用于校準在儲藏層建模中使用的滲透性的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種用于校準包括巖層的滲透性的儲藏層特性的計算機系統(tǒng)和計算機實施的方法。該方法包括輸入在一個或多個井中的多個對應的區(qū)帶上的測量的滲透性K與流動區(qū)帶厚度H的測量的乘積KH，以及輸入從所述一個或多個井中獲得的對于多個對應區(qū)帶的每一個中的每個測量的乘積KH的孔隙度測井記錄。該方法還包括讀取孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云；對于每個區(qū)帶，利用孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云從孔隙度測井記錄計算預測的乘積KH；確定與每個區(qū)帶對應的預測的KH與測量的KH之間的一個或多個加權系數(shù)；以及利用所述一個或多個加權系數(shù)校準與每個區(qū)帶對應的測量的滲透性。
【專利說明】用于校準在儲藏層建模中使用的滲透性的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明一般關于計算方法，并且更具體地關于用于校準在儲藏層建模中使用的滲 透性的計算機系統(tǒng)和計算機實施的方法。
【背景技術】
[0002] 許多傳統(tǒng)模型和方法論用于計算或模擬在巖層中流體的流動以用于碳氫化合物 產(chǎn)品的儲藏層預測。例如，利用統(tǒng)計的孔隙度和滲透率的三維（3D)地質(zhì)細胞儲藏層模型可 以被用于碳氫化合物產(chǎn)品的儲藏層預測。但是，在此類地質(zhì)細胞儲藏層模型中的滲透性對 于碳氫化合物預測一般不是預測性的，除非動態(tài)數(shù)據(jù)用于校準在具有分配給地質(zhì)細胞模型 單元的滲透性的巖芯塞中測量的滲透性。地質(zhì)細胞模型單元的滲透性自然地是在大小上與 從巖芯塞中獲得的滲透性相比較更大的數(shù)量級。
[0003] 用于執(zhí)行此校準處理的一個傳統(tǒng)方法是通過在儲藏層模擬期間施加滲透性乘數(shù) 以在被稱為歷史匹配的處理中匹配產(chǎn)品數(shù)據(jù)。但是，此方法是費時的并且資源密集的。此 夕卜，此校準處理通常在建立儲藏層模型結束被執(zhí)行并且不包含儲藏層模型。因而，模型不由 校準處理"校正"或增強。
[0004] 因此，存在對補救在傳統(tǒng)方法中的這些和其它缺陷的校準方法的需要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的一個方面是提供用于校準包括巖層的滲透性的儲藏層特性的計算機實 施的方法。該方法包括輸入在一個或多個井中的多個對應的區(qū)帶上的測量的滲透性K和流 動區(qū)帶厚度Η的測量的乘積KH，并且輸入從所述一個或多個井中獲得的對于多個對應區(qū)帶 的每一個中的每個測量的乘積ΚΗ的孔隙度測井記錄。該方法還包括讀取孔隙度-滲透性 數(shù)據(jù)點的云；對于每個區(qū)帶，利用孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云從孔隙度測井記錄計算預測 的乘積ΚΗ ;確定與每個區(qū)帶對應的預測的ΚΗ與測量的ΚΗ之間的一個或多個加權系數(shù)，以 及利用所述一個或多個系數(shù)校準與每個區(qū)帶對應的測量的滲透性。
[0006] 本發(fā)明的另一個方面是提供用于校準巖層的滲透性的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被配置為 存儲輸入數(shù)據(jù)的計算機可讀的存儲器，所述數(shù)據(jù)包括在一個或多個井中的多個對應的區(qū)帶 上的測量的滲透性Κ和流動區(qū)帶厚度Η的測量的乘積ΚΗ，和從所述一個或多個井中獲得的 對于多個對應區(qū)帶的每一個中的每個測量的乘積ΚΗ的孔隙度測井記錄。該系統(tǒng)還包括與 計算機可讀的存儲器通信的計算機處理器，計算機處理器被配置為：讀取孔隙度-滲透性 數(shù)據(jù)點的云；對于每個區(qū)帶，利用孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云從孔隙度測井記錄計算預測 的乘積ΚΗ ;確定與每個區(qū)帶對應的預測的ΚΗ與測量的ΚΗ之間的一個或多個加權系數(shù)；以 及利用所述一個或多個加權系數(shù)校準與每個區(qū)帶對應的測量的滲透性。
