CN105659252A - 油藏历史拟合 - Google Patents
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Abstract
本发明公开用于基于地质模型与油藏模型之间的闭环交互的油藏历史拟合的系统和方法。
Description
相关申请的交叉引用
不适用。
关于联邦赞助研究的声明
不适用。
技术领域
本公开总体上涉及用于油藏历史拟合的系统和方法。更具体地说，本公开涉及基于地质模型与油藏模型之间的闭环交互的油藏历史拟合。
发明背景
地质模型的构建往往取决于岩石性质记录的可用性。因为记录井可能是稀疏分布的，所以地质建模软件被用于基于变差函数定义从可用的岩石性质记录内插和/或外推岩石性质。当在油藏模型中使用这种类型的地质模型时，经常观察到实际生产数据(例如，油、水和气、BHP)与模拟生产数据之间的不匹配。为了消除不匹配，通常进行历史拟合。在历史拟合过程中，油藏工程师通过操纵油藏的物理性质如例如孔隙率、渗透率、相对渗透率、净毛比(NTG)和表皮系数来调整油藏模型。这样的历史拟合可以基于一些基本规则和指南手动进行，或基于经常被称为辅助历史拟合(AHM)算法的概率算法自动进行。然而，没有AHM算法引导来自油藏模拟器动态响应的反馈来修改地质模型输入参数并产生可以减少模拟生产数据与实际生产数据之间的任何不匹配的地质模型实现。
附图简述
下文参照附图描述了本公开，其中相同的参考数字表示相同的元件，且其中：
图1是说明用于实施本公开的方法的一个实施方案的流程图。
图2是说明由于在图1的步骤104中进行的历史拟合而产生的40个油藏模型实现的含水量分布与生产井的实际含水量分布之间的比较的图形显示。
图3是由于图1的步骤112中的识别而产生的连接生产井(W1-W5)与注入井(I1)的流线轨迹的三维显示。
图4是说明用于实施本公开的计算机系统的一个实施方案的方块图。
具体实施方式
因此，本公开通过提供用于基于地质模型与油藏模型之间的闭环交互的油藏历史拟合的系统和方法克服了现有技术中的一个或多个缺陷。
在一个实施方案中，本公开包括一种用于油藏历史拟合的方法，其包括：a)通过基于油藏中的一组生产井的实际测井记录计算地质模型的多个实现的不匹配来进行历史拟合；b)从油藏中的该组生产井中选择没有达到历史拟合目标的生产井；c)使用计算机系统沿一个或多个流线轨迹形成针对岩石性质的伪测井记录，该一个或多个流线轨迹连接所选生产井与该多个实现中的一个的注入井、含水层和气顶中的至少一个，该多个实现中的一个是所选生产井与油藏的实际生产数据的最佳历史拟合的基础；d)针对该组生产井中没有达到历史拟合目标的每个生产井重复步骤b)和c)；以及e)使用该组生产井的伪测井记录和实际测井记录产生地质模型的多个新的实现。
在另一个实施方案中，本公开包括一种非瞬态程序载体设备，其有形地承载用于油藏历史拟合的计算机可读指令，所述指令可执行以实施：a)通过基于油藏中的一组生产井的实际测井记录计算地质模型的多个实现的不匹配来进行历史拟合；b)从油藏中的该组生产井中选择没有达到历史拟合目标的生产井；c)沿一个或多个流线轨迹形成针对岩石性质的伪测井记录，该一个或多个流线轨迹连接所选生产井与该多个实现中的一个的注入井、含水层和气顶中的至少一个，该多个实现中的一个是所选生产井与油藏的实际生产数据的最佳历史拟合的基础；d)针对该组生产井中没有达到历史拟合目标的每个生产井重复步骤b)和c)；以及e)使用该组生产井的伪测井记录和实际测井记录产生地质模型的多个新的实现。
在又一个实施方案中，本公开包括一种非瞬态程序载体设备，其有形地承载用于油藏历史拟合的计算机可读指令，所述指令可执行以实施：a)通过基于油藏中的一组生产井的实际测井记录计算地质模型的多个实现的不匹配来进行历史拟合；b)从油藏中的该组生产井中选择没有达到历史拟合目标的生产井；c)沿一个或多个流线轨迹形成针对岩石性质的伪测井记录，该一个或多个流线轨迹连接所选生产井与该多个实现中的一个的注入井，该多个实现中的一个是所选生产井与油藏的实际生产数据的最佳历史拟合的基础；d)针对该组生产井中没有达到历史拟合目标的每个生产井重复步骤b)和c)；e)使用该组生产井的伪测井记录和实际测井记录产生地质模型的多个新的实现；以及f)重复步骤a)和步骤b)-e)中的至少一个，直到该组生产井中的每个生产井达到历史拟合目标。
虽然以具体说明的方式描述了本公开的标的物，然而，该说明本身不旨在限制本公开的范围。因此，标的物还可能以其它方式来体现，以包括类似于本文所描述的步骤的不同步骤或步骤组合连同其它技术。此外，尽管术语“步骤”可以在本文中用来描述所采用的方法的不同要素，但该术语不应该被解释为暗示在本文所公开的不同步骤之中或之间的任何特定顺序，除非另外通过描述明确限定了特定顺序。虽然以下描述涉及石油和天然气行业，但是本公开的系统和方法并不局限于此，并且还可以应用于其它行业而获得类似的结果。
