基于4d飽和度模型和仿真模型的儲層建模的制作方法
【專利摘要】基于井日志、生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及核心數(shù)據(jù)在計算機中形成相關地下儲層的基于生產(chǎn)的飽和度模型。在一段時間內獲得的這些類型的數(shù)據(jù)被用于形成4-D實際或測量的儲層的基于生產(chǎn)的飽和度模型，以示出儲層內隨時間變化的流體移動。同樣形成了對應時間的儲層流體飽和度的仿真模型。形成了基于生產(chǎn)的飽和度模型和仿真模型的復合模型以用于分析，從而可以在考慮了生產(chǎn)經(jīng)驗的情況下對儲層仿真模型的精確度進行評估?？梢曰趦觾葰夂退S時間的實際移動情況而針對儲層的變化來調整仿真模型。
【專利說明】基于4D飽和度模型和仿真模型的儲層建模
[0001]發(fā)明人:ALIM.AL-SHAHRI
[0002]相關申請的交叉引用
[0003]本申請要求并涉及于2011年10月18日提交的標題為“Reservoir Modelingwith4D Saturation Models and Simulation Models”的美國臨時專利申請第 61/548，508號的優(yōu)先權，該美國臨時專利申請的全部內容通過引用合并于此。
[0004]與共同擁有的且同日提交的標題為“4D SATURATION MODELING”的美國非臨時專利申請(代理案號004159.007066，其 申請人:為本發(fā)明人)相同，本發(fā)明涉及地下儲層的流體飽和度建模。
【技術領域】.[0005]本發(fā)明涉及地下儲層的計算機建模，尤其涉及基于在儲層生產(chǎn)壽命期間在儲層中或關于儲層所得到的測量值來建立飽和度模型。
【背景技術】
[0006]在石油和天然氣行業(yè)中，地下油氣儲層的開發(fā)通常包括儲層的計算機模型的開發(fā)和分析。地下油氣儲層通常為同時包含石油流體混合物和水的復雜巖層。儲層的流體成分通常存在于兩種或更多的流體相中。通過在這些巖層中鉆出并完成井來得到儲層流體中的石油混合物。
[0007]儲層的真實地質模型和儲層中流體的存在有助于預測將來在油氣儲層中石油和天然氣的最優(yōu)化采收。石油和天然氣公司已經(jīng)開始以此地質模型作為重要的工具來提高開采石油儲備的能力。儲層和油田/天然氣田的地質模型已經(jīng)變得越來越龐大和復雜。在這些模型中，儲層被組織成為若干個獨立單元。越來越精確的地震數(shù)據(jù)已經(jīng)可以允許單元的面間隔達到25米(1和7軸)的數(shù)量級。在已知的所謂巨型儲層中，單元的數(shù)量最少為數(shù)億，并且還出現(xiàn)了千兆單元規(guī)模(十億或更多個單元)的儲層。
[0008]儲層中流體的存在和移動在整個儲層中不斷地變化，在儲層中從已存在的井所得到的生產(chǎn)過程中的某些特征或測量值(如水或油的飽和度、以及流體侵蝕)對于儲層的規(guī)劃和開發(fā)很有價值。
[0009]在表征和開發(fā)儲層區(qū)域時，需要建立覆蓋整個儲層的儲層模型以提供用于儲層規(guī)劃的精確模型。對儲層中流體的出現(xiàn)和移動的精確指示是儲層評估和規(guī)劃中的重要輸入。
[0010]基于儲層仿真模型可以對預計儲層壽命之內儲層流體的出現(xiàn)和移動進行建模。上述仿真模型的一個示例為美國專利第7，526，418號，其為本發(fā)明的受讓人所擁有。但是，對仿真模型的校準以及確認該仿真模型是否繼續(xù)適用于當前儲層均遇到挑戰(zhàn)。此外，在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)與儲層相關的額外的儲層信息(例如斷層的出現(xiàn))。迄今所知，將額外信息精確納入仿真模型依然存在問題。

【發(fā)明內容】
[0011]簡略而言，本發(fā)明提供了一種新的并且改進過的計算機實施方法，該方法在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內從仿真模型以及從根據(jù)生產(chǎn)過程中儲層中的井的測量數(shù)據(jù)得到的基于生產(chǎn)的模型獲得地下儲層中的流體飽和度的測量數(shù)據(jù)。本發(fā)明的計算機實現(xiàn)對從儲層中的井處接收到的關于儲層中地層的初始數(shù)據(jù)進行處理，以確定初始時間點的儲層地層中的流體飽和度的初始測量數(shù)據(jù)。所確定的儲層內的關注地層中的流體飽和度的初始測量數(shù)據(jù)被傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器中。對從儲層中的井處得到的初始時間點之后的生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行處理，以確定生產(chǎn)過程中地層中的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)存儲器中匯總所確定的儲層中的地層中的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)。同樣可以確定儲層中的地層中的流體飽和度的仿真模型。形成儲層內的關注地層中的流體飽和度的仿真模型以及所確定的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)的復合顯示，以用于對比分析。
