专利名称：储层模型建立方法
技术领域：
0002本发明的实施例涉及对地下储层的评测。
背景技术：
0003在油气产业中，经常采用地质模型来辅助活动，如确定井的位置，估算碳氢化合物储量，或策划储层开发战略，包括评测烃资源的经济采收率。地质模型通常是一种基于计算机的地下孔穴体积(subsurface earth volume)(例如石油储层或沉积盆地)的表示方式。
0004地质模型可采用许多不同形式。为石油应用而建立的描述性或静态地质模型可采用3-D单元阵列的形式，其中地质和/或地球物理性质(例如岩性、孔隙度、声阻、渗透率、或水饱和度)被分配或赋值给该阵列(这些性质将在本说明书中统称为“储层性质”)，这取决于具体的应用环境。
0005许多地质模型受到地层或构造表面(例如注水表面、序列界面(sequence interface)、流体接触面、断层)以及边界(例如岩相变化)的约束。这些表面和边界限定了模型内可能具有不同储层性质的区域。
0006可按照多种方案利用地质建模来评测储层。至少一个方案是严格顺序性的，涉及以若干规则进行顺序评测。在这类方案下，利用地质建模进行储层评测，往往要用几个月或许多个月来完成。在这样一个方案下，由于用地质建模来评测储层需要大量的时间，因此往往会仅建立一个与储层评测相关的地质模型。所以，这类方案没有实际机会去了解如何在地质建模过程中作出决定，或这些决定如何影响最终结果。考虑到在地质建模中可能使用的有限的可用数据量，并考虑到在地质建模过程中所需的解释等级，这种严格的顺序方案也没有机会去评测其在达成对问题的解决方案时内在的不确定性。
0007此外，这种用地质建模来评测储层的严格顺序方案势必多半会涉及建立由数以百万计的单元(例如200百万单元)构成的地质模型，并且要求“升级(upscaling)”该地质模型以便将单元的数目减少到不超过500000单元，从而能够执行流动仿真。显然，建立地质模型以及随后将它们升级步骤往往会进一步增加利用地质建模评测储层所需的大量时间。
0008因此，需要对评测储层的方法进行改进。
发明内容
0009本发明实施例涉及一种产生储层模型的方法。在一个实施例中，所述方法包括提供具有多个单元的第一架构(framework)，其中所述第一架构为储层架构，并且提供具有多个单元的第二架构，其中所述第一架构的体积大于第二架构的体积。
0010在另一实施例中，所述方法包括提供具有多个单元的第一架构，其中所述第一架构为储层架构，并且提供具有多个单元的第二架构，其中所述第二架构的体积与所述第一架构其中一个单元基本上尺寸相同。
0011在又一实施例中，所述方法包括提供一具有多个单元的架构，其中每个单元与井况数据的一样本基本上尺寸相同；将所述架构的部分或全部单元标识为净(net)或非净(non-net)；以一个或多个储层性质来填充所述架构的部分或全部单元，以提供一储层单元模型；并且对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生一个或多个有效储层性质值。
0012在又一实施例中，所述方法包括提供一具有多个单元的第一架构，其中所述第一架构为储层架构，并且提供一具有多个单元的第二架构，其中所述第二架构中的每个单元与井况数据的一样本基本上尺寸相同。
0013图1示出了根据本发明一个实施例的、用于产生一个或多个有效储层性质的方法的流程图。
0014图2示出了根据本发明一个实施例的单元架构。
0015图3示出了根据本发明另一实施例的、用于产生一个或多个储层性质值的方法的流程图。
0016图4示出了一个在其内可实施本发明实施例的计算机网络。
具体实施例方式
引言及定义0017现在将提供详细描述。每个所附权利要求限定一个独立的发明，它们对于侵权意图来说应被认为是包含这些权利要求所规定的各种元素或限定的等同特征。下文所有对术语“本发明”的引用在某些情况下根据上下文可能仅指某些具体实施例。而在其它情况下应认识到，对“本发明”的引用指的是一个或多个(不一定是所有的)权利要求的主题。以下将详细描述各项本发明，包括具体实施例、变体和实例，但本发明不限于这些实施例、变体和实例，它们被包含在本说明书中是为了在本专利申请中的信息与可用信息和技术结合时，使本领域普通技术人员能够实施和利用本发明。下面将会定义本文所用的各种术语。至于下文未定义的权利要求中所用术语的范围，应被给予相关领域技术人员对其已给予的最宽的定义，如印刷出版物和已颁布的专利中所反映出。
0018本文所用术语“单元”被定义为一个单元或块，其定义了一个三维储层模型的一个部分。因此，一个三维储层模型可包括大量单元，其范围为从数十数百到数千数百万计的单元。每个单元代表所述三维储层模型的一具体分配部分。整个单元集可构成一个地质模型，因而可表示所关心的地下孔穴体积。每个单元优选代表地下一个唯一的部分。因此，所述单元优选不彼此重叠。单元的尺寸优选被选择成使一个单元内的储层性质相对均匀或同质，但又不会使所产生的单元数量过多。优选地，每个单元在平面图中均呈正方形或矩形，且具有恒定或可变的厚度。然而应想到的是，也可使用其它形状。
0019本文所用术语“储层性质”被定义为这样的参量其代表含有储层流体的岩石的物理属性。本申请中所用的术语“储层性质”包括可度量的和描述性的属性。可度量储层性质值的实例包括岩石类型比(rock-type fraction)(例如净毛比(net-to-gross)、v页岩，或岩相比)、孔隙度、渗透率、水饱和度、和裂缝密度。描述性储层性质值的实例包括岩相、岩性(例如砂岩或碳酸盐岩)、和沉积环境(EOD)。储层性质可被填充到储层架构内，以产生一储层模型。
