BR112015003662B1 - MODELAGEM DE TEMPERATURA RESTRITA A DADOS GEOFfSICOS E RESTAURAQAO CINEMATICA - Google Patents
MODELAGEM DE TEMPERATURA RESTRITA A DADOS GEOFfSICOS E RESTAURAQAO CINEMATICA Download PDFInfo
- Publication number
- BR112015003662B1 BR112015003662B1 BR112015003662-7A BR112015003662A BR112015003662B1 BR 112015003662 B1 BR112015003662 B1 BR 112015003662B1 BR 112015003662 A BR112015003662 A BR 112015003662A BR 112015003662 B1 BR112015003662 B1 BR 112015003662B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- temperature
- geological
- measurements
- fact
- heat flow
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 claims description 14
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 10
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 4
- 241001191378 Moho Species 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001373 regressive effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000003339 best practice Methods 0.000 description 1
- 238000013079 data visualisation Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000011545 laboratory measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005919 time-dependent effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V20/00—Geomodelling in general
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Algebra (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
MODELAGEM DE TEMPERATURA RESTRITA A DADOS GEOFÍSICOS E RESTAURAÇÃO CINEMÁTICA. A presente invenção refere-se a um método para a estimativa de distribuições de temperatura subsuperficiais de um modelo de condutividade de calor tridimensional para uma formação geológica, caracterizado pelas seguintes etapas: a) obter dados medidos correspondentes a uma formação de subsuperfície geológica de interesse compreendendo dados de levantamento sísmico, temperatura interna do poço, medições de fluxo de calor no fundo do mar ou na superfície, e medições à base de laboratório de porosidade de núcleo, b) estimar um relacionamento entre a velocidade sísmica e a condutividade térmica, no qual a velocidade sísmica é linearmente dependente da porosidade, e a condutividade térmica é exponencialmente ou linearmente dependente da porosidade, e c) calibrar referido modelo aos referidos dados de poço interno medidos e medições à base de laboratório de porosidade de núcleo.
Description
[0001] A presente invenção refere-se à modelagem de temperatura restrita a dados geofísicos e restauração cinemática, e, em particular, a presente descrição se relaciona à modelagem de temperatura e a restrição de tais modelos baseados na análise de velocidade sísmica, inversão de gravidade, física de rocha, geologia estrutural, e matemáticas numéricas.
[0002] Dentro do campo de geofísicas de exploração, o estudo de estruturas e propriedades subsuperficiais da terra, e como estas propriedades evoluíram sobre escalas de tempo geológicas, é um tema principal.
[0003] Existem atualmente vários pacotes de software comerciais para modelagem básica:
[0004] PetroMod Software Documentation, Schlumberger
[0005] PerMedia Software Documentation, Landmark
[0006] Temis Software Documentation, Institut Francais du Petrole (IFP)
[0007] Os métodos implementados nos pacotes de software comerciais conhecidos não são restritos pelos dados geofísicos e modelos de física de rocha, e não se aplicam a uma estratégia até aqui baseada na incompatibilidade com observações geofísicas.
[0008] Atualmente, existe uma carência de ferramentas de modelagem que levam estes aspectos suficientemente em consideração, e especialmente com o foco em uma compreensão mais profunda da evolução de temperaturas e gradientes de temperatura em escalas de tempo geológicas.
[0009] A informação relacionada à temperatura, e, em particular, a evolução de temperatura e gradientes de fluxo de temperatura em uma dada base nas escalas de tempo geológicas, é um fator central na determinação de se fonte de matéria orgânica de rocha foi convertida em hidrocarboneto.
[0010] A presente invenção tem relevância por sua aplicabilidade em todas as áreas de modelagem e exploração de subsuperfície, incluindo óleo e gás. Os dados de métodos de medição, tais como anomalias sísmicas, magnéticas e de gravidade, dados de registro de poço, dados de núcleo de poço, e outros, podem produzir parâmetros importantes, mas, no mínimo, podem somente dar um quadro parcial da natureza verdadeira das propriedades geológicas subsuperficiais de interesse. E, a modelagem em si é altamente dependente dos parâmetros que são usados, e quão bem eles são compreendidos. Pela restrição dos modelos com dados de medição, os modelos podem produzir uma restauração cinemática mais precisa sobre as escalas de tempo geológicas para a estrutura geológica de interesse.