方法描述
现在参照图1，说明了用于执行本公开的方法100的一个实施方案的流程图。
在步骤102中，使用所有生产井的实际测井记录和本领域中熟知的用于产生地质模型的技术来产生地质模型的多个(N个)实现。实现代表油藏的物理性质的模型，且实际测井记录表示油藏的测量物理性质。
在步骤104中，通过计算所述多个(N个)实现的不匹配进行历史拟合。不匹配是通过使用基于多个(N个)实现的油藏模拟模型比较实际生产数据和模拟生产数据来计算。在图2中，图形显示200说明了通过40个油藏模型实现的含水量分布与生产井的实际含水量分布之间的比较使不匹配可视化的一个实例。根据油藏能量的来源(活性含水层或大型气顶)和注入井的类型(水或气)，用于历史拟合的实际生产数据将为来自油、水和气生产的含水量分布或气油比分布。
在步骤106中，方法100确定在步骤104中进行的历史拟合基于预定历史拟合目标是否对于所有生产井而言都是收敛的。如果历史拟合收敛，则方法100结束。如果历史拟合不收敛，则方法100转至步骤108。例如，在图2中，历史拟合不是收敛的，因为历史拟合目标要求40个油藏模型实现的含水量分布与生产井的实际含水量分布之间的差异较小。
在步骤108中，没有达到历史拟合目标的生产井从所有生产井的组中被自动选择，或者其可以使用参照图4进一步描述的客户界面和/或视频界面手动选择。
在步骤110中，使用本领域中熟知的技术从多个(N个)实现中自动识别是所选生产井与实际生产数据(例如含水量分布或气油比分布)的最佳历史拟合的基础的一个实现。例如，一种技术比较在实际生产数据与模拟生产数据之间的每个记录的实际生产数据下计算出的平方误差的总和。最佳历史拟合是这样的实现，它是平方误差比较的最低总和的基础。
在步骤112中，使用本领域中熟知的流线计算方法和技术针对在步骤110识别的实现来识别连接所选生产井与注入井、含水层或气顶中的至少一个的流线轨迹。在图3中，三维显示300说明了在方法100的五(5)次迭代后连接生产井(W1-W5)与注入井(I1)的流线轨迹的一个实例。
在步骤114中，使用来自沿被识别的流线轨迹的一个或多个网格单元的可用岩石性质，沿被识别的流线轨迹形成针对岩石性质如例如孔隙率、渗透率、相对渗透率和净毛比(NTG)的一个或多个伪测井记录。通常，可以使用沿被识别的流线轨迹的所有网格单元或仅其中的一些来形成伪测井记录。
在步骤116中，方法100确定在所有生产井的组中是否有还未根据步骤110-114处理的另一个生产井。如果有还未根据步骤110-114处理的另一个生产井，则方法100返回至步骤108。如果没有还未根据步骤110-114处理的另一个生产井，则方法100转至步骤118。
在步骤118中，使用所有生产井的实际测井记录和伪测井记录以及本领域中熟知的用于产生地质模型的技术来产生地质模型的多个(N个)新的实现。依此方式，在步骤104中进行的历史拟合可以朝着收敛目标而改进。因此，步骤118中的地质模型与步骤104中的油藏模型之间的闭环交互通过以下来改善历史拟合性能：i)提供地质模型与油藏模型的动态响应之间的直接联系；ii)允许更快的收敛；iii)由于收敛更快而减少了在历史拟合过程中对高计算负荷的需求；以及iv)改善油藏表征的不确定性量化。
系统描述
本公开可以通过计算机可执行的指令程序例如由计算机执行的程序模块(通常被称为软件应用或应用程序)来实施。该软件可以包括例如执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件和数据结构。软件形成允许计算机根据输入源作出响应的界面。由LandmarkGraphicsCorporation销售的商业软件应用DecisionSpace可以用作界面应用程序来实施本公开。该软件还可以与其它代码段协作，以连同接收数据的源一起响应于接收到的数据来启动多个任务。软件可以存储和/或携载在任何种类的存储器例如CD-ROM、磁盘、磁泡存储器和半导体存储器(例如各种类型的RAM或ROM)上。另外，软件和其结果可以通过多种载体介质例如光纤、金属线来传输和/或通过多种网络例如因特网来传输。
而且，本领域技术人员应理解，本公开可以用多种计算机系统配置来实施，包括手持设备、多处理器系统、基于微处理器或可编程消费性电子产品、小型计算机、大型计算机等。任何数量的计算机系统和计算机网络都可以被接受用于本公开。本公开可以在分布式计算环境中实施，其中通过经由通信网络连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储器设备的本地和远程计算机存储介质上。因此，本公开可以结合各种硬件、软件或其组合在计算机系统或其它处理系统中实施。