[0012]本發(fā)明提供了一種新的并且改進過的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)從仿真模型和根據(jù)生產(chǎn)過程中儲層中的井的測量數(shù)據(jù)得到的基于生產(chǎn)的模型獲得地下儲層中的流體飽和度的測量數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包含處理器，以對從儲層中的井處接收到的關于儲層中的地層的初始數(shù)據(jù)進行處理，從而確定初始時間點的儲層中的地層中的流體飽和度的初始測量數(shù)據(jù)。該處理器還將所確定的儲層內的關注地層中的流體飽和度的初始測量數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器中。該處理器還基于從儲層內的井處得到的初始時間點之后的生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，來確定生產(chǎn)過程中地層中的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)存儲器中匯總所確定的儲層中的地層中的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)。該處理器還確定儲層中的地層中的流體飽和度的仿真模型。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的輸出顯示器形成儲層內的關注地層中的流體飽和度的仿真模型以及所確定的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)的復合顯示，以用于對比分析。
[0013]本發(fā)明還提供了一種新的并且改進過的數(shù)據(jù)存儲裝置，其在計算機可讀介質內存儲計算機可操作指令，該指令用于使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)從仿真模型和根據(jù)生產(chǎn)過程中儲層中的井的測量數(shù)據(jù)得到的基于生產(chǎn)的模型獲得地下儲層中的流體飽和度的測量數(shù)據(jù)。存儲于數(shù)據(jù)存儲裝置內的指令使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對從儲層中的井處接收到的關于儲層中地層的初始數(shù)據(jù)進行處理，以確定初始時間點的儲層中的地層中的流體飽和度的初始測量數(shù)據(jù)，并且將此確定的儲層內的關注地層中的流體飽和度的初始測量數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器中。該指令還使得處理器基于從儲層內的井處得到的初始時間點之后的生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)來確定生產(chǎn)過程中地層中的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)，并且在數(shù)據(jù)存儲器中匯總所確定的儲層中的地層中的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)。該存儲于數(shù)據(jù)存儲裝置內的指令還使得數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的輸出顯示器形成儲層內的關注地層中的流體飽和度的仿真模型以及所確定的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)的復合顯示，以用于對比分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內執(zhí)行的用于儲層建模的一組數(shù)據(jù)處理步驟的功能性框圖，該儲層建模采用了地下地層的流體飽和度的基于生產(chǎn)的4D飽和度模型和仿真模型。
[0015]圖2為關于圖1示圖中的基于生產(chǎn)的4D飽和度建模的一組初始數(shù)據(jù)處理步驟的功能性框圖。
[0016]圖3為關于圖1中基于生產(chǎn)的4D飽和度建模的一組后續(xù)數(shù)據(jù)處理步驟的功能性框圖。
[0017]圖4為根據(jù)本發(fā)明的用于儲層建模的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示意性框圖，該儲層建模采用了地下地層的流體飽和度的基于生產(chǎn)的4D飽和度模型和仿真模型。
[0018]圖5為在地下儲層生產(chǎn)壽命中的特定時間處關于地下儲層中的關注區(qū)域的根據(jù)本發(fā)明的基于生產(chǎn)的4D飽和度模型的顯示。
[0019]圖6為根據(jù)本發(fā)明的從儲層內關注深度處的地質模型的仿真模型和基于生產(chǎn)的模型所得的地下儲層的流體飽和度的復合顯示。
[0020]圖7A、圖7B、圖7C和圖7D分別為根據(jù)本發(fā)明的從儲層內關注深度處的仿真模型和基于生產(chǎn)的模型得到的流體飽和度之間的差異的顯示。
[0021]圖7E為結合圖7A至圖7D的顯示所使用的圖例的放大顯示。
[0022]圖8A為根據(jù)本發(fā)明的從儲層內關注深度處的仿真模型和基于生產(chǎn)的模型所得的流體飽和度測量值之間的差異的顯示。
[0023]圖8B為圖8A中的地下儲層內的關注區(qū)域中的在此儲層的生產(chǎn)壽命內的某一特定時間點處的根據(jù)本發(fā)明的飽和度模型的垂直截面圖。
[0024]圖8C為結合圖8A和圖8B中的顯示所使用的圖例的放大顯示。
[0025]圖9A為基于地下儲層內關注區(qū)域的根據(jù)本發(fā)明的飽和度模型的作為時間的函數(shù)的儲層流體參數(shù)相關的對比測量值曲線圖。
[0026]圖9B為基于地下儲層內關注井的根據(jù)本發(fā)明的飽和度模型的作為深度的函數(shù)的儲層流體參數(shù)相關的測量值曲線圖。
[0027]圖1OA為地下儲層內的關注區(qū)域中的在此儲層的生產(chǎn)壽命內的某一特定時間點處的根據(jù)本發(fā)明的流體飽和度的垂直截面復合顯示。
[0028]圖1OB為根據(jù)本發(fā)明的從與圖1OA內相同的儲層中關注深度處的仿真模型和基于生產(chǎn)的模型所得的流體飽和度測量值之間的差異的顯示。
[0029]圖1OC為根據(jù)本發(fā)明的從與圖1OA內相同的儲層中關注深度處的仿真模型和基于生產(chǎn)的模型所得的流體飽和度測量值之間的差異的等距視圖的顯示。
[0030]圖1lA為基于地下儲層內關注區(qū)域的根據(jù)本發(fā)明的飽和度模型而獲得的作為時間的函數(shù)的儲層流體參數(shù)相關的對比測量值曲線圖。
