Terjemahan Jurnal 2.docx

Abstrak Model geologi adaptif berbeda dari model deterministik karena memperhitungkan ketidakpastian data awal, memiliki tingkat kerincian yang sesuai dengan tingkat akurasi informasi geologi, dan mereproduksi keteraturan utama dari struktur minyak. dan objek gas yang dipertimbangkan terutama untuk tujuan memprediksi geologinya di zona yang belum berkembang. Pada tahap pertama, model geologi adaptif dari lapisan-lapisan terpisah yang diidentifikasi oleh hasil korelasi terperinci dari objek yang dipertimbangkan dibangun secara terpisah satu sama lain, dan kemudian model lapisan tunggal diringkas menjadi model geologi adaptif multilayer dari objek tersebut sebagai seluruh. Dengan pendekatan adaptif, metode tradisional interpolasi data geologi dan produksi tidak diterapkan. Dasar pemodelan geologi adaptif adalah data seismik. Intinya adalah bahwa vektor data seismik tersedia baik di sumur maupun pada titik-titik jarak antar lubang, sehingga setiap parameter geologis dapat dihitung dari vektor ini menggunakan fungsi logika fuzzy khusus. Pada saat yang sama, fungsi tersebut tidak dapat sama untuk seluruh poligon model, sehingga dikembangkanlah apa yang disebut fuzzy-grid. Kotak dengan sel besar, yang berisi fungsi logika fuzzy lokal. Karena fungsi fuzzy-logis dibentuk berdasarkan informasi geologi dan produksi dari objek yang dipertimbangkan, mereka dapat berbeda secara substansial untuk objek lain. Dengan demikian, alat matematika dari model geologi secara otomatis memodifikasi data awal tertentu, dan oleh karena itu disebut adaptif. Parameter yang dihitung dari sel model geologi adaptif yang dilalui sumur tidak selalu sama dengan data sumur aktual. Alasannya adalah bahwa parameter ini dihitung menggunakan fungsi di mana data awal sumur tetangga berpartisipasi. Penyimpangan hasil yang dihitung dari data aktual mencirikan tingkat "cacat" informasi geologi dan produksi. Dengan demikian, model geologi adaptif dibandingkan dengan yang deterministik memberikan hasil yang lebih bermakna baik tentang struktur geologis objek yang dipertimbangkan dan tingkat keandalan representasi.

Pendahuluan Pengembangan model geologi adalah tugas yang paling tidak diformalkan dalam proses pemodelan geologi dan hidrodinamik dari objek minyak dan gas. Di satu sisi, ini mengikuti dari tingginya tingkat ketidakpastian pengetahuan yang tersedia tentang geometri objek yang dipertimbangkan, yang terletak pada kedalaman beberapa kilometer dan sebagian besar tidak tersedia untuk pengukuran langsung. Hal ini diperlukan untuk menangani data tidak langsung seperti radioaktivitas, resistensi atau kecepatan gelombang akustik dan sudah dengan mereka dengan bantuan fungsi empiris untuk mengembalikan karakteristik objek yang dipertimbangkan. Namun, metode tidak langsung selalu jauh kurang akurat daripada pengukuran langsung. Di sisi lain, pengembangan model geologi didasarkan pada pengalaman bertahun-tahun sebagai ahli geologi di era prakomputer. Program perangkat lunak tradisional untuk pemodelan geologi seperti Petrel atau IRAP RMS ditujukan untuk mereproduksi jenis pekerjaan ini. Sehubungan dengan ini, program-program tersebut membutuhkan partisipasi aktif dari seorang ahli geologi dalam proses pemodelan komputer dan memberinya banyak kesempatan untuk mempengaruhi proses ini. Pada kenyataannya, program perangkat lunak tradisional hanyalah instrumen untuk otomatisasi pekerjaan geologis dan oleh karena itu hasil pengembangannya sangat bergantung pada pengalaman dan pengetahuannya tentang struktur geologis objek yang dipertimbangkan. Konsep pemodelan adaptif terletak pada kenyataan bahwa pengembangan komputer dari model geologis objek minyak dan gas tidak boleh mereproduksi karya seorang ahli geologi, karena ia, pertama-tama, bergantung pada intuisinya, dan metode matematika dari program komputer tergantung pada data awal, yang pada dasarnya adalah statistik. Misalnya, seorang ahli geologi dapat menggambar garis penipisan reservoir berdasarkan satu atau dua sumur di seluruh poligon model, tetapi informasi ini tidak akan cukup untuk komputer. Idealnya, komputer perlu memiliki banyak sumur di area dengan ketebalan reservoir yang tidak nol, dan di area lain dengan ketebalan nol. Kemudian komputer dapat menggambar garis penipisan reservoir. Namun, ini tidak pernah terjadi dalam praktik, karena

