專利名稱：完全形成的湍流進(jìn)行的沉積物搬運(yùn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及其中涉及完全形成的湍流搬運(yùn)沉積物的任何領(lǐng)域，例如，土木與環(huán)境工程學(xué)、海岸與海洋工程學(xué)和油氣工業(yè)。具體而言，本發(fā)明涉及分析完全形成的湍流侵蝕、搬運(yùn)和沉積沉積物的方法。
背景技術(shù)：
這部分旨在介紹可能與本發(fā)明的實(shí)施方式相關(guān)的此領(lǐng)域的各個(gè)方面。參考文獻(xiàn)的列表提供在這部分的末尾并且可能在下文中參考。該討論，包括參考文獻(xiàn)，被認(rèn)為有助于提供概念性框架以幫助更好地理解本發(fā)明的具體方面。因此，這部分應(yīng)當(dāng)這樣進(jìn)行閱讀，并且不一定作為對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。水流和濁流二者侵蝕、運(yùn)輸和沉積沉積物的計(jì)算機(jī)模型在多種環(huán)境、工程和能源產(chǎn)業(yè)中是重要的工具。對(duì)于設(shè)計(jì)橋墩、挖掘航道和港口以及保護(hù)海灘和濕地需要這些模型。 近來(lái)，在油氣工業(yè)中，這些模型也已被應(yīng)用于建立用于勘探、開發(fā)和生產(chǎn)能源的地質(zhì)模型。地質(zhì)模型是地下土方，例如油藏或者充滿沉積物盆地的詳細(xì)內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)和巖石性質(zhì)的數(shù)字表示。在油氣工業(yè)中，地質(zhì)模型給儲(chǔ)層性能模擬提供地質(zhì)學(xué)輸入，所述儲(chǔ)層性能模擬用于為新井選擇位置、評(píng)估烴儲(chǔ)量和規(guī)劃儲(chǔ)層-開發(fā)策略。滲透性的空間分布是表征儲(chǔ)層性能的關(guān)鍵參數(shù)，并且連同其它巖石和液體性質(zhì)一起，決定儲(chǔ)層的可生產(chǎn)性。在大部分油氣儲(chǔ)層中滲透性的空間分布非常不均勻。不均勻性的主要原因之一是在儲(chǔ)層中的不同位置中分布不同粒度的沉積物。這是因?yàn)榇蟛糠炙樾紟r儲(chǔ)集層由在遠(yuǎn)古河流、三角洲和深水沉積的體系中沉積沉積物而形成。由于具有不同尺寸的沉積物顆粒被不同地侵蝕和搬運(yùn)，所以此后它們沉積在儲(chǔ)層中不同位置。因此，如果在沉積系統(tǒng)中能準(zhǔn)確地模擬沉積物的侵蝕、搬運(yùn)和沉積，那么通過(guò)這些沉積過(guò)程形成的儲(chǔ)層的不均勻性也能被準(zhǔn)確地獲得。用于開發(fā)用于沉積物侵蝕、搬運(yùn)和沉積的模型的兩個(gè)步驟是1)建立不同尺寸沉積物顆粒和不同強(qiáng)度的流之間的重懸(也稱為侵蝕或夾帶)關(guān)系，和2、表征在其中懸浮沉積物的水體的垂直方向懸浮沉積物的分布。在單層或者多層深度平均的流動(dòng)模型中，通過(guò)將不同尺寸顆粒的近底沉積物濃度與深度平均濃度相關(guān)聯(lián)的關(guān)系描述懸浮沉積物的垂直分布。第二步是重要的，這是因?yàn)閼腋〕练e物從流到床(底，bed)的沉積與就在該床上方懸浮的沉積物的濃度密切相關(guān)。在單層或者多層深度平均流動(dòng)模型中，僅可計(jì)算沉積物濃度的層平均值。這些層平均濃度值與就在該床上方的實(shí)際濃度值明顯不同。因此，將深度平均濃度與近底濃度相關(guān)聯(lián)的關(guān)系對(duì)于沉積物沉積的準(zhǔn)確計(jì)算和后來(lái)的沉積物運(yùn)輸?shù)哪M是必需的步驟。 最常用的重懸(侵蝕)關(guān)系被稱作加西亞-帕克(Garcia Parker)重懸函數(shù)。在
該函數(shù)中，從床進(jìn)入流的粒度面元(bin) i沉積物重懸速率是
權(quán)利要求
1.一種方法，包括求值表示油氣層中觀察的沉積物侵蝕和沉積行為的數(shù)據(jù)；調(diào)整方程組中的參數(shù)值，以便所述方程組的輸出與對(duì)于尺寸在整個(gè)大約10微米到大約10厘米范圍的沉積物的所述觀察的沉積物侵蝕和沉積行為準(zhǔn)確匹配；限定在所述油氣層中的沉積物床的初始條件的粒度分布；將具有調(diào)整的參數(shù)值的方程組應(yīng)用于所述沉積物床的所述初始條件，其中所述方程組的輸出表示流體流在所述沉積物床的所述初始條件下如何影響所述沉積物的侵蝕和沉積；基于所述方程組的所述輸出調(diào)整所述沉積物床的初始條件的粒度分布，以創(chuàng)建具有與其相關(guān)的粒度分布的后一沉積物床條件；將所述具有調(diào)整的參數(shù)值的方程組再應(yīng)用于所述后一沉積物床條件預(yù)定的次數(shù)；在將所述具有調(diào)整的參數(shù)值的方程組每次再應(yīng)用之后，再調(diào)整所述后一沉積物床條件的粒度分布；使用所述后一沉積物床條件創(chuàng)建所述油氣層的模型；和輸出所述油氣層的所述模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方程組包括表示從所述沉積物床進(jìn)入所述流體流的沉積物無(wú)量綱重懸速率的方程，其中對(duì)于每個(gè)尺寸-限定的沉積物面元i，根據(jù)下述方程計(jì)算所述無(wú)量綱重懸速率，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中ω具有選自大約4至大約5范圍的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中識(shí)具有小于2的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中按照如下方程計(jì)算&的值
