用于校准在储藏层建模中使用的渗透性的系统和方法
【专利摘要】一种用于校准包括岩层的渗透性的储藏层特性的计算机系统和计算机实施的方法。该方法包括输入在一个或多个井中的多个对应的区带上的测量的渗透性K与流动区带厚度H的测量的乘积KH，以及输入从所述一个或多个井中获得的对于多个对应区带的每一个中的每个测量的乘积KH的孔隙度测井记录。该方法还包括读取孔隙度-渗透性数据点的云；对于每个区带，利用孔隙度-渗透性数据点的云从孔隙度测井记录计算预测的乘积KH；确定与每个区带对应的预测的KH与测量的KH之间的一个或多个加权系数；以及利用所述一个或多个加权系数校准与每个区带对应的测量的渗透性。
【专利说明】用于校准在储藏层建模中使用的渗透性的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般关于计算方法，并且更具体地关于用于校准在储藏层建模中使用的渗 透性的计算机系统和计算机实施的方法。
【背景技术】
[0002] 许多传统模型和方法论用于计算或模拟在岩层中流体的流动以用于碳氢化合物 产品的储藏层预测。例如，利用统计的孔隙度和渗透率的三维（3D)地质细胞储藏层模型可 以被用于碳氢化合物产品的储藏层预测。但是，在此类地质细胞储藏层模型中的渗透性对 于碳氢化合物预测一般不是预测性的，除非动态数据用于校准在具有分配给地质细胞模型 单元的渗透性的岩芯塞中测量的渗透性。地质细胞模型单元的渗透性自然地是在大小上与 从岩芯塞中获得的渗透性相比较更大的数量级。
[0003] 用于执行此校准处理的一个传统方法是通过在储藏层模拟期间施加渗透性乘数 以在被称为历史匹配的处理中匹配产品数据。但是，此方法是费时的并且资源密集的。此 夕卜，此校准处理通常在建立储藏层模型结束被执行并且不包含储藏层模型。因而，模型不由 校准处理"校正"或增强。
[0004] 因此，存在对补救在传统方法中的这些和其它缺陷的校准方法的需要。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个方面是提供用于校准包括岩层的渗透性的储藏层特性的计算机实 施的方法。该方法包括输入在一个或多个井中的多个对应的区带上的测量的渗透性K和流 动区带厚度Η的测量的乘积KH，并且输入从所述一个或多个井中获得的对于多个对应区带 的每一个中的每个测量的乘积ΚΗ的孔隙度测井记录。该方法还包括读取孔隙度-渗透性 数据点的云；对于每个区带，利用孔隙度-渗透性数据点的云从孔隙度测井记录计算预测 的乘积ΚΗ ;确定与每个区带对应的预测的ΚΗ与测量的ΚΗ之间的一个或多个加权系数，以 及利用所述一个或多个系数校准与每个区带对应的测量的渗透性。
[0006] 本发明的另一个方面是提供用于校准岩层的渗透性的系统。该系统包括被配置为 存储输入数据的计算机可读的存储器，所述数据包括在一个或多个井中的多个对应的区带 上的测量的渗透性Κ和流动区带厚度Η的测量的乘积ΚΗ，和从所述一个或多个井中获得的 对于多个对应区带的每一个中的每个测量的乘积ΚΗ的孔隙度测井记录。该系统还包括与 计算机可读的存储器通信的计算机处理器，计算机处理器被配置为：读取孔隙度-渗透性 数据点的云；对于每个区带，利用孔隙度-渗透性数据点的云从孔隙度测井记录计算预测 的乘积ΚΗ ;确定与每个区带对应的预测的ΚΗ与测量的ΚΗ之间的一个或多个加权系数；以 及利用所述一个或多个加权系数校准与每个区带对应的测量的渗透性。
