Оценка на ефективността и достатъчността на програмата за геоложки проучвателни работи въз основа на икономическите
Чонская група находища включва три находища в едноименните лицензионни площи: Вакунайское, Тимпучиканское и Игнялинское. Депозитите се намират в Източен Сибир и са ограничени до арката Непа. Тяхната характеристика е голям брой геоложки несигурности, като структурна несигурност, позицията и пропускливостта на разломите, които ограничават отлаганията, нивата на контакт с течности, ефективните дебелини и др. Като част от проекта беше извършена мащабна оценка на геоложките несигурности. За премахването им е необходимо да се приложи програма за геоложки проучвания (GE). Въпреки това, в лицето на голям брой рискове, не винаги е ясно къде конкретно е необходимо да се насочат дейностите, по-специално сондирането на проучвателни кладенци. Освен това има проблем с достатъчността на програмата за проучване: не се знае в кой момент трябва да приключи проучването и да започне разработването на находището. За да се отговори на тези въпроси, се използва комбиниран подход за отчитане на геоложки несигурности и икономическа оценка. Общата схема на работа включва:
а) формиране на геоложки модел и генериране на реализации;
b) изчисляване на вероятностното разпределение на резервите;
c) моделиране на резултатите от изпълнението на програмата за проучване;
d) многовариантно изчисляване на производствените профили и нетната настояща стойност (NPV);
д) определяне на стойността на информацията.
Оценка на геоложките несигурности
На първия етап от работата е необходимо да се подготвят геоложки данни, които ще послужат като основа за всички икономически изчисления. За целта се използва многовариантен 3D геоложки модел,което позволява не само да се получи реалистична триизмерна представа за структурата на продуктивните слоеве, разпределението на продуктивните зони и свойства, но и да се вземат предвид различни геоложки параметри при оценката: точността на структурните конструкции въз основа на резултатите от обработката и интерпретацията на сеизмичните данни; несигурност в размера, формата и ориентацията на пясъчните тела; нива на контакт с течности; разпределение на свойствата на резервоара в резервоара и др. Параметрите на неопределеността се избират произволно от дадените входни разпределения, които се формират на базата на геоложки представи за обекта на изследване. В този случай резултатът от изчисленията е набор от реализации на геоложкия модел, който формира разпределението на геоложките запаси от нефт.
Прокси модел на развитие и икономика
С набор от реализации на геоложки модели е възможно да се изчисли производственият профил и съответната NPV за всеки от тях. След това трябва да разгледаме два случая: липса на информация и наличие на пълна информация. При липса на информация, инвеститорът ще избере вариант за развитие, който ще максимизира NPV при изпълнението на средния геоложки модел, т.е. ще вземе решение в полза на системата за разработка, която осигурява максималната очаквана стойност на проекта EMV (Очаквана парична стойност). С налична пълна информация за всяка геологична опция е възможно да се избере оптималната опция за развитие, която максимизира NPV за дадена геологична опция. В този случай EMV ще бъде по-висока, отколкото при избора на една средна опция за всички геологични реализации. Разликата в EMV между тези два случая се нарича VOPI (стойност на перфектната информация).
По същия начин дейностите по програмата PRR осигуряватопределено ниво на информация, макар и непълна, както в описания по-горе случай. Разликата между EMV на проекта с информация и EMV на проекта без информация ще бъде стойността на информацията VOI (стойност на информацията).
На втория етап, за всяко прилагане на геоложкия модел, профилът на добива на нефт се изчислява с помощта на прокси модела и NPV. Както е показано в [1], за да се изберат инвестиционни решения за разработването на нефтено находище, е необходимо да се оптимизират технологичните решения, скоростта на въвеждане в експлоатация на полето и инфраструктурните ограничения. За всяка възможна реализация на геоложкия модел, на базата на изградения общ производствен профил, се изчислява NPV на проекта за всяко възможно инвестиционно решение (брой сондажи, инвестиции в инфраструктура).