0020术语“岩石类型比”被定义为包含特定岩石类型的岩石体积与总(毛)岩石体积之比。因此，毛岩石体积可被分成两部分(1)包含特定岩石类型的岩石体积，以及(2)包含所有岩石类型的岩石体积。因此，岩石类型比可表示成0021岩石类型比的实例是v页岩(v shale，体积页岩)，它通常是根据电子测井(well log)测量值计算的，而且有时是根据地震数据推算出的。对岩石类型比使用下列表达式0022术语“净毛比”也表示成N∶G，在本文中包括术语v页岩(体积页岩)。v页岩与净毛比之间的关系可表示如下净毛比＝1-v页岩。
此外，本说明书中只要使用了术语“净毛比”或“N∶G”，便应理解为这是岩石类型比的一个实例，而且可以选用任何其它岩石类型比的选择。
0023本文所用术语“渗透率”被定义为岩石通过岩石内的互连孔隙传送流体的能力。渗透率在含烃储层内可能变化极大。通常，对于精细尺度模型(地质模型)，是利用来自井心样本的数据来产生渗透率。对于仿真单元，该地质模型的非均匀性或异质性是通过确定有效渗透率来表示的。非均匀介质的有效渗透率被定义为等效均匀介质的渗透率，该等效均匀介质在相同边界条件下，会给出相同流量(每单位时间流过一给定面积的流体量)。
0024本文所用术语“孔隙度”被定义为岩石内的孔隙空间的体积百分率。孔隙度是储层岩石对流体的存储能力的一种度量值。孔隙度优选是根据岩心、声波测井、密度测井、中子测井或电阻测井来确定的。总孔隙度或绝对孔隙度包括所有孔隙空间，而有效孔隙度则仅包括互连孔隙。
0025本文所用术语“井况数据”被定义为可从井中获得的任何数据。井况数据包括但不限于测井数据(log data)和岩心数据。
0026本文所用术语“地统计估算(geostatistical estimation)”被定义为一种统计估计技术，该技术被用来对地质或地球物理应用中的随机变量进行空间相关。地统计估计涉及利用相关和概率概念对物理测量值进行插值和外推的技术。更具体地说，地统计估计要考虑被建模的储层性质的距离、方向和空间连续性。地统计估计可以是确定性的或概率性的。确定性的地统计估计计算每个单元处储层性质的最小方差估计量。概率性的地统计估计建立储层性质值的分布值，并为被建模的储层性质产生一个地质模型包，其中每个模型在理论上是等概率的。储层性质的空间连续性可用变量图(variogram)来获取，变量图是一种公知技术，用于将储层性质的变异性作为分隔距离和方向的函数来加以量化。
0027本文所用术语“流动仿真”被定义为一种利用计算机，来仿真通过物理系统的物质(通常为流体，例如油、水和气)、能量、和动量传输的数值方法。该物理系统包括三维储层模型、流体性质、井的数目和位置。流动仿真还要求有一种策略(通常称为井管理策略)，以控制注采率。通常利用这些策略，以被注入的流体(例如水和/或气)来取代所生产的流体，从而保持储层压力。当一个流动仿真正确地重建了过去的储层性能时，即被称为是“历史匹配”的，并在其预测该储层中未来的流体状态的能力中设置一个较高的置信度。
0028本文所用术语“三维储层模型”被定义为一个三维单元架构，其中的单元含有储层性质值。
0029本文所用术语“三维架构”被定义为被分成单元的体积的数值表示。数值表示包括总单元数，它们的维数，以及它们是如何彼此连接的。
0030本文所用术语“目标储层架构”指的是目标储层模型的架构。
0031本文所用术语“目标储层模型”被定义为用储层性质来填充的目标储层架构。该目标储层模型可以是任意的储层模型，如地质模型、流动仿真模型，以及类似模型。
具体实施例0032以下描述各个具体实施例，至少一部分具体实施例也在权利要求中做了限定。
0033在至少一个具体实施例中，一种产生储层模型的方法包括提供一具有多个单元的第一架构，其中所述第一架构为储层架构；并且提供一具有多个单元的第二架构，其中所述第一架构的体积大于所述第二架构的体积。
0034在以上所述方法或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述第二架构的体积与所述第一架构其中一个单元基本上尺寸相同。
0035在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述第二架构的每个单元与井况数据的一样本基本上尺寸相同。
0036在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述第二架构的每个单元与岩心数据的一样本基本上尺寸相同。
0037在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述第二架构的每个单元与测井数据的一样本基本上尺寸相同。
0038以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括将所述第二架构的部分或全部单元标识为净或非净。
0039以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括将所述第二架构的部分或全部单元标识为砂或页岩。
0040以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括进一步包括用净值及非净值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0041以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的净毛比值。
0042以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的净毛比值；并且将根据所述第一架构的估计的净毛比值，将所述第二架构的部分或全部单元标识为净或非净。
