CN105723051A - 根据使用粘度比不变量阶跃函数相对渗透率近似的历史生产数据的相对渗透率反演 - Google Patents

Abstract

本公开的实施方案包括一种用于近似多相流储层生产模拟的方法、设备和计算机程序产品。例如，一个公开的实施方案包括一种系统，所述系统包括至少一个处理器和联接到所述至少一个处理器上的存储器，所述存储器存储指令，所述指令当被所述至少一个处理器时执行操作，所述操作包括：产生伪相生产相对渗透率曲线的集合；接收生产率历史数据；接收模拟配置参数；使用所述伪相生产相对渗透率曲线的集合来进行流动模拟；确定最好地匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果；以及使用生产率历史数据的信号处理分析来执行相对渗透率反演以近似具有量化的不确定性的相对渗透率曲线。

Description

根据使用粘度比不变量阶跃函数相对渗透率近似的历史生产数据的相对渗透率反演

发明背景

1.发明领域

本发明大体涉及计算机化的储层建模的领域，并且更具体地，涉及一种被配置来使用一个或多个伪相单流相对渗透率曲线来近似多相流模拟的系统和方法。

2.相关技术讨论

涉及通过多孔介质的多相流(即，存在多于两相(例如，水和油)的流)的储层建模和数值模拟部分归因于相之间的接口而提出了比单向流的储层建模和数值模拟更大的困难。由于多相流模拟的总体复杂性，因而模拟多相流所需要的时间实质上大于它的单相对应物。此外，多相流的模拟需要更好理解流体属性特征以便准确建模复杂的流体系统。

因此，本公开的实施方案寻求提供与包含多相流的储层建模相关联的以上问题中的一个或多个的一种或多种解决方案。

附图说明

在下文参考附加的附图详细描述本发明的示例性实施方案，所述实施方案以引用方式并入本文并且其中：

图1A-1B描绘根据本公开的实施方案的示出用于近似多相流的过程的实例的流程图；

图2为描绘根据本公开的实施方案的排油-水相对渗透率曲线的实例的图；

图3为描绘根据本公开的实施方案的相对渗透率比曲线的实例的图；

图4为描绘根据本公开的实施方案的阶跃函数采样/伪相相对渗透率曲线的实例的图；

图5为描绘根据本公开的实施方案的油-水相对渗透率曲线的实例的图，所述油-水相对渗透率曲线示出被显示具有若干伪相相对渗透率曲线的基本的原始相对渗透率，所述若干伪相相对渗透率曲线在伪相模拟中使用，以便近似通过单个“伪”相的两相流；

图6为描绘根据本公开的实施方案的相对于原始的(非内插的)油生产率曲线图所示出的历史油生产率的实例的图，所述原始的(非内插的)油生产率曲线图从不同的伪相模拟运行所得；

图7为描绘根据本公开的实施方案的相对于时间内插的油生产率曲线图所示出的历史油生产率的实例的图，所述随时间变化的油生产率曲线图从不同的伪相模拟运行所得；

图8为描绘根据本公开的实施方案的每个伪相生产油速率相对于历史生产的计算的相关性的结果的实例的图；

图9为描绘根据本公开的实施方案的在相对于历史模拟数据的单个伪相生产油速率结果之间的相对差异的实例的图；

图10为描绘根据本公开的实施方案的用于改变随时间的推移所计算的伪相生产运行的相对误差的实例的图；

图11为描绘根据本公开的实施方案的伪相生产油速率随整个模拟时间的推移相对于历史数据的累积误差的实例的图；

图12为描绘根据本公开的实施方案的与时间内插的伪相生产率曲线和历史生产率曲线并置的复合曲线的实例的图；

图13为描绘根据本公开的实施方案的用来源于数值和加权(全局和局部)平均化技术的多个平均伪相生产率曲线绘制的伪相生产时间内插的速率曲线的实例的图；

图14A为描绘根据本公开的实施方案的相对渗透率不确定性曲线的实例的图；

图14B为描绘根据本公开的实施方案的在半对数的坐标中绘制的相对渗透率不确定性曲线的实例的图；并且

图15为示出用于实施本公开的实施方案的系统的一个实施方案的框图。

具体实施方式

本公开的实施方案包括被配置来执行伪相生产模拟的系统、计算机程序产品和计算机实施的方法。如本文所引用的伪相意味着使用单相流来近似两个或更多的相(即多相)流。伪相生产模拟的目的是延伸单相流模拟的应用，作为预测实际的多相储层生产的有效方式。另外地，本公开的实施方案试图处理相对渗透率曲线，所述曲线被输入至储层模拟器中，以便描述流体-流体和流体-岩石相互作用，作为合成信号来近似可在生产期间存在的不同流态；随后使用这个近似来相对于生产历史验证给定的静态模型。

