專利名稱：被繞過的烴的定位的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及地質(zhì)數(shù)據(jù)的分析，更具體地，涉及已開發(fā)區(qū)域的被繞過部分 (bypassed portion)的識(shí)另lU
背景技術(shù)：
在油氣生產(chǎn)作業(yè)中，重要的是從每次鉆探操作中生產(chǎn)盡可能多的可用資源。在給 定井場(chǎng)(well field)中，在生產(chǎn)期間一些數(shù)量的可開采烴被繞過是相當(dāng)常見的。在特定地 層的初始鉆探中，可以通過利用地層中的預(yù)先存在的壓力的初級(jí)生產(chǎn)方法生產(chǎn)石油。一旦 完成了初級(jí)生產(chǎn)，往往仍然存在很高的油飽和度。然后，使用二次開采手段來從地層中開采 更多石油。流體注入是被用于促進(jìn)烴從遙遠(yuǎn)的井場(chǎng)區(qū)域流動(dòng)到生產(chǎn)井的一種手段。在流體 注入中，將水泵送到某些井中，給儲(chǔ)層加壓，并從生產(chǎn)井中引起額外生產(chǎn)。即使在使用了流 體注入的情況下，也可能存在可能包括大量烴資源的仍然被繞過的井場(chǎng)區(qū)域。關(guān)于這一點(diǎn)，已經(jīng)對(duì)儲(chǔ)層連通性作了研究，以便了解當(dāng)在地層中的特定點(diǎn)上注入 流體時(shí)，預(yù)計(jì)應(yīng)該產(chǎn)生什么效果。與滲透率模型結(jié)合，可以將連通性模型用于模擬流體流過 地層，以便洞察例如在什么地方進(jìn)行流體注入或在什么地方鉆探額外的生產(chǎn)井。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面提供了一種定位儲(chǔ)層中的資源的方法，所述儲(chǔ)層包括 至少一個(gè)注入井和至少一個(gè)生產(chǎn)井，所述方法包括繪制(map)包含所述儲(chǔ)層的結(jié)構(gòu)的模擬 滲透率特性(modeledpermeability characteristic)；基于所述模擬滲透率特性，計(jì)算從 每個(gè)生產(chǎn)井開始的流線的渡越時(shí)間的指示符；基于所述模擬滲透率特性，計(jì)算從每個(gè)注入 井開始的流線的渡越時(shí)間的指示符；組合從每個(gè)生產(chǎn)井和注入井開始的渡越時(shí)間的指示 符，以表征儲(chǔ)層系統(tǒng)的波及系數(shù)(swe印efficiency)；以及將渡越時(shí)間長(zhǎng)的區(qū)域識(shí)別為所 述儲(chǔ)層中很可能包括被繞過的烴的區(qū)域。本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面可以包括用執(zhí)行上述方法或控制上述系統(tǒng)的計(jì)算機(jī) 可執(zhí)行指令編碼的計(jì)算機(jī)可讀媒體。本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面可以包括內(nèi)含上述系統(tǒng)以及被配置和安排成根據(jù)上 述方法提供對(duì)該系統(tǒng)的控制的系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)可以內(nèi)含例如編程成允許用戶根據(jù)所述方 法或其它方法控制設(shè)備的計(jì)算機(jī)。通過參照形成本說明書的一部分、相同附圖標(biāo)記在各個(gè)附圖中表示相應(yīng)部件的附 圖考慮如下描述和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的這些和其它目的、特征和特性，以及操作方 法、結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的功能、部件的組合、和制造的經(jīng)濟(jì)性將變得更加明顯。但是，不言而 喻，這些附圖只用于例示和描述的目的，而無意定義本發(fā)明的限制。正如用在說明書和權(quán)利 要求書中的那樣，除非上下文另有明確指明，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”也包括復(fù)數(shù) 指示物。


圖1例示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的要被分析的感性趣儲(chǔ)層區(qū)的滲透率模型；圖2例示了將生產(chǎn)井用作原點(diǎn)的圖1的儲(chǔ)層區(qū)的渡越時(shí)間圖；圖3例示了將注入井用作原點(diǎn)的圖1的儲(chǔ)層區(qū)的渡越時(shí)間圖；圖4例示了基于來自圖2和圖3的渡越時(shí)間之和的圖1的儲(chǔ)層區(qū)的組合渡越時(shí)間 圖；圖5是例示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖；以及圖6是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意性例示圖。
