用于储层压力数据分析的系统和方法
【专利摘要】一种对储层的压力特性进行建模的方法，包括：针对选定时间获得所述储层中多个井的累积产液量数据，在所述选定时间获得独立的一组井的储层压力衰减值，确定多个生产井中的每个的井距，使用所述累积产液量数据和所述井距值计算多个井中的每个的单位面积累积产液量，计算所述储层压力衰减值与所述单位面积累积产液量值之间的关系，使用计算出的关系产生残余衰减压力值，以及使用计算出的关系和所述残余衰减压力数据，将累积产液量数据变换为储层流动单元的预测压力值。
【专利说明】用于储层压力数据分析的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及储层管理，并且更具体地涉及压力数据的分析以帮助储层开采发展决策。
【背景技术】
[0002]成熟井群中的储层管理尤其可以包括涉及内填产油井位置、注水位置和热力采油操作的决策。典型地，为了理解油田内的压力分布，一种模型被开发(例如，多孔/渗透流体模型)、升级以生成一个储层模拟器，并且运行包括产量、压力和流体性质数据的数据来生成预测产量值(product1n value)。所述预测产量值可以与历史产量数据相比较。
【发明内容】
[0003]本发明的一个实施例的一个方面包括一种对储层的压力特性进行建模的方法，包括:针对选定时间获得所述储层中多个井的累积产液量数据；在所述选定时间获得独立的一组井的储层压力衰减值；确定多个生产井中的每个的井距值；使用所述累积产液量数据和所述井距值，计算多个井中的每个的单位面积累积产液量值；计算储层压力衰减值与所述单位面积累积产液量值之间的关系；使用计算出的关系，产生残余衰减压力数据；和使用计算出的关系以及所述残余衰减压力数据，将累积产液量数据变换为储层流动单元的预测压力值。
[0004]实施例的一个方面可以包括用于执行任何前述方法的系统。
[0005]本发明的一个实施例的一个方面包括含有数据存储设备和处理器的系统，所述处理器被配置为执行前述方法。
[0006]本发明的多个实施例的多个方面包括被编码为具有用于执行任何前述方法和/或控制任何前述系统的计算机可执行指令的计算机可读介质。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]当阅读以下结合附图的详细说明时，在此描述的其它特征将对本领域技术人员更显而易见，其中:
[0008]图1是示出了来自储层中井的历史产量的图；
[0009]图2是示出了所述储层中每个生产井的局部井距的图；
[0010]图3是示出了每英亩累积产量的图；
[0011]图4是衰减压力与累积产液量的对照图；
[0012]图5是衰减压力与累积产液量的对照图，被编码以示出与最佳拟合线的偏离；
[0013]图6是示出了与所述最佳拟合线的偏离；
[0014]图7是压力衰减图；以及
[0015]图8是是示出了根据本发明实施例的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016]根据本发明的实施例，一种用于分析成熟储层中压力数据的方法，包括一个工作流程，其中历史产量数据与压力数据以及井密度结合起来对所述储层中可能的压力场进行建模。最开始，构建二维累积产液量网格(CFPG)。例如，这可以是储层桶单元中特定的井和它们的历史产量之间的关联。所述历史产量数据应该对应于例如使用用于地层压力测量的模块式地层动态测试工具(MDT)来测量所述储层压力时的时间。可以通过给零排放的解释位置处的储层边界零值等高线假设一个开采面积(productive area)来约束所述CFPG。图1是示出了在所述储层面积之上的历史总产液量的图的例子。
[0017]将要明白，图1提供了关于所述储层哪一个区域具有历史高/低的总采液水平(fluid withdrawal level)的良好指示。然而，也应该明白对那些更密集的钻井区域，所述图倾向于过分强调任意单独井的生产率。因此，为了更好地把产量与压力关联，所述图可以被归一化来说明井距以便创建“每英亩总累积液”网格。
[0018]此方法中，基于在MDT探测时到最近的生产邻居的距离，为每个井计算井距值(WSV) O因此，使用测量出的距离(例如，GPS坐标中的计算差值、调查结果或者其它测量)和计算出的关系，所述WSV可以被计算出来。图2示出了一个示例。
[0019]在示出的示例中，计算研宄中的井群中每个生产井的最小井间距离(米)。最终，最近点算法用来网格化得到的值。将要明白，可以使用许多替代算法来确定网格化。
