專利名稱：儲層構(gòu)型和連通性分析的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣生產(chǎn)的領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于井和儲層管 理目的的生產(chǎn)現(xiàn)場測量的分析。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢強(qiáng)調(diào)優(yōu)化烴(hydrocarbon)生產(chǎn)的必要性?？紤]到按照歷史標(biāo)準(zhǔn)， 鉆新井和運(yùn)營已有井的成本高，主要因?yàn)樾碌纳a(chǎn)井必須鉆得極深并且還因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)和開采 儲層的其它物理障礙，這樣的優(yōu)化尤其重要。這些高經(jīng)濟(jì)利益需要經(jīng)營者為有效管理油氣 儲層和有效管理生產(chǎn)現(xiàn)場內(nèi)的各個井而投入大量資源。例如，給定油氣田或儲層的生產(chǎn)優(yōu)化涉及關(guān)于井的數(shù)目和布置的決策，這種決策 包括是否增加井或關(guān)閉井。例如涉及將水或氣注入到儲層中的二次和三次開采作業(yè)需要關(guān) 于是開始還是停止這種操作的決策，以及關(guān)于多少井將用作注入井及這些井在油氣田中的 位置的決策。如果鉆井和生產(chǎn)活動已經(jīng)將井孔表面填塞到已減慢生產(chǎn)的程度，則ー些井可 能需要井處理，諸如井孔壓裂(fracturing)。在一些情況下，通過長時間段關(guān)閉ー個或多個 井可改進(jìn)生產(chǎn)，在這種情況下，生產(chǎn)優(yōu)化可能需要重新安排整個生產(chǎn)現(xiàn)場。進(jìn)行所有這些行 動的目的是以最少成本來最大化生產(chǎn)。如從這些實(shí)例顯而易見和本領(lǐng)域中已知的，生產(chǎn)現(xiàn) 場的優(yōu)化是復(fù)雜的問題，涉及許多變量并提供了許多選擇。當(dāng)今的生產(chǎn)儲層的地下“構(gòu)型(architecture)”的復(fù)雜性和不可預(yù)測性加劇了這 個問題。如上所述，在陸地或海上，如今的油氣儲層通常位于極深度處或者在其它方面困難 的地理位置處，因?yàn)槟切┤菀椎竭_(dá)的儲層已經(jīng)被開發(fā)和生產(chǎn)。這樣極大深度和相對不可接 近性限制了用于表征含烴儲層的結(jié)構(gòu)和位置的必要的間接方法的精確度和準(zhǔn)確度。此外， 許多儲層的地下結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出復(fù)雜性，諸如巖石變化的孔隙度和滲透率，以及諸如在儲層中 分隔地層并使地下流體流動復(fù)雜化的斷裂和斷層。如在本領(lǐng)域中已知的，隨著所關(guān)注的深 度的増加，用于精確地描繪地下地層的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容物的地震勘探、磁測和重力測量的常規(guī) 探測技術(shù)的能力變得更差。因此，雖然地震探測和類似技術(shù)提供了重要的信息，從這些信息可推斷地下的結(jié) 構(gòu)和性質(zhì)，但這種信息充其量具有相對粗糙的空間分辨率。對于其中鹽和類似特征或地層 減弱了或扭曲了地震能量的那些區(qū)域來說，這些測量的分辨率甚至更粗糙。因此，對由地震 測量和類似測量提供的地下特征的結(jié)構(gòu)和連通性的了解必然是不準(zhǔn)確的。常規(guī)的測井記錄提供關(guān)于在探井、開發(fā)井和生產(chǎn)井的鉆進(jìn)期間和之后地下地層的位置和性質(zhì)的重要信息。這些測井記錄產(chǎn)生了關(guān)于地下地層的深度、厚度和材料性質(zhì)的直接信息。然而，從測井記錄中獲得的信息僅在井的特定位置處是有效的，在任何遠(yuǎn)離井的位置處則幾乎不能提供對儲層內(nèi)的可見性(visibility)。此外，隨著新開發(fā)的地層的所關(guān)注深度的增加，鉆進(jìn)和記錄探井的成本也增加。因?yàn)檫@些原因，測井記錄僅提供對許多新開發(fā)儲層和生產(chǎn)儲層的地下結(jié)構(gòu)、構(gòu)型和連通性的有限認(rèn)識。近些年來，在改進(jìn)對油氣生產(chǎn)中涉及的參數(shù)的測量和分析方面已經(jīng)取得進(jìn)步，目標(biāo)是改進(jìn)生產(chǎn)決策。