Отправлено: 26.05.16 06:34. Заголовок: КУЛЯПИН ПС РАЗРАБОТКА ИНТЕРПРЕТАЦИОННОЙ И ПЕТРОУПРУГОЙ МОДЕЛЕЙ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО

Отзыв официального оппонента
на диссертационную работу КУЛЯПИНА ПАВЛА СЕРГЕЕВИЧА “РАЗРАБОТКА ИНТЕРПРЕТАЦИОННОЙ И ПЕТРОУПРУГОЙ МОДЕЛЕЙ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА И СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ ЕМКОСТНОГО ПРОСТРАНСТВА”,

представленную в диссертационный Совет Д212.200.05 по специальности 25.00.10 "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых” на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук.

Фамилия, имя, отчество оппонента: Еникеев Борис Николаевич

Название организации, в которой работает оппонент: ЗАО "ПАНГЕЯ”
Должность: главный петрофизик

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и имеет 136 страниц текста, включает 68 рисунков и 10 таблиц. Библиография составляет 152 источника.

Качество геолого-гидродинамического моделирования месторождений углеводородов в значительной мере предопределяется степенью детальности и обоснованности данных о петрофизических свойствах и продуктивности пластов и вмещающих их пород.
Степень достоверности этих построений во многом определяется не только сложностью изучаемого объекта и совокупностью имеющейся о нем информации (включая данные керна, каротажа, полевой геофизики, испытаний и добычи), но и алгоритмами обработки этой информации, и умением ими пользоваться.
По мере усложнения объектов, поступающих для построения геологических моделей, усложняются и представления о составе и строении горных пород, состав используемых методов каротажа и алгоритмов обработки и интерпретации.
При этом процесс построения и использования петрофизических моделей для сложных коллекторов все более и более интернационализируется, требуя все большего объема знаний о геофизических методах и владения все более тонким и выверенным инструментарием для обработки доступной информации о месторождениях и их аналогах.
В практику интерпретации начинают входить методы, позволяющие не только построить модель пласта по имеющейся информации, но и оценить физические свойства этого пласта в результате техногенного воздействия.
Здесь уместно оценить использование диссертантом уже в названии его диссертации все чаще успешно применяемую в зарубежной и отечественной практике концепцию моделирования, которая, с точки зрения оппонента, лежит в основе работы диссертанта.
Поскольку эта концепция в той или иной степени лежит в основе большинства построений диссертанта в разных главах диссертации, уместно остановиться на ней подробнее еще до обсуждения этих конкретных разделов диссертации.
До начала 70-х годов в российской петрофизической практике (Кобранова-1962, Котяхов-1977) применяли термин «модель» как нечто заведомо упрощенное и часто иллюстративное (безотносительно к тому, физическая или математическая модель рассматривалась).
Более конструктивное отношение к концепции модели в российской петрофизике восходит к основополагающими работам М.М.Элланского и Е.И.Леонтьева и, по сути. означает замену идеи поиска единой и гарантированно истинной информации об объекте на поиск наилучшей модели объекта (которая может сравниваться с другими моделями, уточняться и корректироваться по мере поступления новых данных об изучаемом объекте или знаний о сходных объектах-аналогах). В рамках такого подхода были перенесены в петрофизику представления о прямых и обратных моделях и сложились представления о настройке моделей и принципиальной важности учета априорной информации.
Применение концепции моделирования ортогонально подходу порой еще используемой методологии ползучего эмпиризма, ограничения которого по мере накопления информации об объекте изучения становятся все более явными. Такой подход изначально ориентирован на создание и использование цепочки усложняемых и конкурентных моделей горных пород и подчеркивает необходимость построения подобных содержательных моделей горных пород, максимально (и соразмерно составу комплекса используемой информации) отвечающих их составу, строению и практике уточнения используемых ими констант и представлений об ошибках.
Примерно так выглядит программа развития петрофизики и интерпретации, наиболее отчетливо сформулированная в 80-е годы прошлого века М.М.Элланским, опубликованная им совместно с автором отзыва в двух монографиях. Однако мало декларировать свою приверженность подобной программе или просто принять ее по умолчанию как дань текущей западной моде. Надо уметь ее реализовывать применительно к конкретным объектам и в типичных в отечественной ситуации условиях недостатка информации и ограниченности времени и ресурсов.
Более того, надо делать это не в форме апологии модных или влиятельных авторов, а следуя принципу непредвзятости и продуманного нормализованного конкурентного сравнения альтернатив. К сожалению, по субъективным причинам, число работ, в которых сопрягаются многие перечисленные выше стороны и аспекты построения петрофизических моделей и их использование на практике, пока в России крайне ограничено.
При чтении диссертации создается впечатление, что диссертант работает с программой построения модели, взятой из немного иной (западной) традиции (скорее, в соответствии с практикой, применяемой в рамках направления RockPhysics). Это просматривается и по отсутствию ссылок на монографии М.М.Элланского и Е.И.Леонтьева. Вместе с тем, подобное впечатление нисколько не снижает ощущения полноты восприятия диссертантом большинства проблем и аспектов моделирования в петрофизике.
Как оппонент я рассматриваю диссертационное исследование Куляпина П.С., в котором изложены результаты исследований автора по корректировке, настройке и использованию систем петрофизических моделей многокомпонентных горных пород со сложной структурой порового пространства, как одну из немногих удачных попыток ответа на многочисленные проблемы и вопросы, возникающие в рамках парадигмы моделирования, используемой при комплексной интерпретации.
Существенным достоинством этой работы является редкое для отечественных публикаций сочетание готовности и умения искать и учитывать последние достижения отечественной и зарубежной петрофизической и геофизической мысли, а также умение не только отыскивать необходимую диссертанту отечественную и зарубежную литературу, но и выходить на прямые контакты с авторами публикаций.
Конечно, диссертация П.С.Куляпина включает c точки зрения оппонента несколько технологических ограничений, по-видимому, унаследованных им из идеологии RockPhysics. Так диссертант неявно предполагает, что:
1. петрофизические взаимосвязи типа состав-свойства должны быть линейны относительно искомых переменных;
2. отсутствуют уравнения-связки, отражающие ограничения на внутренние корреляции содержаний компонент в рамках литотипов;
3. слабо мотивирован выбор критерия качества при инверсии;
4. четко не описаны процедуры выделения однородных (по коэффициентам моделей) интервалов разреза;
5. в диссертации не дифференцируются априорные и статистические модели;
6. ограничена сама по себе идея сравнения разных по своим предпосылкам моделей по данным отдельного месторождения.
Список такого рода понятных для узкого специалиста допущений можно увеличивать и дальше, но это занятие контрпродуктивно, если не совмещено с изучением специфики конкретных объектов исследования. Более того, в использовании сходных допущений можно пытаться упрекать большую часть публикаций и диссертаций по тематике петрофизического моделирования.
Диссертационная работа П.С.Куляпина имеет несомненное научное и практическое значение. В ней автором рассмотрен целый комплекс теоретических и методологических вопросов развития петрофизического обеспечения интерпретации данных. Полученные автором результаты не закрывают и не должны закрывать в полной мере тематику моделирования, но представляются очередным шагом в непростой и многогранной проблематике петрофизического моделирования сложных коллекторов.
Более того достижения диссертанта представляются этапом, от которого впоследствии могут продвигаться другие исследователи для сходных или иных типов состава и строения горных пород.


