Подготовка данных давления и дебитов к анализу ГДИС

Цель. Разобрать подготовку исходных данных для интерпретации ГДИС в SiamWellTest и показать инструменты, которые покрывают большинство ситуаций при загрузке и согласовании давлений и дебитов.

Для кого. Документ пригодится трём группам читателей:

• инженерам-интерпретаторам ГДИС, которые начинают работать в SiamWellTest или переходят на него с других программ: здесь показано, как в новом инструменте выполнить привычную подготовку данных;
• руководителям групп ГДИС, которые оценивают программное обеспечение: документ даёт представление о трудозатратах на подготовку данных и о том, насколько этот процесс можно стандартизировать;
• специалистам по разработке и геологам, которые используют результаты интерпретации: из документа будет понятно, какой объем работ проделывают инженеры по ГДИС для получения диагностических графиков.

Что делаем. На примере условной нефтяной скважины проходим путь от разрозненных наборов данных до диагностических графиков:

1. Загрузка исходных данных.
2. Подготовка давления.
3. Подготовка истории дебитов.
4. Согласование давления и дебитов.
5. Построение и анализ диагностических графиков.

Исходные данные

Для кейса мы берём два типичных источника данных по скважине: давление с датчика ТМС и дебиты из шахматки. Такие данные есть практически на любом механизированном фонде, и именно с ними инженеру чаще всего приходится работать. При этом они далеки от идеала: получены из разных систем, различаются по детальности и не всегда совпадают друг с другом. Это позволяет пройти через большинство ситуаций, которые возникают при подготовке данных, и задействовать большинство инструментов подготовки данных.

Давление

Датчик ТМС записывает давление непрерывно, во время работы скважины и во время остановок. Поэтому ряд данных плотный и содержит все события по скважине, в том числе те, которые не отражены в других источниках.

Параметр	Значение
Источник	ТМС
Период записи	17.11.2022 – 01.06.2025
Дискретность	1 мин, на части остановок — 1 с
Число точек	160856

Дебиты

Дебиты определяются периодическими замерами, полученными из шахматки. Между замерами дебит считается неизменным. Остановки скважины, произошедшие между замерами, в этих данных могут не отражаться.

Параметр	Значение
Источник	Шахматка
Период	13.07.2023 – 02.06.2025
Дискретность	1 сут
Число записей	690

Загрузка исходных данных

Давление и дебиты загружаются через загрузчик текстовых файлов. Он разбирает данные с разделителями, поэтому предварительно обрабатывать файлы в Excel или других программах не нужно. Загрузка обоих наборов выполняется одинаково, ниже она показана на примере давления.

Порядок действий:

1. Выбор файла. Нажимаем «Загрузить из файла» и указываем текстовый файл. Содержимое сразу появляется в таблице предпросмотра, поэтому видно, правильно ли разобраны данные.
2. Разделители. В блоке «Разделитель» отмечаем символы, которые разделяют колонки в файле: пробел, табуляцию или оба сразу. Если в файле используется другой символ, его можно добавить кнопкой «Добавить». Таблица предпросмотра обновляется сразу, и по ней видно, на какие колонки разбит файл.
3. Тип даты. Указываем, как в файле записано время. В нашем случае это абсолютное время: календарные дата и время в формате dd.MM.yyyy и HH:mm:ss. Также есть возможность задать время в относительном формате или шагами.
4. Единицы измерения. В блоке «Поля» для каждого параметра выбираем единицы, в которых записаны данные в файле, например давление в атм. Пересчитывать данные заранее не нужно.
5. Назначение колонок. В заголовке каждой колонки таблицы предпросмотра выбираем, что в ней лежит: дата, время, давление. Колонки, которые не нужны, оставляем без назначения.

После этого нажимаем «Загрузка».

Настройку достаточно выполнить один раз. Загрузчик запоминает последний выбор: разделители, тип и формат даты, единицы и назначение колонок. Обычно в компании выгрузки из одной системы имеют один формат, поэтому при загрузке следующих файлов достаточно выбрать файл и нажать «Загрузка».

После загрузки оба ряда отображаются на общей оси времени, и сразу видно, как они соотносятся друг с другом.

Первичный анализ

На первый взгляд давление чистое: явных выбросов нет, запись непрерывна на большей части периода. На графике видно много остановок скважины, и каждая из них — потенциальная КВД.

Дебиты, как и ожидалось от данных из шахматки, низкого качества. Они покрывают не весь период записи давления, а остановки, хорошо заметные на давлении, в них не отражены.

В итоге в данных три проблемы:

1. В записи давления большой разрыв: с 17.12.2022 по 24.05.2023.
2. На начальном участке, с 17.11.2022 по 13.07.2023, давление есть, а дебитов нет. Отбрасывать его нельзя: здесь две длительные КВД.
3. На основном участке остановки скважины не размечены в истории дебитов.

Разделение данных на участки

Дебиты есть не на всём периоде записи давления: шахматка начинается 13.07.2023, а давление пишется с 17.11.2022. Проще всего было бы обрезать давление по началу дебитов и отбросить остаток. Но на участке без дебитов видны две продолжительные КВД, которые полезны для анализа. Поэтому этот участок не выбрасываем, а рассматриваем отдельно. В итоге данные делятся на два участка:

• основной участок (13.07.2023 – 01.06.2025): есть и давление, и дебиты;
• участок без дебитов (17.11.2022 – 13.07.2023): есть только давление, но сами данные содержат информацию для анализа

Чтобы участки не мешали друг другу, делаем копию ряда давления. В оригинале оставляем только основной участок: выделяем интервал до 13.07.2023 и удаляем эти точки. В копии, наоборот, оставляем только участок без дебитов. Чтобы не путаться дальше, ряды стоит переименовать, например «Давление — основной» и «Давление — без дебитов».

Разметка остановок на основном участке

На основном участке давление хорошего качества, но остановки скважины не отражены в истории дебитов, при том что на графике давления они явно выделяются.

Разметка будет проходить в три шага:

1. Грубая нарезка. Инструментом «Ножницы» разрезаем историю дебитов в местах остановок. Точность здесь не важна. Масштабирование и панорамирование работают колесом мыши, поэтому инструмент переключать не нужно.

1. Отбор остановок. Значимые остановки, длительные и с достаточным числом точек, уже размечены на прошлом шаге. Короткие остановки из 2–3 точек не размечаем, а точки давления удаляем: информации для анализа они не несут и только засоряют график.

1. Точная подгонка. Инструментом горизонтального редактирования с включённой привязкой к точкам давления совмещаем начало режима с первой точкой остановки, а конец — с последней. В таблице режимов задаём на этом интервале дебит 0.

В итоге размечено 16 значимых остановок. Из них четыре — № 5, 10, 14 и 16 — достаточно длительные, чтобы извлечь из них диагностические графики. Общее затраченное время на всю процедуру составило не более 10 минут.

Разметка участка без дебитов

На участке 17.11.2022 – 13.07.2023 есть только давление. Допустим, получить дебиты за этот период нельзя. По давлению видно, что пласт работает примерно так же, как на основном участке: забойное давление при работе держится на уровне 97–100 атм. Поэтому принимаем дебит близким к известным значениям и создаём новый ряд дебитов с постоянным значением 195 м³/сут на весь период.

Дальше разметка идёт так же, как на основном участке: грубая нарезка ножницами, затем точная подгонка границ с привязкой к точкам давления.

Отдельно учитываем начало истории. Скважина уже работала, когда началась запись давления, поэтому начало режима переносим влево, раньше начала данных. Если начать историю дебитов с первой точки давления, суперпозиция учтёт слишком короткий период работы перед КВД, и производная на поздних временах исказится. Период работы перед первой КВД должен быть хотя бы в 5 раз длиннее самой КВД.

Диагностические графики

Диагностику извлекаем в модуле PTA: выбираем ряды давления и дебитов и указываем интервал КВД. Начнём с остановки № 5 основного участка.

Для остальных КВД анализ дублируем и меняем интервал извлечения. Так обрабатываем остановки № 10, 14 и 16 основного участка и две КВД участка без дебитов. Затем в модуле сравнения выбираем все созданные анализы и накладываем диагностические графики друг на друга.

Графики хорошо сходятся и по перепаду давления, и по производной: на всех КВД видны одни и те же режимы течения на одних и тех же временах. На трёх КВД дискретность записи 1 мин, поэтому ранних времён на них нет. На КВД № 16 давление записывалось раз в секунду, и на ней виден ранний участок — влияние ствола скважины.

КВД участка без дебитов ложатся в тот же диапазон, что и КВД основного участка, и повторяют те же режимы течения. На всех шести КВД виден один и тот же отклик пласта. Поэтому их можно интерпретировать совместно и проверять параметры пласта по нескольким независимым остановкам.

Заключение

В ходе работы мы рассмотрели типичные промысловые данные — давление с ТМС и дебиты из шахматки — с характерными для них проблемами: шумом в давлении, неразмеченными остановками и пробелами в истории дебитов.

Вся подготовка выполнена в SiamWellTest, без обработки файлов в сторонних программах:

• Загрузка настраивается один раз. Дальше однотипные файлы загружаются в пару кликов.
• Разметка остановок на основном участке заняла не более 10 минут.
• Участки без дебитов рассмотрели дополнительно: при обоснованном допущении о дебите из них тоже извлекли полезные данные.
• Сравнение диагностических графиков показало отличное согласование подготовленных данных.

Такой набор данных встречается на большинстве механизированных скважин, поэтому показанные приёмы применимы в повседневной работе инженеров по ГДИС. Следующий этап — интерпретация полученных КВД, которую мы разберём в отдельном кейсе.