[0020]通常，油田周边上的井具有比内部井更大的表面井距值(apparent well spacingvalue)，因为它们在边缘方向上没有最近邻居。另一方面，其中存在若干井的油田一部分导致较低的计算出的井距值。在周边井的情况下，可以通过例如分配一个沿着边缘的等于实际最近邻居的平均井距的最近邻居井距值来约束所述井距计算，以便限制边缘效应。
[0021]一旦确定CFPG和井距值，就可以通过WSV划分所述CFPG样本度量，为那些将在分析中使用的全部产油井来计算每英亩总累积产液量(CTFPPA)度量。此CTFPPA随后被用于产生一个二维网格。图3示出了此类型的网格。如上所述，施加约束以使得储层边界被定义为零值等高线。此图可以解释为示出了所测量出的MDT压力数据中的预测趋势。一旦构建，所述网格可以通过例如井抽样来为基于网格的每英亩总累积液量记录数值。
[0022]在所选择的层(在该情况下，所选择的层高于通过检查钻井记录识别出的感知间断数十英尺)为每个测量出的MDT压力，计算平均衰减压力。也就是说，为每个MDT探测压力，确定MDT从原始储层压力梯度测得的地层压力中的变化。如图4所示，衰减压力随后相对于计算出的CTFPPA被交会画出。
[0023]开发用于MDT衰减压力和CTFPPA关系的最佳拟合方程。在该实例中，Y=-0.001950X-128.7。只要存在一个可接受的相关因子，所述数据可被认为适于根据本方法进行分析。当相关性低时(例如，小于0.5幅值)，则所发明的方法可能无法找到特定可应用性。至少，应当明白高度的不确定性将导致计算。因此，在来源信息通过一个工作流程被记录和传送的系统中，来自此子工作流程的输出可以被标记为具有高不确定性。
[0024]将要明白，图4中示出的示例显示衰减压力和产液量之间良好的相关性(相关因子:-88% )。这指示对这些采样井来说，压力变化可以大概归因于通过生产导致的液体的去除，并且很少会是某些未确定的地质过程的结果。
[0025]可以通过从上面开发的最佳拟合关系中减去测量和计算(MDT)出的衰减压力来计算残余衰减压力。该残余衰减压力可以随后被用来产生二维网格。
[0026]图6是根据压力偏离信息产生的图。也就是说，所产生的图显示储层的各种区域与趋势相比如何表现，如图5所示的灰度值。换句话说，所述每英亩总累积产液量是基于最佳拟合方程操作来为所有区域计算衰减压力网格，其可以被称为预测压力衰减网格(PPDG) ο
[0027]PPDG中气泡代表特定的井并且按照一个尺度被着色。在该示例中，通过箭头指出的井并没有在网格化中使用，因为在该情况下附近存在着早期高产井，其导致每英亩总累积液的测量偏差值。通常，用户可以基于地球物理特性或其他用户解释为指示不可靠统计的其他信息来从数据集合中指定并排除特定的井。可替代地，可以基于预定的准则自动地排除异常值。
[0028]可以从图6看出，储层的左边(西方的)倾向于具有背离平均值的较低压力偏差(即，负偏差，在趋势线下面)，而储层右侧(东方的)倾向于具有背离平均值的较高压力偏差(即，正偏差，在趋势线之上)。大约沿着南北线的中心通常接近趋势线。
[0029]图6中示出的压力趋势信息随后被检查用于定位可能的正经历压力回灌(pressure recharge)的区域。也就是说，对指示出高于趋势偏差的区域来说，可能存在引起非预期压力值的地质学原因。在本例子中，已知在该油田(在该情况下，倾倒水的区域(dump flood reg1n))的东方、中心部分存在着外部水。总的来说，油田的整个东方部分好象是正经历回灌。将要明白，这意味着当为二次开采安置蒸汽注入井做决策时，所述储层的东方部分很少会有效，因为回灌水会倾向于从所述蒸汽吸收热能。
[0030]PPDG随后与残余衰减网格加总以构造残余校正预测压力衰减网格(RCPPDG)，如图7所示。最终的二维网格将会呈现建立在产量和观察到的MDT记录的压力之间的关系，以及衰减压力中油田趋势这两者。
[0031]在图7的示例中，基于如下公式计算压力衰减网格:((-.00195 x(每英亩网格总累积产液量))-130) + (压力偏呙网格)。
[0032]在一个实施例中，用户可以使用得到的压力衰减网格作为所述储层内部液流的粗糙模型。与基于多孔和渗透性的标准储层模型相比以及通过代表所述储层的三维网格的流体模型，所述计算要求相对简单，并且计算负担较低。尽管如此，可以收集例如与所述储层的回灌、连接和其它水力特征有关的定量信息。所得到的知识可以用在例如蒸汽注入井的安放、额外的产量(填充)井、注水操作、或者其它储层管理决策。在一个实施例中，结果可以用作对更多细节仿真的交叉校验(cross check)，或者反之亦然。
