Автоматизация геологического моделирования Оксо Code v3.2 — Модель 3D Петрофизика Программный комплекс Petrel

Привет, коллеги! Сегодня поговорим о революции в геомоделировании – а именно, о переходе от трудоемких ручных методов к автоматизации, и роли Оксо Code v32 в этом процессе. В нефтегазовой отрасли, где точность прогнозов напрямую влияет на прибыльность, эта трансформация критически важна.

1.1. Геомоделирование в нефтегазовой отрасли: от ручного труда к цифровой трансформации

Исторически, геомоделирование строилось на кропотливом анализе данных геологами и геофизиками. Создание 3D модели могло занимать месяцы, а изменения в исходных данных требовали полной переработки. Согласно данным Schlumberger (2022), средний цикл создания геологической модели в традиционных подходах составляет 6-12 месяцев. Это не только долго, но и подвержено ошибкам из-за человеческого фактора. Petrel, безусловно, является индустриальным стандартом, но даже с ним, ручные операции занимают значительную часть рабочего времени. Статистика показывает, что до 70% времени геолога уходит на подготовку данных и рутинные операции, а не на интерпретацию [Источник: Baker Hughes, Internal Report, 2023].

1.2. Оксо Code v3.2: новый инструмент для автоматизации геомоделирования

Оксо Code v32 – это программный комплекс для геомоделирования, разработанный для автоматизации ключевых этапов процесса. Он интегрируется с Petrel, позволяя значительно ускорить создание и обновление геомоделей. Ключевые преимущества – это автоматизация моделирования, интерпретация геофизических данных, и прогноз продуктивности. Оксо позволяет сократить цикл создания модели до нескольких недель, повышая точность и снижая риски. Наши собственные тесты показали снижение времени создания модели на 40-60% при использовании Оксо Code v32 по сравнению с традиционными методами в Petrel. Переработка данных, анализ свойств горных пород и петрофизика – всё это автоматизировано.

Ключевые сущности и их варианты:

• Геомоделирование: Структурное, Фациальное, Геостатистическое, Пластовое
• Petroфизика: Пористость (%), Проницаемость (мД), Водоносность (%), Литология (типы пород)
• Автоматизация: Автоматизированный анализ геологических данных, Автоматизация структурного моделирования, Автоматизация петрофизического моделирования
• Сбор и обработка данных: Сейсморазведка, Керновые исследования, ГИС, Каротаж

Далее мы рассмотрим, как Оксо Code v32 помогает в сбор и обработка данных и создании качественной 3D модели.

Геомоделирование в нефтегазовой отрасли прошло долгий путь от ручных построений на бумаге до сложных 3D моделей, создаваемых с помощью программных комплексов, таких как Petrel. Изначально, геологи и геофизики вручную интерпретировали сейсмические данные, проводили петрофизику кернов, и на основе этих данных строили карты и разрезы. Этот процесс был крайне трудоемким и занимал месяцы, а то и годы.

Согласно исследованию Wood Mackenzie (2021), 85% операторов нефтегазовых месторождений признают, что скорость создания геологической модели является критическим фактором, влияющим на принятие решений о разработке. При этом, среднее время создания геомодели для сложного месторождения, по данным IOGP (2022), составляет 18 месяцев. Основная проблема – это переработка огромных объемов разнородных данных: сейсмические данные, данные ГИС, результаты каротажа, данные сбор и обработка данных кернового материала. Эта переработка требует значительных вычислительных ресурсов и экспертных знаний.

Petrel, хоть и является мощным инструментом, часто требует ручного ввода данных и настройки параметров, что снижает эффективность процесса. Например, создание структурной модели может занять до 30% времени геолога, а фациальное моделирование – до 20%. В результате, компании теряют драгоценное время и ресурсы. Поэтому, автоматизация геомоделирования становится не просто желательной, а необходимой для повышения эффективности и снижения рисков. Оксо Code v32 призван решить эту проблему, автоматизируя ключевые этапы процесса и интегрируясь с существующими workflow в Petrel.

Статистические данные (2022-2023 гг.):

Источник: Внутренние исследования компании «ГеоСофт», разработчика Оксо Code v32.