[0011] O termo restauração cinemática geralmente se refere à reconstrução modelada de uma estrutura geológica, preferivelmente, por meio de um modelo tridimensional, que simula uma sequência de estágios intermediários entre estados não deformados e deformados.
[0012] Em adição, técnicas de visualização e processamento de dados, baseadas em modelos de restrição de dados, são altamente dependentes da cobertura e qualidade espacial dos dados de entrada que são usados.
[0013] A história geológica e distribuições de temperatura passadas e atuais estão diretamente ligadas às observações geofísicas atuais em três dimensões.
[0014] A presente invenção soluciona problemas fundamentais na avaliação de sistema de petróleo, e vai além do software comercial atualmente conhecido, e melhor prática. A invenção reduzirá a incerteza na modelagem de temperatura, por restrição dos modelos bases conceituais nas observações geofísicas.
[0015] Um primeiro aspecto da presente invenção se relaciona a um método para a estimativa de distribuições de temperatura subsu- perficiais de um modelo de condutividade de calor tridimensional para uma formação geológica, caracterizado pelas seguintes etapas:
[0016] a) obter dados medidos correspondentes a uma formação de subsuperfície geológica de interesse compreendendo dados de levantamento sísmico, temperatura interna do poço, medições de fluxo de calor no fundo do mar ou na superfície, e medições à base de laboratório de porosidade de núcleo,
[0017] b) estimar um relacionamento entre a velocidade sísmica e a condutividade térmica, no qual a velocidade sísmica é linearmente dependente da porosidade, e a condutividade térmica é exponencialmente ou linearmente dependente da porosidade, e
[0018] c) calibrar referido modelo para referidos dados de poço internos medidos e medições à base de laboratório de porosidade de núcleo.
[0019] Um segundo aspecto da presente invenção se relaciona a um método do primeiro aspecto, no qual referida velocidade sísmica é estimada por análise de inversão de Dix ou de velocidade de PSDM (Migração de Profundidade de Pré-Empilhamento), ou inversão de forma de onda completa.
[0020] Um terceiro aspecto da presente invenção se relaciona a um método do primeiro ou segundo aspecto, no qual distribuições de temperatura subsuperficiais são estimadas por solução da equação diferencial da Lei de Fourier:
[0021]
[0022] onde
[0023] q é o vetor de fluxo de calor,
[0024] k é a condutividade térmica, e
[0025]
é o gradiente de temperatura.
[0026] Um quarto aspecto da presente invenção se relaciona a um método do terceiro aspecto, no qual as condições limites para a solução da Lei de Fourier são baseadas nas seguintes etapas:
[0027] a) construir cenários geológicos a partir de interpreta ção sísmica, incluindo profundidade ao Moho,
[0028] b) restrição do conjunto de cenários geológicos usando gravidade e dados magnéticos,
[0029] c) computar soluções de membro terminal de Lei de Fourier assumindo uma faixa de casos com fluxo de calor constante, para cada caso, e
[0030] d) calibrar uma faixa de soluções à Lei de Fourier à medições de temperatura interna do poço, e medições de fluxo de calor da superfície, ou do fundo do mar, preferivelmente, dentro de uma estrutura estatística Bayesiana, e
[0031] e) computar a distribuição de temperatura de equilí brio de um mapeamento V <=> Iq/kl.
[0032] Um quinto aspecto da presente invenção se relaciona a um método do quarto aspecto, no qual referida distribuição de temperatura é uma distribuição de temperatura atual para uso como uma condição final em um modelo de avanço da história de temperatura como uma função de tempo geológico.
[0033] Um sexto aspecto da presente invenção se relaciona a um método do quarto aspecto, no qual referida distribuição de temperatura é uma distribuição de temperatura atual para uso como uma condição inicial em um modelo regressivo da história de temperatura como uma função de tempo geológico.
[0034] Um sétimo aspecto da presente invenção se relaciona a um método do quinto ou sexto aspectos, no qual soluções de diferença finita e de elemento finito são usadas em equações de difusão de calor para o fluxo de calor.
[0035] Um oitavo aspecto da presente invenção se relaciona a um método do sétimo aspecto, no qual referidas simulações de fluxo de calor se aplicam os seguintes parâmetros:
[0036] a) condução de calor, incluindo condutividade térmica aniso- trópica,
[0037] b) advecção, incluindo elevação e subsidência, e convecção, incluindo fluxo de fluido,
[0038] c) condições limites externas, incluindo temperatura medida, gradiente de temperatura, ou fluxo de calor no topo e na base,
[0039] d) geração de calor interno, incluindo queda radioativa em sedimentos,
[0040] e) fontes de calor transientes, incluindo penetrações, e
[0041] f) propriedades subsuperficiais dependentes do tempo, inclu indo história geológica conhecida.