本公开的实施方案的主要优点在于一旦不同流状态与有效的生产情景相关联，那么针对包括储层的不同流状态的液压传导率就得以确定。本公开的实施方案的另一个优点是与用于进行多相流生产模拟的运行次数相比，它将减少运行次数。此外，本公开的实施方案减少提供通用流动建模相对于用于非机密用户的生产历史的比较所需要的复杂性和知识。

本公开的实施方案及其附加的优点通过参考附图中的图1A至图15得到最好理解，类似的数字用于所述各种附图的类似和对应的部分。基于下面的附图及详述的检查，对于本领域的普通技术人员来说，本公开的实施方案的其他特征和优点将会更加明显。这意味着所有此类附加特征和优点包括在本公开的实施方案的范围内。另外，所示出的附图仅是示例性的，并非旨在断言或暗示对其中可实现不同实施方案的环境、体系结构、设计或过程的任何限制。

开始于图1A，展示了根据本公开的实施方案的用于近似多相流的计算机实现的方法/过程100的实例。过程100通过导入/接收一个或多个岩石物理学岩石模型(通常也被称为地球模型)和生产历史数据而在步骤102处开始。在一个实施方案中，地球模型包括三维(3D)体积/单元，所述三维(3D)体积/单元包括描述物理和化学岩石属性以及它们与流体的相互作用的分配值。例如，在一个实施方案中，分配值包括与岩石类型相关联的渗透率值和孔隙率值。可使用软件(诸如但不限于购自LandmarkGraphicsCorporation的地球建模软件)来产生。在一个实施方案中，多个地球模型是联合模拟的(即，利用轻微不同的属性值来产生地球模型的多个实现，例如，对于每个实现来说孔隙率和渗透率是不同的)。在某些实施方案中，过程100可选择特定实现，所述特定实现基于用户定义的参数和/或基于先前生产数据的比较被确定成最精确的，随后行进至具有所选择的实现的模拟。在其他实施方案中，过程100可对地球模型的多个实现执行模拟。

如上所述，在步骤102处，过程100还接收生产历史数据，诸如但不限于生产率数据。生产历史数据的数量可从几个月到几年内变化。在一个实施方案中，储层生产历史数据表示被处理作为具有变化的频率分量的时间相关信号的时间域特征，以用于分析时间域数据以便确定流态的存在。另外地，在一些实施方案中，所述过程被配置来根据存在于所得的烃生产中的信号特性来识别流动行为的分量化。

此外，在步骤104处，过程200包括创建描述流体-流体和流体-岩石相互作用的一个或多个伪相生产相对渗透率(K_r)曲线。渗透率是流体在多孔介质中流动的能力。在多相流中，相的相对渗透率是相对于随时间变化的饱和度变化的独立测量的、那个相的有效渗透率与绝对渗透率的相关比的测量(K_r＝K_有效/K_绝对)。

相对渗透率曲线200的实例在图2中示出。具体地，相对渗透率曲线200为排油-水相对渗透率曲线。尽管水饱和度被表示成独立轴线，但是它实际上是对时间的代理。这在巴克利-莱弗里特(Buckley-Leverett)输运等式中展示，所述输运等式用于建模多孔介质中的两相流。巴克利-莱弗里特等式被表示成：

$\frac{\∂S}{\∂t}=U\left(S\right)\frac{\∂S}{\∂x}$

其中

在此，S(x,t)是水饱和度，f是分流动速率，Q是总流量，是孔隙率，并且A是多孔介质中的横截面面积。

相对渗透率曲线200描绘排两相系统，其中非润湿流体(油)相取代在多孔介质中存在的润湿(水)相。多孔介质初始用水来饱和并且随后经由将油相注射到多孔介质中触发的取代过程，随着油体积增加，水饱和度(即，存在的水的相对体积)减少。在相对渗透性曲线200的末端处，水饱和度为大约0.15(或15％)，其被称为束缚水饱和度(或Swirr)。因此，由于一个流体相饱和度相对于另一个的改变，相对渗透率随时间改变。这种关系可使用以下公式来表示：

S_w(t)→kr_w、nw(S_w，t)