0043以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的净毛比值；并且根据所述第一架构的估计的净毛比值，用净及非净值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0044以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0045以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括以一个或多个孔隙度值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0046以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括以一个或多个渗透率值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0047以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括以一个或多个水饱和度值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0048以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；并且对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值。
0049以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；并且计算所述第一架构的有效储层性质值之间的变异性。
0050以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；计算所述第一架构的有效储层性质值之间的变异性；并且确定所述有效储层性质值之间的变异性的变化率是否基本上保持相同。
0051以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；并且以所述有效储层性质值填充所述第一架构，以产生所述储层模型。
0052在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述储层模型是流动仿真模型。
0053在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述储层模型是地质模型。
0054在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述第二架构的体积大于所述第一架构的一个单元的尺寸。
0055在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述第二架构包括所述第一架构的两个或更多个单元样本，其中每个单元样本与所述第一架构其中一个单元基本上尺寸相同。
0056以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；并且从所述储层单元模型抽取一个或多个单元样本，其中每个单元样本与所述第一架构的其中一个单元基本上尺寸相同。
0057以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；并且从所述储层单元模型抽取一个或多个单元样本，其中每个单元样本与所述第一架构的一个单元基本上尺寸相同；且对所述单元样本执行流动仿真，以产生一个或多个有效储层性质值。
0058在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述第二架构是三维的。
0059在至少一个具体实施例中，一种产生储层模型的方法包括提供一具有多个单元的第一架构，其中所述第一架构为储层架构；并且提供一具有多个单元的第二架构，其中所述第二架构的体积与所述第一架构的其中一个单元基本上尺寸相同。
0060在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述第二架构的每个单元与井况数据的一样本基本上尺寸相同。
0061在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述第二架构的每个单元与岩心数据的一样本基本上尺寸相同。
0062在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述第二架构的每个单元与测井数据的一样本基本上尺寸相同。
0063以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括将所述第二架构的部分或全部单元标识为净或非净。
0064以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括将所述第二架构的部分或全部单元标识为砂或页岩。
0065以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用净及非净值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0066以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的净毛比值。