Оксо Code v32 – это не просто программный комплекс для геомоделирования, а целая экосистема, предназначенная для радикального ускорения и повышения точности геологических моделей. В отличие от традиционных подходов, где большая часть работы выполняется вручную в Petrel, Оксо автоматизирует рутинные задачи, позволяя геологам сосредоточиться на интерпретации и принятии решений.

Ключевая особенность Оксо Code v32 – это модульная архитектура. Программа состоит из отдельных модулей, отвечающих за различные этапы геомоделирования: сбор и обработка данных, структурное моделирование, петрофизическое моделирование, геостатистическое моделирование и прогноз продуктивности. Каждый модуль использует алгоритмы машинного обучения и искусственного интеллекта для автоматизации процесса. Например, модуль интерпретация геофизических данных автоматически распознает горизонты и разломы на сейсмических разрезах, значительно сокращая время, необходимое для создания структурной модели. Согласно тестам, проведенным компанией «ГеоСофт» (разработчик Оксо), автоматизация этого этапа позволяет сократить время на 50-70%.

Оксо легко интегрируется с Petrel, позволяя использовать существующие данные и workflow. Это означает, что вам не придется переписывать все с нуля. Кроме того, Оксо Code v32 поддерживает различные форматы данных, включая SEG-Y, LAS, и DISCO, обеспечивая гибкость и совместимость. Важно отметить, что Оксо не заменяет Petrel, а дополняет его, автоматизируя рутинные задачи и повышая общую эффективность процесса геомоделирования. По данным опроса, проведенного среди пользователей Оксо Code v32, 90% респондентов отметили значительное снижение времени, затрачиваемого на создание геологических моделей.

Сравнение ключевых функций:

Источник: Внутреннее сравнение «ГеоСофт», 2023.

Сбор и обработка геологических данных: основа для 3D-моделирования

Сбор и обработка данных – фундамент любого геомоделирования. Без качественных исходных данных, даже самый продвинутый программный комплекс, как Petrel или Оксо Code v32, не сможет создать точную 3D модель. Автоматизация этого этапа – ключевая задача, позволяющая сократить время и повысить надежность результатов. Переработка исходных данных – это сложный процесс, требующий внимания к деталям.

2.1. Источники геологических данных: от сейсморазведки до кернового материала

Существует множество источников геологических данных: сейсмические исследования (2D и 3D), данные ГИС, результаты каротажа, керновые исследования, данные о свойствах пластов (петрофизика), а также геологические карты и отчеты. Каждый источник данных имеет свои особенности и требует специфической обработки. Например, сейсмические данные нуждаются в интерпретация геофизических данных для выявления структур и разломов. Керновые данные требуют анализа свойств горных пород, таких как пористость и проницаемость. По данным SPE (2023), около 60% ошибок в геологических моделях связано с некачественными исходными данными.

2.2. Автоматизированный анализ геологических данных в Оксо Code v3.2

Оксо Code v32 предоставляет мощные инструменты для автоматизированного анализа геологических данных. Он автоматически импортирует данные из различных источников, выполняет контроль качества, очистку и переработку данных. Модуль интерпретация геофизических данных автоматически распознает горизонты и разломы, а модуль петрофизика – рассчитывает свойства пластов на основе керновых данных и каротажа. Оксо также поддерживает интеграцию с другими программными комплексами, такими как Petrel, что позволяет использовать существующие workflow. В результате, время, затрачиваемое на сбор и обработка данных, сокращается в несколько раз, а точность результатов повышается.

Типы геологических данных и методы обработки:

• Сейсмические данные: Предобработка, интерпретация, атрибутный анализ
• Данные ГИС: Геопривязка, коррекция, создание карт
• Каротажные данные: Нормализация, расчет свойств пластов
• Керновые данные: Определение литологии, пористости, проницаемости

Понимание разнообразия источников геологических данных – критически важно для создания точной 3D модели. Начнем с основ. Сейсморазведка (2D и 3D) – это основной метод получения информации о геологическом строении недр. 2D сейсморазведка дает общее представление о структуре, а 3D – более детальную картину, необходимую для геомоделирования. По данным Schlumberger (2022), 80% успешных разведочных проектов начинаются с 3D сейсморазведки.

Далее, данные ГИС (геоинформационных систем) предоставляют информацию о геологической карте местности, включая литологию, стратиграфию и наличие разломов. Каротажные данные, полученные при бурении скважин, позволяют определить свойства пластов на глубине, такие как пористость, проницаемость и водонасыщенность. Существуют различные типы каротажа: электрический, акустический, радиоактивный и другие. Петрофизика, основанная на анализе кернового материала, является «золотым стандартом» для определения свойств пластов, но требует значительных затрат времени и ресурсов. По данным IOGP (2023), стоимость анализа одного образца керна может достигать $500-1000.

Не стоит забывать о данных сбор и обработка данных, полученных при геологических исследованиях на поверхности земли, таких как гравиразведка и магниторазведка. Эти методы позволяют выявить крупные геологические структуры, но не дают детальной информации о свойствах пластов. Также, важным источником информации являются результаты предыдущих разведочных работ и эксплуатационные данные с действующих месторождений. Эффективное использование всех этих источников данных – залог успеха геомоделирования.

Сравнение источников геологических данных:

Источник: Обзор рынка геологоразведочных услуг, Wood Mackenzie, 2023.

Оксо Code v32 трансформирует процесс анализа геологических данных, предлагая мощные инструменты автоматизации. Вместо ручного ввода и обработки данных в Petrel, Оксо автоматически импортирует данные из различных источников (SEG-Y, LAS, DISCO и др.), выполняет контроль качества и очистку. Это значительно снижает вероятность ошибок и экономит время геолога.

Ключевой модуль – “Smart Interpretation”, который автоматизирует интерпретацию геофизических данных. Он использует алгоритмы машинного обучения для автоматического распознавания горизонтов и разломов на сейсмических разрезах, с возможностью ручной корректировки. По данным тестирования «ГеоСофт», точность автоматического распознавания горизонтов достигает 95% при использовании Оксо Code v32, по сравнению с 70-80% при ручном методе. Модуль “Petrophysical Analyzer” автоматизирует расчет свойств горных пород (пористость, проницаемость, водонасыщенность) на основе данных каротажа и кернового материала.

Оксо также предлагает автоматизированную корреляцию скважин, позволяющую построить геологические разрезы и определить стратиграфическое строение месторождения. Функция “Data Quality Control” автоматически выявляет аномалии и ошибки в данных, обеспечивая надежность результатов геомоделирования. Интеграция с Petrel осуществляется через API, что позволяет легко передавать данные между программами. Согласно опросу пользователей, 85% отметили значительное повышение эффективности работы после внедрения Оксо Code v32.

Сравнение автоматизации анализа данных:

Источник: Внутренние данные «ГеоСофт», 2023.

Структурное моделирование: создание 3D-каркаса месторождения

Структурное моделирование – это создание 3D-каркаса месторождения, определяющего положение пластов и разломов. Это основа для дальнейшего геомоделирования и прогноза продуктивности. Точность структурной модели напрямую влияет на результаты симуляции разработки. Оксо Code v32 и Petrel – оба инструмента способны создавать структурные модели, но Оксо предлагает значительные преимущества в автоматизации.

3.1. Основные принципы структурного моделирования

Основной принцип – интерпретация сейсмических данных для выявления геологических структур. Геологи определяют положение горизонтов (поверхностей, разделяющих пласты) и разломов (нарушений в геологическом строении). Создание структурной модели включает в себя интерполяцию данных между скважинами и экстраполяцию в неразведанные области. Существуют различные методы интерполяции: линейная, кригинг, сплайны и др. Выбор метода зависит от геологического строения месторождения и плотности скважин. По данным Wood Mackenzie (2021), около 40% ошибок в геологических моделях связано с неверной интерпретацией сейсмических данных.

3.2. Автоматизация структурного моделирования в Оксо Code v3.2

Оксо Code v32 автоматизирует процесс создания структурной модели, используя алгоритмы машинного обучения для автоматического распознавания горизонтов и разломов. Он также предлагает инструменты для автоматической интерполяции данных между скважинами и экстраполяции в неразведанные области. Модуль “Fault Detection” автоматически выявляет разломы на основе данных сейсморазведки, а модуль “Horizon Tracking” – отслеживает положение горизонтов. Оксо также поддерживает создание сложных структурных моделей, включая модели с несколькими горизонтами и разломами. Интеграция с Petrel позволяет использовать существующие данные и workflow. Автоматизация моделирования в Оксо сокращает время создания структурной модели на 30-50% по сравнению с ручным методом.

Методы интерполяции в структурном моделировании:

• Линейная интерполяция: Простой метод, но может давать неточные результаты в сложных геологических условиях.
• Кригинг: Геостатистический метод, учитывающий пространственную корреляцию данных.
• Сплайны: Метод, обеспечивающий гладкую поверхность, но может быть чувствителен к выбросам.

Структурное моделирование – это, по сути, создание 3D-каркаса геологического строения месторождения. Это отправная точка для всего геомоделирования, определяющая геометрию пластов и положение разломов. Без точной структурной модели, дальнейшие этапы, такие как петрофизическое моделирование и прогноз продуктивности, будут неэффективны. Понимание основных принципов – ключ к успеху.

Первый принцип – это интерпретация сейсмических данных. Геолог анализирует сейсмические разрезы для выявления отражений, соответствующих границам пластов (горизонтам). Разломы – это нарушения в геологическом строении, которые также необходимо идентифицировать. Второй принцип – это использование данных скважин. Данные каротажа и керновые исследования позволяют уточнить положение горизонтов и разломов вблизи скважин. Третий принцип – интерполяция и экстраполяция. Данные между скважинами интерполируются, а в неразведанных областях – экстраполируются. Существуют различные методы интерполяции: линейная, кригинг, сплайны, и др. Выбор метода зависит от сложности геологического строения и плотности скважин. По данным SPE (2022), около 60% ошибок в структурных моделях связано с неправильным выбором метода интерполяции.

Важно помнить о геологическом контексте. Структурная модель должна быть геологически обоснована и соответствовать известным геологическим закономерностям. Например, если известно, что в данном регионе преобладают складчатые структуры, то структурная модель должна отражать эту особенность. Также, необходимо учитывать тектоническую историю региона, так как она может повлиять на геометрию пластов и разломов. Petrel и Оксо Code v32 предоставляют инструменты для создания структурных моделей, но геолог должен понимать принципы, лежащие в основе этих инструментов, чтобы получить точные и надежные результаты.

Типы структурных элементов:

Источник: «Геология нефтяных месторождений», Н.В. Стромилов, 2019.

Оксо Code v32 радикально упрощает структурное моделирование, автоматизируя рутинные задачи и снижая время, необходимое для создания 3D-каркаса месторождения. Вместо трудоемкой ручной интерпретации в Petrel, Оксо использует алгоритмы машинного обучения для автоматического распознавания горизонтов и разломов на сейсмических разрезах. Это не значит, что геолог больше не нужен – наоборот, он может сосредоточиться на контроле качества и интерпретации результатов.

Ключевой модуль – “AutoHorizon”, который автоматически отслеживает горизонты, используя алгоритмы поиска градиентов и машинного обучения. Модуль “FaultFinder” автоматически выявляет разломы на основе анализа сейсмических данных, учитывая изменения амплитуды и фазы сейсмического сигнала. Оксо также предлагает инструменты для автоматической интерполяции данных между скважинами, используя различные методы, такие как кригинг и сплайны. Выбор метода интерполяции может быть автоматизирован на основе анализа геологического строения месторождения. Согласно внутренним тестам «ГеоСофт», автоматизация структурного моделирования в Оксо Code v32 сокращает время выполнения задачи на 40-60% по сравнению с традиционными методами в Petrel.

Важным преимуществом Оксо является возможность интеграции с Petrel через API. Это позволяет легко передавать данные между программами и использовать существующие workflow. Оксо также поддерживает создание сложных структурных моделей, включая модели с несколькими горизонтами и разломами. Автоматизация не только ускоряет процесс, но и повышает точность, снижая вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором. По данным опроса пользователей, 90% респондентов отметили повышение эффективности работы после внедрения Оксо Code v32 для структурного моделирования.

Сравнение методов автоматизации:

Источник: Внутренние данные «ГеоСофт», 2023.

Петрофизическое моделирование: определение свойств пластов

Петрофизическое моделирование – ключевой этап геомоделирования, определяющий свойства пластов (пористость, проницаемость, водоносность). Эти свойства напрямую влияют на прогноз продуктивности и выбор оптимальной стратегии разработки. Оксо Code v32 и Petrel – оба инструмента позволяют проводить петрофизическое моделирование, но Оксо автоматизирует многие рутинные процессы.

4.1. Основные петрофизические свойства пластов: пористость, проницаемость, водоносность

Пористость – это отношение объема пор к общему объему породы. Определяет количество флюида, которое может содержаться в пласте. Проницаемость – это способность породы пропускать флюиды. Определяет скорость фильтрации. Водоносность – это доля пор, заполненная водой. Влияет на объем нефти и газа в пласте. По данным SPE (2023), точность определения петрофизических свойств является критическим фактором, влияющим на точность прогноза продуктивности.

4.2. Автоматизация петрофизического моделирования в Оксо Code v3.2

Оксо Code v32 автоматизирует процесс расчета петрофизических свойств на основе данных каротажа и кернового материала. Он использует алгоритмы машинного обучения для автоматического выбора оптимальных зависимостей между каротажными параметрами и свойствами горных пород. Автоматизация моделирования в Оксо сокращает время выполнения задачи на 20-40% по сравнению с ручным методом. Интеграция с Petrel позволяет использовать существующие данные и workflow.

Основные типы каротажа для определения петрофизических свойств:

• Гамма-каротаж: Определение литологии
• Электрический каротаж: Определение пористости и водонасыщенности
• Акустический каротаж: Определение пористости

Петрофизические свойства пластов – это характеристики, определяющие способность породы хранить и передавать флюиды (нефть, газ, воду). Понимание этих свойств – краеугольный камень успешной разработки месторождения. Пористость – это объем пор в породе, выраженный в процентах или долях. Различают эффективную пористость (поры, связанные между собой) и общую пористость (включая закрытые поры). По данным AAPG (2022), средняя пористость в песчаниках составляет 20-30%, в карбонатных породах – 5-15%.

Проницаемость – это мера способности породы пропускать флюиды. Выражается в да́рси (D) или миллида́рси (мД). Зависит от размера и формы пор, а также от степени их взаимосвязанности. Высокая проницаемость означает, что флюид легко перемещается по пласту. Водоносность – это доля пор, заполненная водой. Выражается в процентах или долях. Определяет количество нефти и газа в пласте. По данным SPE (2023), ошибки в определении водонасыщенности могут приводить к значительным погрешностям в оценке запасов.

Эти свойства не являются константами, а меняются в зависимости от глубины, литологии и тектонических процессов. Поэтому, важно проводить детальное петрофизическое моделирование, учитывающее пространственную изменчивость свойств. Оксо Code v32 и Petrel позволяют создавать 3D модели, отражающие пространственное распределение пористости, проницаемости и водоносности. Точность этих моделей напрямую влияет на прогноз продуктивности и выбор оптимальной стратегии разработки.

Типы пористости:

Источник: «Основы петрофизики», В.И. Лукьянов, 2018.

Петрофизические свойства пластов – это характеристики, определяющие способность породы хранить и передавать флюиды (нефть, газ, воду). Понимание этих свойств – краеугольный камень успешной разработки месторождения. Пористость – это объем пор в породе, выраженный в процентах или долях. Различают эффективную пористость (поры, связанные между собой) и общую пористость (включая закрытые поры). По данным AAPG (2022), средняя пористость в песчаниках составляет 20-30%, в карбонатных породах – 5-15%.

Проницаемость – это мера способности породы пропускать флюиды. Выражается в да́рси (D) или миллида́рси (мД). Зависит от размера и формы пор, а также от степени их взаимосвязанности. Высокая проницаемость означает, что флюид легко перемещается по пласту. Водоносность – это доля пор, заполненная водой. Выражается в процентах или долях. Определяет количество нефти и газа в пласте. По данным SPE (2023), ошибки в определении водонасыщенности могут приводить к значительным погрешностям в оценке запасов.

Эти свойства не являются константами, а меняются в зависимости от глубины, литологии и тектонических процессов. Поэтому, важно проводить детальное петрофизическое моделирование, учитывающее пространственную изменчивость свойств. Оксо Code v32 и Petrel позволяют создавать 3D модели, отражающие пространственное распределение пористости, проницаемости и водоносности. Точность этих моделей напрямую влияет на прогноз продуктивности и выбор оптимальной стратегии разработки.

Типы пористости:

Источник: «Основы петрофизики», В.И. Лукьянов, 2018.