其中，‘S_w’是水饱和度，‘kr’是相对渗透性，‘w’下标指润湿流体相，‘nw’下标指非润湿流体相，并且‘t’为时间。

随时间的水饱和度轮廓通常可源于在特殊岩心分析(SCAL或SPCAN)期间进行的岩心/塞溢流试验以便产生相对渗透率曲线。特殊岩心分析是用于对从石油储层提取的岩心塞进行流动试验的实验室程序。具体地，特殊岩心分析包括两相流属性的测量，从而使用钻探的井眼的岩心、块、侧壁或塞来确定相对渗透率、和毛细管压力以及电阻率指数。所得到的相对渗透率和毛细管压力曲线作为到储层模拟器中的输入，以便描述在地表下多孔介质中的多相流，并且允许模拟在介质中的流体，达到将模拟与生产数据匹配并且预测未来生产的必需目的。特殊岩心分析的过程已知采用18至24个月的上限，并且由于程序误差/不精确性以及与对物理物体(岩心、塞等)进行侵入式实验相关联的其他风险，因而结果通常不被保证。

基于与执行特殊岩心分析相关联的以上限制，本公开的实施方案提供一种用于在缺乏在岩心/侧壁/塞中测量(即，源于特殊岩心分析)的相对渗透率的情况下，确定给定岩石类型的相对渗透率轮廓的替代性方法。例如，本公开的实施方案建议使用新型方法(在此被称为伪相生产)以便使用通过以确定的稳定流体饱和度周期对相对渗透率的相异实例进行采样的单向流来近似多相流。具体地，在一个实施方案中，计算机实现的方法被公开，所述计算机实现的方法通过以分阶段的方法(即一次使一个相流动，而抑制另一个相的运动)模拟流动-从而创建伪相模拟来近似对于给定饱和度的相对渗透率的不同实例。换言之，两个流体相将在系统中存在，但仅一个流体相在给定的瞬间处于运动。

在一个实施方案中，本公开的实施方案利用离散的、非物理的、相对渗透率曲线以便使用阶跃函数相对渗透率曲线(在此也被称为伪相曲线)的集合来近似流体流动。阶跃函数相对渗透率曲线表示在另一个固定流体相存在下的单相的流动。阶跃函数相对渗透率曲线在交叉点处相对渗透率突然改变，在所述交叉点处运动流体变得固定，并且初始固定的流体变得运动(即，相对渗透率比(krw/krnw)等于1的曲线中的位置)。用于图2中的曲线相对渗透率比(krw/krnw)的示例性说明被示出作为图3中的半对数曲线图，其中‘w’指润湿的水相，并且‘nw’指为非润湿相的油相。

在一个实施方案中，阶跃函数相对渗透率曲线以类似流动系统的形式来创建。例如，示例性阶跃函数采样曲线/伪相曲线在图4中示出。

在一些实施方案中，随着相应的交叉点在各种饱和度区间处发生，产生了多个阶跃函数相对渗透率曲线。本公开的实施方案随后使用在沿原始相对渗透率曲线的变化点处具有交叉位置的对应的阶跃函数相对渗透率曲线的集合，以便对在水油建模系统中的多相流进行采样。例如，图5示出相对于原始的相对渗透率曲线(502和504)的所选择的采样的伪相相对渗透率曲线(506-524)。在所描绘的实施方案中，所示出的伪相曲线在执行随后的模拟中使用；由此每个被执行的模拟分别使用伪相曲线中的每一个。

重新参见图1，一旦伪相曲线产生，过程在步骤106处将伪相曲线作为合成信号导入至用于进行流动模拟的储层模拟应用中，诸如但不限于购自LandmarkGraphicsCorporation的储层模拟软件。另外地，过程接收模拟配置参数，诸如但不限于，网格属性(例如，网格单元尺寸和模拟单元的总数目)、储层模型类型(例如，油/水)、模拟的时间段、生产井和注水井的数目，连同速率和压力限制、初始压力-体积-温度(PVT)条件、和相接触深度。

一旦参数被配置，过程在步骤108处进行伪相模拟。在一个实施方案中，所述过程输出从相对于历史生产并置的伪相模型所得的油生产率曲线图。例如，图6示出来自流动模拟的原始油生产率结果，所述流动模拟使用来自图2的KRW_ORG和KRO_ORG作为对于相对渗透率的单独输入来进行理解。相对于从相异的伪相模拟运行所得的原始(非内插的)油生产率曲线图(604-616)，示出历史油生产率曲线602。如在图6中描绘的，在1000天的累积模拟时间之前，鉴于原始(历史)运行的油生产率相对于所得的伪相生产运行所得的油生产率相等，建模的储层保持在单相消耗中。