具體實(shí)施例方式如上所述，儲(chǔ)層可以包括注入井和生產(chǎn)井這兩者。理解注入井和生產(chǎn)井在地下如 何互連也許是有用的。尤其，除了一般性地理解構(gòu)成地層的物質(zhì)的滲透率之外，地層和結(jié)構(gòu) 成分也可能影響流體從注入井遷移到生產(chǎn)井的能力。這樣的成分可能包括不連貫地質(zhì)體、 流動(dòng)障礙物、和儲(chǔ)層分隔，所有這些都可能導(dǎo)致石油被繞過。地下地層的滲透率可以部分地通過巖芯樣品、測(cè)井記錄和其它技術(shù)確定。但 是，一般說來，經(jīng)驗(yàn)地確定整個(gè)感興趣區(qū)的滲透率是不切實(shí)際的。因此，通常將模擬技術(shù) (modeling technique)用作地下區(qū)域的滲透率圖的基礎(chǔ)。感興趣區(qū)的滲透率模型的一部 分10例示在圖1中。模擬空間的每個(gè)單元的滲透率用有色(在本例中為灰色)標(biāo)尺表示。 在本例中，滲透率較高的區(qū)域用標(biāo)號(hào)12表示，而在標(biāo)號(hào)14處示出了滲透率較低的區(qū)域?？梢曰跐B透率模型進(jìn)行計(jì)算，以確定從特定區(qū)域開始或到特定區(qū)域的渡越時(shí)間 (TOF, time of flight)。可以把TOF看作兩點(diǎn)之間的幾何距離與滲透率信息的組合，以確 定兩點(diǎn)之間的滲透率加權(quán)路徑長(zhǎng)度。關(guān)于這一點(diǎn)，可以將快速行進(jìn)算法應(yīng)用于滲透率模型，以便計(jì)算該區(qū)域的每個(gè)點(diǎn) 與所選擇的參考之間的T0F。一種有用的手段是選擇生產(chǎn)井或注入井作為源點(diǎn)/目的地點(diǎn)， 并計(jì)算井場(chǎng)的其余部分相對(duì)于這些井的T0F?？焖傩羞M(jìn)算法可以像上述那樣應(yīng)用于滲透率模型，或應(yīng)用于基于達(dá)西(Darcy)流 動(dòng)方程的速度模型，以便計(jì)算TOF場(chǎng)。在任何一種情況下，其本質(zhì)是得出區(qū)域內(nèi)的感興趣點(diǎn) 之間的滲透率加權(quán)路徑長(zhǎng)度。圖2是根據(jù)上面描述的TOF圖的一個(gè)例子。在這種情況下，該圖例示了從許多生 產(chǎn)井20開始的T0F?？梢岳斫猓c井20相鄰的亮區(qū)22代表極短渡越時(shí)間。在這些區(qū)域的 情況下，接近性(proximity)超過滲透率影響。另一方面，滲透率影響仍然是可見的。例如， 最左邊的井只在四個(gè)象限的兩個(gè)象限中才有亮區(qū)，并且整個(gè)亮區(qū)相對(duì)較小。相比之下，最右 邊的井具有延伸到所有四個(gè)象限的大亮區(qū)。這與圖1的滲透率模型相符，圖1示出了滲透 率總體較高的區(qū)域12中的最右邊井，而最左邊的井與滲透率較低的區(qū)域相鄰，尤其在它的 北側(cè)和西側(cè)。渡越時(shí)間比較短(S卩，比最亮區(qū)22長(zhǎng)，但仍然相當(dāng)短)的區(qū)域用標(biāo)號(hào)M示出?？?以看出，這些區(qū)域也使井與滲透率較高的區(qū)域12相關(guān)聯(lián)，但它們?cè)趲缀尉嚯x上離井20更遠(yuǎn)
——占
；^ ο圖中的左上部分中的黑色區(qū)沈一般對(duì)應(yīng)于與井之間另外隔著如圖1所示的低滲
4透率區(qū)域14的儲(chǔ)層幾何距離較遠(yuǎn)部分。圖3是注入井30的類似TOF圖。與圖2—樣，TOF極短的區(qū)域22最亮。同樣，TOF 較短，但不是最短的區(qū)域M有點(diǎn)黑灰色，而TOF極高的區(qū)域沈是黑色。圖4代表圖2和圖3的TOF之和。當(dāng)將兩組信息組合在一起時(shí)，可以理解注入井 與生產(chǎn)井之間的流體總體路徑。從圖4中可以看出，總TOF最短的區(qū)域32連接最右邊注入井30和生產(chǎn)井20?？?TOF相對(duì)較短的其它區(qū)域34，36可從組合數(shù)據(jù)中明顯看出。此外，TOF極長(zhǎng)的區(qū)域40也是 顯著的。一旦以這種方式理解了注入井與生產(chǎn)井之間的通道，就能夠識(shí)別更有可能包括被 繞過的石油的區(qū)域。應(yīng)該理解，儲(chǔ)層右側(cè)上32處的路徑不可能包括很多被繞過的石油。因 為它代表相對(duì)自由流動(dòng)區(qū)域。