[0007] 本发明的又一个方面是提供用于校准岩层的渗透性的计算机实施的方法。该方法 包括，将在一个或多个井中的多个对应的区带上的测量的渗透性Κ乘以流动区带厚度Η的 测量的乘积ΚΗ输入到计算机中；以及将从所述一个或多个井中获得的对于多个区带的每 一个中的每个测量的乘积KH的渗透性测井记录输入到计算机中。该方法还包括由计算机 对于每个区带从孔隙度测井记录计算预测的乘积KH;由计算机确定与每个区带对应的预 测的KH与测量的KH之间的一个或多个加权系数；以及利用所述一个或多个加权系数校准 与每个区带对应的测量的渗透性。
[0008] 本发明的又一方面是提供用于校准岩层的渗透性的系统。该系统包括被配置为存 储输入数据的计算机可读的存储器，所述数据包括在一个或多个井中的多个对应的区带上 测量的渗透性K和流动区带厚度Η的测量的乘积KH，和从所述一个或多个井中获得的对于 多个区带的每一个中的每个测量的乘积ΚΗ的渗透性测井记录。该系统还包括与计算机可 读的存储器通信的计算机处理器，计算机处理器被配置为：对于每个区带从孔隙度测井记 录计算预测的乘积ΚΗ ;确定与每个区带对应的预测的ΚΗ与测量的ΚΗ之间的一个或多个加 权系数；以及利用所述一个或多个加权系数校准与每个区带对应的测量的渗透性。
[0009] 虽然根据本发明的一个实施例的方法的各个步骤在上述段中被描述为按照特定 顺序发生，但是本申请不被其中各个步骤发生的顺序约束。事实上，在可替换实施例中，各 个步骤可以以不同于上面描述的或这里相反的顺序运行。例如，预期从第一模型变换到第 二模型，或反之亦然；或从第三模型变换到第二模型，或反之亦然；或还从第三模型变换到 第一模型，或反之亦然。
[0010] 本发明的这些和其它目的、特征、和特性，以及结构的有关元件的操作方法和功能 与制造的部分和经济的组合，在参考附图考虑以下说明书和附加权利要求书时将变得更清 晰，所有组成此说明书的一部分，其中参考数字在各个图中指定对应部分。在本发明的一个 实施例中，这里示出的结构部件按比例绘制。但是，将明确地理解，附图仅仅用于例示和描 述的目的并且不预期作为限制本发明的定义。如在说明书和权利要求书中的使用的，"一"、 "一个"、和"这个"的单数形式包括多个指示物，除非上下文清楚地指示。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 在附图中：
[0012] 图1是根据本发明的实施例的用于校准包括岩层的渗透性的储藏层特性的方法 的流程图；
[0013] 图2是根据本发明的实施例的表示用于实施方法的计算机系统的示意图；
[0014] 图3描写根据本发明的实施例的原始测量的渗透性作为岩层的深度和岩相的函 数的曲线；以及
[0015] 图4描写根据本发明的实施例的用于输入数据以获得校准的渗透性的图形用户 界面。
【具体实施方式】
[0016] 如同在下面段详细描述的，在一个实施例中，描述校准方法，其中来自于渗透性Κ 与流动区带厚度Η的乘积ΚΗ的井测试或测量的渗透性Κ的动态测量用于动态地再校准用 在地球统计学中的孔隙度-渗透性云数据点变换以便创建渗透性的地质细胞模型。在一个 实施例中，校准方法可以被应用于在基于岩相的地质细胞建模中使用的沉积相。在一个实 施例中，校准方法也可以解决乘积ΚΗ的不确定性。在孔隙度-渗透性中的诸如但是不限于 P10、P50和P90的分布可被与其它因子组合使用以估计地下原油（OIP)的不确定性，例如， 并且因此估计在被建模的油田中的回收率因子。
[0017] 图1描写根据本发明的实施例的校准储藏层特性（例如，渗透性）的方法的流程 图。该方法包括在S10处，输入在一个或多个井中的多个区带（m个区带）上渗透性K与表 示流动区带厚度的维度Η相乘的测量的乘积KH。例如，在一个或多个井中的多个区带中的 乘积ΚΗ可以利用井测试分析获得。从对于每个区带m的井测试分析中获得的乘积ΚΗ被称 为对每个区带m的观测的乘积KH(0KH m)，S卩，对于区带1的0?、对于区带2的0ΚΗ2、等等。
[0018] 该方法还包括，在S12处可选地确定测量值0KHm的准确性的相对分数范围和每个 测量值OKH^OKHpOKK、等等）的下限和上限。在一个实施例中，对于给定井测试的下限和 上限取决于井测试是否持续足够长时间以达到'无限作用'时间或稳定状态。用于井测试 的下限和上限也取决于井测试中的压力递减数据是否最佳匹配分析或数值模型和由储藏 层工程师认为相关的任何其它因子。
[0019] 准确性分数范围是井测试的定性测量，其中例如，如果在其中不认为存在诸如例 如附近错位或地层收缩之类的复杂地质因素的井和井内的区带中进行井测试，则较高分数 被分配给井测试。打分本质上是定性的，因为它包含地质学家或工程师对来自于井测试中 的测量的数据具有的置信度。在一个实施例中，分数范围的一个可能的实施方式是使用例 如0和10之间的数字值。因此，如果在井测试中的测量A被给定介于0和5的分数范围， 在井测试中的测量B被给定介于例如5和10的分数范围。这些分数范围意味着当测量B 具有悲观分数时，测量A悲观地根本没有值，并且乐观地具有与测量B相同的值。
[0020] 该方法还包括在S14处，输入从所述一个或多个井测试中获得的对于每个测量值 〇KH m(S卩，对于每个区带或间隔）的孔隙度测井记录。该方法还可以包括在S16处，可选地 输入表示用于感兴趣的特定地质区的岩层的一个或多个岩相的指数测井记录。岩相是分配 给岩层的定性属性。例如，岩层的岩相可以被称为是"纯砂岩"（即，在它里面具有相对较小 部分的粘土的砂岩）或可以被称为是粘土（即，基本上是粘土的岩石），等等。因此，岩相大 体上定义岩层内的岩石类型。岩相也可以被看作岩石体积的统计描述或统计特性。例如， 岩层的岩相可以被描述为近似90%砂岩和10%粘土或反之亦然，90%粘土和10%砂岩，等 等。
[0021] 因此，在一个实施例中，表示对于每个KH区带或间隔并且对于每个岩相指数测井 记录的孔隙度测井记录的三维数据被用作校准方法中的输入。在一个实施例中，对于每 个岩相测井记录指数，表示测量的渗透性K的对数（log)或测量的乘积KH(0KH m)的对数 (log)对孔隙度P的二维数据，或反之亦然，孔隙度P对测量的渗透性的对数或测量的乘积 KH(0KHm)的对数的二维数据可以被绘在图上。获得的图是表示测量的K或KH的对数与孔 隙度P之间的关系的多个数据点。
[0022] 该方法还包括在S18处，读取孔隙度-渗透性数据点的云（也被称为孔隙度-渗 透性云变换）作为η个孔隙度-渗透率对（P n，Kn)的集合。在一个实施例中，孔隙度-渗透 率对（Ρη，Κ η)可以按孔隙度排序，例如，按增大的孔隙度排序或按减小的孔隙度排序。在一 个实施例中，孔隙度-渗透性数据点的云可以来源于岩芯数据，并且可以在例如实验室中 当例如利用水银注入和其它技术分析岩芯塞时获得。在另一个实施例中，代替孔隙度-渗 透性数据点的云或除孔隙度-渗透性数据点的云之外，可以使用孔隙度Ρ与渗透性Κ之间 的理论关系。在一个实施例中，孔隙度-渗透性数据点的云可以用于计算渗透性对数和孔 隙度对数。在另一个实施例中，代替孔隙度-渗透性数据点的云，渗透性对数可以直接在多 个间隔m内获得，在这种情况下，可以消除从孔隙度-渗透性云变换计算渗透性对数和孔隙 度对数的步骤。
[0023] 该方法还包括在S20处，对于每个岩相并且每个间隔或区带m，利用孔隙度-渗透 性数据点的云（渗透性-孔隙度云变换）从孔隙度测井记录计算该岩相的预测的KH。由所 有对P n，Kn的平均渗透性确定在间隔m中、具有对数孔隙度P、对于任何深度的平均渗透性， 以使得孔隙度？"在孔隙度P的累积概率公差之内。公差由孔隙度-渗透性云数据点中的 仓（bin)的数目得来。
[0024] 给定岩相f的对数KH(LKHf)等于平均渗透性K与采样间隔时间Η的乘积在给定 岩相f内的数据样本j之内的总和。这可以由以下等式（1)表示：
[0025]
【权利要求】
1. 一种用于校准岩层的渗透性的计算机实施的方法，所述方法包括： 将在一个或多个井中的多个对应的区带上的测量的渗透性K与流动区带厚度Η的测量 的乘积ΚΗ输入到计算机中； 将从所述一个或多个井中获得的对于多个对应区带的每一个中的每个测量的乘积ΚΗ 的孔隙度测井记录输入到计算机中； 由计算机读取孔隙度-渗透性数据点的云； 对于每个区带，由计算机利用孔隙度-渗透性数据点的云从孔隙度测井记录计算预测 的乘积ΚΗ ;以及 由计算机确定与每个区带对应的预测的ΚΗ与测量的ΚΗ之间的一个或多个加权系数； 以及 利用所述一个或多个加权系数校准与每个区带对应的测量的渗透性。
2. 根据权利要求1所述的方法，还包括确定测量的乘积ΚΗ的准确度的相对分数范围以 及测量的乘积ΚΗ的下限和上限。
3. 根据权利要求1所述的方法，还包括输入表示感兴趣的地质区的岩层的一个或多个 岩相的指数测井记录。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述计算包括对于每个区带并且对于所述一个或 多个岩相，利用孔隙度-渗透性数据点的云从孔隙度测井记录计算预测的乘积ΚΗ。
5. 根据权利要求3所述的方法，其中所述计算包括对于区带中的任何深度，利用对数 孔隙度Ρ确定平均渗透性，以使得孔隙度Ρ在孔隙度Ρ的累积概率公差之内。
6. -种用于校准岩层的渗透性的系统，包括： 计算机可读的存储器，被配置为存储输入数据，所述输入数据包括在一个或多个井中 的多个对应的区带上的测量的渗透性Κ与流动区带厚度Η的测量的乘积ΚΗ，以及从所述一 个或多个井中获得的对于多个区带的每一个中的每个测量的乘积ΚΗ的孔隙度测井记录； 以及 与计算机可读的存储器通信的计算机处理器，所述计算机处理器被配置为： 读取孔隙度-渗透性数据点的云； 对于每个区带，利用孔隙度-渗透性数据点的云从孔隙度测井记录计算预测的乘积 ΚΗ ； 确定与每个区带对应的预测的ΚΗ与测量的ΚΗ之间的加权系数；以及 利用所述一个或多个加权系数校准与每个区带对应的测量的渗透性。
7. 根据权利要求6所述的系统，其中所述处理器被配置为确定测量的乘积ΚΗ的准确度 的相对分数范围以及测量的乘积ΚΗ的下限和上限。
8. 根据权利要求6所述的系统，其中所述存储器被配置为存储表示感兴趣的地质区的 岩层的一个或多个岩相的输入指数测井记录。
9. 根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器被配置为对于每个区带并且对于所述 一个或多个岩相，利用孔隙度-渗透性数据点的云从孔隙度测井记录计算预测的乘积ΚΗ。
10. 根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器被配置为对于区带中的任何深度，利 用对数孔隙度Ρ确定平均渗透性，以使得孔隙度Ρ在孔隙度Ρ的累积概率公差之内。
【文档编号】G01V99/00GK104272140SQ201380020756
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年4月18日 优先权日:2012年4月20日
【发明者】J·索尔内 申请人:雪佛龙美国公司