«Автоматизация и информатизация ТЭК»

Проблемы идентификации разномасштабной модели пласта и комплексный подход к их решению

УДК: 004.021:519.853
DOI: -

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

Ключевые слова: воспроизведение истории разработки, идентификация, обратная задача, оптимизация, разномасштабная модель притока, моделирование фильтрации

Аннотация:

В статье описывается комплексная методика идентификации параметров разномасштабной модели пласта, позволяющая воспроизводить историю как стабильно работающих скважин, так и скважин с нестабильным поведением технологических показателей, характеризующихся наличием смены режимов эксплуатации, периодичных остановок или проведением геолого-технических мероприятий. Адаптация осуществляется путем двухэтапной настройки модели по каждому масштабу. С целью адаптации модели в масштабе дальней зоны используется алгоритм локальной оптимизации BFGS. Для скважин первого типа настройка модели на масштабе околоскважинной зоны осуществляется с учетом наилучшего совпадения расчетных и фактических показателей в последний промежуток истории с тем, чтобы обеспечить достоверный переход к прогнозу. Для скважин второго типа разработан алгоритм многошагового воспроизведения истории, опирающийся на идеи метода динамического программирования. Оба подхода используют эвристический алгоритм сверхбыстрого отжига с последующим уточнением найденного решения методом локальной оптимизации BFGS. Методика протестирована на реальных данных одного из месторождений. Достоверность и качество полученных результатов подтверждают работоспособность методики и практическую пригодность.

Список литературы:

1. Мирзаджанзаде А.Х., Хасанов М.М., Бахтизин Р.Н. Моделирование процессов нефтегазодобычи. Нелинейность, неравновесность, неопределенность. – М.-Ижевск: Ин-т компьютер. иссслед., 2004. – 368 с.
2. Закиров Э.С., Аникеев Д.П., Индрупский И.М. Применение двух классов обратных задач для оптимального управления разработкой месторождения природных углеводородов // Актуальные проблемы нефти и газа. – 2023. – № 3(42). – С. 130–150. – DOI: 10.29222/ipng.2078-5712.2023-42.art9
3. Компьютерная технология управления добычей нефти из нефтегазовой залежи с подстилающей водой в трещиноватом пласте / Р.Д. Каневская, П.В. Кузнецов, А.А. Пименов [и др.] // Нефт. хоз-во. – 2023. – № 10. – С. 56–60. – DOI: 10.24887/0028-2448-2023-10-56-60
4. Рыжова Л.Л., Каневская Р.Д. Подходы к идентификации параметров разномасштабной модели притока к скважинам в нефтегазовом пласте с подошвенной водой // Вестн. Башкир. ун-та. – 2022. – Т. 27, № 3. – С. 553–558. – DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2022.3.11
5. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация: пер. с англ. В.Ю. Лебедева под ред. А. Петрова. – М.: Мир, 1985. – 509 с.
6. Лопатин А.С. Метод отжига // Стохастическая оптимизация в информатике. – 2005. – Т. 1. – С. 133–149.
7. Обратные задачи по идентификации параметров пласта (задачи history matching) / Э.С. Закиров, С.Н. Закиров, И.М. Индрупский, Д.П. Аникеев // Актуальные проблемы нефти и газа. – 2018. – № 2(21). – С. 27. – DOI: 10.29222/ipng.2078-5712.2018-21.art27
8. Oliver D.S., Reynolds A.C., Liu Ning. Inverse Theory for Petroleum Reservoir Characterization and History Matching. – Cambridge: Cambridge University Press, 2008. – 394 p. – DOI: 10.1017/CBO9780511535642
9. Управление разработкой нефтяных месторождений / Я.М. Берщанский, В.Н. Кулибанов, М.В. Мееров, О.Ю. Першин; под ред. М.В. Меерова. – М.: Недра, 1983. – 309 с.
10. Yang P.-H., Watson A.T. Automatic History Matching with Variable-Metric Methods // SPE Reservoir Engineering. – 1988. – Vol. 3, Issue 03. – P. 995–1001. – DOI: 10.2118/16977-PA
11. Vadicharla G., Sharma P. Optimization Techniques for History Matching and Production Forecasting // Int. J. of Recent Technology and Engineering (IJRTE). – 2019. – Vol. 8, Issue 4. – P. 106–116. – DOI: 10.35940/ijrte.C6287.118419
12. Ne-Zheng Sun. Inverse Problems in groundwater modeling. – Springer Science + Business Media Dordrecht, 1999. – XIV, 338 p. – (Theory and Applications of Transport in Porous Media (TATP, vol. 6)). – DOI: 10.1007/978-94-017-1970-4
13. Любимова О.В., Закиров Э.С. Обратные задачи подземной гидродинамики с уточнением пространственного распределения фаций // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2024. – № 2(607). – С. 48–55.
14. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. – 2-е изд. – М.: Наука, 1979. – 285 с.
15. Каневская Р.Д. Математическое моделирование гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов. – М.-Ижевск: Ин-т компьютер. исслед., 2002. – 140 с.
16. Подземная гидромеханика: учеб. для вузов / К.С. Басниев, Н.М. Дмитриев, Р.Д. Каневская, В.М. Максимов. – М.-Ижевск: Ин-т компьютер. исслед., 2005. – 496 с.
17. Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования / пер. с англ. Н.М. Митрофановой [и др.]; под ред. А.А. Первозванского. – М.: Наука, 1965. – 458 с.
18. Калихман И.Л., Войтенко М.А. Динамическое программирование в примерах и задачах: учеб. пособие. – М.: Высшая шк., 1979. – 125 с.