现在参照图4，方块图说明了用于在计算机上实施本公开的系统的一个实施方案。该系统包括计算单元(有时称为计算系统，其包含存储器、应用程序)、客户界面、视频界面和处理单元。该计算单元只是适合的计算环境的一个实例，且无意对本公开的用途或功能性的范围产生任何限制。
存储器主要存储应用程序，后者还可以被描述为包含计算机可执行指令的程序模块，其由计算单元执行以用于实施本文所描述且示于图1-3中的本公开。因此，该存储器包括使得参照图1所描述的步骤106-116能够进行的油藏历史拟合模块。该油藏历史拟合模块可以整合来自图4中所示的其余应用程序的功能性。具体地说，DecisionSpace可以用作界面应用程序来执行图1中的步骤102和118。另外，由LandmarkGraphicsCorporation销售的商业软件应用和StreamcalcTM也可以用作界面应用程序来分别执行图1中的步骤104以及步骤112中所用的流线计算。尽管DecisionSpace和StreamcalcTM可以用作界面应用程序，然而可以使用其它界面应用程序来代替，或者油藏历史拟合模块可以用作独立应用程序。
尽管所示的计算单元具有通用存储器，但该计算单元通常包括多种计算机可读介质。举例来说，但不作为限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算系统存储器可以包括呈易失性或非易失性存储器形式的计算机存储介质，例如只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。基本输入/输出系统(BIOS)通常存储在ROM中，其包含例如在启动过程中有助于计算单元内的元件之间的信息传送的基本例程。RAM通常包含可立即被处理单元获取和/或目前正在处理单元上操作的数据和/或程序模块。举例来说，但不作为限制，计算单元包括操作系统、应用程序、其它程序模块和程序数据。
存储器中示出的组件还可以包括在其它可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机存储介质上，或者它们可以通过应用程序界面(“API”)或云计算在计算单元中实施，该应用程序界面或云计算可以位于通过计算机系统或网络连接的独立计算单元上。仅举例来说，硬盘驱动器可以读取不可移动的非易失性磁性介质或向其写入，磁盘驱动器可以读取可移动的非易失性磁盘或向其写入，且光盘驱动器可以读取可移动的非易失性光盘(例如CDROM或其它光学介质)或向其写入。可以用于该示例性操作环境的其它可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机存储介质可以包括但不限于卡式磁带、闪存卡、数字通用盘、数字视频磁带、固态RAM、固态ROM等。所述驱动器和上述与其相关的计算机存储介质是用于存储计算机可读指令、数据结构、程序模块和用于计算单元的其它数据。
客户可以通过客户界面将命令和信息输入计算单元，该客户界面可以是输入设备例如键盘和定点设备，通常被称为鼠标、跟踪球或触摸板。输入设备可以包括麦克风、操纵杆、碟形卫星天线、扫描器或类似设备。这些和其它输入设备常常经由耦合至系统总线的客户界面连接到处理单元，但还可以通过其它界面和总线结构例如并行端口或通用串行总线(USB)连接。
监视器或其它类型的显示设备可以经由界面例如视频界面连接到系统总线。图形用户界面("GUI")还可以与视频界面一起用于接收来自客户界面的指令，并将指令传输到处理单元。除了监视器之外，计算机还可以包括可以通过外围输出接口连接的其它外围输出设备，例如扬声器和打印机。
尽管未示出计算单元的许多其它内部组件，但本领域技术人员应了解这些组件和其相互连接是公知的。
虽然已结合目前的优选实施方案描述了本公开，但本领域技术人员应理解，无意将本公开局限于这些实施方案。因此，在不背离由随附权利要求书和其等同物所限定的本公开的精神和范围的情况下，预期可以对公开的实施方案作出各种替代性实施方案和修改。
Claims (20)
1.一种用于油藏历史拟合的方法，其包括：
a)通过基于油藏中的一组生产井的实际测井记录计算地质模型的多个实现的不匹配来进行历史拟合；
b)从所述油藏中的所述组生产井中选择没有达到历史拟合目标的生产井；
c)使用计算机系统沿一个或多个流线轨迹形成针对岩石性质的伪测井记录，所述一个或多个流线轨迹连接所选生产井与所述多个实现中的一个的注入井、含水层和气顶中的至少一个，所述多个实现中的一个是所选生产井与所述油藏的实际生产数据的最佳历史拟合的基础；