[0007] 本發(fā)明的又一個方面是提供用于校準巖層的滲透性的計算機實施的方法。該方法 包括，將在一個或多個井中的多個對應的區(qū)帶上的測量的滲透性Κ乘以流動區(qū)帶厚度Η的 測量的乘積ΚΗ輸入到計算機中；以及將從所述一個或多個井中獲得的對于多個區(qū)帶的每 一個中的每個測量的乘積KH的滲透性測井記錄輸入到計算機中。該方法還包括由計算機 對于每個區(qū)帶從孔隙度測井記錄計算預測的乘積KH;由計算機確定與每個區(qū)帶對應的預 測的KH與測量的KH之間的一個或多個加權系數(shù)；以及利用所述一個或多個加權系數(shù)校準 與每個區(qū)帶對應的測量的滲透性。
[0008] 本發(fā)明的又一方面是提供用于校準巖層的滲透性的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被配置為存 儲輸入數(shù)據(jù)的計算機可讀的存儲器，所述數(shù)據(jù)包括在一個或多個井中的多個對應的區(qū)帶上 測量的滲透性K和流動區(qū)帶厚度Η的測量的乘積KH，和從所述一個或多個井中獲得的對于 多個區(qū)帶的每一個中的每個測量的乘積ΚΗ的滲透性測井記錄。該系統(tǒng)還包括與計算機可 讀的存儲器通信的計算機處理器，計算機處理器被配置為：對于每個區(qū)帶從孔隙度測井記 錄計算預測的乘積ΚΗ ;確定與每個區(qū)帶對應的預測的ΚΗ與測量的ΚΗ之間的一個或多個加 權系數(shù)；以及利用所述一個或多個加權系數(shù)校準與每個區(qū)帶對應的測量的滲透性。
[0009] 雖然根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法的各個步驟在上述段中被描述為按照特定 順序發(fā)生，但是本申請不被其中各個步驟發(fā)生的順序約束。事實上，在可替換實施例中，各 個步驟可以以不同于上面描述的或這里相反的順序運行。例如，預期從第一模型變換到第 二模型，或反之亦然；或從第三模型變換到第二模型，或反之亦然；或還從第三模型變換到 第一模型，或反之亦然。
[0010] 本發(fā)明的這些和其它目的、特征、和特性，以及結構的有關元件的操作方法和功能 與制造的部分和經(jīng)濟的組合，在參考附圖考慮以下說明書和附加權利要求書時將變得更清 晰，所有組成此說明書的一部分，其中參考數(shù)字在各個圖中指定對應部分。在本發(fā)明的一個 實施例中，這里示出的結構部件按比例繪制。但是，將明確地理解，附圖僅僅用于例示和描 述的目的并且不預期作為限制本發(fā)明的定義。如在說明書和權利要求書中的使用的，"一"、 "一個"、和"這個"的單數(shù)形式包括多個指示物，除非上下文清楚地指示。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 在附圖中：
[0012] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于校準包括巖層的滲透性的儲藏層特性的方法 的流程圖；
[0013] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的表示用于實施方法的計算機系統(tǒng)的示意圖；
[0014] 圖3描寫根據(jù)本發(fā)明的實施例的原始測量的滲透性作為巖層的深度和巖相的函 數(shù)的曲線；以及
[0015] 圖4描寫根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于輸入數(shù)據(jù)以獲得校準的滲透性的圖形用戶 界面。
【具體實施方式】
[0016] 如同在下面段詳細描述的，在一個實施例中，描述校準方法，其中來自于滲透性Κ 與流動區(qū)帶厚度Η的乘積ΚΗ的井測試或測量的滲透性Κ的動態(tài)測量用于動態(tài)地再校準用 在地球統(tǒng)計學中的孔隙度-滲透性云數(shù)據(jù)點變換以便創(chuàng)建滲透性的地質(zhì)細胞模型。在一個 實施例中，校準方法可以被應用于在基于巖相的地質(zhì)細胞建模中使用的沉積相。在一個實 施例中，校準方法也可以解決乘積ΚΗ的不確定性。在孔隙度-滲透性中的諸如但是不限于 P10、P50和P90的分布可被與其它因子組合使用以估計地下原油（OIP)的不確定性，例如， 并且因此估計在被建模的油田中的回收率因子。
[0017] 圖1描寫根據(jù)本發(fā)明的實施例的校準儲藏層特性（例如，滲透性）的方法的流程 圖。該方法包括在S10處，輸入在一個或多個井中的多個區(qū)帶（m個區(qū)帶）上滲透性K與表 示流動區(qū)帶厚度的維度Η相乘的測量的乘積KH。例如，在一個或多個井中的多個區(qū)帶中的 乘積ΚΗ可以利用井測試分析獲得。從對于每個區(qū)帶m的井測試分析中獲得的乘積ΚΗ被稱 為對每個區(qū)帶m的觀測的乘積KH(0KH m)，S卩，對于區(qū)帶1的0?、對于區(qū)帶2的0ΚΗ2、等等。