tidak ada yang mengebor sumur di zona tidak adanya reservoir. Oleh karena itu, dalam hal menggunakan program perangkat lunak tradisional, seorang ahli geologi melakukan garis penipisan reservoir secara manual berdasarkan pada asumsinya dan menambahkannya sebagai data input. Namun demikian, ini bukan metode

komputer,

karena

model

geologi

yang

dikembangkan

hanya

menggambarkan pandangan intuitif seorang ahli geologi. Dari posisi pendekatan adaptif, teknik seperti itu harus dihindari. Tentukan area tidak adanya reservoir yang diperlukan berdasarkan lokasi sumur yang dibor. Jika diasumsikan bahwa zona seperti itu tetap tidak berkembang, batasnya ditarik sepanjang zona yang dibor. Ada kemungkinan bahwa di beberapa tempat, reservoir masih ada di zona di mana model menunjukkan ketidakhadirannya, tetapi ini sudah merupakan masalah ketidakpastian yang melekat dalam model apa pun. Sebagai aturan, model geologi dibangun untuk memprediksi sifat-sifat objek yang dipertimbangkan dalam zona yang belum berkembang. Jika model geologi disiapkan untuk perhitungan hidrodinamik, hanya zona yang dibor dari objek yang dipertimbangkan, di mana sumur produksi berada, yang penting. Dalam hal ini, tujuan pemodelan bukan untuk mereproduksi struktur objek yang dipertimbangkan, tetapi untuk menciptakan dasar geologi untuk prediksi hidrodinamik. Satu hal adalah model geologi sebagai dasar untuk pencarian dan eksplorasi, yang lain adalah untuk menganalisis dan memperkirakan proses pengembangan waduk. Model geologi yang dibangun dalam program perangkat lunak tradisional secara inheren deterministik, karena set parameter di setiap selnya ditentukan secara tepat oleh angka-angka tertentu. Tidak ada kontradiksi di dalamnya, karena dalam sel-sel yang dilewatkan oleh sumur, parameter model selalu sesuai dengan parameter sumur. Namun, ini bukan dalam model adaptif, yang parameternya mungkin tidak sesuai dengan parameter sumur. Sebagai contoh, sikap absolut dari puncak reservoir dalam sel mungkin berbeda dari sikap yang sama di sumur yang melewati sel ini, dengan 5 hingga 10 meter. Dari sudut pandang deterministik, kontradiksi semacam itu seharusnya tidak ada. Maka perlu untuk mengenali bahwa semua parameter model geologi

sudah benar. Namun, ini tidak dapat terjadi, dan oleh karena itu, dengan bantuan program perangkat lunak tradisional, model geologi multivariat diciptakan untuk menampilkan ketidakpastian pengetahuan yang ada tentang struktur geologis objek yang dipertimbangkan, ketika sejumlah nilai tertentu diambil alih-alih satu parameter, yang sekali lagi dikurangi menjadi satu angka, biasanya nilai rata-rata. Hal ini dapat diperkuat dengan dispersi, dan dalam kasus umum, dimungkinkan untuk mendapatkan varian varian model tak terbatas. Ketidakpastian yang ada dari data awal dapat ditampilkan dengan cara lain, yang memungkinkan kontradiksi antara parameter sumur dan model geologi. Perbedaan tersebut muncul karena dalam menghitung parameter sel model yang dilaluinya sumur, perlu untuk memperhitungkan pengaruh sumur tetangga. Sel itu bukan titik abstrak, tetapi memiliki dimensi spesifik dari urutan 25 hingga 50 meter, sehingga di dalamnya setiap parameter geologis dapat bervariasi. Selain itu, hingga beberapa titik di dalam sel itu sendiri, jarak dari sumur bisa melebihi 20 meter. Ini sudah sebanding dengan jarak ke sumur tetangga, yang, meskipun terletak sekitar 15 kali lebih jauh, pada jarak sekitar 300 meter, tetapi mungkin ada delapan sumur tersebut dan dampak totalnya akan lebih nyata. Ini dapat diverifikasi dengan mengecualikan sumur dari model dan menghitung parameternya dengan yang tetangga. Kemudian, secara umum, parameter model akan berbeda dari parameter sumur. Selain itu, seseorang tidak pernah dapat memastikan bahwa sebuah sumur melewati sel tertentu. Kesalahan survei lubang sumur di sumur yang menyimpang dapat mencapai 10 - 15 meter di setiap sumbu secara horizontal dan sekitar 4 - 5 meter secara vertikal. Oleh karena itu, pada prinsipnya akan salah untuk memastikan bahwa parameter model dan sumur

selalu

bertepatan

sepenuhnya.