I. Соответствие работы намеченной специальности
В диссертационной работе Куляпина П.С. рассмотрены методы обработки, интерпретации и обобщения данных петрофизики и геофизических исследований нефтегазовых скважин в комплексе с литологической, керновой и геологической информацией. Поэтому работа автора соответствует выбранной специальности.


II. Актуальность проблемы
Эффективная разработка залежей углеводородов, минимизация затрат на разбуривание месторождения одновременно с повышением коэффициента извлечения нефти требуют достоверной информации о петрофизических свойствах слагающих залежи продуктивных пластов. Среди таких свойств наиболее значимыми являются характеристики состава и строения горных пород и их фильтрационно-емкостных свойств, изучаемых в диссертации.
Получение оценок таких параметров в случае сложных коллекторов (а именно такими можно считать исследуемые диссертантом отложения баженовской свиты и порово-кавернозные карботанты Восточной Сибири) требует использования или развития адекватных петрофизических моделей и приёмов их комплексирования с целью количественной интерпретации данных каротажа. Такой результат может быть достигнут только на основе тщательного изучения предшествующего опыта петрофизического моделирования и комплексирования разнородной геолого-геофизической информации.
Диссертация посвящена решению этих задач применительно к наиболее сложным и перспективным для интерпретации объектам. Её актуальность подчеркивается тем что автор, осознанно отказавшись от применения традиционных упрощенных подходов, сумел обоснованно прийти к новым и эффективным решениям поставленных им задач.

