对测井数据的蒙特卡罗模拟的制作方法

专利名称：对测井数据的蒙特卡罗模拟的制作方法
技术领域：
本发明涉及岩性分析，具体地涉及使用蒙特卡罗模拟来分析碳氢 化合物地带用以提高产量的系统和方法。
背景技术：
每天都要消耗大量资金用于钻采、评价、测试和完成新的油井或 气井。在整个钻采/勘探过程中，在将要作出决定时，消除不必要的资 料搜集和搜集必要的附加信息常常是争论激烈的话题。在假定可以获 得更好方案的情况下，过度购买新技术是一种趋势。
一直以来，通过将仪器设备下降到井中并且测量譬如地层电阻率 和密度之类的岩性参数，来实施对譬如由井孔或井眼所穿过的地层中 油和汽田之类的碳氢化合物生产地带的识別和评价。在钻探过程中， 地层的钻孔样本通过叫做取岩芯的过程被采集。然后，这些样本在实 验室中被分析，以及各种参数被测量以确定岩性特征。
然后，使用经验关系，这些测试结果被数值处理以计算描述地层 关键性质的水饱和度、孔隙率和渗透率。这些变量分别是碳氢化合物 含量和生产的关键指标。基于这些数值，岩石学家利用他们的经验作 出判断并确定商业的碳氢化合物存在的可能性。
评价油或气井的碳氢化合物可生产性的主要问题之一是存在于用 于作出确定的测量中的不确定性的数量以及发现油、气的地层内的可 变性。地层非均质性误差、工具测量误差以及实验室测量误差在测量 值的每一深度区间导致常常是难以确定的不确定性。此外，测量中的 误差以及在经验关系中使用的参数被转移并且在最终结果中没有被解 释。然后这些结果被用于确定井的最佳行动过程，即测试、完成或堵 塞井。
考虑到被看作为科学家和工艺家的解释者/岩性学家已经提出的这 些事实，使用从猜测和单纯经验所得到的经验关系。专家们考虑了测 试中的细微差别以及取决于基于局部经验的预测，以致于石化领域每 一主要的运营公司都可能错过机会。先前的方法不考虑不确定性，因为所有的评价不是阳性就是阴性。
在美国专利No.4，338，664中描述了 一种公知系统，其被研制用于正 向模拟产生预测曲线(log)的测井仪器响应。预测结果的差异通过迭 代处理而被最小化。最终，迭代处理的最后答案产生了包括孔隙率、 水饱和度在内的地层描述。饱和度由使用者选择的基于经验的公式使 用最优化结果而得出。
现有技术的系统和方法没有解释所有参数和测量中的不确定性以 及产碳氢化合物地层的非均质性。
被称作蒙特卡罗法的方法是公知的，其包括计算算法种类，以模 拟各种物理和数学系统的行为。这样的蒙特卡罗法与其它通过随机即 在某种意义上说非确定性的、通常通过使用随机数字或伪随机数字、 与确定性的运算法则相反的模拟方法不同。
蒙特卡罗法在计算物理学和相关应用领域中尤其重要，并具有多 种应用。这些方法在解决各个领域的难题中证明了高有效性。在具有 大量耦联的自由度例如流体、杂乱的材料以及牢固耦联的固体的研究 系统中它们尤其有用。由于运算法则的重复性和所包括的巨大数量的 计算，蒙特卡罗法适于使用计算机、使用很多计算机模拟技术来计算。
人们认识到不确定性的数量为非正确预测的解释提供了途径。使 用蒙特卡罗模拟正向建模，对不确定性边界的量化克服了这些界限。
本发明目的在于直接处理数据，以使本领域技术人员能够描述什 么是确定的以及什么是不确定的。本发明包括应用蒙特卡罗模拟的系 统和方法，用以代替使用经验关系分析碳氢化合物地带，从而获得改 进的可生产性。

发明内容
识别碳氢化合物生产地带的系统和方法，其使用蒙特卡罗数值分 析来考虑测井数据测量值和岩性参数中的不确定性。通过将测井仪器 响应和芯岩测试中的随机误差以及储层非均质性结合到蒙特卡罗模拟 中，该系统和方法输出合适的岩性模型，以计算饱和度和渗透率的统 计分布，从而限定生产、非生产和不确定地带，用于确定是否需要进 一步的测井、芯岩采样或井测试数据来重新将不确定地带分类为生产 地带或非生产地带。由于在该分析中不确定性被量化，用于确定生产地带和非生产地带的确定性的程度是已知的，并且该确定性的程度可 以用于决定是否去测试、激发或放弃地带。
