Оптимизация расстановки скважин при разработке нефтяных месторождений

Автор: Анна Игоревна Андреева

Организация: НИИ Механики МГУ

При разработке нефтяных месторождений часто необходимо определять параметры подземных пластов по измеряемым параметрам в скважинах и оптимизировать саму разработку месторождений. Для этого необходимо решать, в частности, обратные задачи, позволяющие найти неизвестные параметры гидродинамических моделей пластов при помощи их калибровки (адаптации) к наблюдаемым данным. Рассмотрим эту проблему на примере двух задач: 1) определение проницаемости пласта по забойному давлению и измерению расхода нефти через скважины и 2) определение оптимальной расстановки скважин, позволяющей максимизировать добычу нефти в течение заданного интервала времени.

Эффективность предлагаемого метода оценивается на примере трехмерной синтетической модели нефтяного месторождения – пласта, состоящего из 3-х более тонких пропластков, которые могут быть насыщенны водой и нефтью. На этом месторождении установлены 6 добывающих скважин. Данная гидродинамическая модель пласта (модель 0) построена в момент времени t=0 лет, в течение 10 лет велась разработка месторождения (рис.). В момент времени t=10 лет (настоящее время) замечено, что данные наблюдений не совпадают с данными модели 0. С помощью метода оптимизации была проведена корректировка модели (модель 1) – уточнения значений проницаемостей пластов. Для увеличения добычи нефти в течение последующих 10 лет, используя скорректированную модель 1, расставляются 3 нагнетающие скважины оптимальным образом так, чтобы добыча была максимальной. Таким образом, была увеличена добыча нефти на 7% по сравнению с тем, если бы разработка велась бы все 20 лет без нагнетающих скважин.