在一些实施方案中，过程在步骤110处在时间轴线上按需进行速率数据的内插，以便将伪相结果与生产历史作比较。内插是一种在离散的已知数据点的集合的范围内构造新数据点的方法，以使得在结果之间存在一致性(例如，结果曲线图可被调整成具有相同数目的数据点、相同的时间量程以及在相同时间点处的测量)。例如，与图6相对照，图7示出时间内插油生产率曲线图，这样使得所有的油生产率曲线图具有完全相同的时间离散化。相对于作为独立虚线示出的从相异的伪相模拟运行所得的时间内插油生产率曲线图(704-716)，描绘历史油生产率曲线(702)。类似于图6，在1000天的累积时间之前，鉴于原始(历史)运行的油生产率相对于所得的伪相生产运行所得的油生产率相等，建模的储层保持在单相消耗中。

为了访问用于每个伪相生产相对渗透率曲线的相对渗透率交叉的位置的关系，所述过程在步骤112处计算每个伪相生产油速率曲线相对于历史生产的相关性系数。例如，在一个实施方案中，所述过程可在步骤114处绘制如图8所示的伪相生产相关性以便确定最佳的相关性。在所描绘的实例中，具有在0.3(在表1中标记为PSEUDOMULT13)的水饱和度处的交叉的伪相相对渗透率曲线具有与实际相对渗透率曲线的最大相关性。

伪相生产I.D	相关性
		PSEUDOMULT12A	0.5774
PSEUDOMULT11C	0.4438
		PSEUDOMULT12	0.6631
PSEUDOMULT13	0.9306
		PSEUDOMULT13C	0.8461
PSEUDOMULT13D	0.8997

表1：相对于历史生产的伪相生产相关性。

在步骤116处，所述过程随后计算的伪相生产率曲线在所有模拟时间上相对于历史数据的相对误差，以便确定在给定时间实例的生产率之间的差异。在某些实施方案中，所述过程在步骤118处可任选地产生将伪相生产曲线(904-914)与历史生产(902)对比的图900(如在图9中示出的)，其在相对于自身的每个时间实例处具有“0”的相对误差，并且用计算的最小化函数(标记为最小函数916)来显示。最小函数916描述源于遵循构造的对象函数的构造的复合曲线的相对误差，所述构造的对象函数试图最小化用于每个实施的伪相曲线的所有模拟时间实例的相对误差。此外，最小函数916使得能够使用来自单独伪相生产率的最小误差率来确定历史数据的最佳近似。

另外地，在某些实施方案中，所述过程在步骤124处可计算在图9中的每个曲线下的区域(例如，使用梯形法则)，以便确定通过最小化油生产率中的误差来最好地近似历史生产的最佳伪相曲线。在一个实施方案中，所述过程将总误差确定为奇异值，以便识别相对于历史生产率具有最小误差的伪相生产曲线。例如，在一些实施方案中，所述过程在步骤126处可产生绘制在模拟时间上的相对误差并且作为累积值的一个或多个图。例如，图10示出作为针对每个伪相曲线随时间函数的误差曲线图的相对误差，而图11示出用于在每个伪相生产情景的模拟时间上的总计算的相对误差的柱状图。如在图10和11中示出的，在所描绘的实例中，随模拟时间变化的最小总误差为7.86平方单位(在运行PSEUDOMULT12中发生)，而第二最小的总误差为9.62平方单位(在运行PSEUDOMULT13中发生)。

在步骤124处，所述过程确定在最佳伪相曲线相对于在先前步骤(例如，在图10和11中示出的PSEUDOMULT12)中确定的历史生产率之间的差异是否在用户定义的误差阈值内。换言之，用户可定义多大的误差可存在于所确定的最佳伪相曲线相比于历史数据之间。例如，如果在最佳伪相曲线和历史生产率之间的误差超过用户定义的误差阈值，那么确定在伪相曲线相对于历史生产率之间不存在良好的相关性(即，特定的伪相运行不近似来自特定储层的任何生产实例)。在一个实施方案中，如果在最佳伪相曲线与历史生产率之间的误差超过用户定义的误差阈值，那么所述过程返回步骤104，并且创建新的伪相生产从相对渗透率曲线并且重复过程100。

参考图1B，在一个实施方案中，如果在最佳伪相曲线相对于历史生产率之间的误差在用户定义的误差阈值内，那么所述过程在步骤130处计算复合、平均和加权平均的曲线中的一个或多个，所述复合、平均和加权平均的曲线中的一个或多个通过伪相相对渗透率曲线的联合提供对生产率的描述。另外地，所述过程可在步骤132处产生绘制复合、平均和/或加权平均的曲线的图表。

在一个实施方案中，所述过程通过修改从基于相对误差优化曲线选择得出的基础曲线，以及替换来自伪生产率轮廓(其具有最小化的相对于历史生产率的误差)的烃生产率的更多合适实例的生产率来创建复合生产率曲线。在一个实施方案中，为了创建复合曲线，所述过程将通过使用沿最好地匹配曲线的点，并且使用沿具有更好匹配的其他曲线的点改变它来开始。例如，图12提供示出具有两个不同的伪相生产曲线的示例性复合曲线。如图12中描绘的，尽管在生产率中的峰值在复合曲线中存在，但是它仍表示与单独的伪相生产率曲线相比，总体上更好地与历史数据匹配。