[0042] Um nono aspecto da presente invenção se relaciona a um método do oitavo aspecto, no qual a modelagem da história de temperatura geológica é conduzida iterativamente compreendida das seguintes etapas:
[0043] a) propor membro terminal e casos médios para uma faixa de histórias geológicas por restauração cinemática, incluindo eventos geológicos de primeira ordem, tais como subsidência, elevação, erosão, glaciação, eventos tectônicos maiores,
[0044] b) construir modelos de propriedade dependentes do tempo correspondentes para condutividade térmica, capacidade de calor e densidade de massa usando modelos de física de rocha e dados geofísicos, incluindo ve-locidade sísmica e gravidade,
[0045] c) modelar por avanço, ou modelar por regressão a história de temperatura, com uma faixa de condições limites incluindo fluxo de calor de-pendente do tempo, ou temperatura no topo e na base,
[0046] d) comparar a temperatura modelada de avanço e a história de gradiente de temperatura para prever distribuições de temperatura atual previs-tas,
[0047] e) ajustar referidas condições limites usando uma medida de desajuste para descartar histórias geológicas diferentes, e
[0048] f) ajustar referidas condições limites usando um procedimento de inversão automática para corresponder com a distribuição de temperatura atual.
[0049] Uma décimo aspecto da presente invenção se relaciona a um mé-todo do nono aspecto, no qual a saída a partir das simulações numéricas é compreendida de história de temperatura 1D, 2D ou 3D e história de gradiente de temperatura.
[0050] A Figura 1 mostra propriedades geofísicas dependentes do tempo ligadas à história geológica.
[0051] A Figura 2 mostra a temperatura modelada de avanço (esquerda) e história de gradiente de temperatura (direita) com condições limites T = 0 grau Celcius no topo e T = 800 graus Celcius no fundo.
[0052] A Figura 3a mostra a história de temperatura final modelada de avanço (atual) após 120 milhões de anos (My).
[0053] A Figura 3b mostra a história de gradiente de temperatura final modelada de avanço (atual) após 120 milhões de anos (My).
[0054] A Figura 4 mostra o fluxo de calor modelado de avanço na superfície como uma função de tempo geológico, computado de gradiente de temperatura modelado e condutividade térmica pela Lei de Fourier.
[0055] DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0056] A combinação dos seguintes elementos constitui as carac- terísticas chaves da invenção: análise de velocidade sísmica, inversão magnética e de gravidade, um modelo de física de rocha, modelos geológicos estruturais, modelagem numérica, e dados eletromagnéticos.
[0057] A equação de fluxo de calor (difusão) (incluindo advecção e convecção) está ligada a densidade, via gravidade, em seguida, ligada a velocidade sísmica, via o modelo de física de rocha. Isto resulta em uma relação entre a condutividade térmica e a velocidade sísmica.
[0058] Vários cenários de história podem ser incluídos na modelagem. Um elemento chave é o uso extensivo de equações de difusão de calor para modelar história de temperatura baseada na história geológica e propriedades geofísicas dependentes do tempo correspondentes, pelo que o modelo é estabelecido explanando as geofísicas atuais e observações de temperatura, incluindo medições de temperatura diretas em poços e fluxo de calor no fundo do mar ou na superfície.
[0059] Dois elementos chaves da presente invenção são conforme seguem:
[0060] 1). ESTABELECER CUBOS 3D DE UMA DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURA DE SUBSUPERFÍCIE ATUAL:
[0061] Assumindo equilíbrio térmico, a distribuição de temperatura pode ser computada por solução da equação diferencial dada pela Lei de Fourier
onde q é o vetor de fluxo de calor, k é a condutividade térmica, 
é o gradiente de temperatura.
[0062] Um modelo de condutividade térmica 3D será estabelecido usando relações de física da rocha entre velocidade sísmica e condutividade térmica. Consequentemente, dadas velocidades de intervalo sísmico de inversão de Dix, análise de velocidade de PSDM (Migração de Profundidade de Pré-Empilhamento), ou inversão de forma de onda completa, um modelo de condutividade 3D pode ser estabelecido e calibrado para dados de poço, compreendendo dados de temperatura diretos, e medições de laboratório em núcleos para obtenção de porosidade de núcleo.