本发明主要的改进在于，在所有测量值和参数中的不确定性都被 考虑用于数值分析，即蒙特卡罗模拟。结果与经验测试数据一起使用 来界限确定性和不确定性的区域。然后，结果可用于进行明确的决策 制定。
已开发了一种正演模型(forward model):用于定量两个关键岩 性参数一水饱和度和渗透率内的固有的误差。确定边界条件，以获得 这两个参数的计算中的可信度。施加于水饱和度的边界条件将确定在 每一区间是否地带含有碳氢化合物、水或不确定或未确定的成分。施 加于渗透率测量值的边界条件将确定地层是否是可生产、不可生产或 不确定的。然后，该量化技术可以被用于确定生产和非生产地带中的 确定性程度，进而可以作出是否测试、激发或放弃地带的决定。另外 地，如果需要更多的数据，这种工艺可以被用于优化线路测井数据， 以及如果实验室测量的数据具有显著的变化和/或不确定性，这种工艺 可以被用于建议将来的岩芯采样或取岩芯。
本发明解决了这个过程所涉及的所有变化和固有不确定性，并提 供一种用于以技术上合理的方式来向前作出决定的分析系统。


此后参考附图，描述本发明的优选实施例，附图中 图l显示依据本发明的系统的结构图2显示使用几个不同类型的测井数据来计算这些多个参数的岩 性分析；
图3显示作为地层体密度(bulk density)的函数的与测井测量值
相关的误差分布；
图4显示基于一个标准偏差的多孔岩石的误差预测的例子；
图5显示基于单个标准偏差的单水饱和度点和误差范围；
图6显示相关24%的单一孔隙度处不同电阻值情况下的水饱和度
的图表；
图7显示12%的孔隙度地层的图表；
图8显示与所计算的渗透率相关的误差的图表；图9显示在24%孔隙度值时作为电阻率的函数的渗透率的模拟工 作的图IO显示在6%孔隙度值时作为电阻率的函数的渗透率的模拟工
作的图11显示加在水饱和度图表上的水饱和度截止(cut-off)线；
图12显示加在渗透率图表上的渗透率截止线；
图13是现有技术中对生产地带水饱和度分类的示意图14是现有技术中对生产地带渗透率分类的示意图15是本发明使用的对生产地带水饱和度分类的示意图16是本发明使用的对生产地带渗透率分类的示意图17显示带阴影的生产地带的例子；
图18显示对第一个井的水饱和度和渗透率的分析；
图19显示对第二个井的水饱和度和渗透率的分析；
图20显示对第三个井的水饱和度和渗透率的分析；
图21显示对第四个井的水饱和度和渗透率的分析；
图22显示对第五个井的水饱和度和渗透率的分析；和
图23显示对第六个井的水饱和度和渗透率的分析。
具体实施例方式
在本发明中，如结合图l-23所描述的，系统10和方法使用蒙特 卡罗模拟将实际的不确定性值的范围输入用于求解水饱和度Sw值和 渗透率(K)值的每一变量。这两个岩性参数通过分别定义容量和流体 流动能力描述储层的生产性。用于确定这些参数的经验关系使用工具 测量和实验室分析。这些测量包括随机和系统误差，其与储层非均质 性一起导致最终答案的不确定性。数值模拟计算Sw和K中的误差棒 或不确定性的范围。然后，对实际流动测试结果校准这些值以确定Sw 和K的截止来辨别碳氢化合物生产和产能区间。然后在每一数据框作 出该地层产生什么类型的流体以及这些流体是否流动的预测。如果结 果不确定，则其被标记以确定是否需获得其它信息，即更多测井数据、 井测试等。
本发明独特的特点在于，使用数值分析考虑存在于用于评价碳氢 化合物存在和产能的参数和测量中的所有不确定性。每一变量的变化被模型化，因此这些方案考虑了这些不确定性，使本领域技术人员能 够决定是否需要进一步的信息或在获得初始数据后能够作出决定。