平均伪相生产曲线表示在模拟时间上选择的一系列伪相生产率结果的数值平均。在某些实施方案中，所述过程可使用全局或局部方法创建加权平均生产率曲线；两种相应的方法通过在标准化之前将离散加权因子应用到固有伪相生产率结果来实施。全局方法表示随时间的推移整个生产率历史的最好近似，而局部方法表示在更离散的时间间隔处历史生产率的最好近似。例如，所有的平均计划(数值、全局加权和局部加权)在图13中示出。

在步骤134处，所述过程确定实际伪相生产运行、复合、平均和加权平均相对于生产历史的最好总体匹配。对于伪相生产运行的这些特定集合，如在图13中示出的，全局和局部加权平均曲线拥有比非加权曲线相对于历史数据更好的匹配。

一旦最好的伪多相运行已经被识别，那么在步骤136处，所述过程就选择对应于生产率和累积生产轮廓的伪相相对渗透率曲线，所述生产率和累积生产轮廓得到与用于近似相对渗透率的历史数据的可观的相关性的模拟结果。如上所述，在一个实施方案中，阶跃函数相对渗透率曲线以类似流动系统的形式来创建。由于采用相对渗透率曲线的类似本质，所述过程不能仅确定用于阶跃函数相对渗透率曲线的相对渗透率比，因为如先前所述，阶跃函数表示在另一个固定的流体相存在下的单相的流动；随后，在交叉点处，移动的流体变得固定，并且初始固定的流体变得移动；因此，当它包括‘0’值和‘∞’值时，所产生的相对渗透率比曲线将不存在。因此，在一个实施方案中，为了根据可用的生产率近似相对渗透率比，所述过程利用以下分流等式：

$ff=\frac{1}{1+\frac{{\mathrm{\μ}}_o{K}_{rw}}{{\mathrm{\μ}}_w{K}_{ro}}}$ [等式1]

其导出：

$\frac{K_{rw}}{K_{ro}}=\frac{{\mathrm{\μ}}_w}{{\mathrm{\μ}}_o}(\frac{1}{ff}-1)$ [等式2]

由此，“ff”是流体相相对于另一个相的流体相的分流动，所述另一个相存在于模型中，μ_o，w分别是油和水的黏度，并且K_ro，w是在第二流体相存在下的一个相的相对渗透率。下标“o”和“w”指分别指在定义的两相系统中的油和水。

因为等式2的右手侧是模拟的已知结果，所以它可被写为常量‘C’，这样使得：

$\frac{K_{rw}}{K_{ro}}=C$ [等式3]

有效渗透率定义为：

$K_{eff}^{o,w}=K_{abs}{K}_{ro,w}$ [等式4]

其中K_eff是有效渗透率，并且K_abs是绝对渗透率；K_ro,w保持其上文所述的定义。假设绝对渗透率被计算以用于在考虑中的网格块的排列。

将等式3和等式4组合，随后我们得出：

$K_{eff}^{o,w}=K_{abs}{\mathrm{CK}}_{rw,o}$ [等式5]

其中，一个流体相的有效渗透率是相对渗透率与另一个相应的流体相的函数-即，在等式5中注明‘o,w’和‘w,o’指数变化。因此，因为分流动和相对渗透率是标准化数值，并且有效渗透率具有多孔介质的绝对渗透率的上限，所以存在有效渗透率和绝对渗透率的集合，作为指示针对稳定状态伪相生产解决方案所定义的一系列可能的相对渗透率值的推论。

因此，相对渗透率不确定性曲线可被设计成在没有测量的相对渗透率曲线的情况下近似相对渗透率的地下描述，所述测量的相对渗透率曲线从在执行储层模拟的参数化中使用的特殊岩心分析得出。具有量化的不确定性的限定的相对渗透率曲线随后被创建为流体饱和度和相对渗透率的函数-如等式5。这可以通过在没有在原位多孔介质中测量的岩石-流体相互作用的真实描述的情况下考虑生产历史来提供岩石-流体相互作用在多孔介质中的指示。例如，图14A示出在笛卡尔坐标中绘制的相对渗透率不确定性曲线的实例。在描绘的实施方案中，阴影面积表示相对渗透率曲线中的不确定性的量化区域，所述相对渗透率曲线中的不确定性使用伪相生产分析从相对渗透率反演得出。类似地，图14B示出在半对数坐标中绘制的相对渗透率不确定性曲线的实例。又一次，阴影面积表示相对渗透率曲线中的不确定性的量化区域，所述相对渗透率曲线中的不确定性使用伪相生产分析从相对渗透率反演得出。