0067以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的净毛比值；并且根据所述第一架构的估计的净毛比值，将所述第二架构的部分或全部单元标识为净或非净。
0068以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的净毛比值；并且根据所述第一架构的估计的净毛比值，用净及非净值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0069以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0070以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个孔隙度值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0071以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个渗透率值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0072以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个水饱和度值填充所述第二架构的部分或全部单元。
0073以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；并且对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值。
0074以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；并且计算所述第一架构的所述有效储层性质值之间的变异性。
0075以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；计算所述第一架构的所述有效储层性质值之间的变异性；并且确定所述有效储层性质值之间的变异性的变化率是否基本上保持相同。
0076以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例进一步包括用一个或多个储层性质值填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；并且用所述有效储层性质值填充所述第一架构，以产生所述储层模型。
0077在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述储层模型是流动仿真模型。
0078在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述储层模型是地质模型。
0079在至少一个具体实施例中，产生储层模型的方法包括提供具有多个单元的第一架构，其中所述第一架构为储层架构；并且提供具有多个单元的第二架构，其中所述第二架构的每个所述单元与井况数据的一样本基本上尺寸相同。
0080在至少一个具体实施例中，产生储层模型的方法包括提供一具有多个单元的架构，其中每个单元与井况数据基本上尺寸相同；将所述架构的部分或全部单元标识为净或非净；用一个或多个储层性质填充所述架构的部分或全部单元，以提供一储层单元模型；并且对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生一个或多个有效储层性质值。
0081在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述架构与储层架构的一个单元基本上尺寸相同。
0082在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述架构大于储层架构的一个单元的尺寸。
0083在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，标识部分或全部所述单元包括用净及非净值填充所述架构的部分或全部所述单元，所述净及非净值对应于所述储层模型的储层架构的一个或多个估计的净毛比值。
0084在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述井况数据的样本与岩心数据的样本尺寸相同。
0085在以上所述方法、或本说明书中其它位置所述方法的一个具体实施例中，所述井况数据的样本与测井数据的样本尺寸相同。
附图中的具体实施例0086现在描述附图所示的具体实施例。
0087图1示出了方法100的流程图，该方法根据本发明的一个实施例用于产生一个或多个有效储层性质。在步骤10，从用户接收一个原始数据集。在一个实施例中，这类数据包括目标储层架构中一个估计的净毛比值集，以下段落中将对此进行描述。净毛比的详细描述提供于本申请的定义部分。这个估计的净毛比值集可利用本领域普通技术人员通常知晓的常规算法来计算。
0088用户可指定的另一个原始数据集是井况数据，根据井况数据可获得孔隙度、渗透率和水饱和度值。孔隙度、渗透率和水饱和度值的重要性稍后将在下面段落中描述，特别是将参考步骤50进行描述。井况数据包括但不限于岩心数据和测井数据。本申请的定义部分给出了井况数据、岩心数据和测井数据的更加详细的描述。