[0063] A relação genérica entre velocidade sísmica e condutividade térmica é um relacionamento linear para exponencial, isto é, a velocidade é uma função linear de porosidade, pelo que a condutividade é uma função exponencial de porosidade. Para primeira ordem, a condutividade pode também ser aproximada por uma função linear de porosidade. Parte da invenção é para refinar e calibrar modelos de física da rocha que descrevem esta relação.
[0064] Um desafio maior é estabelecer as condições limites para a solução da Lei de Fourier. Este desafio pode ser discutido conforme segue:
[0065] 1. Construir cenários geológicos a partir de interpretação sísmica, incluindo profundidade ao Moho (descontinuidade de Mohorovicic).
[0066] 2. Restringir o conjunto de cenários geológicos usando gra vidade e dados magnéticos.
[0067] 3. Computar soluções de membro terminal da Lei de Fouri er assumindo uma faixa de casos com fluxo de calor constante (para cada caso).
[0068] Uma faixa de soluções para Lei de Fourier será calibrada para medições de temperatura em poços e medições de fluxo de calor de superfície. Isto pode, naturalmente, ser descrito dentro de uma estrutura estatística Bayesiana.
[0069] De um ponto de vista matemático, a Lei de Fourier tem a mesma estrutura como a equação de Eikonal de teoria de raio sísmico (| VT| = 1/v) para propagação de onda, onde T representa tempo de deslocamento de onda e V representa velocidade de onda. Consequentemente, a distribuição de temperatura de equilíbrio pode ser computada pelo mapeamento V <=> Iq/kl.
[0070] 2) MODELAGEM DE TEMPERATURA DEPENDENTE DO TEMPO RESTRITA POR OBSERVAÇÕES GEOFÍSICAS E HISTÓRIA GEOLÓGICA
[0071] Usando a distribuição de temperatura atual como condição final (ou condição inicial), a história de temperatura é modelada em avanço (ou modelada em regressão) como uma função de tempo geológico.
[0072] Isto será alcançado por soluções de diferença finita e de elemento finito à equação de difusão para fluxo de calor.
[0073] Os seguintes efeitos dependentes do tempo são considerados nas simulações de fluxo de calor:
[0074] a) Condução de calor, incluindo condutividade térmica anisotrópica.
[0075] b) Advecção (elevação, subsidência) e convecção (fluxo de fluido).
[0076] c) Condições limites externas (temperatura ou fluxo de calor no topo e na base).
[0077] d) Geração de calor interno (queda radioativa em se dimentos).
[0078] e) Fontes de calor transientes (por exemplo, penetra ções).
[0079] f) Propriedades subsuperficiais dependentes do tem po (isto é, história geológica).
[0080] Um elemento chave na modelagem de história de temperatura é a reconstrução da história geológica.
[0081] Uma abordagem iterativa será usada conforme segue:
[0082] Propor membro terminal e casos médios para uma faixa de histórias geológicas por restauração cinemática, incluindo eventos geológicos de primeira ordem (subsidência, elevação, erosão, glacia- ção, eventos tectônicos maiores).
[0083] Construir os modelos de propriedade dependente do tempo correspondentes para condutividade térmica, capacidade de calor e densidade de massa, usando modelos de física de rocha e dados geofísicos (velocidade sísmica e gravidade).
[0084] Modelar por avanço (ou modelar por regressão) a história de temperatura, com uma faixa de condições limites. As condições limites são dadas em termos de temperatura, gradientes de temperatura, ou fluxo de calor no topo e na base do modelo.
[0085] Comparar a temperatura modelada de avanço e história de gradiente de temperatura à distribuição de temperatura atual prevista.
[0086] Usar uma medida de desajuste de cima para ajustar a condição limite, ou descartar histórias geológicas diferentes. O ajuste das condições limites pode ser feito como um procedimento manual, ou como um procedimento de inversão automática.
[0087] As saídas a partir das simulações numéricas são história de tempe-ratura ID, 2D ou 3D e história de gradiente de temperatura, diretamente ligadas à história geológica (incluindo subsidência, elevação, erosão de rede, e eventos transientes).