因此，本公开的实施方案提供一种用于执行多相流模拟的替代性方法，所述替代性方法使用一个或多个伪相单流相对渗透率曲线作为对近似多相流模拟的代理。如从上述过程可见，本公开的实施方案提供足以匹配历史生产数据的至少一个伪相生产速率结果。另外地，本公开的实施方案可得到在具体时间间隔处将生产率与历史速率数据匹配的复合速率曲线，并且也可包括得到将生产率与历史数据匹配的(数值的、全局加权的和均布加权的)平均速率曲线，所述平均速率曲线由于与平均数据相关联的数值平滑而不太易于包含速率峰值。此外，本公开的实施方案包括使用生产数据的粘度比不变量阶跃函数伪相模拟来执行相对渗透率反演的方法，以近似相对渗透率的系统描述并且在确定地表下生产系统相对渗透率中提供不确定性的定量评估。从这种新工作流得出的相对渗透率曲线随后可用作到将工作流设计为岩石-流体相互作用的描述的储层模拟中的输入，并且允许工作流进展到标准的历史匹配过程中，由此软件(诸如Landmark的储层模拟器或其他数字储层模拟器)可用来执行数字流动模拟。

参考图15，展示了示出用于实现公开的实施方案的特征和功能的系统1500的一个实施方案的框图。系统1500在其他部件中包括处理器1510、主存储器1502、次存储单元1504、输入/输出接口模块1506和通信接口模块1508。处理器1510可以是能够执行用于进行本公开的实施方案的特征和功能的指令的任何类型或任何数目的单核处理器或多核处理器。

输入/输出接口模块1506使得系统1500能够接收用户输入(例如，从键盘和鼠标)以及将信息输出至一个或多个装置(诸如但不限于打印机、外部数据存储装置和音频扬声器)。系统1500可任选地包括单独的显示模块1512，以便能够在集成的或外部的显示装置上显示信息。例如，显示模块1512可包括用于提供与一个或多个显示装置相关联的增强型图形、触摸屏和/或多点触摸功能的指令或软件(例如，图形卡或芯片)。例如，在一个实施方案中，显示模块1512为使得能够观看和操纵三维物体的QuadroFX类型图形卡。

主存储器1502为存储当前执行的指令/数据或被预取用于执行的指令/数据的易失性存储器。次级存储单元1504为用于存储持久性数据的非易失性存储器。次级存储单元1504可以是或包括任何类型的数据存储部件(诸如硬盘驱动器、闪存驱动器、或存储器卡)。在一个实施方案中，次存储单元1504存储计算机可执行代码/指令和用于使用户能够进行本公开的实施方案的特征和功能的其他相关的数据。

例如，根据本公开的实施方案，次级存储单元1504可永久性地存储算法1520的可执行代码/指令，以用于如以上所述近似多相流储层生产模拟。与算法1520相关联的指令随后在执行期间由处理器1510从次级存储单元1504加载到主存储器1502，以用于执行本公开的实施方案。此外，次级存储单元1504可存储其他的可执行代码/指令和数据1522，诸如但不限于用于与本公开的实施方案一起使用的储层模拟应用。

通信接口模块1508使系统1500能够与通信网络1530进行通信。例如，网络接口模块1508可包括网络接口卡和/或无线收发器，其用于使得系统1500能够通过通信网络1530和/或直接用其他装置发送和接收数据。

通信网络1530可以是包括一个或多个以下网络的组合的任何类型的网络：广域网络、局域网络、一个或多个专用网络、因特网、电话网络(诸如公共交换电话网(PSTN))、一个或多个手机网络、和无线数据网络。通信网络1530可包括多个网络节点(未描绘)，诸如路由器、网络接入点/网关、开关、DNS服务器、代理服务器、和用于有助于装置之间的数据/通信的路由的其他网络节点。

例如，在一个实施方案中，系统1500可与一个或多个服务器1530或数据库1532相互作用，以用于执行本发明的特征。例如，系统1500可根据本公开的实施方案询问针对测井信息的数据库1532。在一个实施方案中，数据库1532可利用购自LandmarkGraphicsCorporation的软件来有效地管理、访问和分析在单个数据库中的较广范围的油田项目数据。另外，在某些实施方案中，系统1500可充当用于一个或多个客户端装置的服务器系统或用于与一个或多个装置/计算系统(例如，集群、网格)进行对等通信或并行处理的同等系统。