Model

geologis

yang

adaptif

memperhitungkan dan menunjukkan ketidakpastian data awal melalui kontradiksi internalnya Menurut definisi klasik yang diberikan oleh Ashby, setiap model adaptif harus memiliki dua subsistem [1]. Yang pertama bekerja secara konstan dan menyelesaikan tugas utama, misalnya pemodelan. Yang kedua bekerja dengan impuls dan mengubah struktur yang pertama jika parameternya melampaui batas

yang ditetapkan. Dalam model geologi deterministik, algoritma interpolasi selalu konstan, hanya data input untuk algoritma ini yang berubah. Ada masalah pilihan. Seorang ahli geologi harus memilih algoritma interpolasi dari selusin yang ditawarkan oleh program komputer. Selain itu, dapat bervariasi menurut nilai batas dan dengan demikian mempengaruhi hasilnya. Kebebasan memilih ini sulit untuk dimanfaatkan, karena ada terlalu banyak pilihan untuk penghilangan, dan kriteria untuk memperkirakan hanya satu dan berkaitan dengan penampilan peta yang dikembangkan. Dalam model geologi adaptif, tidak ada algoritma interpolasi biasa yang digunakan sama sekali. Sebaliknya, banyak fungsi logika fuzzy digunakan yang menghubungkan parameter geologi model dengan parameter permukaan struktural yang dibangun oleh data seismik. Atribut seismik juga dapat digunakan. Fungsi fuzzy-logis dibentuk berdasarkan data awal dan dapat berbeda secara substansial dalam model yang berbeda. Dengan demikian, alat matematika dari sistem cocok dengan data awal, sehingga model ini disebut adaptif.

Struktur model geologi adaptif Model geologi adaptif berlapis-lapis, tetapi memiliki lapisan yang jauh lebih sedikit daripada dalam model deterministik yang dibangun dengan program komputer tradisional, di mana biasanya "memotong" lapisan tipis dengan ketebalan 0,4 m, yang kira-kira sama dengan dua kali lipat resolusi logging 0,2 m. Dalam hal ini, model deterministik dapat memuat ratusan, dan terkadang lebih dari seribu lapisan. Sebagai contoh, model geologi deterministik dari reservoir Permian-Carboniferous dari ladang Usinsk mengandung sekitar 900 lapisan, sedangkan ketebalan total reservoir melebihi 300 m [2 - 3]. Lapisan tipis "dipotong" di dalam strata dasar, dibedakan oleh hasil korelasi terperinci. Pada saat yang sama, setiap lapisan dasar dipahami sebagai satu subsistem tunggal dengan keteraturannya sendiri dan sejarah sedimentasi dan erosi paska sedimentasi. Oleh karena itu, jika ketebalan lapisan dasar berkurang di beberapa tempat, maka dua opsi dimungkinkan. Jika ketebalan berkurang karena laju sedimentasi yang lebih lambat, maka pada titik ini perlu untuk mengurangi

ketebalan lapisan tipis ke nilai kurang dari 0,4 m, dan jika diasumsikan erosi, maka perlu untuk mencubit lapisan, meninggalkan ketebalan tidak berubah. Namun, paling sering opsi harus dipilih secara sewenang-wenang. Di sisi lain, adalah wajar untuk mengasumsikan bahwa perubahan dalam ketebalan reservoir terjadi karena efek dari dua alasan pada saat yang sama, keduanya tingkat sedimentasi dan erosi yang berbeda. Oleh karena itu, ketebalan lapisan tipis harus dikurangi di suatu tempat, dan di suatu tempat lapisan ini perlu dijepit. Program perangkat lunak tradisional tidak melakukan kombinasi ini. Mereka mengubah ketebalan lapisan, atau mereka terjepit, dan pilihan yang sesuai harus ditentukan lagi oleh seorang ahli geologi secara mandiri. Jelas bahwa dengan sendirinya pemotongan lapisan tipis tidak menambah informasi tambahan ke model geologi. Di sisi lain, tidak ada jaminan bahwa lapisan dengan ketebalan 0,4 m diperpanjang di seluruh poligon model yang menghubungkan interval berkorelasi dari bagian sumur. Sebaliknya, ada keyakinan bahwa ini tidak bisa, terutama dengan ahli geologi, yang harus secara manual melakukan korelasi terperinci. Sementara itu, jika lapisan "dipotong", maka itu dianggap sebagai lapisan tunggal dan interpolasi mendapat prioritas di atasnya. Ini menimbulkan kesalahan, dan untuk memperbaikinya, beberapa interpolasi

