用于基于平均有效裂缝长度的分布优化现有井和设计新井的系统和方法
【专利说明】用于基于平均有效裂缝长度的分布优化现有井和设计新井 的系统和方法
[0001] 相关申请的交叉引用 阳〇〇引 不适用。
[0003] 关于联邦资助研究的声明
[0004] 不适用。 发明领域
[0005] 本发明整体设及用于基于平均有效裂缝长度的分布优化现有井和设计新井的系 统和方法。更具体地讲，本发明设及基于对于相对于不同储层性质的相应的压裂阶段而言 的每个平均有效裂缝长度的分布来优化现有井和设计新井。
[0006] 发明背景
[0007] 井生产剖面的历史拟合代表油田开发规划中的重要组成部分。在非常规的场合 中，必要的是W储层井为单位使用单井模拟器来历史拟合流体的产量衰减曲线并且准确地 估计与由裂缝系统诱发的改造储层（引流）体积（SRV)相关联的改善的渗透率化胃)。重 要的是应注意到，改善的渗透率不仅与渗透基质相关联，而且还对应于裂缝系统的增强的 流体流动性质。
[0008] 传统上，当微震监测数据无法获得时，历史拟合过程假设诱发的裂缝系统的过分 简化的模型，该模型由具有相同（Xeff)、相同（SRV)的若干阶段的双翼裂缝构成，并且每个 阶段仅一个双翼裂缝，如由图5A中的简单的示意性模型所示。在图5A中，双翼裂缝为大体 上垂直于井轴线延伸的细长裂缝。在裂缝平面中，每个双翼裂缝实际上在两个方向上延伸 相同的长度。双翼裂缝通常用两个主要参数建模：裂缝长度，也称为有效裂缝长度；和裂缝 宽度。运两个参数通常与由裂缝接触的渗透基质的改善的渗透率有关。改善的渗透率和有 效裂缝长度之间的关系因此通过式1来描述：
[0009]
α)
[0010] 现在参见图1，示出了常规方法100的流程图，该方法用于使用单井储层模拟器来 历史拟合生产剖面。
[0011] 在步骤102中，将标准储层性质（例如，地层厚度、ΒΗΡ、基质孔隙率和渗透率、岩石 类型、标准裂缝设计性质（例如，简单双翼裂缝的有效裂缝长度和裂缝宽度）和生产数据分 布（例如，天然气/石油/水速率和ΒΗ巧输入单井储层模拟器中。
[0012] 在步骤104中，由单井储层模拟器使用本领域熟知的用于历史拟合的技术和从步 骤102输入的数据来执行历史拟合。
[0013] 在步骤106中，显示作为在步骤104中执行的历史拟合的结果的SRV的改善的渗 透率化胃)。用于历史拟合的该常规方法100确定改善的渗透率的标准估计，但常常给出井 生产性能的次优预测。因此，挑战在于更准确地估计有效裂缝长度，该长度表示比包括双翼 裂缝的若干阶段的模型更现实的裂缝系统，运些阶段具有相同（Xwf)、相同（SRV)，并且每个 阶段仅一个双翼裂缝。
[0014] 附图简述
[0015] 下文参照附图来描述本发明，其中类似的元件用类似的附图标记参考，并且在附 图中：
[0016] 图1是流程图，示出了用于使用单井储层模拟器来历史拟合生产剖面的常规方 法。
[0017] 图2是流程图，示出了用于实施本发明的方法的一个实施方案。
[0018] 图3是流程图，示出了用于执行图2中的步骤204的方法的一个实施方案。
[0019] 图4A是示出与裂缝簇（化ac化recluster)相关联的一系列微震成像事件的显示 画面。
[0020] 图4B是示出基于图4A中的微震成像事件的时间相关性的3D裂缝平面的显示画 面。
[0021] 图5A是诱发的裂缝系统的简单示意性模型，示出了具有相同（Xpff)、相同（SRV)和 每个阶段仅一个裂缝的双翼裂缝。
[0022] 图5B是诱发的裂缝系统的复杂示意性模型，示出了多个复杂的裂缝网络，每个网 络具有不同（Xwf)、不同（SRV)和每个阶段多个裂缝。
[0023] 图6是框图，示出了用于实施本发明的计算机系统的一个实施方案。
[0024] 优选实施方案的详细描述
[00巧]因此，通过提供用于基于对于相对于不同储层性质的相应的压裂阶段而言的每个 平均有效裂缝长度的分布来优化现有井和设计新井的系统和方法，本发明克服了现有技术 中的一个或多个缺点。