Въз основа на изчислената NPV може да се избере инвестиционно решение, което ще даде най-добър икономически резултат средно за всички реализации. Този резултат е EMV при липса на информация. EMV при наличие на пълна информация се определя като средната стойност на NPV за всички реализации при избора на оптималното инвестиционно решение за всяка реализация.
За програмата за проучване е възможно да се изчисли EMV с оптималното инвестиционно решение, получено в резултат на програмата за проучване, и да се определи цената на информацията за VOI като разликата между EMV след програмата за проучване и EMV, без да се взема предвид информацията.
Моделиране на данни, получени в резултат на изпълнението на проучвателната програма
За разработване на програмата за проучване се използват дискретни резултати, които показват резултата от сондирането и позволяват да се разделят всички първоначални реализации на геоложкия модел на няколко групи. Тази техника може лесно да се демонстрира с помощта на примера за пробиване на кладенец за прецизиране на размера на нефтената зона (фиг. 1).
Фиг. 1. Моделиране на резултатите от сондирането на проучвателен сондаж с цел определяне на зоната на насищане: ЧВЗ, ВНЗ, ЧНЗ - съответно зони за чиста вода, вода-нефт и чист нефт; QР50 — производство по сценарий Р50
Находището е открито от един кладенец, от който е добиван чист нефт. Основната несигурност е нивото на контакт масло-вода (OWC). Следващият кладенец, планиран за пречистване на водния контакт, теоретично може да отвори една от зоните на насищане: ChVZ, VNZ, ChNZ. Това зависи от размера на депозита. Като се вземат предвид други несигурности (например съотношение нето към бруто или порьозност на пласта), резервите ще бъдат разпределени върху по-малка площ в сравнение с първоначалната, а средните резерви за всеки от резултатите ще се различават нагоре или надолу спрямо първоначалните.
В тази ситуация вероятностите за резултати ще бъдат определени като съотношението на броя на реализациите на геоложки модели, в които даден резултат е възникнал, към общия брой реализации.
Следователно, колкото повече един кладенец може да намали несигурността в резервите във всеки от резултатите, толкова по-ефективен ще бъде този кладенец по отношение на стойността на получената информация. Резултатите за кладенците, разгледани в работата, включват ефективна дебелина, проникната от кладенеца, зони на насищане и наличие на нефтени отлагания зад разломи, идентифицирани от сеизмичните данни.
Изграждане на VOI и EVOI карти
„Стесняването“ на очакваното разпределение на запасите позволява оптимизиране на модела на производствения сондаж, както и инфраструктурни решения и по този начин икономическата полза от сондирането на проучвателен сондаж. След определяне на разпределението на запасите чрез симулирани резултати от сондиране се изчислява VOI.
За да се оцени местоположението на най-ефективния кладенец, изчисленията се извършват въз основа на редовнимрежа от проучвателни кладенци (фиг. 2), показваща възможното положение в точките на изчисляване на стойността на информацията. Изследваният обект е находище на теригенен пласт В13, разкрито от четири сондажа и ограничено от разломи от север и запад.
Фиг. 2. Територия на проучването с точки за изчисляване на стойността на информацията
След извършване на изчисления с помощта на получената мрежа от стойности на VOI се изгражда карта, която демонстрира икономическия ефект от сондирането на кладенец във всяка точка на територията (фиг. 3). Цветовата скала на картата на фиг. 3, а показва печалбата, която ще бъде получена от резултатите от пробиването на проучвателен кладенец. Стойностите на печалбата под капиталовата инвестиция в изграждането на проучвателен кладенец са маркирани в бяло.
Получената карта на VOI отразява всички геоложки предпоставки и характеристики, вградени в 3D модела. По този начин, от сравнение на резултатите със структурна карта по горната част на формацията, може да се види, че в най-високите точки на територията стойността на информацията е минимална, тъй като вероятността за откриване на контакт вода-нефт в тях е изключително малка, а данните за откритите ефективни дебелини са неинформативни и не позволяват да се изясни разпределението на запасите.