3D

dilakukan,

yang

pada

prinsipnya

menunjukkan

bahwa

"pemotongan" lapisan tipis tidak benar. Setelah semua, untuk memastikan bahwa lapisan di mana-mana terbentuk pada saat yang sama, maka tidak akan ada gunanya menarik data interpolasi pada lapisan tetangga yang dibentuk pada waktu lain dan dalam kondisi yang berbeda. Akhirnya, dalam praktik membangun model deterministik, biasanya beralih dari umum ke khusus. Pertama, model reservoir 2D dibangun, dan kemudian karakteristik total dari model 3D disesuaikan dengan karakteristik model 2D ini. Ini hanya menunjukkan bahwa model 3D tidak memiliki nilai independen, tetapi hanyalah ilustrasi dari model 2D yang jauh lebih stabil, karena pada setiap titik karakteristiknya adalah rata-rata di atas lapisan dan bahkan jika batas-batas lapisan ini adalah ditandai dengan kesalahan 1,5 - 2 m, yang biasanya

diamati, itu tidak terlalu berpengaruh jika ketebalan lapisan jauh lebih besar dari kesalahan ini dan sekitar 5 - 10 m. Sebuah model geologi adaptif memiliki sebanyak mungkin lapisan untuk diidentifikasi berdasarkan hasil korelasi terperinci. Jelas, itu berisi informasi persis tentang struktur geologi sebagai model berlapis-tipis. Dalam model geologi adaptif, ketebalan lapisan biasanya 5 - 10 m, dan kadang-kadang mencapai 40 - 60 m. Namun, setiap lapisan dalam hal ini adalah subsistem yang seragam secara genetis dengan keteraturannya sendiri dalam pembentukan dan distribusi sub lapisan permeabel. Sejumlah kecil lapisan dikompensasi oleh jarak lateral kotak kecil - 25 m, yang memungkinkan untuk memperoleh jumlah sel yang cukup besar. Secara umum, tidak ada informasi yang cukup untuk ini, bahkan dengan mempertimbangkan data seismik, tetapi dalam kasus ini, grid mewakili ruang, dan semakin kecil ada cara yang lebih mungkin untuk memindahkan cairan di dalam ruang ini.

Korelasi terperinci dari lapisan dasar Jumlah lapisan dasar yang dapat diidentifikasi dalam proses korelasi terperinci tergantung pada fitur struktur geologi reservoir, pada seberapa banyak mengandung penanda stabil yang dapat dilacak di seluruh area. Sebagai aturan, penanda ini harus diwakili oleh batuan yang tidak permeabel. Jumlah penanda tersebut ditentukan oleh jumlah siklus sedimentasi selama pembentukan reservoir, dan kestabilannya dengan jumlah zona fasies yang berbeda di dalam area reservoir. Biasanya lebih mudah untuk mengkorelasikan reservoir batu pasir dari yang karbonat. Dalam kasus apa pun, jumlah lapisan dasar yang dapat diidentifikasi ditentukan oleh reservoir itu sendiri. Korelasi terperinci lapisan harus dilakukan secara manual, karena hanya dengan pengeluaran sumber daya dan energi dimungkinkan untuk membuat informasi baru yang akan memasuki model geologi dari luar dan dengan demikian membuatnya lebih bermakna. Input dari model adalah data yang diterima di luarnya, yaitu seismik, koordinat sumur, log sumur dan hasil interpretasinya, garis

patahan, dan penanda stratigrafi. Semakin banyak informasi pada input, semakin tinggi konten informasi model.

Menambah jumlah sublayers Setelah lapisan dasar diidentifikasi oleh hasil korelasinya yang terperinci, masing-masing dari mereka dapat dibagi menjadi beberapa sublayer tambahan dengan metode semi-otomatis berdasarkan pada asumsi bahwa jika korelasi detail utama dilakukan dengan melacak marka stratigrafi dari lapisan dasar, maka masalah korelasi rinci halus terdiri dalam pelacakan koherensi (konektivitas) lapisan dasar, yang digabungkan ke dalam sublayers tambahan. Ini penting untuk pemodelan hidrodinamik lebih lanjut. Jika sublapisan tambahan dialokasikan, maka di dalamnya lapisan upah bersih harus sedekat mungkin terhubung untuk memastikan pergerakan fluida yang stabil, dan penanda yang bertolak belakang seharusnya menghambat pergerakan fluida. Dengan demikian, sublapisan tambahan terisolasi adalah reservoir kuasi-tunggal, nyaman untuk pemodelan hidrodinamik. Metode histogram geostatistik digunakan untuk perhitungan. Penampang sumur, dikurangi menjadi sikap absolut, harus diratakan ke dasar reservoir, karena sedimentasi dimulai dari bawah, dan bagian atas sering terkikis. Dalam kasus ekstrim, bahkan dapat diratakan bagian atas, jika bagian bawah di sebagian besar sumur tidak tercapai.