例如，在井口處和在將集中處理設(shè)施與井口互連的地面管線中部署的表面壓力計(jì)和流量計(jì)現(xiàn)在常常實(shí)際上連續(xù)地進(jìn)行監(jiān)測。此外，可靠的井下壓力傳感器現(xiàn)在常常被插入到生產(chǎn)管柱中并在生產(chǎn)期間留在井孔中。這些傳感器甚至在升高的井下溫度和壓力下的改善的可靠性已經(jīng)使得能夠廣泛部署在生產(chǎn)期間連續(xù)監(jiān)測井下壓力的實(shí)時井下壓力傳感器。如在本領(lǐng)域中已知的，井下壓力和流量隨時間的演化方式提供了對井周圍的區(qū)域中的儲層壓力的認(rèn)識。儲層壓力是了解儲層和了解如何優(yōu)化生產(chǎn)的重要參數(shù)，因?yàn)橛秃蜌鈱⒘魅刖拙?并且因而在表面處離開井)的流量強(qiáng)烈地依賴于儲層壓力和由井孔中的 流體施加的背壓之間的差異。隨時間推移，從井中抽取的油或氣的體積通常將降低儲層壓力并且生產(chǎn)率將降低。井下壓力和流量隨時間的演化依賴于遍及儲層的巖石性質(zhì)(例如滲透率、孔隙度等)、儲層內(nèi)的流動障礙和儲層邊界。同樣地，通過分析井下壓力的瞬態(tài)行為和井的生產(chǎn)率，有可能獲得有關(guān)這些性質(zhì)的信息。雖然這些井下壓力測量數(shù)據(jù)對了解儲層行為理論上是有價值的，常規(guī)技術(shù)表征和評價儲層構(gòu)型和連通性的能力仍然是略微有限的。如本領(lǐng)域中已知和上文所述的，井下測量壓力隨時間的演化與來自井的流量密切相關(guān)，并且也依賴于滲透性、儲層不均勻性、斷層、邊界的儲層性質(zhì)，而且依賴于如上所述的被井抽取的儲層間隔的總體形狀和體積。由于壓力分析的目標(biāo)是了解儲層性質(zhì)，因此希望最小化流量變化對井壓力行為的影響，這可通過以恒定的井流量使井流動來進(jìn)行。在這種情況下，井下壓力對恒定的流量的響應(yīng)是有用的特性，因?yàn)樗从硟有再|(zhì)并且不受流量變化影響。不幸地，長時間保持井的流量精確地恒定是困難的。相反，井流量通常隨時間變化。此外，壓力對流量變化的響應(yīng)具有很大的時間常數(shù)，并且因此在井的流量史中的很久以前的階段影響其目前的井下壓力。出于表征儲層的目的，從井獲得恒定流量壓力響應(yīng)的一種方法是在井已經(jīng)生產(chǎn)一段較長的時間之后執(zhí)行“關(guān)井(shut-in)”或“壓力恢復(fù)(pressure build-up)”試井。這種從井底測量的壓力數(shù)據(jù)恢復(fù)儲層性質(zhì)的方法更一般地稱為壓力瞬態(tài)分析(“PTA”)。根據(jù)該方法，所分析的井以合理的恒定非零流量流動一段時間，然后被關(guān)閉一段時間同時測量井下壓力。由于在“關(guān)井”階段期間井流量基本上恒定為零，因此在關(guān)井階段期間的井底壓力的瞬態(tài)行為主要反映儲層性質(zhì)。通常在單井試井中包括若干個關(guān)井和壓降間隔。用于從這些可變流量數(shù)據(jù)恢復(fù)壓力響應(yīng)的技術(shù)是本領(lǐng)域中已知的。一種常規(guī)方法把壓力對一系列流量的響應(yīng)看作若干恒定流量情況的疊加；所得的壓力響應(yīng)接著在“疊加時間(superposition time)”內(nèi)被繪圖，并且可被容易地分析。然而，PTA試井從生產(chǎn)損失的角度看是代價高的，并且還需要經(jīng)營者的大量投入以在恒定流量下執(zhí)行關(guān)井和操作，尤其是考慮到這種試井所需的時間段(可延續(xù)幾天或幾周)。
在流動開始后的最初時間段期間，儲層邊界對動態(tài)壓力行為沒有影響，因?yàn)榫?生產(chǎn)的影響還沒有到達(dá)儲層邊界。在這種“無限作用(infinite-acting)”假設(shè)下的壓 力響應(yīng)分析在表征接近井的地層的性質(zhì)時是有用的，并且在儲層邊界的影響出現(xiàn)之前 對所關(guān)注的半徑是有效的。在觀察儲層邊界對壓力響應(yīng)的影響的時間之后，“邊界控制 (boundary-dominated) ”響應(yīng)的常規(guī)壓力瞬態(tài)分析可提供對這些邊界的一些認(rèn)識。例如，壓 力響應(yīng)與在無限作用假設(shè)下的預(yù)期相偏離的時間可指示儲層邊界離井孔的距離。此外，在 邊界控制情況下的壓力響應(yīng)的屬性可指示邊界是“不流動(no-flow)”型，還是相反地邊界 與一些諸如含水層的其它壓力源鄰接。然而，常規(guī)壓力瞬態(tài)分析提供有關(guān)儲層的詳細(xì)結(jié)構(gòu) 的重要信息的能力受到壓力測量缺乏方向性的限制。