同樣，左側(cè)部分34看起來指示左注入井30與中央生產(chǎn)井之 間的自由流動(dòng)區(qū)域。另一方面，長(zhǎng)TOF區(qū)域40可能是值得進(jìn)一步鉆探的很好的候選者，因?yàn)楫?dāng)前注 入-生產(chǎn)環(huán)境沒有表現(xiàn)出有可能有效地將石油推向現(xiàn)有生產(chǎn)井。原則上，通過將一個(gè)閾值應(yīng)用于組合TOF數(shù)據(jù)可以嚴(yán)格地做出在什么地方鉆探額 外的井的決定。在這種手段中，TOF大于閾值的區(qū)域是鉆探候選者。但是，由于長(zhǎng)TOF可能 指示在大范圍上對(duì)生產(chǎn)的物理障礙，而不僅僅是對(duì)現(xiàn)有井網(wǎng)絡(luò)的連通性差，所以簡(jiǎn)單閾值 手段有可能導(dǎo)致不利的結(jié)果。可以補(bǔ)充組合TOF數(shù)據(jù)的一種手段是考慮與生產(chǎn)井處的當(dāng)前產(chǎn)量有關(guān)的信息，以 便校準(zhǔn)TOF結(jié)果，并確定哪些區(qū)域代表異常高的T0F。這可能牽涉到例如用戶對(duì)TOF數(shù)據(jù)和 當(dāng)前產(chǎn)量數(shù)據(jù)這兩者的解釋。定位儲(chǔ)層中的資源的方法例示在圖5的流程圖中。對(duì)于包括至少一個(gè)注入井和一 個(gè)生產(chǎn)井的儲(chǔ)層，像上述那樣繪制滲透率100。對(duì)于從每個(gè)生產(chǎn)井開始的流線(即，流動(dòng)模 擬中的流體流動(dòng)路徑)，計(jì)算渡越時(shí)間的指示符102。同樣，從每個(gè)注入井開始，計(jì)算渡越時(shí) 間的指示符104。應(yīng)該理解，這兩個(gè)步驟可以以任何次序執(zhí)行而不影響所述方法的操作。一旦計(jì)算出兩個(gè)渡越時(shí)間計(jì)算值，就將它們組合，以表征儲(chǔ)層系統(tǒng)的波及系數(shù) (sweep efficiency) 106。最后，基于波及系數(shù)，可以將渡越時(shí)間長(zhǎng)的區(qū)域識(shí)別為很可能包 括被繞過的烴的區(qū)域108。根據(jù)該識(shí)別，可以鉆探額外的注入井和/或生產(chǎn)井。在圖6中示意性地例示了執(zhí)行該方法的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備或存儲(chǔ)器 202。可以使所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可用于像可編程通用計(jì)算機(jī)那樣的處理器204。處理器204可以 包括像顯示器206和圖形用戶界面208那樣的接口組件。圖形用戶界面可以用于顯示數(shù)據(jù) 和經(jīng)處理數(shù)據(jù)產(chǎn)物，和允許用戶在實(shí)現(xiàn)該方法的各個(gè)方面的選項(xiàng)當(dāng)中作出選擇。數(shù)據(jù)可以 經(jīng)由總線210直接從數(shù)據(jù)獲取設(shè)備，或從中間存儲(chǔ)設(shè)備或處理設(shè)施(未示出)傳送給系統(tǒng) 200。盡管為了例示的目的，根據(jù)當(dāng)前認(rèn)為最實(shí)用的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)描 述，但應(yīng)該理解，這樣的細(xì)節(jié)僅僅為了該目的，本發(fā)明不局限于所公開的實(shí)施例，而是相反， 打算涵蓋在所附權(quán)利要求書的精神和范圍之內(nèi)的修改和等同安排。例如，盡管本文提到計(jì) 算機(jī)，但該計(jì)算機(jī)可以包括通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、編程成執(zhí)行這些方法的ASIC、計(jì)算機(jī) 陣列或網(wǎng)絡(luò)、或其它適當(dāng)計(jì)算設(shè)備。作為進(jìn)一步的例子，還應(yīng)該明白，本發(fā)明設(shè)想，可以在可能的范圍內(nèi)將任何實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征與任何其它實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征組合。
權(quán)利要求