尽管关于以上的实施方案的具体细节已被描述，但是以上的硬件和软件描述仅旨在作为示例性实施方案，并且并不旨在限制本公开的实施方案的结构或实施。例如，尽管系统1500的许多其他内部部件未示出，但是本领域的普通技术人员将理解此类部件和其互连为人们所熟知。

此外，如大纲所述，本公开的实施方案的某些方面可体现在使用一个或多个处理单元/部件执行的软件中。所述技术的程序方面可以被看作通常呈在机器可读介质类型上携带或嵌入其中的可执行代码和/或相关联数据形式的“产品”或“制品”。有形的非暂态“存储”类型介质(即，计算机程序产品)包括用于计算机的存储器或其他存储装置、处理器等中的任一种或全部，或其相关联的模块，诸如各种半导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器、光盘或磁盘等，其可在任何时候提供用于软件编程的存储装置。

另外地，附图中的流程图和方框图示出根据本发明的各种实施方案的系统、方法和计算机程序产品的可能实行方案的体系结构、功能性和操作。也应注意到，在一些替代实现方案中，方框图或示出的未代码中提到的功能、指令或代码可以不按附图中提到的顺序出现。例如，连续展示的两个方框实际上可以大致上同时执行，或者这些方框有时可以按相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能性。也应指出的是，方框图和/或流程图图解的每个方框以及方框图和/或流程图图解中的方框的组合可以由执行指定功能或动作的、基于专用硬件的系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实施。

因此，本公开的实施方案提供一种用于使用单伪相流来近似多相流储层生产模拟的系统、计算机程序产品、和方法。除以上描述的实施方案之外，特定组合的许多实例在本公开的范围内，其中一些在以下详述。

一个实例是用于近似多相流储层生产模拟的计算机实现的方法、系统或非暂态计算机可读介质，其实施包括以下的指令：产生伪相生产相关渗透率曲线的集合；接收生产率历史数据；接收有限的模拟配置参数(不包括从特殊岩心分析得出的测量的相对渗透率曲线)；使用所述伪相生产相对渗透率曲线的集合进行流动模拟；确定最好地匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果；以及使用生产率历史数据的信号处理分析来执行相对渗透率反演，以近似具有量化的不确定性的相对渗透率曲线。

在某些实施方案中，在确定与生产率历史数据最好匹配的最佳匹配伪相生产模拟结果中，计算机实现的方法、系统或非暂态计算机可读介质包括或实施执行以下中的至少一个的指令：计算每个伪相生产模拟结果相对于生产率历史数据的相关系数，以及计算每个伪相生产模拟结果在所有模拟时间上相对于生产率历史数据的相对误差，以便确定在每个伪相生产模拟结果的给定时间实例处的生产率之间的差异。此外，在某些实施方案中，计算机实现的方法、系统或非暂态计算机可读介质包括或实施指令，所述指令产生通过伪相相对渗透率曲线的联合提供对生产率的描述的复合、平均和加权平均的曲线中的至少一个。

上述具体的示例性实施方案并不意图限制权利要求书的范围。例如，示例性实施方案可通过包括、排除或组合在给定实例或在本公开中描述的一个或多个特征、步骤、指令或功能来修改。

除非上下文明确地指出，否则本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”意欲同样包括复数形式。将进一步理解，术语“包括(comprise)”和/或“包括(comprising)”在用于本说明书和/或权利要求书中时，规定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。以上权利要求书中的所有装置或步骤的相应结构、材料、操作以及同等物加上功能要素意图包括用于执行所述功能的任何结构、材料或操作以及具体要求保护的其他要求保护的要素。本发明的描述已经出于说明和描述的目的来提供，但是并非意图为详尽的或者使本发明限于所公开的形式。在不背离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。选择并且描述实施方案以便解释本发明原理和实际应用，并且使得其它本领域普通技术人员了解本发明的各种实施方案以及各种修改方案适合于所涵盖的具体用途。本发明意欲广泛地覆盖本公开的实施方案和任何此类修改。

Claims (20)

1.一种用于近似多相流储层生产模拟的计算机实现的方法，所述方法包括：

产生伪相生产相对渗透率曲线的集合；

接收生产率历史数据；

接收模拟配置参数；

使用所述伪相生产相对渗透率曲线的集合来进行流动模拟

确定最好地匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果；以及

使用生产率历史数据的信号处理分析来执行相对渗透率反演以近似具有量化的不确定性的相对渗透率曲线。

2.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中确定最好地匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果包括计算每个伪相生产模拟结果相对于所述生产率历史数据的相关系数。

3.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中确定最好地匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果包括计算每个伪相生产模拟结果在所有模拟时间上相对于所述生产率历史数据的相对误差，以便确定在给定的时间实例的生产率之间的差异。