От фиг. 3 също показва, че зад разломите, които ограничават резервоара и зоните, открити от кладенци, стойността на информацията се увеличава в резултат на прецизиране на границата на резервоара. При някои пробити кладенци стойността на информацията не е нулева, но тестовете на кладенците не дават ясна информация за насищането на дълбочина (тестът се извършва в твърде голям интервал или се получава поток от кален филтрат, без да е установено насищане). Това показва, че при повторно тестване на тези кладенци в желания интервал може да се получи важна информация за нивото на контакт с течност.
Фиг.3. Карта на VOI (a) и структурна карта по горната част на резервоара (b): символите са същите като на фиг. 2
Областта на картата с най-високи стойности на VOI е ограничена до минималните нива на OWC в 3D сеизмичната зона (останалата част от територията е покрита от 2D сеизмични профили). Това се дължи на факта, че в областта на 3D сеизмиката точността на определяне на структурата е много по-висока, следователно вероятността за отваряне на OWC и намаляване на несигурността в запасите също е по-висока. По този начин изграждането на карта на VOI ви позволява да изберете най-ефективния кладенец за сондиране. За да се оцени икономическата ефективност на пробиването на следващите кладенци, програмата за проучване може да бъде представена като дърво на решенията (фиг. 4): пробиването на първия кладенец дава редица резултати, които разделят първоначалното разпределение на резервите, например, на две групи. За всяка група можете да изградите карта на VOI и по този начин да изберете най-ефективния кладенец. Ако стойността на информацията за кладенец надвишава капиталовите инвестиции в неговото изграждане и разходите за време, свързани със сондирането и обработката на резултатите, тогава кладенецът е рентабилен и се препоръчва за пробиване. Ако няма такива кладенци, тогава по-нататъшното сондиране не е икономически оправдано и е необходимо да се вземе решение за разработването на находището или да се изостави.
Фиг. 4. Сценарий за разработване на програмата за проучване (цветовете на кладенците съответстват на опциитеза различни резултати от програмата)
За анализирания резервоар бяха конструирани VOI карти, съответстващи на резултатите от пробиването на първия кладенец, чиято позиция беше определена на предишната стъпка. Според избраните критерии след пробиване на първия сондаж са възможни шест изхода, съответстващи на три зони на насищане (CHNZ, VNZ, ChVZ) и високи/ниски ефективни дебелини. ЗаЗа всеки резултат е изградена VOI карта, която показва позицията на най-ефективния кладенец след получаване на информация за първия кладенец (фиг. 5).
Фиг. 5. VOI карти след пробиване на първия кладенец
Повечето от картите показват най-голяма стойност на информацията в западната част на територията, зад разлома. Това се дължи на факта, че след получаване на информация за нивото на OWC, основните несигурности са пропускливостта на разлома и границите на резервоара.
В случай, че е необходимо да се определи позицията на втория кладенец, преди да бъдат получени резултатите от сондирането на първия, шестте карти на VOI могат да бъдат комбинирани в една чрез умножаване на всяка от картите по средната вероятност за резултата, съответстващ на картата, и сумиране на резултата от продукта върху шестте карти. В резултат на това се получава карта на очакваната стойност на информацията (EVOI), която може да се използва за определяне на оптималната позиция на втория кладенец (фиг. 6). В този случай картата EVOI показва повишени стойности в югоизточната и западната част на територията. Най-високите стойности определят позицията на втория проучвателен кладенец. Целесъобразно е това изчисление да се извършва, докато цената на информацията стане по-ниска от цената за получаване на информация, т.е. докато нетната стойност на информацията стане отрицателна.
Фиг. 6. EVOI карта: символите са същите като на фиг. 2
1. Въз основа на многовариантен геоложки модел е възможно да се оцени икономическият ефект от пробиването на проучвателни кладенци, да се определи оптималното положение на кладенеца, както и да се оцени достатъчността на изследванията.
2. Прилагането на техниката има големи перспективи: възможно е да се изчисли стойността на информацията за почти всяко изследване, включително 3D сеизмични, повторно тестване на кладенци,провеждане на пилотна работа и т.н. Въпреки че самата концепция за стойността на информацията е известна от дълго време [2], използването на този параметър за класиране на проучвателни кладенци, като се вземат предвид всички геоложки несигурности и 3D модели, е представено за първи път.