[0031]圖1lB為基于地下儲層內關注井的根據(jù)本發(fā)明的飽和度模型而獲得的作為深度的函數(shù)的儲層流體參數(shù)相關的測量值曲線圖。
【具體實施方式】
[0032]在附圖中，根據(jù)本發(fā)明，圖1中所示的流程圖F示出了本發(fā)明的基本計算機處理序列，其根據(jù)基于生產(chǎn)的4D飽和度模型和地下地層的流體飽和度的仿真模型進行儲層建模。圖1所示的每個步驟描述了 4D模型的形成。在步驟12中，形成了隨時間推移的靜態(tài)儲層飽和度模型，而步驟10描述歷史匹配仿真模型的形成。步驟14根據(jù)步驟10和步驟12中形成的兩個模型進行復合顯示，以對計算所得的飽和度(根據(jù)仿真模型得到)與實際飽和度(根據(jù)靜態(tài)模型得到)進行對比。位置和時間均可以根據(jù)需要而改變。地下儲層建模中根據(jù)圖1的數(shù)據(jù)處理可以在之后描述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D (圖4)中執(zhí)行。
[0033]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D中的處理由步驟10 (圖1)開始，根據(jù)本發(fā)明來基于在儲層生產(chǎn)壽命中在儲層內或關于儲層做出的測量而形成基于生產(chǎn)的4D儲層流體飽和度的測量數(shù)據(jù)。步驟10中的計算機實施的對基于生產(chǎn)的儲層流體飽和度測量數(shù)據(jù)的確定過程將在流程圖1 (圖2)和流程圖M (圖3)中詳細說明，如下所述。
[0034]在流程圖F (圖1)的步驟12中，還形成了地下流體飽和度的仿真模型。這種仿真模型的一個示例以及其形成例如由美國專利第7，526，418號所公開，該美國專利為本發(fā)明的受讓人所擁有。此美國專利的公開內容通過引用并入本文。還應當理解的是，在需要時也可以采用形成仿真模型的技術。
[0035]在步驟10中確定儲層的基于生產(chǎn)的流體飽和度測量數(shù)據(jù)，并且在步驟12中針對儲層生產(chǎn)壽命內的各個相應時間點形成儲層的仿真模型，隨后將上述數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D內的數(shù)據(jù)存儲器中。如步驟14(圖1)所示，根據(jù)步驟12中確定的仿真模型和根據(jù)步驟10中基于生產(chǎn)過程中儲層內井的數(shù)據(jù)測量而確定的基于生產(chǎn)的模型形成了復合顯示，以進行對比分析。
[0036]圖2和圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的步驟10的基本計算機處理序列，用于根據(jù)在儲層生產(chǎn)壽命中在儲層內或關于儲層做出的測量而形成基于生產(chǎn)的4D流體飽和度模型。步驟10的處理序列包括示出了本發(fā)明中涉及數(shù)據(jù)庫和初始儲層飽和度模型的形成的處理序列的流程圖1 (圖2)，數(shù)據(jù)庫和初始儲層飽和度模型的形成過程是基于從儲層中的井或其他數(shù)據(jù)源獲得的數(shù)據(jù)而進行的。步驟10的處理序列還包括流程圖M (圖3)，該流程圖M示出了用于對從流程圖1中的程序所得的數(shù)據(jù)以及在生產(chǎn)期間從儲層獲得的數(shù)據(jù)進行處理的序列，以用于建立流體侵蝕模型，隨后將對其進行詳細描述。
[0037]回到圖2，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D內的處理過程包括進行可用數(shù)據(jù)的篩選以及報告信息清單。通過上述過程可以識別并修正遺失信息和錯誤格式的信息，并且隨后將其并入項目數(shù)據(jù)庫。在此階段中創(chuàng)建了巖石物理建模項目并以前述篩選過的數(shù)據(jù)進行填充。地質模型、OH日志、PNL日志、生產(chǎn)、完成等被填充并且執(zhí)行質量控制。依此對初始項目工作流程進行修訂和修改。對整個區(qū)域進行多方面的巖石物理檢查，并定義初始接觸面。根據(jù)本發(fā)明，在步驟20 (圖2)中通過對用于處理的輸入?yún)?shù)或數(shù)據(jù)進行檢查或收集、核對或安排、以及質量控制來便于處理。輸入?yún)?shù)或數(shù)據(jù)包括:關注儲層的3D地質模型數(shù)據(jù)的初始設定；儲層的獨立單元在X、y和z方向上的大小和位置；穿過儲層的現(xiàn)存井的位置以及方向；巖石物理測量數(shù)據(jù)以及從巖心樣本數(shù)據(jù)所得的屬性的已知值；以及從獲得了日志數(shù)據(jù)的井日志處獲取的數(shù)據(jù)。在步驟20中，輸入?yún)?shù)和數(shù)據(jù)被評估和格式化，以用于隨后步驟中的處理。在步驟20中的處理中的質量控制中，如果在某個數(shù)據(jù)中檢測到錯誤或不規(guī)范，則此數(shù)據(jù)可以在處理中被忽略或可以被分析以采取糾正操作。
[0038]在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D的處理步驟22期間，從數(shù)據(jù)庫存儲器中導出已存儲的初始3D地質模型數(shù)據(jù)以通過巖石物理建模進行處理。在本發(fā)明的一個實施例中，此巖石物理建?？梢酝ㄟ^諸如已知的從斯倫貝謝公司(Schlumberger Corporation)得到的PETREL處理系統(tǒng)執(zhí)行。同樣可以理解的是，如有需要，巖石物理建?？梢愿鶕?jù)其他可行的技術執(zhí)行，例如:GoCAD 財團(GoCAD Consortium)的 GOCAD ;Vulcan 軟件公司(Vulcan Software)的 Vulcan ;Datamine 公司的 DataMine ;Golder 集團的 FracSys ；Source Forge 的 GeoBlock ;或者右半球公司(Right Hemisphere)的deepExploration ;或者其他適用的資源。