1.一種定位儲(chǔ)層中的資源的方法，所述儲(chǔ)層包括至少一個(gè)注入井和至少一個(gè)生產(chǎn)井， 所述方法包含繪制包含所述儲(chǔ)層的結(jié)構(gòu)的模擬滲透率特性；基于所述模擬滲透率特性，計(jì)算從每個(gè)生產(chǎn)井開始的流線的渡越時(shí)間的指示符； 基于所述模擬滲透率特性，計(jì)算從每個(gè)注入井開始的流線的渡越時(shí)間的指示符； 組合從每個(gè)生產(chǎn)井和注入井開始的渡越時(shí)間的指示符，以表征儲(chǔ)層系統(tǒng)的波及系數(shù)；以及將渡越時(shí)間長(zhǎng)的區(qū)域識(shí)別為所述儲(chǔ)層中很可能包括被繞過的烴的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述滲透率特性包含速度模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述滲透率特性包含壓強(qiáng)模型的梯度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用快速行進(jìn)算法計(jì)算渡越時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述組合包含將渡越時(shí)間相加。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包含將相加的渡越時(shí)間超過閾值的區(qū)域識(shí)別為 很可能包括被繞過的資源的儲(chǔ)層區(qū)域。
7.—種定位儲(chǔ)層中的烴資源的方法，所述儲(chǔ)層包括至少一個(gè)注入井和至少一個(gè)生產(chǎn) 井，所述方法包含模擬包含所述儲(chǔ)層的結(jié)構(gòu)的滲透率；基于所述模擬滲透率，計(jì)算從每個(gè)生產(chǎn)井開始的流線的渡越時(shí)間； 基于所述模擬滲透率，計(jì)算從每個(gè)注入井開始的流線的渡越時(shí)間； 針對(duì)所述儲(chǔ)層的至少一部分將計(jì)算的渡越時(shí)間相加； 確定每個(gè)生產(chǎn)井的當(dāng)前產(chǎn)量； 至少部分地基于當(dāng)前產(chǎn)量設(shè)置閾值；以及將相加的渡越時(shí)間超過閾值的區(qū)域識(shí)別為所述儲(chǔ)層中很可能包括被繞過的烴資源的 儲(chǔ)層區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述相加包含針對(duì)所述儲(chǔ)層的感興趣區(qū)內(nèi)的所有點(diǎn)將渡越時(shí)間相加；所述方法進(jìn)一步包含為感興趣區(qū)繪制相加的渡越時(shí)間；以及使用有色標(biāo)尺顯示繪制的渡越時(shí)間，其中所述有色標(biāo)尺提供很可能包括被繞過的資源 的儲(chǔ)層區(qū)域的可視識(shí)別。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，使用快速行進(jìn)算法計(jì)算渡越時(shí)間。
10.根據(jù)權(quán)利要求6和權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包含鉆探到所識(shí)別區(qū)域中以到達(dá) 所述被繞過的資源。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述鉆探包含鉆探額外的生產(chǎn)井。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述鉆探包含鉆探額外的注入井。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述鉆探包含從現(xiàn)有生產(chǎn)井開始的水平鉆探。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述模擬滲透率至少部分地基于從測(cè)井記錄中 獲得的數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述模擬滲透率至少部分地基于地震數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種在包括至少一個(gè)注入井和至少一個(gè)生產(chǎn)井的儲(chǔ)層中定位資源的方法，包括繪制構(gòu)成儲(chǔ)層的結(jié)構(gòu)的模擬滲透率特性；基于模擬滲透率特性計(jì)算從每個(gè)生產(chǎn)井開始的流線的流速的指示符；基于模擬滲透率特性計(jì)算從每個(gè)注入井開始的流線的流速的指示符；以及組合從每個(gè)生產(chǎn)井和注入井開始的流速的指示符，以表征儲(chǔ)層系統(tǒng)的波及系數(shù)。
文檔編號(hào)E21B47/00GK102089496SQ200980126299
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者D·K·拉呂, J·M·奧瓦迪克, J·索恩 申請(qǐng)人:雪佛龍美國(guó)公司