监视并诊断溢水储层的制作方法
【专利说明】监视并诊断溢水储层
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求 G. Carvajal、D. Vashisth、F. Wang、A. S. Cullick 和 F. N. Md Adnan 的 2012 年 11 月 7 日提交的并且题为"Monitoring and Diagnosing Water Flooded Reservoirs Using Production Data(利用生产数据监视并诊断溢水储层）"的非临 时美国申请 S/N 13/670, 836 的优先权，该申请要求 G. Carvajal、D. Vashisth、F. Wang、 A.S.Cullick 和 F.N.Md Adnan 的 2012年 7 月 31 日提交的并且题为 "Monitoring and Diagnosing Reservoirs (监视并诊断储层）"的临时美国申请S/N 61/677, 996的优先权， 其所要求的优先权在此通过引用结合于此。
【背景技术】
[0003] 油田经营者投入大量资源以改进从储层开采油气，同时降低开采成本。为了实现 这些目标，储层工程师监视储层的当前状态并试图预测在给定一组当前和/或假设条件下 的未来行为。储层监视，有时被称为储层监督，涉及来自储层的井内和周围的测得的近井眼 生产数据的定期收集和监视。利用沿着被引入井中的生产油管一致地（in-line)安装的传 感器可收集这种数据。此数据可包括，但不限于，水饱和度、含水率和含油率、流体压力和流 体流速，并且通常以固定的、有规律的间隔（例如，每分钟一次）被收集并且被现场工作人 员实时地监视。当收集到数据时，该数据被归档到历史数据库。
[0004] 然而，所收集的生产数据主要反映了紧挨着储层井周围的条件。为了提供储层的 状态的更完整的图像，执行模拟作为井监督的一部分，该模拟基于当前的和历史的所收集 的数据对整个储层的整体行为进行建模。这些模拟预测了储层的总的当前状态，产生在井 眼附近和距井眼一定距离处的模拟的井间数据值。模拟的近井眼井间数据针对测得的近井 眼数据进行定期地关联，并按需调节建模参数以减小模拟的和测得的数据之间的误差。一 旦这样调节了，则可依赖于井眼附近和距井眼一定距离的模拟的井间数据来评估储层的整 体状态。
[0005] 模拟模型还被用于基于由模拟器的操作者输入的储层条件来预测储层的未来行 为。这些条件可以是如在井的监督期间所测得的和/或模拟的当前条件，或由用户输入以 观看变化可如何影响未来生产的理论条件。例如，在增强的石油开采（E0R)操作被计划或 已经被执行的地方，注入井和生产井的布置和操作中的变化可在操作开始之前和当储层的 生产进行时被评价。
[0006] 储层模拟，尤其是在大型储层上执行全物理数值模拟的储层模拟是计算密集的并 可花费数小时甚至数天来执行。这归因于模拟的复杂性和被处理的巨大数据量。因此，对于 全部储层模拟仅每月运行一次并非是不同寻常的。作为结果，对储层作出的操作变化（例 如，E0R操作中的水注入率的变化）的全部影响可能长达一个月都不知道。此外，这些模拟 通常是由在办公室而不是在现场分析模拟的井间数据的工程师运行的，而现场工作人员主 要依赖测得的近井眼数据来监视当前的储层状态。通过使两个数据集（模拟的井间数据和 测得的近井眼数据）以使它们以有意义的方式相关联的方式呈现以辅助评估储层的整体 状态，工程人员和现场工作人员均可受益。
[0007] 附图简述
[0008] 当结合所附图而考虑以下详细描述时，可获得对各公开实施例的更好的理解，附 图中：
[0009] 图1示出了具有仪器的生产井，该仪器提供（source)适于监视和诊断储层的测得 的近井眼（near-wellbore)数据。
[0010] 图2示出了具有指标计量表的说明性储层监视和诊断地图。
[0011] 图3示出了储层生产数据的说明性数据流。
[0012] 图4示出了说明性储层监视和诊断方法。
[0013] 图5示出了适于实现本文中所描述的系统和方法的基于软件的实施例的说明性 数据采集和处理系统。
[0014] 应当理解，附图和对应的详细说明不限制本公开，但相反，它们提供用于理解落入 所附权利要求的范围的所有修改、等效方案、和替代方案的基础。
[0015] 详细描述
[0016] 接下来的段落描述了利用从储层内的井收集的近井眼生产数据以及与储层内的 井相关联的生产指标的用于监视和诊断储层（例如，油储层和气储层）的各种说明性系统 和方法。适当地配置用于收集测得的近井眼生产数据的说明性生产井被首先描述，接着是 利用所公开的系统和方法从所收集的数据产生的储层地图的描述。近井眼生产数据和该数 据的到储层监视和诊断处理中的集成的高级流程图连同用于执行储层监视和诊断的方法 一起被随后描述。最后，适于处理测得近井眼生产数据和执行所公开方法的基于软件的实 施例的数据采集和处理系统被详细地描述。
[0017] 本文中所描述的系统和方法对从储层内的井收集的测得的近井眼数据（诸如在 油气生产油田发现的数据）进行操作。这种油田一般包括提供进入地下储层流体的通道的 多个生产井。从每一生产井定期地收集测得的近井眼数据以追踪储层中的变化条件。图1 示出了具有钻孔102的生产井的示例，该钻孔102已经被钻进了地表中。这种钻孔常规地 被钻入到1万英尺或1万英尺以上的深度并且也许可被水平地操纵两倍的距离。生产井还 包括套管头104和套管106,两者均由水泥103固定到恰当的位置。防喷器（B0P) 108耦合 至套管头106以及生产井口 110,它们一起密封在井口中并且使得流体能够以安全和受控 的方式被从井抽出。
[0018] 永久地安装在井中的测量设备的使用便于监视井。不同的换能器将信号发送至表 面，该信号可被存储、评价和利用以监视井的操作。测得的近井眼测量值在生产井处被周期 性地获得并且与来自储层内其它井的测量值相结合，使得能够监视、模拟和评估储层的整 体状态。可利用多个不同的井下和表面仪器，包括但不限于，温度和压力传感器118和流量 计120获得这些测量值。同样沿着生产油管112 -致地（in-line)耦合的附加设备包括井 下油嘴116 (被用于改变流体流动限制）、电动潜油泵（ESP) 122 (其抽吸从ESP 122和生产 油管112外面的穿孔125流动的流体）、ESP电机124 (驱动ESP 122)以及封隔器114 (使 封隔器下面的生产区域与井的其余部分隔离）。附加表面测量设备可被用于测量，例如，油 管头压力和ESP电机124的电功耗。尽管图1的示例示出了并入了 ESP的井，但是所公开 的系统和方法也可与并入了用于辅助液体的抽出的其它系统（例如，气举系统）的井，或与 依赖已经存在于构造中和/或由注入井引起的压力的没有这种辅助系统的井一起被使用。
[0019] 沿着生产油管112的设备中的每一个耦合至电缆128,电缆128附连至生产油管 112的外部并且通过防喷器108行进至它耦合至控制面板132的表面。电缆128将电力提 供至其耦合至的设备并且进一步提供信号路径（电的、光的等），这些信号路径使得控制信 号能够被从表面引导至井下设备，并且用于遥测信号从井下设备被接收在表面处。这些设 备可由现场工作人员利用构建在控制面板132中的用户界面在本地进行控制和监视，或可 由计算机系统45进行控制和监视。控制面板132和计算机系统45之间的通信可以是经由 无线网络（例如，蜂窝网络）、经由电缆网络（例如，到因特网的电缆连接）、或无线和电缆 网络的组合