0089除了接收上述数据之外，根据本发明的一个实施例，还可从用户处接收某些建模参数。这些建模参数实例包括目标储层架构内每个单元的尺寸、单元架构内每个单元的尺寸以及各种地质性质建模参数。这里的目标储层架构被定义为其中填充有效储层性质的储层架构。在一个实施例中，所述有效储层性质可被填充到所述目标储层架构，从而建立一个在其中可执行流动仿真的目标储层模型，即流动仿真模型。在另一实施例中，所述有效储层性质可被填充到所述目标储层架构，从而以地质尺度建立一个目标储层模型，即地质模型。
0090目标储层架构中每个单元的尺寸决定了所要建立的目标储层模型的尺寸。换言之，目标储层架构中每个单元的尺寸决定了是否将用有效储层性质来建立流动仿真模型或地质模型。因此，目标储层架构中每个单元的尺寸取决于用户需求。
0091所述单元架构包括多个单元，且该单元架构的每个单元被构造成与井况数据的一样本基本上尺寸相同。在一个实施例中，单元架构的每个单元与岩心数据的一样本基本上尺寸相同。在另一实施例中，单元架构的每个单元与测井数据样本尺寸基本上尺寸相同。井况数据的样本尺寸，包括测井数据和岩心数据，是常规的，如本领域普通技术人员所公知的。
0092除了上述建模参数之外，还可提供各种地质性质建模参数，因为这些参数可影响在填充储层性质值时使用的地统计估计算法，下面段落将参考步骤40和50来描述这些储层性质值。地质建模参数的描述和/或定义提供于上面的定义部分。
0093在步骤20，建立单元架构。该单元架构可以是三维的。在另一实施例中，所述单元架构与所述目标储层架构的一个单元基本上尺寸相同。在一个实施例中，架构的大小是由在步骤10从用户接收的目标储层架构的单元尺寸所决定的。因此，该单元架构被构造成与所述目标储层架构的一个单元基本上尺寸相同。
0094单元架构的一个实施例在图2中被示为单元架构200。单元架构200由多个单元210组成。在一个实施例中，每个单元210与在步骤10接收的井况数据的一样本基本上尺寸相同。例如，每个单元210可以与岩心数据的一样本基本上尺寸相同。作为另一实例，每个单元210与测井数据的一样本基本上尺寸相同。在另一实施例中，单元架构200与其内部所包含的每个单元210是立方体形状。然而，所述单元架构与其内部所包含的单元也可以是本领域普通技术人员通常知晓的任何形状。所述单元架构与其内部所包含的单元的更详细描述提供于本申请的定义部分。
0095返回参考图1，一旦建立单元架构，就根据估计的净毛比值集，选择一净毛比值(步骤30)。在一个实施例中，该净毛比值可以是随机选择的。净毛比值可采用百分数形式。在一个实施例中，净毛比值是根据一个基于估计净毛比值集创建的累积分布函数来选择的。可根据地震数据、地区地图、手绘地图、概念模型，或甚至基于井况的模型来生成或派生出累积分布函数。或者，可利用本领域普通技术人员公知的常规技术来创建所述累积分布函数。
0096在步骤40，用对应于所选择的净毛比值的岩石类型值来填充单元架构的单元，例如单元210。通过这种方式，单元架构的各单元即被标识为岩石类型1或岩石类型2。照此方法，岩石类型1的一个实例是砂，而岩石类型2的一个实例是页岩。岩石类型与净毛比之间关系的更详细描述提供于本申请的定义部分。单元架构的单元可用本领域普通技术人员通常知晓的地统计估计算法来填充。地统计估计算法的更详细描述提供于本申请的定义部分。
0097在步骤50，用储层性质值如孔隙度和渗透率来填充单元架构内的各单元，从而建立一储层单元模型，该模型可以是三维储层单元模型。在一个实施例中，可按顺序方式来填充孔隙度和渗透率值。也就是说，可首先用孔隙度值、随后用渗透率值填充单元架构内的单元。在另一实施例中，还可用水饱和度值来填充所述单元架构内的单元，从而建立所述三维储层架构单元模型。孔隙度、渗透率和水饱和度值可由在步骤10从用户接收到的井况数据获取，如上所述。如同步骤40，可利用本领域普通技术人员通常知晓的常规地统计估计算法来填充孔隙度、渗透率以及水饱和度值。在本申请的定义部分中，进一步定义了孔隙度、渗透率以及水饱和度值。
0098在步骤60，对所述三维储层单元模型执行流动仿真，从而产生有效储层性质值，该有效储层性质值可包括有效孔隙度值、有效渗透率值、有效净毛比值、有效水饱和度值以及有效端点饱和度值(effective endpoint saturation value)。有效储层性质值被配置成用于填充到目标储层架构的单元。有效孔隙度被定义为所述目标储层架构单元中的孔隙度值的体积加权算术平均值。储层模型单元的体积有效渗透率被定义为对相同边界条件，在每单位时间内一给定面积上，会给出相同流量的等效体积的恒定渗透率值。有效渗透率值可包括全渗透率张量，该张量通常有3个不同分量，这些分量由以下9个不同的值定义，即Kx、Ky、Kz、Kxy、Kxz、Kyz、Kyx、Kzx和Kzy。
0099当在步骤20建立单元架构时，所述单元架构的体积大于所述目标储层架构中一个单元的尺寸。也就是说，单元架构是用扩展边界条件建立的，这使流动仿真能够被执行而不会受到无流动(no-flow)边界条件限制。因此，对用扩展边界条件建立的三维储层单元模型执行流动仿真，就提供了一种更为真实的穿过储层的仿真路径，从而导致更为准确的有效储层性质。扩展边界条件的大小可由用户在步骤10作为建模参数来指定。
0100在步骤70，计算有效储层性质值之间的变异性。变异性可使用本领域普通技术人员已知的任一种常规算法来计算。如何计算有效储层性质值之间变异性的更详细描述提供于本申请的定义部分。
0101在步骤80，确定有效储层性质值之间变异性的变化率。如果该变化率不接近于0，则处理继续进行至步骤30，在该步骤从估计的净毛比值集中选择另一个值。另一方面，如果变化率接近于0，则处理结束。接近于0的变化率表明，有效储层性质值之间的变异性基本上保持相同。