软件和现代计算机的功能使本发明能够考虑岩性分析中所有的可 变性。过去，可以改变一些变量以确定具体变量的答案的敏感性，但 处理所有的不确定性是不实际的。因此岩性分析的科学在现有技术中
被看作艺术(art)的形式。
本发明最好在逐场(field-by-field)的基础上使用。使用者必须在 前进之前检查目前用于Sw和K的截止。最适合Sw和K的经验关系 被评价。由实验室分析和测井商提供的所用测井设备说明书定义每一 参数的误差范围。如果已完成井测试，结果可被用于进一步加强本发 明预测新井性能的能力。
对储层的可靠经济学评价需要储层的基础特征的合理认识。尽管 通过岩芯取样方法重新获得的岩石是地层评价的基石，但测井数据更 普遍用于确定储层的基础特征。测井数据是对岩石基质材料物理特性* 和占据孔隙的流体进行测量的结果。十分自然地，测井数据和岩芯数 据常被对比并一起用于经验关系中以定义储层特征，即孔隙率、碳氢 化合物饱和度和渗透率。这些参数定义了流体的容量和流动能力。
如图1中所示出的，本发明的系统10包括处理器12，例如计算机， 其通过输入设备16接收被测试的储层的测井数据测量值14，该输入设 备包括用于数据录入的键盘。这样的测井数据测量值由处理器12使用 数据预处理器18处理，采用例如微处理器来计算储层的孔隙度值、水 饱和度值、和渗透率值。处理器12执行预定的蒙特卡罗模拟软件程序 20，以从所计算的储层的孔隙度值、水饱和度值、和渗透率值产生边 界数据22，边界数据22对应于与测井数据测量值14对应的储层相关 的碳氢化合物钻孔的生产、非生产、和生产性不确定的地带。
这样的生产、非生产和生产性不确定地带在显示器26上用图形展 示为区域24，其可以是这种区域24对于每一类型地带被彩色编码明显 指示的彩色显示。
图2显示岩性分析，其使用几个不同类型的测井数据来计算碳氢 化合物饱和度和渗透率参数。然后，通过加上截止(imposition of cut), 这些数值用于确定储层的经济学价值。如图2所示，来自地层密度测 量工具、中子孔隙度工具和/或声波工具的天然Y射线数据、孔隙度数据以及电阻率数据被用于计算碳氢化合物和/或水饱和度和渗透率。然 后，施加在孔隙度、渗透率和碳氢化合物和/或水饱和度上的界限被用 于确定井的处理，即测试、激发或获得另外的数据。所述界限由局部 知识、之前的测A结果和实验室分析确定。
所述方法学的基础问题是所计算结果的确定性的方法。与用于经 验方程的测井数据和参数(实验室数据)相关的误差的敏感性没有被 包括在最后的分析中。这些误差依赖于几个参数，因此与它们有关的 影响在目前技术中没有被完全应用。此外，具有不均一岩石类型的储 层还使分析变得复杂，其中未能说明岩石类型的改变。
已开发了本发明的系统和方法，其中蒙特卡罗模拟中使用的数值 分析被用于确定这些误差以及相关的不确定性对最后的计算的影响。
以下是定量列出的三个储层岩石参数一孔隙度、水饱和度和渗透 率的不确定性所采取的步骤。
孔隙度不确定性的确定
岩石内的空隙空间的体积与该岩石的总体积的比率通常被称为孔 隙度。该值通过单个测量工具或对这个参数敏感的电缆测井工具的组
合来计算。以下是进行该测量的电缆测井工具的列表
a. 地层密度
b. 中子声波 c声波/中子
d. 密度/中子；和
e. 核磁性共振。
尽管所有这些测量都有它们的用途，此处将示出密度测量作为定 量孔隙度测量中误差的例子。密度工具测量地层的体密度(bulk density)。以下关系被用于从密度测量计算孔隙度