[0018] 該方法還包括，在S12處可選地確定測量值0KHm的準確性的相對分數(shù)范圍和每個 測量值OKH^OKHpOKK、等等）的下限和上限。在一個實施例中，對于給定井測試的下限和 上限取決于井測試是否持續(xù)足夠長時間以達到'無限作用'時間或穩(wěn)定狀態(tài)。用于井測試 的下限和上限也取決于井測試中的壓力遞減數(shù)據(jù)是否最佳匹配分析或數(shù)值模型和由儲藏 層工程師認為相關的任何其它因子。
[0019] 準確性分數(shù)范圍是井測試的定性測量，其中例如，如果在其中不認為存在諸如例 如附近錯位或地層收縮之類的復雜地質(zhì)因素的井和井內(nèi)的區(qū)帶中進行井測試，則較高分數(shù) 被分配給井測試。打分本質(zhì)上是定性的，因為它包含地質(zhì)學家或工程師對來自于井測試中 的測量的數(shù)據(jù)具有的置信度。在一個實施例中，分數(shù)范圍的一個可能的實施方式是使用例 如0和10之間的數(shù)字值。因此，如果在井測試中的測量A被給定介于0和5的分數(shù)范圍， 在井測試中的測量B被給定介于例如5和10的分數(shù)范圍。這些分數(shù)范圍意味著當測量B 具有悲觀分數(shù)時，測量A悲觀地根本沒有值，并且樂觀地具有與測量B相同的值。
[0020] 該方法還包括在S14處，輸入從所述一個或多個井測試中獲得的對于每個測量值 〇KH m(S卩，對于每個區(qū)帶或間隔）的孔隙度測井記錄。該方法還可以包括在S16處，可選地 輸入表示用于感興趣的特定地質(zhì)區(qū)的巖層的一個或多個巖相的指數(shù)測井記錄。巖相是分配 給巖層的定性屬性。例如，巖層的巖相可以被稱為是"純砂巖"（即，在它里面具有相對較小 部分的粘土的砂巖）或可以被稱為是粘土（即，基本上是粘土的巖石），等等。因此，巖相大 體上定義巖層內(nèi)的巖石類型。巖相也可以被看作巖石體積的統(tǒng)計描述或統(tǒng)計特性。例如， 巖層的巖相可以被描述為近似90%砂巖和10%粘土或反之亦然，90%粘土和10%砂巖，等 等。
[0021] 因此，在一個實施例中，表示對于每個KH區(qū)帶或間隔并且對于每個巖相指數(shù)測井 記錄的孔隙度測井記錄的三維數(shù)據(jù)被用作校準方法中的輸入。在一個實施例中，對于每 個巖相測井記錄指數(shù)，表示測量的滲透性K的對數(shù)（log)或測量的乘積KH(0KH m)的對數(shù) (log)對孔隙度P的二維數(shù)據(jù)，或反之亦然，孔隙度P對測量的滲透性的對數(shù)或測量的乘積 KH(0KHm)的對數(shù)的二維數(shù)據(jù)可以被繪在圖上。獲得的圖是表示測量的K或KH的對數(shù)與孔 隙度P之間的關系的多個數(shù)據(jù)點。
[0022] 該方法還包括在S18處，讀取孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云（也被稱為孔隙度-滲 透性云變換）作為η個孔隙度-滲透率對（P n，Kn)的集合。在一個實施例中，孔隙度-滲透 率對（Ρη，Κ η)可以按孔隙度排序，例如，按增大的孔隙度排序或按減小的孔隙度排序。在一 個實施例中，孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云可以來源于巖芯數(shù)據(jù)，并且可以在例如實驗室中 當例如利用水銀注入和其它技術分析巖芯塞時獲得。在另一個實施例中，代替孔隙度-滲 透性數(shù)據(jù)點的云或除孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云之外，可以使用孔隙度Ρ與滲透性Κ之間 的理論關系。在一個實施例中，孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云可以用于計算滲透性對數(shù)和孔 隙度對數(shù)。在另一個實施例中，代替孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云，滲透性對數(shù)可以直接在多 個間隔m內(nèi)獲得，在這種情況下，可以消除從孔隙度-滲透性云變換計算滲透性對數(shù)和孔隙 度對數(shù)的步驟。
[0023] 該方法還包括在S20處，對于每個巖相并且每個間隔或區(qū)帶m，利用孔隙度-滲透 性數(shù)據(jù)點的云（滲透性-孔隙度云變換）從孔隙度測井記錄計算該巖相的預測的KH。由所 有對P n，Kn的平均滲透性確定在間隔m中、具有對數(shù)孔隙度P、對于任何深度的平均滲透性， 以使得孔隙度？"在孔隙度P的累積概率公差之內(nèi)。公差由孔隙度-滲透性云數(shù)據(jù)點中的 倉（bin)的數(shù)目得來。