III. Научная новизна работы
Новым элементом работы, по мнению оппонента, является применение практически полного цикла методологии петрофизического моделирования к обоснованию петрофизических моделей и петрофизической инверсии для двух типов сложных коллекторов. Кроме того, автором адаптирован подход к выявлению целевых объектов для гидроразрыва применительно к условиям баженовской свиты и обоснованы количественные критерии для прогноза коллекторов по упругим параметрам, получаемым в ходе сейсмической инверсии.

IV. Практическая значимость работы
Адаптированные и разработанные автором диссертации алгоритмы внедрены в схем проведения работ ОАО "НК РОСНЕФТЬ" по конкретным объектам.

V. Краткое содержание диссертации
Во введении дано обоснование постановки научных исследований по теме диссертации, приведен предлагаемый автором алгоритм-схема моделирования и суммированы обобщенные сведения по диссертационной работе.
Первая глава посвящена разработке и использованию петрофизической модели пород баженовской свиты. Диссертант не просто иллюстрирует владение знаниями по ранее предложенным петрофизическим моделям этих отложений и отложений сланцевой нефти в других регионах, но и интегрирует их в ёмком и насыщенном тексте. При этом диссертант сочетает соображения, высказанные разными авторами, с хронологическим порядком их появления и содержательным анализом.
Интересными представляются соображения автора по конкретным типам корреляционных полей, выполненные в духе Serra и Nurmi.
В заключение диссертант предлагает и использует один из конкретных вариантов линейных моделей с выбранным им набором компонент и с фиксированными числовыми значениями матрицы коэффициентов влияния объемных содержаний на свойства.
Встающий перед диссертантом вопрос о правомерности используемого им межрегионального переноса взаимосвязей он в значительной степени закрывает указанием на правдоподобие получаемых результатов и соответствия их априорной и дополнительной информации. С точки зрения оппонента по уровню содержательности и степени практической реализованности модельного подхода к конкретным объектам баженовских отложений в случае расширенного комплекса методов каротажа проделанная автором работа существенно опережает большинство исследований, выполненных многочисленными коллективами.
Вторая глава посвящена проблематике геомеханике пород баженовской свиты. В ней диссертант делает попытку адаптировать ряд методик (в том числе методику R.Riсkman) для оценки хрупкости к породам баженовской свиты. Автор доводит расчет по конкретным объектам до планшетов и кросс-плотов, на которых намечает зоны, благоприятные для гидроразрыва.
Конечно, методику R.Riсkman трудно рассматривать как панацею (скажем, никто не мешает заменить в ней среднее арифметическое на среднее геометрическое или даже подобрать параметр в уравнении типа непрерывного смешения), но большая адекватность существенно более громоздкого аппарата, включающего численное моделирование задач геомеханики, насколько известно оппоненту, пока не продемонстрирована. Интерес представляет и сделанная диссертантом попытка промоделировать упругие свойства пород баженовской свиты.
Вместе с тем, принятое при проведении расчетов П.С.Куляпиным соотношение связи пороаспектного отношения с пористостью, глинистостью и содержанием керогена представляется не вполне обоснованным. Дискуссионным является и выбор части констант. Вместе с тем, на характер получаемых соотношений для наиболее важной части разреза такие расхождения сильно повлиять не должны. C выводами автора и по этой главе можно согласиться.