其中，(|)是地层孔隙度，pma是岩石的体基质密度，pb是由密度工具测 量的体密度，pfluid是孔隙空间内的流体密度。这些变量中的每一个都 有相关的误差。为了确定所计算的孔隙度的误差，蒙特卡罗模拟器使用与这些变量中的每一个相关的误差以预测最终结果中的误差。该数 值分析中的关键成分是与每一输入量相关的误差的数量和分布。这些 值在测井仪器开发阶段被确定并因而由服务商印制。在这个例子中， 与这些测量相关的误差为正态分布并且是地层体密度的函数。
图3显示作为地层体密度的函数与这些测量相关的误差的分布。 这些测量的精确性是地层体密度的函数。精确性和体密度之间是相反 的关系。
数值分析中使用了方程1来预测孔隙度的误差。图4显示在一个 标准偏差即68%的基础上预测39%孔隙度的岩石中存在的误差的例 子。在该例中相关的误差为孔隙度单位(pu)的±1倍。误差与密度孔 隙度测量相关，基于密度孔隙度值和基于一个标准偏差，答案中的误 差可以是士lpu。
由于这个例子显示单个孔隙度点，应当进行几个模拟以在一个孔 隙度范围内确定误差。这些孔隙度值和与它们相关的不确定性然后被 用于水饱和度和渗透率的数值分析。
水饱和度不确定性的确定
水饱和度一Sw是岩性评价中最重要的参数之一。这个参数确定了 水在储层中的百分比以及相反地碳氢化合物的容量。在过去的60年中， 发展了很多不同类型的将电缆测量与水饱和度相联系的方程。最著名 的关系之一是Archie公式
丄
(2)
其中Sw是水饱和度，Rw是原生地层水也就是当岩石形成过程中被困 在储层岩石的空隙中的水的电阻率，O是由测井数据计算的孔隙度， Rt是由测井数据计算的地层电阻率，n是饱和度指数，以及m指的是 胶结指数。所有这些变量具有不同的相关联的不确定性，所述不确定 性基于测量的物理学。测量中的不确定性具有正态分布，其可被前面 部分中所示方法计算。Rt测量由不同类型电阻率设备提供，这些测量 中的不确定性由服务提供者即测量工具供应商提供。在钻孔的岩芯采 样阶段期间采集的岩石样本上测量饱和度和胶结指数。这些值中的不确定性来源于与实验室分析和取样技术相关的统计误差。在不均质的 储层中，岩石采样可给这些参数的确定带来巨大误差。此外，将这些
参数结合到方程2的仪器响应中可能变得很麻烦，因为仪器响应可能 是不同的。Rw，地层水电阻率，是在水样本上进行的测量。与这个变量 相关的误差是基于实验室分析的。
作为例子，以下的不确定性被用于蒙特卡罗模拟以在单个点量化 不确定性。这些数字是用在中东储层的典型值
0=0.25-不确定性(士lpu)，如前面部分中所示被确定(正态分
布)；
Rw=0.012欧姆-米(无统计分布)；
Rt-2欧姆-米，具有±7%的不确定性，基于印制的值(Log-正态分 布)；
m=2 (在1.7-2.17之间)(基于实验室研究范围的箱形分布(Box distribution)); 和
n=1.6 (在1.4-1.89之间)(基于实验室研究范围的箱形分布)。 图5显示单个水饱和度点和基于单个标准偏差的误差范围。在这 个例子中，水饱和度可以在27%到35%的范围变化。由于这个例子只 代表单个点，用一系列输入和参数值进行了几千个数字模拟以确定水 饱和度不确定性。图6显示在24%的单一孔隙度时水饱和度与不同电 阻率值的关系的图表。如图6中所示，顶部和底部线示出在单一原生 地层水电阻率值作为地层电阻率测量值的函数的基础上作为电阻率的 函数的饱和度中的一个标准偏差误差，所指示的预测线为水饱和度的 最佳预测测量。
图7显示孔隙度12%的地层的例子。注意相对于之前的较高孔隙 度的例子，在这个较低孔隙度地层中水饱和度误差的增加。图7中的 线代表在单一孔隙度作为地层电阻率测量值的函数的基础上水饱和度 的误差。所指示的预测线为水饱和度的最佳预测测量。注意相对于图6 中的图表，误差的增加。
