Вопросы повышения углеводородоотдачи и эффективности разработки залежей нефти и газа во многом связаны с умением правильного построения гидрогазодинамической модели пласта при недостаточном объеме информации об их физико-геологических характеристик, которое основывается на решении обратных задач. Идентификация коллекторских свойств на основе данных истории разработки залежи - это тип обратной задачи, в которой наблюдаемое поведение коллектора в процессе разработки залежи используется для оценки переменных соответствующей модели, описывающей это поведение [1-4]. Комплексные и конкретные задачи идентификации параметров по данным истории разработки исследовалась во многих работах [3-10]. Работы [3,4] посвящены в общем плане рассмотрению методов решения обратных задач принятия решения в нефтепромысловой механике в условиях недостаточности информации. В работе [5] решена задача определения проницаемости пласта путем сопоставления данных по замеренным давлениям в случае однофазного потока. В работе [6] для трехмерного случая задачи анализа и регулирования разработки, а также задачи создания взаимного соответствия геологической и гидродинамической модели залежи (upscaling) исследуются с использованием современных методов теории оптимального управления, где основное внимание уделяется решению задач определения физико-геологических характеристик залежи. В работе [7] предлагается методика идентификационного определения фазовых проницаемостей коллектора на основе данных разработки газоконденсатной залежи. В [8] приводится обзор проблемы оптимизации многофазного потока через пористые среды, где большая часть посвящена комплексному анализу методов решения соответствующих обратных задач. В работе [9] приводится обзор ключевых моментов при идентификации коллекторских свойств пласта по данным истории разработки, включая и достижения по методам расчета коэффициентов чувствительности и количественной оценки неопределенности. В работе [10] исследована задача определения, на основе идентификационного подхода (по данным о замеренных забойных давлениях в скважинах), проницаемости и пористости пластов с учетом их изменения в зависимости от давления. Идентификационные модели учета данных истории разработки залежей на основе геостатистических данных рассмотрены в работе[11 ], где предложен подход для геостатистически согласованного сопоставления трехмерных гидродинамических и геологических моделей. В этом подходе используется алгоритм оптимизации, основанный на идентификации параметров геостатистической модели.
В связи с тем, что задача идентификационного определения коллекторских свойств пластов в случае неупругих деформаций горных пород до сих пор еще не исследовалась как в этих, так и в других подобных работах, данная статья посвящается к разработке соответствующей методики решения задачи определения, по данным истории разработки, коллекторских свойств (проницаемости и пористости) газового пласта, горные породы которых деформируются с релаксацией.
Предложена методика идентификационного определения проницаемости и пористости релаксационно-деформируемого пласта по данным истории разработки на основе модели фильтрации реального газа при газовом режиме. Методика в рамках определяемых параметров пласта обеспечивает адекватность реализуемой газодинамической прогнозной модели к реальным пластовым условиям. В качестве критерия оптимизации при нахождении указанных коллекторских свойств пласта принимается минимизация функционала квадратичной невязки расчетных и фактических забойных давлений скважины. В условиях неполноты и нечеткости исходной геологической и промысловой информации предлагаемый вариант математического моделирования фильтрационных процессов в газовых месторождениях дает возможность целенаправленно и эффективно уточнять гидродинамические модели, корректировать систему разработки на каждом этапе освоения залежи с целью улучшения прогнозирования технико-экономических показателей добычи газа.
[1] Фейзуллаев Х.А. Численное исследование задач теории нестационарной фильтрации газа и газоконденсатной смеси в пористой среде: дис. .. .канд.тех. наук. Баку, 1992.
[2] Закиров С.Н. Разработка газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. М.: Струна, 1998. 628 с.
[3] Мирзаджанзаде А.Х., Хасанов М.М., Бахтизин Р.Н. Моделирование процессов нефтегазодобычи. Нелинейность, неравновесность, неопределенность. М.-Ижевск : Ин-т компьют. исслед., 2004. 368 с.
[4] Oliver D.S., Reynolds A.C., Liu N. Inverse Theory for Petroleum Reservoir Characterization and History Matching. Cambridge: CambridgeUniversityPress, 2008. 394 p.
[5] Chavent G., Lemmonier P., Dupuy M. History matching by use of optimal control theory // Society of Petrolum Engineers Journal.1975. No 1. pp.74-86.
[6] Закиров Э.С. Трехмерные многофазные задачи прогнозирования, анализа и регулирования разработки месторождений нефти и газа. М.:Грааль, 2001. 303 с.
[7] Jalalov G.I., Guliyev H.F., Feyzullayev Kh.A., Damirov A.A. Parametrical identification of the filtration models of gas with condensed mixture // An International Journal Applied and computational mathematics. 2008.No 2.pp. 214-222.
[8] Jansen J.D. Adjoint-based optimization of multi-phase flow through porous media: a review //Computers & Fluids. 2011. is.1.pp. 40-51.
[9] Oliver D., Chen Y. Recent progress on reservoir history matching: a review // Computational Geosciences. 2011. No.1. pp. 185-221.
[10] Абасов М.Т., Джалалов Г.И., Фейзуллаев Х.А. Идентификация параметров гидродинамической модели газоконденсатной залежи // Известия НАН Азербайджана.Науки о Земле. 2008. №2.C.78-90.
[11] Zakirov E.S., Indrupskiy I.M., Liubimova O.V., Shiriaev I.M., Anikeev D.P. Geostatistically consistent history matching of 3D oil-and-gas reservoir models // Doklady Earth Sciences. 2017. is.2. pp. 1120-1124.
[12] Кулиев А.М., Казымов Б.З. Деформация горных пород и ее влияние на их фильтрационно-емкостные свойства и на процессы фильтрации и разработки месторождений нефти и газа. Баку: Элм, 2009. 88 с.
[13] Васильев Ф.П. Методы решения экстремальных задач. М.: Наука, 1980. 400 с.
[14] Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем: пер. с английского. М.: Недра, 1982. 407 с.