[0039]在步驟24中，從包括生廣如儲層中井的裸井(OH)日志以及在井內安裝套管后諸如脈沖中子(PNL)或生產(chǎn)測井工具(PLT)日志之類的數(shù)據(jù)套管井(CH)日志的井日志所得的處理數(shù)據(jù)中獲取的輸入飽和度數(shù)據(jù)被填入正在處理的地質模型或被使得可以導入至正在處理的地質模型。此外，在步驟24中，與井產(chǎn)量、完井、井標記、井口數(shù)據(jù)、井方向勘測等相關的數(shù)據(jù)被填入正在處理的地質模型或被使得可以導入至正在處理的地質模型。
[0040]在步驟26中，對步驟22中為進行處理而導入的地質模型數(shù)據(jù)和步驟24中獲得的裸井日志數(shù)據(jù)之間進行質量控制分析或相關性分析。如果在步驟26中的處理質量控制期間檢測到地質模型數(shù)據(jù)和裸井日志數(shù)據(jù)之間存在錯誤或不規(guī)范，則這種數(shù)據(jù)可以在處理過程中被忽略或可以通過分析采取糾正措施。同樣在步驟26中，對可從生產(chǎn)日志數(shù)據(jù)得到的流體飽和度測量結果、裸井日志數(shù)據(jù)以及初始飽和度模型之間進行質量控制分析和相關性分析。
[0041]在步驟28中，為儲層內每個關注的區(qū)域、平臺、穹地和田地確定初始流體接觸面(針對自由水面標高和油-氣)。通過結合以上步驟22所描述的類型的巖石物理模型系統(tǒng)來完成步驟28中的處理。通過步驟28的處理，形成了用于儲層的流體侵蝕數(shù)據(jù)庫以及初始流體侵蝕，并且其可用在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D中以用于進一步根據(jù)流程圖內的步驟30進行流體侵蝕建模，隨后將對此進行詳細描述。
[0042]流體侵蝕建模和儲層分析(圖3)涉及直接在巖石物理模型中進行重新評估和挑選的整個區(qū)域的接觸面(G0C、最底層氣、0CW、頁巖水接觸面等)，從而創(chuàng)建全部歷史的接觸面的數(shù)據(jù)庫。根據(jù)田地產(chǎn)量來詳細修改地質模型，并且由此將模型準備就緒。本發(fā)明開始于步驟30。在步驟30中，根據(jù)PNL日志和/或OH日志確定油-水接觸面(OWC)分層數(shù)據(jù)(well tops)或出現(xiàn)了這種接觸面的地質層的深度。此外，在輸入數(shù)據(jù)中，任何關于井事件的OWC信息均被考慮在輸入數(shù)據(jù)內。同樣，在步驟30中，在地質模型中針對井分層數(shù)據(jù)而生成儲層的之前和預計生產(chǎn)壽命內每年的油-水接觸面(OWC)的標記，從而使得儲層模型內上述接觸面的所有位置均被標識。在步驟30中，在無法從日志獲得OWC的各年度中，均通過使用上述年度中考慮的井或平臺的生產(chǎn)測量數(shù)據(jù)進行插值來確定0WC。
[0043]隨后，在步驟32中建立了儲層的每年或關注時間步長的OWC表面的位置測量值。在步驟32中，對之前產(chǎn)生的OWC表面執(zhí)行質量控制:綜合OWC日志X產(chǎn)水量。
[0044]在步驟34中，通過PNL日志和/或OH日志確定氣-油接觸面(GOC)分層數(shù)據(jù)或出現(xiàn)了該接觸面的地質層的深度。此外，在輸入數(shù)據(jù)中，任何報告井事件的GOC信息均被考慮在輸入數(shù)據(jù)內。
[0045]在步驟36中，在地質模型中針對井分層數(shù)據(jù)生成儲層的之前和預計生產(chǎn)壽命內每年的關于氣-油接觸面(GOC)的標記，從而使得儲層模型內上述接觸面的所有位置均被標識。在步驟36中，在無法從日志獲得GOC的各年度中，均通過使用上述年度中考慮的井或平臺的生產(chǎn)測量數(shù)據(jù)進行插值來確定G0C。
[0046]在步驟38中，第二 GOC標記被標識并利用儲層中關注平臺、區(qū)域和穹地的已標識的第二 G0C3D流體接觸面來更新在步驟34中確定的3D流體接觸面屬性。在步驟38中還對被氣錐影響的井中的GOC水平變化進行調整，并且相應地更新3D流體接觸面模型。
[0047]在步驟40中，生成儲層的每年或關注時間步長的3D流體接觸面屬性。在步驟40中，在基于可從儲層中的井的不同日志得到的數(shù)據(jù)(產(chǎn)量/完井、OH和PNL)生成的不同時間步長的3D流體接觸面屬性之間進行質量控制分析或相關性分析。如果在3D流體接觸面屬性中檢測到錯誤或不規(guī)范，則可以通過分析對數(shù)據(jù)采取糾正措施。
[0048]在步驟42中，確定了針對關注的不同時間步長的3D飽和度屬性的測量值，并且因此獲得了關注儲層的4D飽和度屬性。該獲得的4D飽和度屬性是根據(jù)生產(chǎn)前或生產(chǎn)期間的儲層內的各井處獲得的實際數(shù)據(jù)測量值而獲得的，而并非基于仿真所獲得。因此在生產(chǎn)壽命中儲層的飽和度根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)所確定。確定和觀察隨時間的實際流體移動。
[0049]根據(jù)步驟42中獲得的4D仿真屬性，在步驟44中形成了每個時間步長內本地剩余油量(REMOIP)屬性的3D測量值(以及4DREM0IP屬性)。同樣在步驟44中，可以形成根據(jù)本發(fā)明數(shù)據(jù)而建模的儲層的關注層或區(qū)域內的本地剩余油量(或REM0IP)的地圖。
[0050]在步驟46中，對源于根據(jù)本發(fā)明的飽和度模型的儲層流體侵蝕測量值的精確性和可接受性進行評估。在步驟48中，如果步驟46的結果表明其為可接受的結果，則在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D的存儲器中更新該結果。之后該已更新的結果可以被顯示或可以被使得作為步驟48中可用的可傳送的輸出數(shù)據(jù)。如果在步驟46中需要指明進一步的處理，則可如圖2所示返回至步驟30和步驟34的處理。
[0051 ] 如圖4中所示，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D包括計算機C，其具有處理器50和耦接至處理器50且存儲操作指令、控制信息以及數(shù)據(jù)庫記錄的存儲器52。如有需要，該計算機C可以為便攜式數(shù)字處理器(例如膝上計算機形式的個人計算機)、筆記本電腦或其他適合的程序化或者可程序化的數(shù)字數(shù)據(jù)處理設備(例如臺式計算機)。還應理解的是，計算機C可以為具有節(jié)點的多核處理器(例如Intel公司或者AMD公司提供的處理器)、HPC Linux集群計算機或具有合適處理能力的任意傳統(tǒng)類型的大型計算機(例如可從紐約阿蒙克市的國際商務機器公司(IBM)或其他來源得到的大型計算機)。
[0052]計算機C具有用戶界面56和以及用于顯示根據(jù)本發(fā)明的巖石相和儲層屬性的輸出數(shù)據(jù)或記錄的數(shù)據(jù)顯示器58。輸出顯示器58包括諸如打印機之類的組件以及輸出顯示屏幕，該輸出顯示屏幕能夠提供打印的輸出信息或圖表、數(shù)據(jù)表、圖形圖像、數(shù)據(jù)圖表等形式的可視化顯示，作為輸出記錄或圖像。
[0053]計算機C的用戶界面56還包括適當?shù)挠脩糨斎朐O備或輸入/輸出控制單元60，以此為用戶提供控制或訪問信息和數(shù)據(jù)庫記錄以及操作計算機C的權限。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D還包括存儲于計算機存儲器內的數(shù)據(jù)庫62，該存儲器可以是內部存儲器52或是如相關數(shù)據(jù)庫服務器68內66所示的外部、聯(lián)網(wǎng)、或者非聯(lián)網(wǎng)存儲器。
[0054]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D包括存儲于計算機C的存儲器52內的程序代碼70。根據(jù)本發(fā)明的程序代碼70為計算機可操作指令的形式，該計算機可操作指令可以使數(shù)據(jù)處理器50以上述并在圖1至圖3內所示的方式執(zhí)行本發(fā)明的計算機實施方法。
[0055]應當注意的是，程序代碼70可以為微碼、程序、例行程序、或符號化計算機可操作語言的形式，并提供一組特定的有序指令以控制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)D的功能和指示其操作。程序代碼70的指令可以存儲于計算機C的存儲器52中，或者存儲在計算機磁盤、磁帶、傳統(tǒng)硬盤驅動器、電只讀存儲器、光存儲裝置、或者其他合適的存儲有計算機可用介質的數(shù)據(jù)存儲裝置上。如圖所示，程序代碼70還可以作為計算機可讀介質被包含在諸如服務器58的數(shù)據(jù)存儲裝置上。[0056]在計算機C中執(zhí)行的本發(fā)明的方法可以采用存儲于存儲器52中的圖1、2和3的計算機程序步驟實施并且可以由計算機C的系統(tǒng)處理器50執(zhí)行。輸入至處理系統(tǒng)D的輸入數(shù)據(jù)是井日志數(shù)據(jù)和關于上述儲層的其他數(shù)據(jù)。
[0057]圖5為根據(jù)本發(fā)明的在地下儲層生產(chǎn)壽命中的特定時間所形成的地下儲層的4D飽和度模型中的關注示例地層的俯視圖。圖5為該視圖的黑白圖像。在實際實施中，飽和度模型指示顏色變化、飽和度的變化。在圖5中，地層的部分84表示基于處理結果的在地層中存在氣體的飽和度數(shù)值，部分86表示存在油的飽和度數(shù)值,而部分88表示存在水的飽和度數(shù)值。在儲層的不同部分中直觀地顯示更高分辨率的面積波(areal sweep)，以表明氣、油和水的運動。從所有歷史日志信息獲得的這些流體飽和度結果可以與動態(tài)仿真結果相匹配。
[0058]圖6為根據(jù)本發(fā)明的從儲層內關注深度處地質模型96的仿真模型92和基于生產(chǎn)的模型94所得的地下儲層的流體飽和度的復合顯示90。示出了關注深度處的流體飽和度的仿真模型92以及同一關注時間的基于生產(chǎn)的或4D流體飽和度模型94。圖6示出了從頂部的仿真模型92和底部的靜態(tài)模型96而得到的飽和度顯示，而中部的顯示94示出了從靜態(tài)模型96所得的飽和度和從仿真模型92所得的飽和度之間的差別。復合顯示90中的98指明了儲層內的現(xiàn)存井。因此，本發(fā)明提供了在已知時間處包含了從實際儲層生產(chǎn)數(shù)據(jù)得到的基于生產(chǎn)的模型94的復合模型。本發(fā)明的在已知時間上基于實際數(shù)據(jù)的飽和度模型94可以作為驗證仿真模型92的參考，并且因此作為仿真模型92的獨立檢查。
[0059]圖7A、圖7B、圖7C、和圖7D分別為根據(jù)本發(fā)明的在儲層內關注深度處從在步驟20中確定的仿真模型和從在步驟10中確定的基于生產(chǎn)的模型得到的流體飽和度變化的差異的顯示100、102、104、和106。這些差異為關注區(qū)域或深度的逐個單元上兩個飽和度測量值的算術測量值，這些測量值可在步驟14中或在步驟14前的中間步驟中確定。圖7A至圖7D中示出的流體飽和度差異測量值為模型中不同層或深度的水飽和度或Sw測量值的差異。
[0060]圖例或標度108 (圖7E)指明了在諸如圖7A至圖7D的顯示中，從仿真模型和基于生產(chǎn)的模型所得的水飽和度測量值之間的差異。圖7E中的圖例108為黑白色。在實際操作中，圖例108為彩色，指示顏色和亮度差異、差異的程度和性質。這些顯示內的區(qū)域如圖標符號所示而被指定，表明水飽和度的仿真測量值在大小上大于4D或基于生產(chǎn)的測量值。較高亮度或色調的藍色表明在仿真水飽和度測量值中的差異較大，而較淺的藍色表明仿真測量值和基于生產(chǎn)的測量值之間的差異較小。相應的，顯示中的紅色表明水飽和度的4D或基于生產(chǎn)的測量值在大小上大于仿真測量值。較高亮度或色調的紅色表明在基于生產(chǎn)的水飽和度測量值中的差異較大，而較淺的紅色表明基于生產(chǎn)的測量值和仿真測量值之間的差異較小。
[0061]圖8A為根據(jù)本發(fā)明的從儲層內關注深度處的仿真模型和基于生產(chǎn)的模型所得的水飽和度測量值之間的差異的顯示112 (類似于圖7A至圖7D)。圖8B為如圖8A的顯示中的同一地下儲層的垂直截面顯示114，其指明了在儲層的生產(chǎn)壽命中的某一特定時間點上，從作為深度的函數(shù)的儲層側面的仿真模型和基于生產(chǎn)的模型所得的流體飽和度測量值之間的差異。此外，顯示以上述方式指明基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)與Sw的仿真測量數(shù)據(jù)之間的差異。標度或圖例116 (圖8C)規(guī)定了所顯示的差異的大小。圖8C中的圖例116為黑白色。在實際操作中，通過顏色和亮度的變化來指明差異。注意，在圖8B的顯示114中的區(qū)域118，其中仿真測量值相比于基于生產(chǎn)的模型顯示出明顯較低的Sw。
[0062]圖9A為儲層流體參數(shù)(油產(chǎn)生率、水侵率和氣-油比(GOR))的對比測量值與時間的關系的顯示或曲線圖120，該圖基于根據(jù)本發(fā)明的地下儲層內關注區(qū)域的仿真模型和實際田地數(shù)據(jù)而繪制。關注區(qū)域的油產(chǎn)生率122、水侵率124和氣-油比(GOR) 126的仿真模型測量值分別被繪制為曲線中的122a、124a和124b。在相應時間內同一關注區(qū)域的油產(chǎn)生率122、水侵率124和氣-油比(GOR) 126的基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的測量值分別被繪制在122a、124a和124b中。如水侵率圖124中的128所示，基于生產(chǎn)的數(shù)據(jù)表明關注區(qū)域的水侵率隨時間增力口，但仿真數(shù)據(jù)卻顯示變化很小或沒有變化。如圖9A所示的根據(jù)本發(fā)明的飽和度建模技術提供了極佳的機制以檢測或標明飽和度模型之間的差異并且為仿真模型提供了質量控制。
[0063]圖9B為基于地下儲層內關注井的實際現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)和仿真模型數(shù)據(jù)的關于儲層水飽和度相對深度的關系的井日志測量的顯示或曲線圖130。曲線132表示基于仿真測量的Sw與深度的關系，曲線134表示Sw與從基于生產(chǎn)或4D測量所獲得的深度的關系。注意，曲線132同樣表不較少或不存在水侵,而基于生產(chǎn)的數(shù)據(jù)表不同樣深度處的40%的水侵率。此外，4D模型數(shù)據(jù)以曲線136表示在井的底部穿孔處剩余油飽和度(Sor)的值為100%。
[0064]圖1OA為根據(jù)本發(fā)明的從儲層內關注深度處的仿真模型和基于生產(chǎn)的模型所得的水飽和度測量值之間的差異的顯示140 (類似于圖8A)。圖1OB為如圖1OA的顯示中的相同地下儲層的垂直截面顯示142，而圖1OC為相同地下儲層的等距視圖或顯示144。顯示140、142、和144再一次表明在儲層壽命內的某一特定時間點上從儲層的仿真模型和基于生產(chǎn)的模型獲得的流體飽和度測量值之間的差異。顯示140、142和144為黑白色。在實際操作中，這些顯示為彩色，以通過上述方式表明Sw的基于生產(chǎn)的測量值和仿真測量值之間的差異。需要注意，在圖10A、圖1OB和圖1OC的每個顯示中的區(qū)域146，在該區(qū)域中仿真測量值相對于基于生產(chǎn)的模型顯示出明顯較高的Sw。圖10A、圖1OB和圖1OC均為展示了本發(fā)明中高亮顯示需要在仿真模型中進行更多工作的區(qū)域的能力的顯示。
[0065]圖1lA和圖1lB示出了不同獨立井性能和日志曲線以對實際數(shù)據(jù)和仿真結果進行對比。圖1lA為儲層流體參數(shù)的對比測量值與時間的關系的顯示或曲線圖150，該圖基于地下儲層內關注區(qū)域的根據(jù)本發(fā)明的飽和度模型而繪制。關注區(qū)域的油產(chǎn)生率152、水侵率154和氣-油比(GOR) 156的仿真模型測量值分別被繪制為曲線152a、154a和154b。在相應時間內同一關注區(qū)域的油產(chǎn)生率152、水侵率154和氣-油比(GOR) 156的基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的測量值分別被繪制在152a、154a和156b中。如水侵率圖154中的158所示，基于仿真的數(shù)據(jù)顯示在一段時間內關注區(qū)域內的水侵率為大約6%，而仿真數(shù)據(jù)顯示為一個較低的值。
[0066]圖1lB為基于儲層內關注井的飽和度模型數(shù)據(jù)(基于此數(shù)據(jù)而描繪了圖1IA數(shù)據(jù)曲線)而獲得的關于儲層流體參數(shù)與深度的關系的井日志測量值的顯示或曲線130。曲線162反映了基于仿真測量值的Sw與深度的關系，而曲線164反映了從基于生產(chǎn)的或4D測量值獲得的Sw與深度的關系。需要注意的是，曲線164 (如162處所示)表明了與圖1lA中所示的一致的較高的水侵度，而基于生產(chǎn)的數(shù)據(jù)曲線166表明在同樣深度下的水侵度較低。
[0067]從上文可以看出本發(fā)明提供了基于實際儲層數(shù)據(jù)(如由儲層處所得的在儲層壽命內隨時間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和井日志)的飽和度模型。因此，基于實際測量值數(shù)據(jù)，可以評估儲層內隨時間變化的流體的存在和移動。
[0068]在儲層工程中的一個困難任務是在儲層生產(chǎn)仿真期間獲得不同時間儲層仿真模型的完美匹配。然而，本發(fā)明提供了基于已知時間的實際數(shù)據(jù)的儲層飽和度模型。本發(fā)明的基于實際數(shù)據(jù)的飽和度模型可用作調整已知時間的仿真模型的參考，并由此用以獨立核查仿真模型。