渗透率不确定性的确定
渗透率定义了流体在储层中流动的能力。这个重要参数，与水饱 和度一起，用于确定储层的生产性。为了确定渗透率中不确定性的数量，执行与前面部分相同的过程。
渗透率方程通过与孔隙度和水饱和度的关系局部地被建立。作为
例子，以下方程是为中东泥盆纪沙岩建立的关系
-200(0>4'5)-
(3)
Sw2
其中K是以毫达西(md)为单位的渗透率，①是由测井数据计算的孔 隙度以及Sw是水饱和度。
完成来自孔隙度和水饱和度的误差分析的结果以定义渗透率中的 误差。图8是所计算渗透率和相关误差的log-正态分布的图示。在偏度 基础上，70.28%的标准偏差代表一个标准偏差。在这个例子中，在2 欧姆-米(±7%，印制的)地层电阻率、孑L隙度(0.25士lpu)、常数原 生水电阻率、胶结指数2 (土10% )和饱和度指数2 (±10% )的基础上， 观察到2.67-5.57md的渗透率范围。然后多个数值分析被用于代表参数 的范围。
图9-10分别是显示两个不同孔隙度值24%和6%时渗透率作为 电阻率的函数的模拟运行的图表。各线代表了渗透率相关的误差棒。 注意在较低孔隙度地层中误差的增加。
模型校准
模型校准是将所计算数据与实际流动分析相比较的过程。流动测 试的结果用于确定描述地层是生产性还是非生产性的截止值(cut-off )。 这些限制施加在两个计算的参数一水饱和度和渗透率上。图11和12 通过设置截止线例如水平的黑线在流动测试结果的基础上确定该区域 是生产性或非生产性而显示这个问题，图11的水饱和度表上施加了水 饱和度截止线，以及图12的渗透率表上施加了渗透率截止线。在这些 例子中，分别使用了 65%和0.4md的水饱和度和渗透率。
图13和14分别显示现有技术中使用水饱和度和渗透率分析的生 产地带的分类，其或者为正或者为负，因此缺乏任何不确定性的确定， 该不确定性值得被测试的储层进一步的测试和数据获得。
参考图11和12，截止线和上方预测和较低值的相交将被测试的储 层分为三个区域，如在本发明中使用的1. 对于水饱和度；
a. 上方界限以上确定的碳氢化合物生产力；
b. 下方界限以下确定的无碳氢化合物生产力；以及
c. 上方和下方之间不确定的碳氢化合物生产力。
2. 对于渗透率
a. 上方界限以上确定的流动
b. 下方界限以下确定的非流动；以及
c. 上方和下方界限之间不确定的流动。
图15和16分别显示使用本发明中对水饱和度和渗透率的分析和 截止线的确定对被测试的储层的生产地带的这些新定义的分类。
软件设计
在典型储层中，岩石特性在每一深度区间都有改变，因而单个点 不能解决量化整个区间的不确定性的问题。为了解决这个问题，使用 图1中的系统IO使用预先确定的蒙特卡罗软件程序20在不同孔隙度 值实施几个蒙特卡罗分析，蒙特卡罗软件程序20执行已知的蒙特卡罗 技术，例如，在美国专利No.4，926，394和No.5，586,082中所描述的，它 们的每一个在此通过引用被整体并入。
以典型地层为基础，选择孔隙度值为0%到30%之间。然后使用 截止线在每一孔隙度点确定上方和下方边界点。预先确定的软件程序 20被用于识别在上方边界以上的、在下方边界以下的、以及边界之间 的地带。对水饱和度和渗透率K都实施这个分析。可以使用彩色编码 图案在显示器26上标识每一图表展示的区域24，例如如图17-23所 示的那样。
对于水饱和度，各区域可按照碳氢化合物饱和度超出或低于临界 边界或具有分析上的不确定性不能被求解的区域被指示。对于渗透率， 各区域可被指示为具有足够或非足够的岩石渗透率以使流体流动，或 具有分析上的不确定性不能被求解的区域。