[0088] Figura 1. Propriedades geofísicas dependentes do tempo ligadas à história geológica. Para primeira ordem, a deposição, subsidência e elevação, seguirão tendências sistemáticas controladas por porosidade e litologia. A con-dutividade térmica dependente do tempo para subsidência (esquerda) e eleva-ção (direita). Tipicamente, condutividade térmica, velocidade sísmica, densida-de e resistividade, conduzirão uma "memória" da profundidade máxima de en-terramento. Os valores de fluxo de calor perto do fundo dos terrenos corres-pondem aos valores mais altos na escala, enquanto que os valores de fluxo de calor perto do topo dos terrenos correspondem aos valores mais baixos na es-cala.
[0089] Figura 2: Temperatura modelada de avanço (esquerda) e história de gradiente de temperatura (direita) com condições limites T = 0 grau Celcius no topo e T = 800 graus Celcius no fundo. Computadas usando uma solução de diferença finita para a equação de fluxo de calor dependente do tempo. Estado final (negro) e distribuição de temperatura em incrementos de IO My (linhas cinzas finas).
[0090] Figura 3a: Histórias de temperatura final modelada de avanço (atual) a uma profundidade de 2,5 km após 120 My, com subsidência, elevação e referência de "inoperante".
[0091] Figura 3b: Histórias de gradiente de temperatura final modelada de avanço (atual) a uma profundidade de 2,5 km após 120 My, com subsidência, elevação e referência "inoperante".
[0092] Figura 4: Fluxo de calor modelado de avanço (mW/m2) na superfície como função de tempo geológico, computado de gradiente de temperatura modelado e condutividade térmica pela Lei de Fourier. (1) se refere ao momen-to quando subsidência/elevação é ligada, (2) se refere à quando subsidên- cia/elevação é desligada, e (3) se refere a um estado final diferente com fluxo de calor mais alto a alta rocha condutiva sendo movida para cima, e rocha con- dutiva mais jovem baixa sendo erodida.
[0093] Em revisão, os novos elementos do fluxo de operação são:
[0094] • O uso de observações geofísicas medidas para restrição da mo delagem de temperatura.
[0095] • As restrições de junta da restauração cinemática e obser vações geofísicas.
[0096] • Modelos de física de rocha calibrados que ligam a veloci dade sísmica e densidade à condutividade térmica.
[0097] • O uso de raio sísmico existente rastreia o software para modelar distribuições de temperatura.
[0098] • O uso das equações de difusão de calor total para mode lar história de temperatura baseadas na história geológica e propriedades geofísicas dependentes do tempo correspondentes.
[0099] • Formulação do problema de história de temperatura em uma estrutura Bayesiana.
[00100] Embora a invenção precedente tenha sido descrita em alguns detalhes por meio de ilustração e exemplo para proposta de clareza de compreensão, será prontamente aparente àqueles técnicos no assunto, à luz dos ensinamentos desta invenção, que certas mudanças e modificações podem ser feitas a esta sem fugir do escopo das reivindicações em anexo.
[00101] Enquanto que a invenção foi ilustrada e descrita em detalhe nos desenhos e descrição precedente, tal ilustração e descrição são para serem consideradas ilustrativas ou exemplares, e não restritivas, e não são pretendidas para limitar a invenção às concretizações reveladas. O mero fato que certas medidas são recitadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação destas medidas não pode ser usada vantajosamente. Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser construídas como limitando o escopo da invenção.
Claims (12)
1. Método para a estimativa de distribuições de temperatura subsuperficiais, caracterizado pelo fato de que o método compreende estimar as distribuições de temperatura subsuperficiais a partir de um modelo de condutividade de calor tridimensional para uma formação geológica, e em que o método compreende as seguintes etapas: a) obter dados medidos correspondentes a uma formação de subsuperfície geológica de interesse compreendendo: dados de levantamento sísmico, medições de temperatura interna do poço ou medições de fluxo de calor no fundo do mar ou na superfície; e medições à base de laboratório de porosidade de núcleo, b) estimar um relacionamento entre a velocidade sísmica e a condutividade térmica, no qual a velocidade sísmica é linearmente dependente da porosidade, e a condutividade térmica é exponencialmente ou linearmente dependente da porosidade, e c) calibrar o referido modelo de condutividade térmica as referidas medições de temperatura interna do poço ou medições de fluxo de calor no fundo do mar ou na superfície; e as referidas medições à base de laboratório de porosidade de núcleo; d) usar o referido modelo de condutividade térmica calibrado para estimar as distribuições de temperatura subsuperficiais; e então e) usar as distribuições de temperatura subsuperficiais estimadas para realizar a exploração de óleo e gás.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida velocidade sísmica é estimada por análise de inversão de Dix ou de velocidade de PSDM (Migração de Profundidade de Pré- Empilhamento), ou inversão de forma de onda completa.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as distribuições de temperatura subsuperficiais são estimadas pela solução da equação diferencial da Lei de Fourier:
onde q é o vetor de fluxo de calor, k é a condutividade térmica, e
é o gradiente de temperatura.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as condições limites para a solução da Lei de Fourier são baseadas nas seguintes etapas: a) construir cenários geológicos a partir de interpretação sísmica, incluindo profundidade ao Moho, b) restringir o conjunto de cenários geológicos usando gravidade e dados magnéticos, c) computar soluções de membro terminal da Lei de Fourier assumindo uma faixa de casos com fluxo de calor constante, para cada caso, d) calibrar uma faixa de soluções para Lei de Fourier para medições de temperatura interna do poço e medições de fluxo de calor da superfície ou do fundo do mar, preferivelmente, dentro de uma estrutura estatística Bayesiana, e e) computar a distribuição de temperatura de equilíbrio de um mapeamento V <=> Iq/kl.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que referida distribuição de temperatura é uma distribuição de temperatura atual para uso como uma condição final em um modelo de avanço da história de temperatura como uma função de tempo geológico.