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中ν具有不等于0.2的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中按照下式計(jì)算所述校正函數(shù)入，
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中λ的值的范圍在大約O到大約0.811。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中具有大約0.673的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中λ。具有大約0.811的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中按照下式計(jì)算雷諾函數(shù)，
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中Χ具有大約0.6的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中Y具有大約1.35的值。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中Ξκρ具有大約5的值。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方程組包括表示近底沉積物濃度和深度平均沉積物濃度之間比率^的方程，其中按照下式求值所述比率，
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中δ具有大約0.05的值。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中具有在大約1和大約2之間的值。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中k具有在大約0.1到大約1之間的值。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中θ具有在大約0.5到大約3之間的值。
20.從油氣層提取烴的方法，包括限定與沉積物侵蝕和沉積相關(guān)的方程組，在所述方程組中至少一個(gè)方程具有可調(diào)整的參數(shù)值以使所述方程組的輸出與表示觀察的沉積物侵蝕和沉積行為的數(shù)據(jù)一致，以便所述方程組準(zhǔn)確模擬尺寸在整個(gè)大約10微米到大約10厘米范圍的沉積物的沉積物侵蝕和沉積行為；建立初始沉積物床條件的粒度分布；將所述方程組應(yīng)用于所述初始沉積物床條件，其中所述方程組的輸出表示移動(dòng)的流體流如何影響沉積物的侵蝕和沉積；基于所述方程組的輸出調(diào)整所述初始沉積物床條件的所述粒度分布，以創(chuàng)建具有與其相關(guān)的粒度分布的后一沉積物床條件；將所述方程組再應(yīng)用于所述后一沉積物床條件預(yù)定的次數(shù)； 使用所述后一沉積物床條件創(chuàng)建所述油氣層的模型； 輸出所述油氣層的模型； 預(yù)測(cè)從所述油氣層提取烴的位置；和從所述油氣層抽取烴。
21.一種方法，包括獲得與在由多種沉積物顆粒組成的沉積物床上方的流體流相關(guān)的信息； 限定將所述多種沉積物顆粒按照尺寸分類的面元數(shù)i ；對(duì)每個(gè)面元，按照下式計(jì)算從所述沉積物床進(jìn)入流場(chǎng)的沉積物顆粒的無(wú)量綱重懸速率
22.計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其具有記錄在有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行邏輯，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括求值表示油氣層中觀察的沉積物侵蝕和沉積行為的數(shù)據(jù)的代碼； 調(diào)整方程組中的參數(shù)值的代碼，以便所述方程組的輸出與對(duì)于尺寸在整個(gè)大約10微米到大約10厘米范圍的沉積物的所述觀察的沉積物侵蝕和沉積行為準(zhǔn)確匹配； 限定在所述油氣層中的沉積物床的初始條件的粒度分布的代碼； 將具有調(diào)整的參數(shù)值的方程組應(yīng)用于所述沉積物床的所述初始條件的代碼，其中所述方程組的輸出表示流體流在所述沉積物床的所述初始條件下如何影響所述沉積物的侵蝕和沉積；基于所述方程組的所述輸出調(diào)整所述沉積物床的初始條件的粒度分布，以創(chuàng)建具有與其相關(guān)的粒度分布的后一沉積物床條件的代碼；將所述具有調(diào)整的參數(shù)值的方程組再應(yīng)用于所述后一沉積物床條件預(yù)定的次數(shù)的代碼；在將所述具有調(diào)整的參數(shù)值的方程組每次再應(yīng)用之后，再調(diào)整所述后一沉積物床條件的粒度分布的代碼；和使用所述后一沉積物床條件創(chuàng)建所述油氣層的模型的代碼。
全文摘要
本發(fā)明是模擬油氣層的方法。調(diào)整方程組中的參數(shù)以便方程的輸出與尺寸在整個(gè)從大約10微米到大約10厘米范圍的沉積物的觀察的沉積物侵蝕和沉積行為準(zhǔn)確匹配。限定在油氣層中的沉積物床的初始條件。將所述方程應(yīng)用于初始條件，其中所述方程的輸出表示流體流在初始條件下如何影響沉積物的侵蝕和沉積?；诜匠痰妮敵鲈僬{(diào)整初始條件以創(chuàng)建后一沉積物床條件。將所述方程再應(yīng)用于后一沉積物床條件預(yù)定的次數(shù)。每次再應(yīng)用方程之后，再調(diào)整后一沉積物床條件。創(chuàng)建并輸出油氣層模型。
文檔編號(hào)G01V9/00GK102257407SQ200980151124
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者D·李, D·豪伊, T·孫 申請(qǐng)人:?？松梨谏嫌窝芯抗?br>