d)针对所述组生产井中没有达到所述历史拟合目标的每个生产井重复步骤b)和c)；以及
e)使用所述组生产井的所述伪测井记录和所述实际测井记录产生所述地质模型的多个新的实现。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括重复步骤a)和步骤b)-e)中的至少一个，直到所述组生产井中的每个生产井达到所述历史拟合目标。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述不匹配是通过使用基于所述多个实现的油藏模拟模型比较所述油藏的所述实际生产数据和模拟生产数据来计算。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述实际生产数据代表实际含水量分布或实际气油比分布。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个流线轨迹基于相应的流线计算。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述岩石性质代表孔隙率、渗透率、相对渗透率或净毛比。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述伪测井记录是使用来自沿相应流线轨迹的一个或多个网格单元的所述岩石性质形成。
8.一种非瞬态程序载体设备，其有形地承载用于油藏历史拟合的计算机可读指令，所述指令可执行以实施：
a)通过基于油藏中的所述组生产井的实际测井记录计算地质模型的多个实现的不匹配来进行历史拟合；
b)从所述油藏中的所述组生产井中选择没有达到历史拟合目标的生产井；
c)沿一个或多个流线轨迹形成针对岩石性质的伪测井记录，所述一个或多个流线轨迹连接所选生产井与所述多个实现中的一个的注入井、含水层和气顶中的至少一个，所述多个实现中的一个是所选生产井与所述油藏的实际生产数据的最佳历史拟合的基础；
d)针对所述组生产井中没有达到所述历史拟合目标的每个生产井重复步骤b)和c)；以及
e)使用所述组生产井的所述伪测井记录和所述实际测井记录产生所述地质模型的多个新的实现。
9.根据权利要求8所述的程序载体设备，其进一步包括重复步骤a)和步骤b)-e)中的至少一个，直到所述组生产井中的每个生产井达到所述历史拟合目标。
10.根据权利要求8所述的程序载体设备，其中所述不匹配是通过使用基于所述多个实现的油藏模拟模型比较所述油藏的所述实际生产数据和模拟生产数据来计算。
11.根据权利要求8所述的程序载体设备，其中所述实际生产数据代表实际含水量分布或实际气油比分布。
12.根据权利要求8所述的程序载体设备，其中所述一个或多个流线轨迹基于相应的流线计算。
13.根据权利要求8所述的程序载体设备，其中所述岩石性质代表孔隙率、渗透率、相对渗透率或净毛比。
14.根据权利要求8所述的方法，其中所述伪测井记录是使用来自沿相应流线轨迹的一个或多个网格单元的所述岩石性质形成。
15.一种非瞬态程序载体设备，其有形地承载用于油藏历史拟合的计算机可读指令，所述指令可执行以实施：
a)通过基于油藏中的一组生产井的实际测井记录计算地质模型的多个实现的不匹配来进行历史拟合；
b)从所述油藏中的所述组生产井中选择没有达到历史拟合目标的生产井；
c)沿一个或多个流线轨迹形成针对岩石性质的伪测井记录，所述一个或多个流线轨迹连接所选生产井与所述多个实现中的一个的注入井，所述多个实现中的一个是所选生产井与所述油藏的实际生产数据的最佳历史拟合的基础；
d)针对所述组生产井中没有达到所述历史拟合目标的每个生产井重复步骤b)和c)；
e)使用所述组生产井的所述伪测井记录和所述实际测井记录产生所述地质模型的多个新的实现；以及
f)重复步骤a)和步骤b)-e)中的至少一个，直到所述组生产井中的每个生产井达到所述历史拟合目标。
16.根据权利要求15所述的程序载体设备，其中所述不匹配是通过使用基于所述多个实现的油藏模拟模型比较所述油藏的所述实际生产数据和模拟生产数据来计算。
17.根据权利要求15所述的程序载体设备，其中所述实际生产数据代表实际含水量分布或实际气油比分布。
18.根据权利要求15所述的程序载体设备，其中所述一个或多个流线轨迹基于相应的流线计算。
19.根据权利要求15所述的程序载体设备，其中所述岩石性质代表孔隙率、渗透率、相对渗透率或净毛比。
20.根据权利要求15所述的程序载体设备，其中所述伪测井记录是使用来自沿相应流线轨迹的一个或多个网格单元的所述岩石性质形成。
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