檢測和分析這些邊界影響所需的極其 長的試井時間也限制了有效的可分析邊界控制壓力響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)量。壓力-流量反卷積(Deconvolution)是用于從井下壓力測量值識別給定井的恒 定流量壓力響應(yīng)的另一種已知方法，該壓力測量值是在生產(chǎn)期間或在流量事實(shí)上不恒定的 其它時間段收集的。在 Levitan 等人的 “Practical Considerations for Pressure-Rate Deconvolution of Well-Test Data，，，SPE Journal (March 2006)第 35-47 頁中提供了壓 力-流量反卷積的詳細(xì)討論，該文獻(xiàn)以引用方式并入本文中。壓力-流量反卷積基于在井 i處的時變壓力Pi(t)與時變井流量qi(t)的關(guān)系，該關(guān)系以卷積積分的形式表達(dá)為
權(quán)利要求
1.一種用來自地中的一個或多個井的井下測量值來交互推導(dǎo)和驗(yàn)證烴儲層的計(jì)算機(jī)化模型的方法，所述方法包括 接收數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)對應(yīng)于在至少一個被關(guān)注井的井孔處隨時間推移采集的井下測量值，并且對應(yīng)于來自包括所述被關(guān)注井的多個井的流量； 從使用者接收識別烴儲層的屬性的輸入，所述屬性包括地層區(qū)域的形狀和性質(zhì)、地層區(qū)域之間的連接、以及進(jìn)入所述地層區(qū)域的井的位置； 操作計(jì)算機(jī)以通過求解對應(yīng)于所識別的儲層屬性的結(jié)構(gòu)的流體流動問題來評價所述儲層中的多個井中的每一個與所述儲層中的所述至少一個被關(guān)注井之間的壓力響應(yīng)； 操作計(jì)算機(jī)以把對應(yīng)于來自所述多個井的測量流量的數(shù)據(jù)疊加到所評價的壓力響應(yīng)，以計(jì)算隨時間推移在所述至少一個被關(guān)注井處的模擬井下壓力； 把隨時間推移在所述被關(guān)注井處的所述模擬井下壓力和對應(yīng)于在所述至少一個被關(guān)注井處的隨時間推移采集的井下測量值的數(shù)據(jù)相比較； 在所述比較步驟之后，從使用者接收修改所述儲層屬性的輸入；和 然后對該對應(yīng)于所修改的儲層屬性的結(jié)構(gòu)重復(fù)所述操作和比較步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述識別的儲層屬性還包括多個射孔，每個射孔對應(yīng)于所述井之一與所述地層區(qū)域之一的交叉； 其中操作所述計(jì)算機(jī)以評價壓力響應(yīng)的步驟包括 響應(yīng)于在每個射孔處的單位流量計(jì)算在每個射孔處的壓力干擾響應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述計(jì)算步驟包括 在所述地層區(qū)域的每一個的邊界處定義多個邊界節(jié)點(diǎn)； 對所述射孔的每一個射孔，為該射孔分配單位流量并為所述多個射孔中的其它射孔分配零流量，以及求解方程組以響應(yīng)于在該射孔處的單位流量評價在每一個所述邊界節(jié)點(diǎn)處的壓力；和 然后，對于所選射孔位置執(zhí)行下述步驟 選擇所述多個射孔中的干擾射孔； 響應(yīng)于在所選干擾射孔處的單位流量檢索來自所述求解步驟的在每一個所述邊界節(jié)點(diǎn)處的壓力；和 根據(jù)所檢索到的邊界節(jié)點(diǎn)壓力評價在所選射孔位置處的壓力，以得出在所述所選射孔位置處的對來自所述干擾射孔的單位流量的壓力干擾響應(yīng)；和 對所述多個射孔中的作為干擾射孔的每一個，重復(fù)所述選擇操作、檢索操作和評價操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中至少兩個或多個所述地層區(qū)域在公共邊界處連接到一起； 并且其中所定義的多個邊界節(jié)點(diǎn)包括在所述公共邊界處的公共邊界節(jié)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中三個或更多個地層區(qū)域共用在所述公共邊界處的公共點(diǎn)； 并且所述方法進(jìn)一步包括 在所述公共點(diǎn)處定義不流動區(qū)域，所述不流動區(qū)域定義對不超過兩個所述地層區(qū)域?yàn)楣驳墓策吔绻?jié)點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中操作所述計(jì)算機(jī)以評價壓力響應(yīng)的步驟進(jìn)一步包括 對于多個射孔中的每一個，根據(jù)所計(jì)算的壓力干擾響應(yīng)推導(dǎo)對來自所述多個井的每一個的單位流量的井級壓力干擾響應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中操作計(jì)算機(jī)以疊加數(shù)據(jù)的步驟包括 來自所述多個井的所測量流量與所述井級壓力干擾響應(yīng)做卷積以推導(dǎo)在所述被關(guān)注井處的預(yù)測壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括 對于多個射孔的每一個，根據(jù)所計(jì)算的壓力干擾響應(yīng)推導(dǎo)對來自所述多個井的每一個的單位流量的井級流量響應(yīng)；和 來自所述多個井的所測量流量與所述井級流量響應(yīng)做卷積以推導(dǎo)在所述被關(guān)注井處的所述射孔中的每一個的射孔流量。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括 在與所述多個井的完井時間相對應(yīng)的時間段內(nèi)定義時間網(wǎng)格點(diǎn)； 在每一個所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處，求解包括表達(dá)時域射孔流量變化的方程的方程組，所述時域射孔流量變化由對應(yīng)于公共井中射孔的地層區(qū)域的初始壓力的差異引起； 根據(jù)在每一個所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處的所述求解步驟，評價所述射孔流量變化中的殘差； 重復(fù)所述求解步驟和評價步驟，直到所述殘差滿足收斂判據(jù)； 然后把地層區(qū)域的初始壓力的差異引起的所述射孔流量變化與對應(yīng)于所測量流量的射孔流量組合；和 然后響應(yīng)于所組合的射孔流量評價在被關(guān)注井處的射孔壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中操作計(jì)算機(jī)以疊加數(shù)據(jù)的步驟包括 在對應(yīng)于來自所述多個井的所測量流量的時間段內(nèi)定義時間網(wǎng)格點(diǎn)； 在每一個所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處，求解方程組以推導(dǎo)在所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處的射孔流量，所述方程組包括對于對應(yīng)的井流量約束時域射孔流量和壓力導(dǎo)數(shù)的方程，以及約束在對應(yīng)井內(nèi)的射孔壓力并包括湍流表達(dá)式的方程； 評價與所述方程組中的所評價的射孔流量中的差異相對應(yīng)的殘差； 重復(fù)所述求解步驟和評價步驟，直到所述殘差滿足收斂判據(jù)；和對于所述多個井中的至少一個，評價在所述時間段內(nèi)的井下壓力。
11.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括 接口，所述接口用于接收與來自一個或多個烴井的測量值相對應(yīng)的測量數(shù)據(jù)； 輸入裝置，所述輸入裝置用于接收來自所述系統(tǒng)的使用者的輸入； 一個或多個中央處理器，用于執(zhí)行程序指令，其中所述一個或多個中央處理器耦合到所述接口和所述輸入裝置；和 程序存儲器，所述程序存儲器耦合到所述一個或多個中央處理器，用于存儲包括程序指令的計(jì)算機(jī)程序，所述程序指令在由所述一個或多個中央處理器執(zhí)行時使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行多個操作，所述多個操作用來自地中的一個或多個井的井下測量值來交互推導(dǎo)和驗(yàn)證烴儲層的計(jì)算機(jī)化模型，所述多個操作包括 經(jīng)由所述接口接收測量數(shù)據(jù)，所述測量數(shù)據(jù)對應(yīng)于在至少一個被關(guān)注井的井孔處隨時間推移采集的井下測量值，并且對應(yīng)于來自包括所述被關(guān)注井的多個井的流量； 從使用者接收識別烴儲層的屬性的輸入，所述屬性包括地層區(qū)域的形狀和性質(zhì)、地層區(qū)域之間的連接、以及進(jìn)入所述地層區(qū)域的井的位置； 通過求解對應(yīng)于所識別的儲層屬性的結(jié)構(gòu)的流體流動問題來評價所述儲層中的多個井中的每一個與所述儲層中的所述至少一個被關(guān)注井之間的壓力響應(yīng)； 