图18分别显示对水饱和度和渗透率的分析，在第一个测试井的示 例的展示的最后几列。如图18从右数第二列所示，对于水饱和度(Sw 列)，不同颜色的阴影可代表不同材料和特性。例如红色可代表碳氢 化合物，橙色可代表不确定区域以及青色可代表水。在图18右边最后的轨(lasttrack)中，对于渗透率(K)列，绿色可代表确切的流动， 橙色可代表不确定流动区域以及棕色可代表无流动的区域。
场地测试结果
该分析已在不同场地中的多个井中被测试。各井的所有分析均与 实际流动测试结果相比较。在所有这些情况下，各分析预测了实际的 测试结果并证实对优化测井和测试工作十分有效。以下是在这些不同 场地中已被展示的六个例子，其中图18-23分别显示对这六个井的水 饱和度和渗透率的分析。
井1被钻至15,715英尺，被测井、测试，然后继续钻到更深目标 并再次测井。图18中所示的Sw和K测井决定表示碳氢化合物丰产区 间为从15，618到15,740英尺。如图18中所示的，井测试结果、NMR 仪器和电缆地层测试仪器均证实测井决定结果所表示的生产性区间 以及无气-水接触。
井2被钻至14,000英尺并实施棵眼井测试。在此测试前未进行测 井以及当把井钻到总深度(TD)后完成的测井显示该测试实际上将下 方储层和上方储层混合了 5英尺。如图19所示，Sw测井决定将两个 储层都识别为产碳氬化合物。然而，下方储层的K测井决定表示关于 流动能力的不确定性结果。只有上方储层具有确定的流动能力。尽管 该井生产了四千一百万标准立方英尺(mmscf/d)的碳氢化合物，该测 试未解决下方储层的不确定性。
井3被钻孔、测井和完成套管井测试。如图20所示，在多数测试 区间上K测井决定是棕色的，表示紧密的储层，它确实显示大约四英 尺的具有流动能力的地带。几乎整个Sw测井决定证实这是产碳氢化合 物区间。来自套管井测试的低比率证实了低产带和K测井决定在多数 凿孔的区间上所见到的紧密储层响应。
在图21示出的第4个井中，随深度增加的水饱和度促进了将能够 定位自由水的套管井测试程序。上方测试流动气体(The upper test flowed gas)和冷凝物以及依照Sw和K测井决定的预期是无水的。下 方地带被加入以及地带被混合。在这个测试区间Sw测井决定在15,900 英尺处识别出水。来自混合测试的测试结果包括33桶/天(bbl/d)的 地层水。井5是开发井。使用基础的一套测井数据测量值来测井，以及管 线延伸至TD。如图22中所示，Sw决定测井记录识别在整个储层目标 沙地为紧密的。Sw决定记录显示，靠近顶部的地带为水，而在多数区 间是不确定的。该井被测试并被证实为紧密的产水沙地。该井对于地 面将不会生产(would not produce to surface)，并且92桶地层水通过 氮气气举法(nitrogen lifting)重新获得。
井6作为开发井被钻井。如图23所示，电阻率测井显示了主要储 层包的不寻常下降。关于什么导致了从15,115英尺到15,160英尺的电 阻率下降建立了很多理论。它似乎是长过渡带以及这个带的底部10英 尺在井的完成阶段期间被测试。Sw和K测井决定表示将产生水。230 bbl/d的水比率是稳定的。
对水的地球化学分析证实它是地层水。如图23中所示，该地带还 产生气体，并且穿过该孔Sw测井决定确实显示了 2-3英尺的不确定 区间而K测井决定显示它具有流动能力。基于这些结果该井被完成至 15,100以避开该产水地带。
如图18-23中的在Sw和K标题下的测井决定中所示出的，本发 明已被证明用于确定生产地带和非生产地带确定性的程度，使能够作 出是否测试、激发或放弃地带的决定。此外，如果需要更多数据，这 个方法可用于优化电缆测井数据，并且如果实验室测量数据具有明显 的变化和/或不确定性，这个方法可用于建议将来的芯岩采样.