0102通过这种方式，可用方法100产生一个有效储层性质值集，该有效储层性质值集可被填充到目标储层架构内的部分或全部单元，从而建立目标储层模型。因此，可用本发明的各个实施例作为一种建立储层模型的方法的一部分，如本领域普通技术人员所公知的。如果储层模型是地质模型，则例如可使用2000年12月28日公开的普通转让的WO 00/79423中所描述的技术(在此以引用方式将其中所述的技术并入本文)，对该地质模型进行升级。或者，可根据本领域普通技术人员已知的常规技术，在流动仿真之前将所述地质模型升级。
0103图3示出了方法300的流程图，该方法根据本发明的一个实施例用于产生一个或多个储层性质值。在步骤310，从用户接收一个原始数据集。这类原始数据可包括一个目标储层架构中估计的净毛比值集和井况数据。除了接收原始数据之外，还可接收来自用户的特定建模参数。这类建模参数可包括要被包含在单元架构内的目标储层架构单元的数目、目标储层架构中每个单元的尺寸、以及单元架构中每个单元的尺寸。由于步骤310执行的是与图1中所示步骤10相同的功能，因此关于步骤310的更详细描述，请参看上文与步骤10有关的段落。
0104在步骤320建立一个三维单元架构。该单元架构被构造成包含一定数目的目标储层架构单元。该数目可由用户在上述步骤310作为一个建模参数提供。在一个实施例中，目标储层架构单元的数目范围是大约从4到10。因此，该单元架构远大于一个目标储层架构单元的尺寸。步骤20与步骤320之间的一个区别点就在于，在步骤320建立的单元架构远大于在步骤20建立的单元架构，这是因为在步骤20建立的单元架构与一个目标储层架构单元基本上尺寸相同。类似于在步骤20中所描述的单元架构，步骤320中的单元架构是由多个单元组成的。每个单元基本上与在步骤310所接收的井况数据的样本尺寸相同。在一个实施例中，每个单元与岩心数据的样本基本上尺寸相同。在另一实施例中，每个单元与测井数据的一个样本基本上尺寸相同。在上文与步骤10有关的段落中提供了这里所包含的关于单元架构与单元的更详细的描述。
0105随后，处理继续进行到步骤330至350。然而，步骤330至350执行的是与步骤30至50相同的功能。因此，关于步骤330至350的更详细描述，请参看上文与步骤30至50有关的段落。
0106在步骤360，从三维储层单元模型中随机抽取一单元样本。在一个实施例中，该单元样本与一个目标储层架构单元基本上尺寸相同。在另一实施例中，该单元尺寸大于一个目标储层架构单元，从而允许扩展边界条件(参看上面段落0098)。
0107在步骤370，对所述单元样本执行流动仿真以产生有效储层性质值，该有效储层性质值可包括有效孔隙度值、有效渗透率值、有效净毛比值、有效水饱和度值、以及有效端点饱和度值。上文已参考步骤60给出了有效储层性质值、有效孔隙度值、有效渗透率值、有效净毛比值、有效水饱和度值、以及有效端点饱和度值的详细描述。
0108处理随后继续进行到步骤380，该步骤完成与步骤70相同的功能。因此，关于步骤380的更详细描述，请参看上文与步骤70有关的段落。
0109在步骤390，确定有效储层性质值之间变异性的变化率。如果该变化率不为0，则处理继续进行至步骤395，该步骤将在下面的后续段落中进行描述。另一方面，如果变化率为0，则处理结束。
0110在步骤395，根据用户在步骤310指定的目标储层架构单元的数目，来确定是否已抽取三维储层架构单元模型的样本。如果答案是否定的，则处理返回到步骤360，在该步骤从三维储层架构单元模型抽取目标储层架构单元的另一样本。如果答案是肯定的，则处理返回到步骤330，在该步骤从估计的净毛比值集中选择另一个净毛比值。通过这种方式，对于在步骤330选择的每个净毛比值，取样出一定数目(在步骤330由用户指定)的三维储层架构单元模型的样本。
0111本发明的实施例有许多优点。例如，本发明的实施例并不需要建立巨大的全场储层模型并将该储层模型升级。对于另一实例，本发明的实施例利用统计取样程序来使所需精细尺度仿真的数目达到最小，并提供对应于特定地质特征的有效储层性质库，可保存该有效储层性质库并将其用于其它储层。此外，本发明的实施例对计算岩心样本(core plug)与地质模型单元之间体积差异的岩心数据，提供了更好的统计处理。
0112图4示出了一个在其中可实施本发明实施例的计算机网络400。计算机网络400包括系统计算机430，该系统计算机可实施为任何常规的个人计算机或工作站，如基于UNIX的工作站。系统计算机430与磁盘存储设备429、431和433通信，这些磁盘存储设备可以是外部硬盘存储设备。也可想到，磁盘存储设备429、431和433为常规的硬盘驱动器，且这样的配置可借助局域网或借助远程访问来实现。当然，尽管磁盘存储设备429、431和433被表示成独立的设备，可用单独一个磁盘存储设备来存储任一个和所有的程序指令、测量数据以及所需结果。
0113在一个实施例中，输入数据被存储于磁盘存储设备431中。系统计算机430可从磁盘存储设备431检索适当的数据，以根据对应于本说明书所述方法的程序指令，实现所述储层模型的产生。所述程序指令可用计算机编程语言写入，如C++、Java以及类似的编程语言。所述程序指令可存储于计算机可读存储器，如程序磁盘存储设备433中。当然，存储程序指令的存储介质可以是任一种用来存储计算机程序的常规类型的存储介质，包括硬盘驱动器、软盘、CD-ROM以及其它光学介质、磁带等等。
0114根据一个优选实施例，系统计算机430主要将输出呈现在图形显示器427上，或者可通过打印机428来输出。系统计算机430可在磁盘存储器429上储存上述方法的结果，以便日后运用及进一步分析。可与系统计算机430一起提供键盘426和定点设备(例如鼠标、轨迹球、或类似设备)225，从而能进行交互式操作。