把對應(yīng)于來自所述多個井的測量流量的數(shù)據(jù)疊加到所評價的壓力響應(yīng)，以計(jì)算隨時間推移的在所述至少一個被關(guān)注井處的模擬井下壓力； 把隨時間推移在所述被關(guān)注井處的所述模擬井下壓力和對應(yīng)于在所述至少一個被關(guān)注井處的隨時間推移采集的井下測量值的數(shù)據(jù)相比較； 在所述比較操作之后，從使用者接收修改所述儲層屬性的輸入；和 然后對該對應(yīng)于所修改的儲層屬性的結(jié)構(gòu)重復(fù)所述評價操作、疊加操作和比較操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述識別的儲層屬性進(jìn)一步包括多個射孔，每個射孔對應(yīng)于所述井之一與所述地層區(qū)域之一的交叉； 其中所述評價操作包括 響應(yīng)于在每個射孔處的單位流量計(jì)算在每個射孔處的壓力干擾響應(yīng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述計(jì)算操作包括 從使用者接收輸入，所述輸入定義在所述地層區(qū)域的每一個的邊界處的多個邊界節(jié)占. 對于所述射孔的每一個，為所述射孔分配單位流量并為所述多個射孔中的其它射孔分配零流量，和求解方程組以響應(yīng)于在所述射孔處的所述單位流量評價在每一個所述邊界節(jié)點(diǎn)處的壓力；和 然后，對于所選射孔位置執(zhí)行下述步驟 選擇所述多個射孔中的干擾射孔； 響應(yīng)于在所述所選干擾射孔處的單位流量檢索根據(jù)所述求解步驟在每一個所述邊界節(jié)點(diǎn)處的所述壓力；和 根據(jù)所述檢索到的邊界節(jié)點(diǎn)壓力評價在所選射孔位置處的所述壓力，以得出對來自所述干擾射孔的單位流量的在所選射孔位置處的壓力干擾響應(yīng)；和 對所述多個射孔中的作為干擾射孔的每一個，重復(fù)所述選擇操作、檢索操作和評價操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中至少兩個或多個所述地層區(qū)域在公共邊界處連接到一起； 并且其中所定義的多個邊界節(jié)點(diǎn)包括在所述公共邊界處的公共邊界節(jié)點(diǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中三個或更多個地層區(qū)域共用所述公共邊界處的公共點(diǎn)； 并且其中所述多個操作進(jìn)一步包括 在所述公共點(diǎn)處定義不流動區(qū)域，所述不流動區(qū)域定義對不超過兩個所述地層區(qū)域?yàn)楣驳墓策吔绻?jié)點(diǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述評價操作進(jìn)一步包括 對于多個射孔中的每一個，根據(jù)所述計(jì)算的壓力干擾響應(yīng)推導(dǎo)對來自所述多個井中的每一個的單位流量的井級壓力干擾響應(yīng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述疊加操作包括 來自所述多個井的所測量流量與所述井級壓力干擾響應(yīng)做卷積以推導(dǎo)在所述被關(guān)注井處的預(yù)測壓力。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述多個操作進(jìn)一步包括 對于多個射孔中的每一個，根據(jù)所述計(jì)算的壓力干擾響應(yīng)推導(dǎo)對來自所述多個井的每一個的單位流量的井級流量響應(yīng)；和 來自所述多個井的所測量流量與所述井級流量響應(yīng)做卷積以推導(dǎo)在所述被關(guān)注井處的所述射孔中的每一個的射孔流量。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述多個操作進(jìn)一步包括 在與所述多個井的完井時間相對應(yīng)的時間段內(nèi)定義時間網(wǎng)格點(diǎn)； 在每一個所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處，求解包括表達(dá)時域射孔流量變化的方程的方程組，所述時域射孔流量變化由與公共井中的射孔相對應(yīng)的地層區(qū)域的初始壓力的差異引起； 根據(jù)在每一個所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處的所述求解步驟評價所述射孔流量變化中的殘差； 重復(fù)所述求解操作和評價操作，直到所述殘差滿足收斂判據(jù)； 然后把地層區(qū)域的初始壓力的差異引起的射孔流量變化與對應(yīng)于所測量流量的射孔流量組合；和 然后響應(yīng)于所組合的射孔流量評價在被關(guān)注井處的射孔壓力。