Третья глава посвящена проблематике построения интерпретационной модели для карбонатных коллекторов подсолевых отложений карбонатных пород Непско-Ботуобинской антеклизы. Столь же скрупулезно и всесторонне, как и в случае с отложениями бажена, автор излагает и анализирует доступную информацию об объекте. Особый интерес вызывает обсуждение эффективности ядерно-магнитного каротажа, взаимосвязь урановой составляющей спектрального гамма каротажа с пиком S2 и проблематику репрезентативного объема породы для случая коллекторов с вторичной пористостью. Предложенный автором для инверсии набор компонент можно обсуждать (в частности, с необходимостью включать в качестве переменной содержание битума и значения отдельных констант взаимосвязей). С учётом внимания, уделенного автором во второй главе диссертации поро-аспектному отношению, в данном разделе вопрос о применимости линейного уравнения для интервального времени не вполне раскрыт. Уместен также вопрос о влиянии бора на показания нейтронных методов. Диссертант приводит таблицу с содержанием разных компонент (в том числе и бора). По данным покойного Р.А. Резванова при таком содержании бора возможно отклонение в оценках пористости на 2-3%. С учетом того, что содержание бора в иллите не изучалось, как и содержание сопутствующих бору самария и гадолиния, это может оказаться фактором, увеличивающим ошибку в связи показаний нейтронного методов с физическими свойствами. Возможно, это изменит значения в таблице погрешностей методов, а в случае переопределенной системы взаимосвязей - отразится и на результатах. Ряд моментов (например, применение формулы Нечая или двухэтапный алгоритм инверсии) считаю дискуссионными. Вместе с тем, проделанная автором работа вызывает уважение в достаточной степени для того, чтобы её можно считать этапом в развитии проблематики, но далеко не факт, что последним.

Четвертая глава посвящена проблематике моделирования упругих свойств подсолевых отложений карбонатных пород Непско-Ботуобинской антеклизы. С соображением о необходимости учета частоты при сравнении разночастотных характеристик горных пород трудно не согласиться. В целом, как примененный подход, так и полученные результаты отвечают международному уровню исследования проблем в рамках тематики RockPhysics. Особый интерес представляет предложенная и реализованная диссертантом идея анализа рейтингов разных подходов. Cама по себе идея вводить эмпирические рейтинги уравнений вполне известна. Она восходит к публикациям М.М.Элланского с совместно с автором отзыва. Но вводить рейтинги только по одному объекту и при этом игнорировать теоретические рейтинги вряд ли вполне оправдано.

Пятая глава работы посвящена изучению специфики применяемого подхода, ограничений и специфики использования полученных результатов в сейсмических проектах. В главе вполне трезво (порой приближаясь к мазохизму) излагаются не только элементы новизны, введенные в диссертации упрощения и ограничения. Диссертант справедливо замечает, что усложнение петрофизических моделей с введением новых переменных и факторов должно соотноситься с набором методов каротажа и их информативностью.

В заключении диссертации приведены выводы по диссертации, практически уже затронутые в предшествующих главах.

VI. Замечания
В целом оппонент подтверждает обоснованность решений, предложеных диссертантом. Ряд дискуссионных моментов и альтернатив рассмотрен выше. Ни одному из этих соображений оппонент не хочет придавать статус замечаний. К статусу пожеланий диссертанту в его дальнейшей работе считаю возможным отнести предложения по уточнению некоторых методологических вопросов (подробно разобранных выше) и вопросов о выборе компонентного состава пород и видов их взаимосвязей (рассмотренных в обзорах первой и третьей главы).

VII. Выводы
Диссертант выполнил научный цикл исследований, обобщил информацию, получил новые решения для известных научных задач и продемонстрировал практическое применение полученных им результатов. Проделанную диссертантом работу оправдано рассматривать как завершенный квалификационный научный труд, соответствующий уровню не ниже кандидатской диссертации по требованиям ВАК.
Все сделанные предложения и альтернативы не умaляют значимость полученных диссертантом научных результатов, которые уместно рассматривать как один из возможных подходов к проблематике использования данных каротажа для построения действующих цифровых информационных моделей месторождений, представленных сложными коллекторами двух изученных диссертантом типов.
В целом диссертационная работа П.С.Куляпина является законченным научным исследованием, направленным на дальнейшее развитие методов геологической интерпретации данных каротажа и комплексного моделирования месторождений углеводородов. Эта работа должна способствовать расширению сферы использования каротажных данных при решении задач промысловой геологии и разработки месторождений нефти и газа.
Основные положения диссертации отражены в опубликованных работах её автopa и в автореферате, который полностью соответствует содержанию диссертации. С yчетом изложенного считаю, что рассматриваемая диссертационная работа отвечает всем требованиям ВАК к диссертациям на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук по специальности 25.00.10, а ее автор, Куляпин Сергей Павлович, заслуживает присуждения ему искомой ученой степени.

Официальный оппонент, главный петрофизик ЗАО “ ПАНГЕЯ” кандидат технических наук Еникеев Б.Н.