0115系统计算机430可被设置在远离储层的数据中心处。尽管图4示出了磁盘存储器431被直接连接到系统计算机430，但也可想到，可通过局域网或远程访问来存取磁盘存储设备431。此外，尽管磁盘存储设备429、431被显示成用于存储输入数据和分析结果的独立设备，磁盘存储设备429、431也可实现于单一一个磁盘驱动器内(或是与程序磁盘存储设备433一起或是独立于该装置)，或采用任何其它常规方式，如本领域技术人员参考本说明书将会充分理解的那样。
权利要求
1.一种用于产生储层模型的方法，包括提供一具有多个单元的第一架构，其中该第一架构为储层架构；且提供一具有多个单元的第二架构，其中所述第一架构的体积大于所述第二架构的体积。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二架构的体积与所述第一架构的其中一个单元基本上尺寸相同。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二架构的每个所述单元与井况数据的一样本基本上尺寸相同。
4.根据权利要求1所述的方法，所述第二架构的每个所述单元与岩心数据的一样本基本上尺寸相同。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二架构的每个所述单元与测井数据的一样本基本上尺寸相同。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述第二架构的部分或全部单元标识为净或非净。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述第二架构的部分或全部单元标识为砂或页岩。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用净及非净值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的岩石类型比值。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的岩石类型比值；并且根据所述第一架构的估计的岩石类型比值，将所述第二架构的部分或全部单元标识为净或非净。
11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的岩石类型比值；并且根据所述第一架构的估计的岩石类型比值，用净及非净值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用一个或多个孔隙度值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用一个或多个渗透率值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用一个或多个水饱和度值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
16.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；且对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值。
17.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；且计算所述第一架构的各所述有效储层性质值之间的变异性。
18.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；计算所述第一架构的各所述有效储层性质值之间的变异性；且确定所述有效储层性质值之间的变异性的变化率是否基本上保持相同。
19.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；且用所述有效储层性质值来填充所述第一架构，以产生所述储层模型。
20.根据权利要求1所述的方法，其中所述储层模型是流动仿真模型。
21.根据权利要求1所述的方法，其中所述储层模型是地质模型。
22.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二架构的体积大于所述第一架构的一个单元的尺寸。
23.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二架构包括所述第一架构的两个或更多个单元样本，其中每个单元样本与所述第一架构的其中一个单元基本上尺寸相同。
24.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；且从所述储层单元模型抽取一个或多个单元样本，其中每个单元样本与所述第一架构的其中一个单元基本上尺寸相同。
25.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；且从所述储层单元模型抽取一个或多个单元样本，其中每个单元样本与所述第一架构的一个单元基本上尺寸相同；且对所述单元样本执行流动仿真，以产生一个或多个有效储层性质值。
26.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二架构是三维的。