6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que referida distribuição de temperatura é uma distribuição de temperatura atual para uso como uma condição inicial em um modelo regressivo da história de temperatura como uma função de tempo geológico.
7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que soluções de diferença finita e de elemento finito são usadas nas equações de difusão de calor para o fluxo de calor.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que referidas simulações de fluxo de calor se aplicam aos seguintes parâmetros: a) condução de calor, incluindo condutividade térmica anisotrópica, b) advecção, incluindo elevação e subsidência, e convecção, incluindo fluxo de fluido, c) condições limites externas, incluindo temperatura medida, gradiente de temperatura, ou fluxo de calor no topo e na base, d) geração de calor interno, incluindo queda radioativa nos segmentos, e) fontes de calor transiente, incluindo penetrações, e f) propriedades subsuperficiais dependentes do tempo, incluindo história geológica conhecida.
9. Método, de acordo ∞m a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a modelagem da história de temperatura geológica é conduzida iterativamente compreendida das seguintes etapas: a) propor membro terminal e casos médios para uma faixa de histórias geológicas por restauração cinemática, incluindo eventos geológicos de primeira ordem, tais como subsidência, elevação, erosão, glaciação, eventos tectônicos maiores, b) construir modelos de propriedade dependentes do tempo correspondentes para condutividade térmica, capacidade de calor e densidade de massa usando modelos de física de rocha e dados geofísicos, incluindo velocidade sísmica e gravidade, c) modelar por avanço, ou modelar por regressão a história de temperatura, com uma faixa de condições limites incluindo fluxo de calor dependente do tempo, ou temperatura no topo e na base, d) comparar a temperatura modelada de avanço e a história de gradiente de temperatura para distribuições de temperatura atual previstas, a) ajustar referidas condições limites usando uma medida de desajuste para descartar histórias geológicas diferentes, e f) ajustar referidas condições limites usando um procedimento de inversão automática para corresponder com a distribuição de temperatura atual.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a saída a partir das simulações numéricas é compreendida de história de temperatura 1 D, 2D ou 3D e história de gradiente de temperatura.
11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a medição de dados de levantamento sísmico, medições de temperatura interna do poço ou medições de fluxo de calor no fundo do mar ou na superfície, e medições à base de laboratório de porosidade de núcleo.