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述疊加操作包括 在與來自所述多個井的所測量流量相對應(yīng)的時間段內(nèi)定義時間網(wǎng)格點(diǎn)； 在所述時間網(wǎng)格點(diǎn)中的每一個處，求解方程組以推導(dǎo)在所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處的射孔流量，所述方程組包括對于對應(yīng)的井流量約束時域射孔流量和壓力導(dǎo)數(shù)的方程，以及約束在對應(yīng)井內(nèi)的射孔壓力并包括湍流表達(dá)式的方程； 評價與所述方程組中的所述評價的射孔流量中的差異相對應(yīng)的殘差； 重復(fù)所述求解操作和評價操作，直到所述殘差滿足收斂判據(jù)；和對于所述多個井中的至少一個評價在所述時間段內(nèi)的井下壓力。
21.一種存儲計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序當(dāng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行時使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行多個操作，所述多個操作用來自地中的一個或多個井的井下測量值來交互推導(dǎo)和驗(yàn)證烴儲層的計(jì)算機(jī)化模型，所述多個操作包括 接收測量數(shù)據(jù)，所述測量數(shù)據(jù)與在至少一個被關(guān)注井的井孔處隨時間推移采集的井下測量值相對應(yīng)，并且與來自包括所述被關(guān)注井的多個井的流量相對應(yīng)； 從使用者接收識別烴儲層的屬性的輸入，所述屬性包括地層區(qū)域的形狀和性質(zhì)、地層區(qū)域之間的連接、以及進(jìn)入所述地層區(qū)域的井的位置； 通過求解與所述識別的儲層屬性相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)的流體流動問題來評價所述儲層中的多個井中的每一個與所述儲層中的所述至少一個被關(guān)注井之間的壓力響應(yīng)； 將與來自所述多個井的測量流量相對應(yīng)的所述數(shù)據(jù)疊加到所述評價的壓力響應(yīng)，以計(jì)算隨時間推移的在所述至少一個被關(guān)注井處模擬井下壓力； 將隨時間推移在所述被關(guān)注井處的所述模擬井下壓力和與在所述至少一個被關(guān)注井處隨時間推移采集的井下測量值相對應(yīng)的數(shù)據(jù)相比較；在所述比較操作之后，從使用者接收修改所述儲層屬性的輸入；和然后對于與所述修改的儲層屬性相對應(yīng)的所述結(jié)構(gòu)重復(fù)所述評價操作、疊加操作和比較操作。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述識別的儲層屬性進(jìn)一步包括多個射孔，每個射孔對應(yīng)于所述井之一與所述地層區(qū)域之一的交叉； 其中所述評價操作包括 響應(yīng)于在每個射孔處的單位流量計(jì)算在每個射孔處的壓力干擾響應(yīng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述計(jì)算操作包括 從使用者接收輸入，所述輸入定義在所述地層區(qū)域中的每一個的邊界處的多個邊界節(jié)占. 對于所述射孔中的每一個，為所述射孔分配單位流量并為所述多個射孔中的其它射孔分配零流量，和求解方程組以響應(yīng)于在所述射孔處的所述單位流量評價在所述邊界節(jié)點(diǎn)中的每一個處的壓力；和 然后，對于所選射孔位置執(zhí)行下述步驟 選擇所述多個射孔中的干擾射孔； 響應(yīng)于在所選干擾射孔處的單位流量檢索根據(jù)所述求解步驟在每一個所述邊界節(jié)點(diǎn)處的所述壓力；和 根據(jù)所檢索到的邊界節(jié)點(diǎn)壓力評價在所選射孔位置處的所述壓力，以得出對來自所述干擾射孔的單位流量的在所選射孔位置處的壓力干擾響應(yīng)；和 對所述多個射孔中的作為干擾射孔的每一個，重復(fù)所述選擇操作、檢索操作和評價操作。