[0069]本發(fā)明已充分描述使得本領域的普通技術人員可以復現(xiàn)并獲得本發(fā)明在此提及的結果。然而，本【技術領域】的任何技術人員可以對本發(fā)明執(zhí)行未在此處的請求中描述的修改，并應用這些修改到需要所附權利要求中的請求主體的確定結構，或者該確定結構的生產(chǎn)過程中；這些結構應當包含在本發(fā)明的范圍內。
[0070]應當注意和理解的是，可以在不脫離由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下對以上詳細描述的本發(fā)明進行改進和修改。
【權利要求】
1.一種在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中從仿真模型以及從基于生產(chǎn)的模型獲得地下儲層的流體飽和度的測量數(shù)據(jù)的計算機實施方法，基于生產(chǎn)的模型根據(jù)生產(chǎn)過程中對儲層中的井的測量數(shù)據(jù)而得到，所述方法包括如下計算機處理步驟: (a)對從所述儲層中的井處接收到的關于所述儲層中的地層的初始數(shù)據(jù)進行處理，以確定初始時間點的所述儲層中的地層中的流體飽和度的初始測量數(shù)據(jù)； (b)將所確定的所述儲層內的關注地層中的流體飽和度的所述初始測量數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器中； (C)對從所述儲層中的井處得到的所述初始時間點之后的生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行處理，以確定生產(chǎn)過程中所述地層中的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)； (d)在所述數(shù)據(jù)存儲器中匯總所確定的所述儲層中的所述地層中的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)； (e)確定所述儲層中的所述地層中的流體飽和度的仿真模型；以及 (f)形成所述儲層內的關注地層中的流體飽和度的所述仿真模型和所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)的復合顯示，以用于對比分析。
2.如權利要求1所述的計算機實施方法，其中所述初始數(shù)據(jù)包括:初始評估日志數(shù)據(jù)以及井核心樣本數(shù)據(jù)。
3.如權利要求1所述的計算機實施方法，其中所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括:生產(chǎn)日志數(shù)據(jù)。
4.如權利要求1所述的計算機實施方法，其中形成復合顯示的步驟包括步驟:將所述儲層內的關注地層中的流體飽和度的所述仿真模型的顯示和所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值的顯示合并于單個顯示中。
5.如權利要求1所述的計算機實施方法，還包括步驟:確定流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異。
6.如權利要求5所述的計算機實施方法，其中形成復合輸出顯示的步驟包括步驟:形成所確定的流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異的顯不。
7.如權利要求5所述的計算機實施方法，其中確定所述差異的步驟包括:確定關注地層內的流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異。
8.如權利要求1所述的計算機實施方法，其中形成復合顯示的步驟包括步驟:在所述復合顯示中，形成所述儲層中的關注地層中的流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值的相鄰顯示。
9.如權利要求1所述的計算機實施方法，其中形成輸出顯示的步驟還包括步驟:形成流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異的顯示。
10.一種用于從仿真模型和從根據(jù)生產(chǎn)過程中儲層中的井的測量數(shù)據(jù)得到的基于生產(chǎn)的模型獲得地下儲層中的流體飽和度的測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括: (a)處理器，該處理器執(zhí)行如下步驟: (1)對從所述儲層中的井處接收到的關于所述儲層中的地層的初始數(shù)據(jù)進行處理，以確定初始時間點的所述儲層中的所述地層中的流體飽和度的初始測量數(shù)據(jù)； (2)將確定的所述儲層內的關注地層中的流體飽和度的所述初始測量數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器中； (3)對從所述儲層中的井處得到的所述初始時間點之后的生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行處理，以確定生產(chǎn)過程中所述地層中的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)； (4)在所述數(shù)據(jù)存儲器中匯總所確定的所述儲層中的所述地層中的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)；以及 (5)確定所述儲層中的所述地層中的流體飽和度的仿真模型； (b)輸出顯示器，其形成所述儲層內的關注地層中的流體飽和度的所述仿真模型和所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)的復合顯示，以用于對比分析。
11.如權利要求10所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述初始數(shù)據(jù)包括:初始評估日志數(shù)據(jù)以及井核心樣本數(shù)據(jù)。
12.如權利要求10所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括:生產(chǎn)日志數(shù)據(jù)。
