jeong, Ismail Mohd Saaid et al. A Random Forests-based sensitivity analysis framework for assisted history matching. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019. Vol. 181. N 106237. DOI: 10.1016/j.petrol.2019.106237 Katterbauer K., Arango S., Sun S., Hoteit I. Multi-data reservoir history matching for enhanced reservoir forecasting and uncertainty quantification // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2015. Vol. 128. P. 160-176. DOI: 10.1016/j.petrol.2015.02.016 Katterbauer K., Arango S., Sun S., Hoteit I. Multi-data reservoir history matching for enhanced reservoir forecasting and uncertainty quantification. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2015. Vol. 128, p. 160-176. DOI: 10.1016/j.petrol.2015.02.016 Красовский А.В., Свентский С.Ю., Шандрыголов З.Н., Зимин Е.С. Обработка геолого-промысловой информации с применением нейронных сетей при адаптации геолого-технологических моделей на историю разработки // Бурение и нефть. 2014. № 10. С. 44-46. Krasovskiy A., Sventskiy S., Shandrygolov Z., Zimin E. Geology and Field Data Processing using Neural Networks for Production History Matching. Burenie i neft. 2014. N 10, p. 44-46 (in Russian). Репина В.А., Галкин В.И., Галкин С.В. Применение комплексного учета петрофизических характеристик при адаптации геолого-гидродинамических моделей (на примере визейской залежи Гондыревского месторождения нефти) // Записки Горного института. 2018. Т. 231. C. 268-274. DOI: 10.25515/PMI.2018.3.268 Repina V., Galkin V., Galkin S. Complex Petrophysical Correction in the Adaptation of Geological Hydrodynamic Models (on the Example of Visean Pool of Gondyrev Oil Field). Journal of Mining Institute. 2018. Vol. 231, p. 268-274. DOI: 10.25515/PMI.2018.3.268 Мартюшев Д.А., Слушкина А.Ю. Оценка информативности определения фильтрационных параметров пласта на основе интерпретации кривых стабилизации давления // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330. № 10. С. 26-32. DOI: 10.18799/24131830/2019/10/2295 Martyushev D.A., Martyushev D.A. Assessment of Informative Value in Determination of Reservoir Filtration Parameters Based on Interpretation of Pressure Stabilization Curves. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering. 2019. Vol. 330. N 10, p. 26-32 (in Russian). DOI: 10.18799/24131830/2019/10/2295 Черных И.А., Галкин В.И., Пономарева И.Н. Сравнительный анализ методик определения забойного давления при эксплуатации добывающих скважин Шершневского месторождения // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Vol. 328. № 8. С. 41-47. Chernykh I.A., Galkin V.I., Ponomareva I.N. Comparative analysis of the methods for defining bottom hole pressure at well operation of Shershnevsky field. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2017. Vol. 328. Iss. 8, p. 41-47. Гутман И.С. Балабан И.Ю. Методологические приемы оценки рисков и неопределенностей по зарубежным классификациям // Нефтяное хозяйство. 2014. № 1. С. 88-93. Gutman I.S, Balaban I.J. Methods of Risks and Uncertainties Evaluation According to Spe-Prms Classification of Reserves and Resources. Oil Industry. 2014. N 1, p. 88-93 (in Russian). Ахмерова А.В., Галлямова Д.Ч., Мельников А.В., Харитонцева П.А. Эволюция концептуальной модели низкопроницаемого трещиноватого коллектора // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. № 9. С. 39-48. DOI: 10.18799/24131830/2020/9/2802 Akhmerova A.V., Gallyamova D.Ch., Melnikov A.V., Kharitontseva P.A. Evolution of the conceptual model of a low-permeability fractured reservoir. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2020. Vol. 331. N 9, p. 39-48 (in Russian). DOI: 10.18799/24131830/2020/9/2802 Репина В.А., Галкин В.И., Галкин С.В. Применение комплексного учета петрофизических характеристик при адаптации геолого-гидродинамических моделей (на примере визейской залежи Гондыревского месторождения нефти) // Записки Горного института. 2018. № 231. С. 268-274. DOI: 10.25515/PMI.2018.3.268 Repina V.A., Galkin V.I., Galkin S.V. Complex petrophysical correction in the adaptation of geological hydrodynamic models (on the example of Visean pool of Gondyrev oil field). Journal of Mining Institute. 