[00%] 在一个实施方案中，本发明包括一种用于优化按改造储层体积计的井产量的方 法，该方法包括：i)输入一个或多个复杂储层性质和一个或多个复杂裂缝网络性质，复杂 裂缝网络性质包括对应于复杂裂缝网络模型中的簇的数据；ii)基于复杂储层性质和复杂 裂缝网络性质确定平均有效裂缝长度的分布；iii)使用计算机处理器从平均有效裂缝长 度的分布对平均有效裂缝长度抽样；W及iv)使用平均有效裂缝长度的分布和抽样的平均 有效裂缝长度通过历史拟合来优化井产量，W改善改造储层体积的渗透率。
[0027] 在另一个实施方案中，本发明包括一种非暂时性程序载体装置，其有形地承载计 算机可执行的指令W用于优化按改造储层体积计的井产量，该装置包括：i)输入一个或多 个复杂储层性质和一个或多个复杂裂缝网络性质，复杂裂缝网络性质包括对应于复杂裂缝 网络模型中的簇的数据；ii)基于复杂储层性质和复杂裂缝网络性质确定平均有效裂缝长 度的分布；iii)从平均有效裂缝长度的分布对平均有效裂缝长度抽样；W及iv)使用平均 有效裂缝长度的分布和抽样的平均有效裂缝长度通过历史拟合来优化井产量，W改善改造 储层体积的渗透率。
[0028] 在又一个实施方案中，本发明包括非暂时性程序载体装置，其有形地承载计算机 可执行的指令W用于优化按改造储层体积计的井产量，该装置包括：i)输入一个或多个复 杂储层性质和一个或多个复杂裂缝网络性质，复杂裂缝网络性质包括对应于复杂裂缝网络 模型中的簇的数据；ii)通过W下方式确定平均有效裂缝长度的分布：a)读取针对每个井 的每个压裂阶段中的每个裂缝平面的有效裂缝长度；b)使用用于相应的压裂阶段的每个 有效裂缝长度来计算每个压裂阶段的平均有效裂缝长度；和C)通过将每个相应的压裂阶 段的平均有效裂缝长度与每个储层或井测井性质关联来构建平均有效裂缝长度的分布； iii)从平均有效裂缝长度的分布对平均有效裂缝长度抽样；W及iv)使用平均有效裂缝长 度的分布和抽样的平均有效裂缝长度通过历史拟合来优化井产量，W改善改造储层体积的 渗透率。
[0029] 虽然已详细地描述了本发明的主题，但描述本身并非意图限制本发明的范围。因 此，该主题也可能结合其它技术W其它方式具体化，W包括类似于本文所述那些的不同步 骤或步骤的组合。此外，虽然术语"步骤"在本文中可用来描述所采用的方法的不同要素， 但该术语不应解释为暗示在本文所公开的各个步骤之间的任何特定的次序，除非由说明书 明确地限制到特定的次序。虽然W下描述设及石油和天然气行业，但本发明的系统和方法 不限于此，并且也可W应用于其它行业W达到类似的结果。
[0030] 方法描述
[0031] 现在参见图2,示出了用于实施本发明的方法200的一个实施方案的流程图。方法 200使用单井储层模拟器优化历史拟合生产剖面。
[0032] 在步骤202中，使用参照图6进一步描述的客户端接口和/或视频接口将标准储 层性质（例如，地层厚度、BHP、基质孔隙率和渗透率、岩石类型）、来自使用空间上分布在储 层上且用井数据约束的映射性质（例如，T0C、孔隙率和脆性）的先进岩石物理测井解释的 复杂储层性质（例如，岩石物理性质（例如，HC含量、粘±含量））、复杂裂缝网络（"CFN") 性质（例如，对应于CFN模型中的簇的数据）化及生产数据分布（例如，天然气/石油/水 速率和BH巧输入单井储层模拟器中。簇提供裂缝系统的准确得多的表示，因为压裂不仅产 生细长的双翼裂缝，而且产生较小的复杂裂缝的网络，运些复杂裂缝优选地全部互连并且 在彼此之间连通，形成CFN。每个CFN受其它岩石性质诸如上文提及的标准储层性质和标测 性质影响。
[0033] 在步骤204中，确定平均有效裂缝长度的分布。参照图3进一步描述用于执行此 步骤的方法的一个实施方案。
[0034] 在步骤205中，从在步骤204中确定的平均有效裂缝长度的分布（离散的或连续 的）对平均有效裂缝长度抽样。任何熟知的标准概率抽样技术（例如，随机抽样器）均可 W用于抽样。运样，可W生成具有较低中值和较高概率场景（例如，P10、P50和P90模型） 的估计的改善的渗透率化