Parameter parameter petrofisika Untuk efektivitas pemodelan geologi dan hidrodinamik, parameter porositas, permeabilitas, dan saturasi minyak pada kenyataannya kurang penting daripada parameter struktural lapisan dasar, khususnya distribusi sublayer gaji bersih di reservoir. Bukan karena parameter petrofisika tidak penting dengan sendirinya. Tentu saja mereka melakukannya. Namun, mereka ditentukan dari pencatatan data dengan metode penyelesaian masalah terbalik, yang tidak memiliki solusi unik. Seperti yang ditunjukkan oleh pengujian, signifikansi dari

parameter ini untuk peramalan, misalnya, tingkat minyak awal sumur baru, secara signifikan lebih rendah daripada parameter ketebalan bayar bersih.

Alat matematika pemodelan adaptif Ketika menghitung kubus dari model geologi adaptif, metode interpolasi konvensional tidak digunakan. Kubus dipulihkan sebagai fungsi dari data seismik, yang memberikan informasi tentang jarak antar sumur. Untuk ini, perlu memiliki minimal tiga (lebih disukai) peta struktural yang dibangun dari data seismik. Dari jumlah tersebut, satu tambahan dapat memperoleh tiga peta dispersi yang menggambarkan tingkat kelengkungan permukaan ini pada titik yang berbeda. Contoh peta dispersi ditunjukkan pada Gambar 2. Selain itu, dimungkinkan untuk mendapatkan dua peta ketebalan bruto antara permukaan struktural. Secara total, ini memberikan delapan parameter input, yang umumnya menggambarkan sejarah pembentukan reservoir. Permukaan struktural menunjukkan zona terendam dan terangkat. Peta ketebalan bruto menunjukkan tingkat sedimentasi, dan peta dispersi menunjukkan tingkat dislokasi lokal, yang mempengaruhi pengembangan rekahan dan kualitas reservoir. Selain itu, permukaan struktural relief digunakan, yang berisi informasi tentang proses neo-tektonik

Kesimpulan Sebuah model geologi yang adaptif diperlukan, pertama, untuk memberikan parameter geologis dan produksi yang digunakan sebagai data awal, signifikansi yang mereka miliki dalam makna fisiknya. Jika pendekatan deterministik selalu menggunakan peralatan matematika yang sama, yang dianggap benar secara universal, maka model adaptif secara otomatis menyesuaikan peralatan matematika dengan data awal dari setiap objek yang dipertimbangkan. Ini memperhitungkan ketidakpastian data ini dalam arti bahwa kontradiksi diperbolehkan di antara mereka, yang sering dijumpai dalam praktiknya. Peralatan matematika dari model adaptif dibentuk oleh fungsi fuzzy-logic yang menghubungkan parameter sumur dengan data seismik di setiap node dari

fuzzy-grid. Fungsi fuzzy-logika adalah salah satu bentuk kecerdasan buatan yang dapat melakukan alih-alih seorang ahli geologi tidak hanya pekerjaan rutinnya, misalnya, dalam menyiapkan skema korelasi, potongan melintang, dan peta, tetapi juga menghasilkan hasil baru di bentuk memprediksi geologi objek yang dipertimbangkan dalam zona yang belum berkembang. Agar model adaptif yang didasarkan pada metode kecerdasan buatan untuk dapat tidak hanya menciptakan hasil baru yang sebelumnya tidak terjadi dalam data aktual, tetapi juga untuk membuat keputusan independen, itu harus cukup kompleks, terdiri dari ratusan ribu atau jutaan fungsi fuzzy-logika sederhana, sehingga jalan menuju pengambilan keputusan terdiri dari ribuan langkah, dan pilihan jalur pengembangan lebih lanjut pada setiap langkah memiliki beberapa derajat kebebasan. Sistem pemodelan geologi adaptif yang dikembangkan dari objek minyak dan gas mengandung sekitar 700 ribu fungsi fuzzy-logika yang diatur dalam aliran komputasi tunggal melalui perangkat lunak Cervart. Namun, jumlah ini perlu ditingkatkan setidaknya sepuluh kali untuk membuat alat kecerdasan buatan yang mampu membuat keputusan independen dan mampu menjelaskan alasan keputusan yang dibuatnya.