2018. Vol. 231, p. 268-274. DOI: 10.25515/PMI.2018.3.268 Huafeng Sun, Hadi Belhaj, GuoTao et al. Rock properties evaluation for carbonate reservoir characterization with multi-scale digital rock images // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019. Vol. 175. P. 654-664. DOI: 10.1016/j.petrol.2018.12.075 Huafeng Sun, Hadi Belhaj, GuoTao et al. Rock properties evaluation for carbonate reservoir characterization with multi-scale digital rock images. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019. Vol. 175, p. 654-664. DOI: 10.1016/j.petrol.2018.12.075 Benjamin Brigaud, Benoît Vincent, Christophe Durlet et al. Characterization and origin of permeability–porosity heterogeneity in shallow-marine carbonates: From core scale to 3D reservoir dimension (Middle Jurassic, Paris Basin, France) // Marine and Petroleum Geology. 2014. Vol. 57. P. 631-651. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2014.07.004 Benjamin Brigaud, Benoît Vincent, Christophe Durlet et al. Characterization and origin of permeability–porosity heterogeneity in shallow-marine carbonates: From core scale to 3D reservoir dimension (Middle Jurassic, Paris Basin, France). Marine and Petroleum Geology. 2014. Vol. 57, p. 631-651. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2014.07.004 Denney D. Digital core laboratory: reservoir-core properties derived from 3D images // Journal of Petroleum Technology. 2004. Vol. 56. Iss. 5. P. 66-88. DOI: 10.2118/0504-0066-JPT Denney D. Digital core laboratory: reservoir-core properties derived from 3D images. Journal of Petroleum Technology. 2004. Vol. 56. Iss. 5, p. 66-88. DOI: 10.2118/0504-0066-JPT Мартюшев Д.А., Лекомцев А.В., Котоусов А.Г. Определение раскрытости и сжимаемости естественных трещин карбонатной залежи Логовского месторождения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2015. Т. 14. № 16. С. 61-69. DOI: 10.15593/2224-9923/2015.16.7 Martiushev D.A., Lekomtsev A.V., Kotousov A.G. Determining Openness and Compressibility of Natural Fractures of Carbonate Reserves in the Logovskoye Deposit. Perm Journal of Petroleum and Mining Engineering. 2015. Vol. 14. N 16, p. 61-69 (in Russian). DOI: 10.15593/2224-9923/2015.16.7 Карев В.И., Коваленко Ю.Ф., Журавлев А.Б., Устинов К.Б. Модель фильтрации в скважину с учетом зависимости проницаемости от напряжений // Процессы в геосредах. 2015. № 4. С. 34-44. Karev V.I., Kovalenko Yu.F., Zhuravlev A.B., Ustinov K.B. Model of Filtration to the Well Accounting for Dependence of Filtration on Stresses. Processes in GeoMedia. 2015. N 4, p. 34-44 (in Russian). Кашников Ю.А., Ашихмин С.Г., Шустов Д.В. и др. Повышение эффективности разработки месторождений углеводородов на основе комплексных геомеханических исследований // Нефтяное хозяйство. 2019. № 3. С. 66-69. DOI: 10.24887/0028-2448-2019-3-66-69 Kashnikov Ju.A., Ashihmin S.G., Shustov D.V. et al. Improving the efficiency of hydrocarbon field development based on comprehensive geomechanical studies. Oil Industry. 2019. N 3, p. 66-69 (in Russian). DOI: 10.24887/0028-2448-2019-3-66-69 Takougang E.M.T., Bouzidi Y., Ali M.Y. Characterization of small faults and fractures in a carbonate reservoir using waveform inversion, reverse time migration, and seismic attributes // Journal of Applied Geophysics. 2019. Vol. 161. P. 116-123. DOI: 10.1016/j.jappgeo.2018.12.012 Takougang E.M.T., Bouzidi Y., Ali M.Y. Characterization of small faults and fractures in a carbonate reservoir using waveform inversion, reverse time migration, and seismic attributes. Journal of Applied Geophysics. 2019. Vol. 161, p. 116-123. DOI: 10.1016/j.jappgeo.2018.12.012 Meng Chen, Zhifang Zhou, Lei Zhao et al. Study of the Scale Effect on Permeability in the Interlayer Shear Weakness Zone Using Sequential Indicator Simulation and Sequential Gaussian Simulation // Water. 2018. Vol. 10. Iss. 6. №779. DOI: 10.3390/w10060779 Meng Chen, Zhifang Zhou, Lei Zhao et al. Study of the Scale Effect on Permeability in the Interlayer Shear Weakness Zone Using Sequential Indicator Simulation and Sequential Gaussian Simulation. Water. 2018. Vol. 10. Iss. 6. N 779. DOI: 10.3390/w10060779 Zhen Yin, Tao Feng, Colin MacBeth. Fast assimilation of frequently acquired 4D seismic data for reservoir history matching // Computers & Geosciences. 2019. Vol. 2019. Iss. 128. P. 30-40. DOI: 10.1016/j.cageo.2019.04.001 Zhen Yin, Tao Feng, Colin MacBeth. Fast assimilation of frequently acquired 4D seismic data for reservoir history matching. Computers & Geosciences. 