27.一种用于产生储层模型的方法，包括提供一具有多个单元的第一架构，其中所述第一架构为储层架构；且提供一具有多个单元的第二架构，其中所述第二架构的体积与所述第一架构的其中一个单元基本上尺寸相同。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述第二架构的每个所述单元与井况数据的一样本基本上尺寸相同。
29.根据权利要求27所述的方法，所述第二架构的每个所述单元与岩心数据的一样本基本上尺寸相同。
30.根据权利要求27所述的方法，其中所述第二架构的每个所述单元与测井数据的一样本基本上尺寸相同。
31.根据权利要求27所述的方法，进一步包括将所述第二架构的部分或全部单元标识为净或非净。
32.根据权利要求27所述的方法，进一步包括将所述第二架构的部分或全部单元标识为砂或页岩。
33.根据权利要求27所述的方法，进一步包括用净及非净值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
34.根据权利要求27所述的方法，进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的岩石类型比值。
35.根据权利要求27所述的方法，进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的岩石类型比值；并且根据所述第一架构的估计的岩石类型比值，将所述第二架构的部分或全部单元标识为净或非净。
36.根据权利要求27所述的方法，进一步包括接收所述第一架构的一个或多个估计的岩石类型比值；并且根据所述第一架构的估计的岩石类型比值，用净及非净值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
37.根据权利要求27所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
38.根据权利要求27所述的方法，进一步包括用一个或多个孔隙度值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
39.根据权利要求27所述的方法，进一步包括用一个或多个渗透率值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
40.根据权利要求27所述的方法，进一步包括用一个或多个水饱和度值来填充所述第二架构的部分或全部单元。
41.根据权利要求27所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；且对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值。
42.根据权利要求27所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；且计算所述第一架构的各所述有效储层性质值之间的变异性。
43.根据权利要求27所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；计算所述第一架构的各所述有效储层性质值之间的变异性；且确定所述有效储层性质值之间的变异性的变化率是否基本上保持相同。
44.根据权利要求27所述的方法，进一步包括用一个或多个储层性质值来填充所述第二架构的部分或全部单元，以产生一储层单元模型；对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生所述第一架构的一个或多个有效储层性质值；且用所述有效储层性质值来填充所述第一架构，以产生所述储层模型。
45.根据权利要求27所述的方法，其中所述储层模型是流动仿真模型。
46.根据权利要求27所述的方法，其中所述储层模型是地质模型。
47.一种用于产生储层模型的方法，包括提供一具有多个单元的第一架构，其中所述第一架构为储层架构；且提供一具有多个单元的第二架构，其中所述第二架构的每个所述单元与井况数据的一样本基本上尺寸相同。
48.一种用于产生储层模型的方法，包括提供一具有多个单元的架构，其中每个单元与井况数据的一样本基本上尺寸相同；将所述架构的部分或全部单元标识为净或非净；用一个或多个储层性质来填充所述架构的部分或全部单元以提供一储层单元模型；且对所述储层单元模型执行流动仿真，以产生一个或多个有效储层性质值。
49.根据权利要求48所述的方法，其中所述架构与一储层架构的一个单元基本上尺寸相同。
50.根据权利要求48所述的方法，其中所述架构大于一储层架构的一个单元。
51.根据权利要求48所述的方法，其中标识部分或全部单元包括用净及非净值来填充所述架构的部分或全部单元，所述净及非净值对应于所述储层模型的储层架构的一个或多个估计的岩石类型比值。
52.根据权利要求48所述的方法，其中所述井况数据的样本与岩心数据的样本尺寸相同。
53.根据权利要求48所述的方法，其中所述井况数据的样本与测井数据的样本尺寸相同。
54.根据权利要求9所述的方法，其中所述岩石类型比值是净毛比值。
55.根据权利要求10所述的方法，其中所述岩石类型比值是净毛比值。
56.根据权利要求11所述的方法，其中所述岩石类型比值是净毛比值。
全文摘要
本发明公开了多种储层模型的产生方法。所述方法至少其中之一包括提供具有多个单元的第一架构，其中所述第一架构是储层架构，且所述方法提供具有多个单元的第二架构，其中所述第一架构的体积大于所述第二架构的体积。
文档编号G06G7/48GK1898675SQ200580001364
公开日2007年1月17日 申请日期2005年1月24日 优先权日2004年1月30日
发明者L·H·小兰迪斯, P·N·格勒恩顿 申请人:埃克森美孚上游研究公司