[0033]图8是示出了前述方法的工作流程的流程图。获得包括在选定时间周期之内的储层中多个生产井的计算机可读的累积产液量和每个生产井的压力衰减数值100。将要明白，可以通过MDT的操作或者其它压力传感器来获得衰减压力。井的历史产液量可以被持续地监视，或者随时间被估计，并且通常在储层管理的工作流程中被监视。
[0034](110)确定每个生产井的井距并提供计算机可读的数据。计算机系统结合所述产液量数据使用井距数据，并为所述储层的每个区域计算(120)单位面积累积产液量值。
[0035]计算储层压力衰减和单位面积累积产液量之间的关系(130)。使用计算出的压力衰减和单位面积累积产液量的关系，利用计算机生成残余衰减压力数据(140)。最终，利用计算机，计算出的关系和所述残余衰减压力数据被用来把累积产液量数据变换(150)为储层流体单元预测压力值。将要明白，所述预测压力值可以被编码和显示，以便产生储层图，此图可以允许本领域专家进行关于所述地下结构的定性判断。
[0036]将要明白，此处描述的方法可以使用具有存储在有形介质上的机器可执行指令的计算系统来执行。所述指令被执行来完成所述方法的每个部分，或者自动地或者借助操作者的输入。在一个实施例中，所述系统包括允许数据输入和输出的结构，以及被配置和布置为显示工艺步骤的中间和/或最后产品的显示器。根据实施例的方法可以包括为油气资源的开发和/或勘探钻井的位置的自动选择。本文中使用的术语处理器应该被理解为可应用于多处理器系统和/或分布式计算系统。
[0037]本领域技术人员将明白在此描述的公开实施例仅是示例，并且存在着许多变种。本发明仅仅通过权利要求来限定，其包含在此描述的实施例以及对本领域技术人员显而易见的变种。另外，应当明白在此的任何一个的实施例中描述或者示出的结构特征或方法步骤也可被用于其它实施例中。
【权利要求】
1.一种对储层的压力特性进行建模的方法，包括: 针对选定时间获得所述储层中多个生产井的计算机可读的累积产液量数据； 在所述选定时间获得独立的一组井的计算机可读的储层压力衰减值； 利用计算机确定所述多个生产井中的每个的井距值； 使用所述累积产液量数据和所述井距值，利用计算机计算多个井中的每个的单位面积累积产液量值； 利用计算机计算所述储层压力衰减值与所述单位面积累积产液量值之间的关系；使用计算出的关系，利用计算机产生残余衰减压力数据；以及使用计算出的关系以及所述残余衰减压力数据，利用计算机将累积产液量数据变换为储层流动单元的预测压力值。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括:使用所述预测压力值来确定注入井的钻孔位置。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括:使用所述预测压力值来确定生产井的钻孔位置。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述获得储层压力衰减值包括在选定深度使用模块式地层动态测试工具执行压力测量。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述产生残余衰减压力数据包括利用计算机将测得的压力衰减值与代表计算出的关系的趋势线进行比较。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括:利用计算机从所述预测压力值中生成所述储层的图，所述图提供储层结构的可视化表示。
7.如权利要求1所述的方法，其中，利用计算机为计算出的关系计算相关因子，并且其中对于具有0.5或更小幅值的相关因子，将高的不确定度分配给所述预测压力值。
8.一种编码有计算机可执行指令的有形计算机可读介质，所述指令使用针对选定时间储层中多个生产井的计算机可读的累积产液量数据和在所述选定时间的独立的一组井的计算机可读的储层压力衰减值来执行对储层的压力特性进行建模的方法，包括: 利用计算机确定所述多个生产井中的每个的井距值； 使用所述累积产液量数据和所述井距值，利用计算机计算多个井中的每个的单位面积累积产液量值； 利用计算机计算所述储层压力衰减值与所述单位面积累积产液量值之间的关系；使用计算出的关系，利用计算机产生残余衰减压力数据；以及使用计算出的关系以及所述残余衰减压力数据，利用计算机将累积产液量数据变换为储层流动单元的预测压力值。
【文档编号】E21B43/00GK104471185SQ201380016392
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年3月12日 优先权日:2012年4月5日
【发明者】D·E·罗万, S·阿泽泽 申请人:雪佛龙美国公司