2019. Vol. 2019. Iss. 128, p. 30-40. DOI: 10.1016/j.cageo.2019.04.001 Mohamed Soufiane Jouini, Ali AlSumaiti, Moussa Tembely et al. Permeability upscaling in complex carbonate samples using textures of micro-computed tomography images // International Journal of Modelling and Simulation. 2020. Vol. 40. Iss. 4. P. 245-259. DOI: 10.1080/02286203.2019.1596728 Mohamed Soufiane Jouini, Ali AlSumaiti, Moussa Tembely et al. Permeability upscaling in complex carbonate samples using textures of micro-computed tomography images. International Journal of Modelling and Simulation. 2020. Vol. 40. Iss. 4, p. 245-259. DOI: 10.1080/02286203.2019.1596728 Sablok R., Aziz K. Upscaling and Discretization Errors in Reservoir Simulation // Petroleum Science and Technology. 2008. Vol. 26. Iss. 10-11. P. 1161-1186. DOI: 10.1080/10916460701833863 Sablok R., Aziz K. Upscaling and Discretization Errors in Reservoir Simulation. Petroleum Science and Technology. 2008. Vol. 26. Iss. 10-11, p. 1161-1186. DOI: 10.1080/10916460701833863 Osho Ilamah. A multiobjective dominance and decomposition algorithm for reservoir model history matching // Petroleum. 2019. Vol. 5. Iss. 4. P. 352-366. DOI: 10.1016/j.petlm.2019.07.004 Osho Ilamah. A multiobjective dominance and decomposition algorithm for reservoir model history matching. Petroleum. 2019. Vol. 5. Iss. 4, p. 352-366. DOI: 10.1016/j.petlm.2019.07.004 Хасанов Д.И., Лоншаков М.А. Исследование масштабного эффекта и понятия элементарного представительного объема горных пород применительно к пористости // Георесурсы. 2020. Т. 22. № 4. С. 55-69. DOI: 10.18599/grs.2020.4.55-69 Khasanov D.I., Lonshakov M.A. Investigation of scale effect and the concept of an elementary representative volume of rocks in relation to porosity. Georesursy. 2020. Vol. 22. N 4, p. 55-69 (in Russian). DOI: 10.18599/grs.2020.4.55-69 Ching-Hsien Liu, Krishna Nunna, Imroj Syed, King M.J. Evaluation of Upscaling Approaches for the Amellago Carbonate Outcrop Model // SPE Europec featured at 81st EAGE Conference and Exhibition, 3-6 June 2019, London, UK. OnePetro, 2019. SPE-195560-MS. DOI: 10.2118/195560-MS Ching-Hsien Liu, Krishna Nunna, Imroj Syed, King M.J. Evaluation of Upscaling Approaches for the Amellago Carbonate Outcrop Model. SPE Europec featured at 81st EAGE Conference and Exhibition, 3-6 June 2019, London, UK. OnePetro, 2019. N SPE-195560-MS. DOI: 10.2118/195560-MS Ипатов А.И., Кременецкий М.И., Гуляев Д.Н. идр. Гидродинамический и геофизический мониторинг разработки сложнопостроенных месторождений углеводородов // Нефтяное хозяйство. 2015. № 9. С. 68-72. Ipatov A.I., Kremenetskiy M.I., Gulyaev D.N. et al. Eservoir Surveillance When Hard-To-Recover Reserves Developing. Oil Industry. 2015. N 9, p. 68-72 (in Russian). Putilov I.S., Popov N.A., Yuriev A.V., Chizhov D.B. Scale effect on the reservoir permeability and porosity over a wide range of void structure (example of the Tedinskoye oil field) // Arctic Evironmental Research. 2019. Vol. 19. Iss. 3. P. 93-98. DOI: 10.3897/issn2541-8416.2019.19.3.93 Putilov I.S., Popov N.A., Yuriev A.V., Chizhov D.B. Scale effect on the reservoir permeability and porosity over a wide range of void structure (example of the Tedinskoye oil field). Arctic Evironmental Research. 2019. Vol. 19. Iss. 3, p. 93-98. DOI: 10.3897/issn2541-8416.2019.19.3.93 Козырев Н.Д., Вишняков А.Ю., Путилов И.С. Оценка влияния параметров неопределенности на прогнозирование показателей разработки // Недропользование. 2020. Т. 20. № 4. С. 356-368. DOI: 10.15593/2712-8008/2020.4.5 Kozyrev N.D., Vishnyakov A.Yu., Putilov I.S. Evaluation of the influence of uncertainty parameters on forecasting of development indicators. Nedropolzovanie. 2020. Vol. 20. N 4, p. 356-368 (in Russian). DOI: 10.15593/2712-8008/2020.4.5 Насыбуллин А.В., Шутов А.А., Антонов О.Г. и др. Повышение эффективности нефтедобычи при оптимизации системы заводнения на основе нейросетевого и гидродинамического моделирования // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2014. № 5. С. 47-51. Nasybyllin A.V., Shutov A.A., Antonov O.G. Raising Efficiency of Oil Production While Optimizing Water-Flooding System on the Basis of Neironet and Hydrodynamic Modeling. Equipment and Technologies for Oil and Gas Complex. 2014. N 5, p. 47-51 (in Russian).