13.如權利要求10所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中執(zhí)行圖像形成的步驟的顯示器形成所述儲層內的關注地層中的流體飽和度的所述仿真模型的顯示和所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值的顯示的合并顯示。
14.如權利要求10所述 的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述處理器還執(zhí)行步驟:確定流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異。
15.如權利要求14所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中輸出顯示器還形成所確定的流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異的顯示。
16.如權利要求14所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述處理器確定關注地層內流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異。
17.如權利要求10所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中輸出顯示器將所述儲層的關注地層的流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值的相鄰顯示形成為復合顯示。
18.如權利要求10所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中輸出顯示器形成流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異的顯示。
19.一種數(shù)據(jù)存儲裝置，其在計算機可讀介質內存儲計算機可操作指令，所述計算機可操作指令用于使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)從仿真模型和從根據(jù)生產(chǎn)過程中儲層中的井的數(shù)據(jù)測量得到的基于生產(chǎn)的模型獲得地下儲層中的流體飽和度的測量數(shù)據(jù)，存儲在所述數(shù)據(jù)存儲裝置中的所述指令使得所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行以下步驟: (a)對從所述儲層中的井處接收到的關于所述儲層中的地層的初始數(shù)據(jù)進行處理，以確定初始時間點的所述儲層中的所述地層中的流體飽和度的初始測量數(shù)據(jù)； (b)將確定的所述儲層內的關注地層中的流體飽和度的所述初始測量數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器中； (C)對從所述儲層中的井處得到的所述初始時間點之后的生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行處理，以確定生產(chǎn)過程中所述地層中的流體飽和度的基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)； (d)在所述數(shù)據(jù)存儲器中匯總所確定的所述儲層中的所述地層中的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)；(e)確定所述儲層中的所述地層中的流體飽和度的仿真模型；以及 (f)形成所述儲層內的關注地層中的流體飽和度的所述仿真模型和所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)的復合顯示，以用于對比分析。
20.如權利要求19所述的數(shù)據(jù)存儲裝置，其中用于形成復合顯示的指令包括:產(chǎn)生將所述儲層內的關注地層中的流體飽和度的所述仿真模型的顯示和所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值的顯示合并于單個顯示中的步驟的指令。
21.如權利要求19所述的數(shù)據(jù)存儲裝置，其中用于對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行處理的指令還產(chǎn)生步驟:確定流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異。
22.如權利要求21所述的數(shù)據(jù)存儲裝置，其中用于形成輸出顯示的指令包括:產(chǎn)生形成所確定的流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異的顯示的步驟的指令。
23.如權利要求21所述的數(shù)據(jù)存儲裝置，其中用于對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行處理的指令包括:使得所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)確定關注地層內的流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值之間的差異的指令。
24.如權利要 求19所述的數(shù)據(jù)存儲裝置，其中形成輸出顯示的指令包括:產(chǎn)生形成流體飽和度的所述仿真模型與所確定的流體飽和度的所述基于生產(chǎn)的測量值的相鄰顯示的步驟的指令。
【文檔編號】G06G7/48GK103975341SQ201280051498
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年10月17日 優(yōu)先權日:2011年10月18日
【發(fā)明者】阿里·M·阿勒-沙赫里 申請人:沙特阿拉伯石油公司