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中至少兩個或多個所述地層區(qū)域在公共邊界處連接到一起； 并且其中所述定義的多個邊界節(jié)點(diǎn)包括在所述公共邊界處的公共邊界節(jié)點(diǎn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中三個或更多個地層區(qū)域共用在所述公共邊界處的公共點(diǎn)； 并且其中所述多個操作進(jìn)一步包括 在所述公共點(diǎn)處定義不流動區(qū)域，所述不流動區(qū)域定義對不超過兩個所述地層區(qū)域?yàn)楣驳墓策吔绻?jié)點(diǎn)。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述評價操作進(jìn)一步包括 對于多個射孔的每一個，根據(jù)所述計(jì)算的壓力干擾響應(yīng)推導(dǎo)對來自所述多個井的每一個的單位流量的井級壓力干擾響應(yīng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述疊加操作包括 來自所述多個井的所測量流量與所述井級壓力干擾響應(yīng)卷積以推導(dǎo)在所述被關(guān)注井處的預(yù)測壓力。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述多個操作進(jìn)一步包括 對于多個射孔中的每一個，根據(jù)所計(jì)算的壓力干擾響應(yīng)推導(dǎo)對來自所述多個井中的每一個的單位流量的井級流量響應(yīng)；和 來自所述多個井的所測量流量與所述井級流量響應(yīng)卷積以推導(dǎo)在所述被關(guān)注井處的所述射孔中的每一個的射孔流量。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述多個操作進(jìn)一步包括 在與所述多個井的完井時間相對應(yīng)的時間段內(nèi)定義時間網(wǎng)格點(diǎn)； 在每一個所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處，求解包括表達(dá)時域射孔流量變化的方程的方程組，所述時域射孔流量變化由與公共井中的射孔相對應(yīng)的地層區(qū)域的初始壓力的差異引起； 根據(jù)在每一個所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處的所述求解步驟評價所述射孔流量變化中的殘差； 重復(fù)所述求解操作和評價操作，直到所述殘差滿足收斂判據(jù)； 然后把地層區(qū)域的初始壓力的差異引起的所述射孔流量變化與對應(yīng)于所測量流量的射孔流量組合；和 然后響應(yīng)于所組合的射孔流量評價在被關(guān)注井處的射孔壓力。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述疊加操作包括 在與來自所述多個井的所述測量流量相對應(yīng)的時間段內(nèi)定義時間網(wǎng)格點(diǎn)； 在每一個所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處，求解方程組以推導(dǎo)在所述時間網(wǎng)格點(diǎn)處的射孔流量，所述方程組包括對于對應(yīng)的井流量約束時域射孔流量和壓力導(dǎo)數(shù)的方程，以及約束在對應(yīng)井內(nèi)的射孔壓力并包括湍流表達(dá)式的方程； 評價與所述方程組中的所述評價的射孔流量中的差異相對應(yīng)的殘差； 重復(fù)所述求解操作和評價操作，直到所述殘差滿足收斂判據(jù)；和對于所述多個井中的至少一個評價在所述時間段內(nèi)的井下壓力。
全文摘要
一種交互式系統(tǒng)和操作該系統(tǒng)以定義和評價烴儲層的模型的方法。該儲層模型根據(jù)諸如地震測量、測井記錄等外部信息而被定義，并且基于地層區(qū)域、區(qū)域之間的連接、井和射孔這樣的元素。使用邊界元方法來確定壓力干擾響應(yīng)，該壓力干擾響應(yīng)與響應(yīng)于以單位流量生產(chǎn)流體的單個射孔在射孔處的壓力相對應(yīng)。然后，這些壓力干擾響應(yīng)與生產(chǎn)期間獲得的測量井流量做卷積，以得到在一個或多個被關(guān)注井處的井孔壓力的估計(jì)。所估計(jì)的井孔壓力可與井下壓力測量值比較以驗(yàn)證儲層模型，或者提醒使用者修改模型并重復(fù)對模型的評價。
文檔編號E21B49/00GK102713142SQ201080045592
公開日2012年10月3日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月14日
發(fā)明者邁克爾·M·利維坦 申請人:Bp北美公司