[0024] 給定巖相f的對數(shù)KH(LKHf)等于平均滲透性K與采樣間隔時間Η的乘積在給定 巖相f內(nèi)的數(shù)據(jù)樣本j之內(nèi)的總和。這可以由以下等式（1)表示：
[0025]
【權利要求】
1. 一種用于校準巖層的滲透性的計算機實施的方法，所述方法包括： 將在一個或多個井中的多個對應的區(qū)帶上的測量的滲透性K與流動區(qū)帶厚度Η的測量 的乘積ΚΗ輸入到計算機中； 將從所述一個或多個井中獲得的對于多個對應區(qū)帶的每一個中的每個測量的乘積ΚΗ 的孔隙度測井記錄輸入到計算機中； 由計算機讀取孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云； 對于每個區(qū)帶，由計算機利用孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云從孔隙度測井記錄計算預測 的乘積ΚΗ ;以及 由計算機確定與每個區(qū)帶對應的預測的ΚΗ與測量的ΚΗ之間的一個或多個加權系數(shù)； 以及 利用所述一個或多個加權系數(shù)校準與每個區(qū)帶對應的測量的滲透性。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括確定測量的乘積ΚΗ的準確度的相對分數(shù)范圍以 及測量的乘積ΚΗ的下限和上限。
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括輸入表示感興趣的地質(zhì)區(qū)的巖層的一個或多個 巖相的指數(shù)測井記錄。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其中所述計算包括對于每個區(qū)帶并且對于所述一個或 多個巖相，利用孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云從孔隙度測井記錄計算預測的乘積ΚΗ。
5. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其中所述計算包括對于區(qū)帶中的任何深度，利用對數(shù) 孔隙度Ρ確定平均滲透性，以使得孔隙度Ρ在孔隙度Ρ的累積概率公差之內(nèi)。
6. -種用于校準巖層的滲透性的系統(tǒng)，包括： 計算機可讀的存儲器，被配置為存儲輸入數(shù)據(jù)，所述輸入數(shù)據(jù)包括在一個或多個井中 的多個對應的區(qū)帶上的測量的滲透性Κ與流動區(qū)帶厚度Η的測量的乘積ΚΗ，以及從所述一 個或多個井中獲得的對于多個區(qū)帶的每一個中的每個測量的乘積ΚΗ的孔隙度測井記錄； 以及 與計算機可讀的存儲器通信的計算機處理器，所述計算機處理器被配置為： 讀取孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云； 對于每個區(qū)帶，利用孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云從孔隙度測井記錄計算預測的乘積 ΚΗ ； 確定與每個區(qū)帶對應的預測的ΚΗ與測量的ΚΗ之間的加權系數(shù)；以及 利用所述一個或多個加權系數(shù)校準與每個區(qū)帶對應的測量的滲透性。
7. 根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置為確定測量的乘積ΚΗ的準確度 的相對分數(shù)范圍以及測量的乘積ΚΗ的下限和上限。
8. 根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述存儲器被配置為存儲表示感興趣的地質(zhì)區(qū)的 巖層的一個或多個巖相的輸入指數(shù)測井記錄。
9. 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置為對于每個區(qū)帶并且對于所述 一個或多個巖相，利用孔隙度-滲透性數(shù)據(jù)點的云從孔隙度測井記錄計算預測的乘積ΚΗ。
10. 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置為對于區(qū)帶中的任何深度，利 用對數(shù)孔隙度Ρ確定平均滲透性，以使得孔隙度Ρ在孔隙度Ρ的累積概率公差之內(nèi)。
【文檔編號】G01V99/00GK104272140SQ201380020756
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月18日 優(yōu)先權日:2012年4月20日
【發(fā)明者】J·索爾內(nèi) 申請人:雪佛龍美國公司