4.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述伪相生产相对渗透率曲线的集合为在另一个固定流体相存在下表示单相流的阶跃函数相对渗透率曲线的集合。

5.如权利要求4所述的计算机实现的方法，其中所述阶跃函数相对渗透率曲线的集合在沿原始相对渗透率曲线的变化点处具有交叉位置。

6.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中接收模拟配置参数包括导入至少一个岩石物理学岩石模型。

7.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中确定最好地匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果包括产生通过伪相相对渗透率曲线的联合提供生产率描述的复合、平均和加权平均的曲线中的至少一个；以及确定复合、平均和加权平均的曲线中的所述至少一个是否提供所述最佳匹配伪相生产模拟结果。

8.如权利要求7所述的计算机实现的方法，其中所述加权平均曲线是应用离散加权因子的全局加权平均曲线，所述离散加权因子提供随时间的推移对整个生产率历史的最好近似的表示。

9.如权利要求7所述的计算机实现的方法，其中所述加权平均曲线是应用离散加权因子的局部加权平均曲线，所述离散加权因子提供在离散时间间隔处对历史生产率的最好近似的表示。

10.一种系统，其包括：

至少一个处理器；以及

至少一个存储器，其联接至所述至少一个处理器，并且存储用于近似多相流储层生产模拟的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令包括用于以下的指令：

产生伪相生产相对渗透率曲线的集合；

接收生产率历史数据；

接收模拟配置参数；

使用所述伪相生产相对渗透率曲线的集合来进行流动模拟；

确定最好地匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果；以及

使用粘度比不变量阶跃函数伪相相对渗透率曲线来执行相对渗透率反演以模拟生产率历史数据和近似描述地表下液压传导率的相对渗透率曲线。

11.如权利要求10所述的系统，其中用于确定最好地匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果的指令包括计算每个伪相生产模拟结果相对于所述生产率历史数据的相关系数。

12.如权利要求10所述的系统，其中用于确定最好匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果的指令包括计算每个伪相生产模拟结果在所有模拟时间上相对于所述生产率历史数据的相对误差，以便确定在给定的时间实例的生产率之间的差异。

13.如权利要求10所述的系统，其中所述伪相生产相对渗透率曲线的集合为在另一个固定流体相存在下表示单相流的阶跃函数相对渗透率曲线的集合，所述阶跃函数相对渗透率曲线的集合在沿原始相对渗透率曲线的变化点处具有交叉位置。

14.如权利要求10所述的系统，其中用于确定最好匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果的所述指令包括：产生通过伪相相对渗透率曲线的联合提供对生产率的描述的复合、平均和加权平均的曲线中的至少一个；以及确定复合、平均和加权平均的曲线中的所述至少一个是否提供所述最佳匹配伪相生产模拟结果。

15.如权利要求10所述的系统，其中确定最好地匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果包括产生通过伪相相对渗透率曲线的联合提供生产率描述的复合、平均和加权平均的曲线中的至少一个；以及确定复合、平均和加权平均的曲线中的所述至少一个是否提供所述最佳匹配伪相生产模拟结果。

16.如权利要求16所述的系统，其中所述加权平均曲线是应用离散加权因子的全局加权平均曲线，所述离散加权因子提供随时间的推移对整个生产率历史的最好近似的表示。

17.一种包括用于近似多相流储层生产模拟的计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质，所述计算机可执行指令当被执行时致使一个或多个机器进行包括以下的操作：

产生伪相生产相对渗透率曲线的集合；

接收生产率历史数据；

接收模拟配置参数；

使用所述伪相生产相对渗透率曲线的集合来进行流动模拟；

确定最好地匹配所述生产率历史数据的最佳匹配伪相生产模拟结果；以及

使用生产率历史数据的信号处理分析来执行相对渗透率反演以近似具有量化的不确定性的相对渗透率曲线。

18.如权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中所述计算机可执行指令当被执行时还致使一个或多个机器进行包括以下的操作：计算每个伪相生产模拟结果相对于所述生产率历史数据的相关系数。

19.如权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中所述计算机可执行指令当被执行时还致使一个或多个机器进行包括以下的操作：计算每个伪相生产模拟结果在所有模拟时间上相对于所述生产率历史数据的相对误差，以便确定在给定的时间实例处的生产率之间的差异。

20.如权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中所述计算机可执行指令当被执行时还致使一个或多个机器进行包括以下的操作：产生通过伪相相对渗透率曲线的联合提供对生产率的描述的复合、平均和加权平均的曲线中的至少一个；以及确定复合、平均和加权平均的曲线中的所述至少一个是否提供所述最佳匹配伪相生产模拟结果。