12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda antes da etapa (a) realizar um levantamento sísmico para gerar dados de levantamento sísmico ou medições de temperatura interna do poço ou de fluxo de calor no fundo do mar ou na superfície, para gerar dados medidos.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2012/066178 WO2014029415A1 (en) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | Temperature modeling constrained on geophysical data and kinematic restoration |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112015003662A2 BR112015003662A2 (pt) | 2017-07-04 |
| BR112015003662B1 true BR112015003662B1 (pt) | 2020-11-17 |
Family
ID=46845702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112015003662-7A BR112015003662B1 (pt) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | MODELAGEM DE TEMPERATURA RESTRITA A DADOS GEOFfSICOS E RESTAURAQAO CINEMATICA |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10261974B2 (pt) |
| EP (1) | EP2885663B1 (pt) |
| CN (1) | CN104813197B (pt) |
| AU (1) | AU2012387993B2 (pt) |
| BR (1) | BR112015003662B1 (pt) |
| CA (1) | CA2882494C (pt) |
| MX (1) | MX351424B (pt) |
| RU (1) | RU2596627C1 (pt) |
| WO (1) | WO2014029415A1 (pt) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10816688B2 (en) | 2014-08-15 | 2020-10-27 | Equinor Energy As | Method and apparatus for measuring seismic data |
| US10280722B2 (en) | 2015-06-02 | 2019-05-07 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | System and method for real-time monitoring and estimation of intelligent well system production performance |
| CN105487135B (zh) * | 2015-11-24 | 2018-04-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 沉积盆地型地热资源类型划分方法 |
| CN105652342A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-06-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于地层不整合面的分段式地温梯度拟合方法 |
| GB2547464B (en) * | 2016-02-19 | 2022-01-05 | Equinor Energy As | Method of calculating radiogenic heat production |
| US11249219B2 (en) | 2016-12-29 | 2022-02-15 | Landmark Graphics Corporation | Global surface paleo-temperature modeling tool |
| CN107085642A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-08-22 | 黄小东 | 一种基于cfd预测消浪过程的方法及其生态修复应用 |
| GB2563048A (en) * | 2017-06-01 | 2018-12-05 | Equinor Energy As | Method of calculating temperature and porosity of geological structure |
| CN107341289B (zh) * | 2017-06-05 | 2020-05-29 | 中冶华天工程技术有限公司 | 描述铁矿石烧结床层空隙度变化的计算方法 |
| CN110364066B (zh) * | 2019-07-16 | 2021-07-02 | 王晓花 | 一种矿山地表沉陷区相似实验模型装置 |
| CN111177957B (zh) * | 2019-12-07 | 2023-06-27 | 复旦大学 | 能够同时调控热传导、热对流和热辐射的热隐身斗篷 |
| CN111881577B (zh) * | 2020-07-27 | 2021-04-06 | 中国水利水电科学研究院 | 一种无资料区河床与水体热传导通量的计算方法 |
| CN113671569B (zh) * | 2021-08-23 | 2023-12-22 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 利用声波测井资料机器学习非线性预测地层温度方法 |
| CN114295674B (zh) * | 2022-01-07 | 2022-07-01 | 东北石油大学 | 一种确定沉积盆地中原位热导率的方法 |
| CN114442154B (zh) | 2022-04-11 | 2022-06-28 | 中国石油大学(华东) | 变热物性地震波传播模拟方法、系统、设备 |
| CN115824458B (zh) * | 2023-02-22 | 2023-05-05 | 自然资源部第一海洋研究所 | 一种海底底层水温反演的方法和装置 |
| CN116341324B (zh) * | 2023-03-23 | 2023-10-03 | 中国科学院高能物理研究所 | 一种传导冷却超导腔的三维温度场及电磁损耗重构方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3807227A (en) * | 1972-07-17 | 1974-04-30 | Texaco Inc | Methods for thermal well logging |
| US3864969A (en) * | 1973-08-06 | 1975-02-11 | Texaco Inc | Station measurements of earth formation thermal conductivity |
| GB2165674B (en) * | 1984-10-16 | 1988-06-29 | Conoco Inc | Plotting of hydrocarbon indication using seismic and heat flow data |
| CN1004585B (zh) * | 1985-04-01 | 1989-06-21 | 科纳科公司 | 用地震及热流数据作碳氢化物的指标图 |
| US4947682A (en) | 1989-03-13 | 1990-08-14 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Method of locating oil and gas horizons using a wellbore heat flow log |
| BRPI0518910A2 (pt) * | 2004-12-06 | 2008-12-16 | Exxonmobil Upstream Res Co | modelo fÍsico de rocha anisotràpica integrada |
| US8688425B2 (en) | 2008-05-06 | 2014-04-01 | Exxonmobil Upstream Research Company | Transport property data calculated from derivative seismic rock property data for transport modeling |
| FR2956746B1 (fr) * | 2010-02-22 | 2012-02-24 | Inst Francais Du Petrole | Methode pour exploiter un milieu souterrain a partir de calage d'historique d'un modele geologique comportant un reseau de failles. |
-
2012
- 2012-08-20 RU RU2015109705/28A patent/RU2596627C1/ru active
