В статье рассмотрена новая концепция многоуровневого математического моделирования как основа системы поддержки принятия решений по разработке нефтяных залежей на поздней стадии. Мотивация для создания новой концепции – колоссальная неопределенность объекта моделирования (нефтяного пласта). Проанализированы разнообразные причины, обусловливающие такую неопределенность, в частности, неоднозначность процедуры ремасштабирования и численные эффекты при решении уравнений многофазной фильтрации в пласте. Предлагаемая концепция многоуровневого моделирования состоит из двух этапов: многомасштабного моделирования (моделирование вложенных объектов разного масштаба: фрагмент керна – керн – прискважинная окрестность - пласт) и иерархического моделирования (моделирование пласта с использованием моделей различной сложности). При этом используется принцип моделей оптимальной сложности. Обоснована схема многоуровневого моделирования, реализация которой должна позволить нивелировать проблему колоссальной неопределенности и принимать оперативные решения по разработке месторождений. Такая схема предполагает построение трехмерной гидродинамической модели (как вершины иерархии моделей) на основе метода конечных элементов, исключающих ее тотальную зависимость от геологической модели, численные эффекты и проблему ремасштабирования. Предложенная концепция использована в разработанной архитектуре системы принятия решений, по отношению к которой сформулированы пять требований: 1) учет особенностей подхода к математическому моделированию; 2) возможность доступа лицу, принимающему решение, к своему уровню пространственно-временной иерархии управленческих решений; 3) возможность использования разнообразных подходов к работе с информацией (в частности, прецедентного подхода); 4) учет поверхностного обустройства месторождения; 5) учет итерационного процесса бизнес-планирования на основе экономической модели. Отмечено, что для создания интегрированной модели целесообразно использовать онтологическую базу знаний.
Список литературы
1. Проблематика оценки взаимовлияния добывающих и нагнетательных скважин на основе математического моделирования / С.В. Степанов, С.В. Соколов, А.А. Ручкин [и др.] // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2018. – Т. 4. – № 3. – С. 146-164. – https://doi.org/10.21684/2411-7978-2018-4-3-146-164
2. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Численные методы решения обратных задач математической физики. – М.: Едиториал УРСС, 2004. – 480 с.
3. Гладков Е.А. Геологическое и гидродинамическое моделирование месторождений нефти и газа. – Томск: Изд-во Томского политехнического ун-та, 2012. – 99 с.
4. The design of high-viscosity oil reservoir model based on the inverse problem solution / M.G. Persova, Yu.G. Soloveichik, D.V. Vagin [et al.] // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2021. – V. 199. – Article No. 108245. – https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.108245
5. A method of FE modeling multiphase compressible flow in hydrocarbon reservoirs / Yu.G. Soloveichik, M.G. Persova, A.M. Grif [et al.] // Computer methods in applied mechanics and engineering. – 2022. – V. 390. – Article No. 114468. – https://doi.org/10.1016/j.cma.2021.114468
6. Детальное изучение литолого-петрофизических свойств текстурно-неоднородных терригенных коллекторов Западной Сибири / А.В. Акиньшин, Д.Б. Родивилов, В.М. Яценко [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2023. – № 6. – C. 16-19. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2023-6-16-19
7. Беляков Е.О. Петрофизическое моделирование фильтрационно-емкостных свойств нефтеносных коллекторов в концепции связанности порового пространства (на примере традиционных терригенных коллекторов Западной Сибири). – М. – Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2021. – 288 с.
8. Кадет В.В., Хургин Я.И. Современные вероятностные подходы при решении задач микро- и макроуровня в нефтегазовой отрасли. – М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2006. – 240 с.
9. Еремин Н.А. Моделирование месторождений углеводородов методами нечеткой логики. – М.: Наука, 1994. – 462 с.
10. Алтунин А.Е., Семухин М.В., Степанов С.В. Использование метода материального баланса и теории нечетких множеств для решения задачи разделения добычи при одновременной разработке нескольких пластов // Нефтяное хозяйство. – 2012. – № 5. – С. 56-60.
11. Галиуллин М.М., Зимин П.В., Васильев В.В. Методика выбора скважин-кандидатов для интенсификации добычи с использованием аппарата нечеткой логики // Нефтяное хозяйство. – 2011. – № 6. – С. 120-123.
12. Степанов С.В., Аржиловский А.В. О повышении качества математического моделирования при решении задач сопровождения разработки нефтяных месторождений // Нефтяное хозяйство. – 2023. – № 4. – С. 56-60. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2023-4-56-60
13. Использование энтропийного моделирования для анализа эффективности системы заводнения / С.В. Степанов, А.Н. Тырсин, А.А. Ручкин, Т.А. Поспелова // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 6. – С. 62-67. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-6-62-67
14. Сопровождение разработки нефтяных месторождений с использованием моделей CRM / C.В. Степанов, А.Д. Бекман, А.А. Ручкин, Т.А. Поспелова. – Тюмень: ИПЦ «Экспресс», 2021. – 300 с.
15. Бекман А.Д., Зеленин Д.В. Использование расширенной CRMP-модели для картирования пластового давления // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2021. – Т. 7. – № 4 (28). – С. 163-180. – https://doi.org/10.21684/2411-7978-2021-7-4-163-180
16. Создание отечественного термогидросимулятора – необходимый этап освоения нетрадиционных залежей углеводородов России / В.Б. Бетелин, В.А. Юдин, И.В. Афанаскин [и др.]. – М.: ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, 2015. – 206 с.
17. Башлыков А.А. Применение методов теории прецедентов в системах поддержки принятия решений при управлении трубопроводными системами // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2016. – № 1. – С. 23-32.
18. Глухих И.Н., Пьянков В.Н., Заболотнов А.Р. Ситуационные модели в корпоративных базах знаний геолого-технологических мероприятий // Нефтяное хозяйство. – 2002. – № 6. – С. 45-48.
19. Онтологический подход к построению систем интеллектуальной поддержки нефтегазового инжиниринга / М.М. Хасанов, И.Н. Глухих, Т.Г. Шевелев [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2022. – № 12. – С. 7-13. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2022-12-7-13