尽管在此示出和描述了本发明的优选实施例，很明显的是每一这 样的实施例仅以举例的方式提供。在不背离本发明的情况下，本领域 技术人员可做出多种变化、改变和替代。因此，本发明仅由所附权利 要求的精神和范围所限定。
权利要求
1.一种用于识别储层岩石中的碳氢化合物生产地带的系统，包含处理器，用于使用预先确定的软件程序处理来自储层内井孔的测井测量值以执行对测井测量值的蒙特卡罗数值分析，以产生和输出对应于岩石学模型的数据，所述岩石学模型表示限定生产地带、非生产地带和不确定的生产性地带的水饱和度和渗透率的统计分布。
2. 权利要求1所述的系统，还包括显示器，用于显示限定生产地带、非生产地带和不确定的碳氢化 合物生产性地带的输出数据。
3. 权利要求2所述的系统，其中所述显示器为彩色显示器，其使用 不同的彩色编码用于生产地带、非生产地带和不确定的碳氢化合物生 产性地带。
4. 权利要求1所述的系统，其中依据方程(2)，处理器根据测井 测量值确定储层的水饱和度其中Sw是水饱和度，Rw是原生地层水的电阻率，O是由测井测量值 计算的孔隙度，Rt是由测井数据计算的地层电阻率，n是饱和度指数， 以及m是胶结指数。
5.权利要求4所述的系统，其中依据方程(1)，处理器根据测井 测量值确定储层的孔隙度Pma /^/7wW ( 1 )其中O)是地层孔隙度，pma是岩石的体基质密度，pb是由密度工具测 量的体密度，pfluid是孔隙空间内的流体密度。
6. 权利要求4所述的系统，其中O大约是0.25， Rw大约是0.012欧 姆-米，Rt大约是2欧姆-米，m大约是2以及n大约是1.6。
7. 权利要求1所述的系统，其中依据方程(3)，处理器根据测井 测量值确定储层的渗透率<formula>formula see original document page 3</formula>其中K是以毫达西(md)为单位的渗透率，O是由测井数据计算的孔 隙度以及Sw是水饱和度。
8. 权利要求7所述的系统，其中依据方程(1)，处理器根据测井 测量值确定储层的孔隙度<formula>formula see original document page 3</formula>其中O是地层孔隙度，pma是岩石的体基质密度，pb是由密度工具测 量的体密度，pfluid是孔隙空间内的流体密度。
9. 权利要求7所述的系统，其中孔隙度O)大约是0.25。
10. —种用于识别碳氢化合物生产地带的系统，包括 输入设备，其用于接收与储层相关的包括水饱和度数据、孔隙度数据和渗透率数据的测井测量值；处理器，其在工作上与输入设备相连接并包括用于执行预定的软件程序以实施对测井测量值的蒙特卡罗数值 分析来产生岩石学模型数据的装置，所述岩石学模型数据表示限定生 产、非生产和不确定的碳氢化合物生产性地带的水饱和度和渗透率的 统计分布；和显示器，其用图形显示生产地带、非生产地带和不确定的生产性 地带。
11. 权利要求10所述的系统，其中所述显示器是使用不同的彩色编 码的生产地带、非生产地带和不确定的碳氢化合物生产性地带的彩色 显示器。
12. 权利要求IO所述的系统，其中处理器包括 用于依据方程(2)由测井测量值确定储层的水饱和度的装置<formula>formula see original document page 3</formula>其中Sw是水饱和度，Rw是原生地层水的电阻率，O是由测井测量值计算的孔隙度，Rt是由测井数据计算的地层电阻率，n是饱和度指数， 以及m是胶结指数。
13. 权利要求12所述的系统，其中处理器包括 用于依据方程(1)由测井测量值确定储层的孔隙度的装置<formula>formula see original document page 4</formula>( 1 )其中O)是地层孔隙度，pma是岩石的体基质密度，pb是由密度工具测 量的体密度，pfluid是孔隙空间内的流体密度。
14. 权利要求12所述的系统，其中①大约是0.25， Rw大约是0.012 欧姆-米，Rt大约是2欧姆-米，m大约是2以及n大约是1.6。
15. 权利要求IO所述的系统，其中处理器包括 用于依据方程(3)由测井测量值确定储层的渗透率的装置<formula>formula see original document page 4</formula>(3)其中K是以毫达西(md)为单位的渗透率，①是由测井数据计算的孔隙度以及Sw是水饱和度。
16.权利要求15所述的系统，其中处理器包括 用于依据方程(1)由测井测量值确定储层的孔隙度的装置<formula>formula see original document page 4</formula>(i)其中O是地层孔隙度，pma是岩石的体基质密度，pb是由密度工具测 量的体密度，pfluid是孔隙空间内的流体密度。
17. 权利要求15所述的系统，其中孔隙度O)大约是0.25。
18. —种用于识别碳氢化合物生产地带的方法，包括 通过输入设备接收与储层相关的包括水饱和度数据、孔隙度数据和渗透率数据的测井测量值；将测井测量值传送至在工作上与输入设备相连接的处理器； 执行预定的软件程序以实施对测井测量值的蒙特卡罗数值分析； 产生岩石学模型数据，所述岩石学模型数据表示限定生产、非生产和不确定的碳氢化合物生产性地带的水饱和度和渗透率的统计分布；以及借助显示装置显示生产、非生产和不确定的生产地带。
19. 权利要求18所述的方法，其中对生产、非生产和不确定的碳氢 化合物生产性地带的显示包括借助彩色显示装置，使用不同的彩色编码显示生产、非生产和不 确定的碳氢化合物生产性地带。
20. 权利要求18所述的方法，其中执行预定的软件程序以实施对测 井测量值的蒙特卡罗数值分析包括将测井测量值应用于预先确定的方程以确定储层的孔隙度、水饱 和度和渗透率。
全文摘要
识别碳氢化合物产物的储层地带的系统和方法，其使用蒙特卡罗数值分析考虑测井数据测量值和岩性参数中的不确定性。测井仪器响应和岩芯测量以及储层不均质性中的随机误差被并入蒙特卡罗模拟，从而输出适当的岩石模型，以计算饱和度和渗透率的统计分布，用以限定生产、非生产和生产性不确定地带，做为决定是否需要另外的测井、取芯岩或井测试数据以重新将不确定地带分类为生产或非生产地带的基础。由于该分析中量化了不确定性，确定生产地带或非生产地带的确定性程度是已知的并可用于决定是否进一步测试、激发或放弃储层地带。
文档编号G01V1/40GK101583884SQ200780014570
公开日2009年11月18日 申请日期2007年2月23日 优先权日2006年2月24日
发明者C·布雷福德, D·G·凯西, H·阿尔-瓦希德, R·Y·埃瓦扎德 申请人:沙特阿拉伯石油公司