- 2012-08-20 AU AU2012387993A patent/AU2012387993B2/en active Active
- 2012-08-20 BR BR112015003662-7A patent/BR112015003662B1/pt active IP Right Grant
- 2012-08-20 CA CA2882494A patent/CA2882494C/en active Active
- 2012-08-20 US US14/422,401 patent/US10261974B2/en active Active
- 2012-08-20 MX MX2015002249A patent/MX351424B/es active IP Right Grant
- 2012-08-20 CN CN201280075406.5A patent/CN104813197B/zh active Active
- 2012-08-20 WO PCT/EP2012/066178 patent/WO2014029415A1/en active Application Filing
- 2012-08-20 EP EP12758786.3A patent/EP2885663B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2012387993B2 (en) | 2017-01-19 |
| CA2882494C (en) | 2020-08-25 |
| BR112015003662A2 (pt) | 2017-07-04 |
| EP2885663A1 (en) | 2015-06-24 |
| WO2014029415A1 (en) | 2014-02-27 |
| AU2012387993A1 (en) | 2015-03-12 |
| CN104813197B (zh) | 2020-10-16 |
| CA2882494A1 (en) | 2014-02-27 |
| MX351424B (es) | 2017-10-13 |
| MX2015002249A (es) | 2015-05-08 |
| US20150242362A1 (en) | 2015-08-27 |
| RU2596627C1 (ru) | 2016-09-10 |
| CN104813197A (zh) | 2015-07-29 |
| EP2885663B1 (en) | 2021-09-29 |
| US10261974B2 (en) | 2019-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112015003662B1 (pt) | MODELAGEM DE TEMPERATURA RESTRITA A DADOS GEOFfSICOS E RESTAURAQAO CINEMATICA | |
| Siler et al. | Three-dimensional geologic mapping to assess geothermal potential: examples from Nevada and Oregon | |
| US8738341B2 (en) | Method for reservoir characterization and monitoring including deep reading quad combo measurements | |
| BR112017012130B1 (pt) | Estimativa de condutividade para materiais nanoporosos | |
| BRPI1101580B1 (pt) | Método para a inversão de dados de sísmica dos dados do perfil sísmico vertical (vsp) em um campo de petróleo com uma formação subterrânea penetrada por um poço, e sistema de inversão de dados de sísmica dos dados do perfil sísmico vertical (vsp) | |
| CN108873103A (zh) | 一种结构约束的二维重力梯度和大地电磁联合反演方法 | |
| BRPI0511511B1 (pt) | método para prever litologia e porosidade a partir de dados sísmicos de reflexão | |
| Bigi et al. | CO2 flow through a fractured rock volume: Insights from field data, 3D fractures representation and fluid flow modeling | |
| Niederau et al. | On the impact of spatially heterogenous permeability on free convection in the Perth Basin, Australia | |
| BR112013026629B1 (pt) | Método e aparelho para aquisição de informação de gravidade para uma formação terrestre | |
| Chauhan et al. | Gravity inversion by the Multi‐Homogeneity Depth Estimation method for investigating salt domes and complex sources | |
| Lemenager et al. | The effect of temperature-dependent thermal conductivity on the geothermal structure of the Sydney Basin | |
| BR112018016655B1 (pt) | Método compreendendo calcular a produção de calor radiogênica de uma estrutura geofísica e meio legível por computador | |
| Tran et al. | Inversion of combined surface and borehole first-arrival time | |
| Zare-Reisabadi et al. | Estimation of true formation temperature from well logs for basin modeling in Persian Gulf | |
| Jiao et al. | A method based on local approximate solutions (LAS) for inverting transient flow in heterogeneous aquifers | |
| Elison et al. | Quantification of thermal conductivity uncertainty for basin modeling | |
| Yang et al. | A 3D thermal conductivity prediction method for deep strata based on temperature field estimation | |
| Dadashpour | Reservoir characterization using production data and time-lapse seismic data | |
| Bense et al. | Inferring Aquitard Hydraulic Conductivity Using Transient Temperature‐Depth Profiles Impacted by Ground Surface Warming | |
| Lazzarotto et al. | Thermal response test performance evaluation with drifting heat rate and noisy measurements | |
| Kukkonen et al. | Inverse temperature gradient method for estimating thermal conductivity in drillholes | |
| Suppala et al. | Thermal diffusivity of a rock mass estimated from drillhole temperature monitoring in the ONKALO | |
| Nuszkowski et al. | Development of a test apparatus to determine thermal properties of rock specimens | |
| Madalimov et al. | A Method of Reservoir Connectivity Analysis for Single-and Dual-Porosity/Dual-Permeability Models |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: EQUINOR ENERGY AS (NO) |
|
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 20/08/2012, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |