DE112013007215T5

DE112013007215T5 - Hybridansatz zur unterstützten Fördergeschichtenzuordnung in grossen Lagerstätten

Info

Publication number: DE112013007215T5
Application number: DE112013007215.7T
Authority: DE
Inventors: Ajay Pratap Singh; Sayed M. Mirzadeh; Marko Maucec; Gustavo Carvajal; Steven Patton Knabe
Original assignee: Landmark Graphics Corp
Current assignee: Landmark Graphics Corp
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2016-04-28
Also published as: RU2015152040A; GB2530444A; MX2015017429A; GB2530444B; AU2013393321B2; US20160131801A1; WO2015002660A1; GB201521370D0; SA515370245B1; US10627542B2; CA2914272A1; AU2013393321A1; CA2914272C; SG11201509731WA; CN105359003A; BR112015031904A2

Abstract

Ein Verfahren zur hybriden unterstützten Fördergeschichtenzuordnung, beinhaltend: a) Durchführen von Fördergeschichtenzuordnung durch Berechnen einer Nichtübereinstimmung für mehrere Realisationen eines Geomodells, das eine Lagerstätte darstellt; b) Auswählen eines Produktionsbohrlochs aus einer Gruppe von Produktionsbohrlöchern in der Lagerstätte; c) Erzeugen von einer oder mehreren Musterrealisationen für das Geomodell durch probeweises Entnehmen von einer oder mehreren physikalischen Gitterzelleneigenschaften an einer oder mehreren Stromlinientrajektorien von einer oder mehreren der mehreren Realisationen des Geomodells, die ein vorgegebenes Bewertungskriterium erfüllen, wobei die eine oder die mehreren Stromlinientrajektorien das ausgewählte Produktionsbohrloch mit wenigstens einem von einem Flutbohrloch, einem Aquifer und einer Gaskappe verbinden; d) Aktualisieren einer oder mehrerer der mehreren Realisationen für das ausgewählte Produktionsbohrloch mithilfe der einen oder der mehreren Musterrealisationen und eines Computersystems; und e) Wiederholen der Schritte a)–d) für jedes Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/843,108, eingereicht am 5. Juli 2013, wird hiermit beansprucht, und ihre Patentschriften werden durch Querverweis in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen. Diese Anmeldung und die US-Patentanmeldung Seriennr. PCT/US13/52550, die durch Querverweis in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen werden, sind gemeinschaftlich an die Landmark Graphics Corporation erteilt.
ERKLÄRUNG ZU DURCH BUNDESMITTEL GEFÖRDERTER FORSCHUNG
Nicht zutreffend.
GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Systeme und Verfahren für einen Hybridansatz zur unterstützten Fördergeschichtenzuordnung in großen Lagerstätten. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung einen Hybridansatz zur unterstützten Fördergeschichtenzuordnung in großen Lagerstätten auf Grundlage eines Lagerstättenmodells, das mithilfe von Konnektivität zwischen den einzelnen Produktionsbohrlöchern und den einzelnen entsprechenden Flutbohrlöchern, Aquiferen oder Gaskappen erstellt wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Im Fördergeschichtenzuordnungsprozess wird das Lagerstättenmodell durch Verändern der physikalischen Eigenschaften angepasst, die Gitterzellen zugewiesen sind, die das Lagerstättenmodell darstellen, wie etwa Porosität, Permeabilität, relative Permeabilität, Netto-Brutto (NB) und Skin-Faktoren, um tatsächliche Produktionsdaten (z. B. Öl, Wasser, Gasfließgeschwindigkeit und Bohrlochsohlendruck (BSD) manuell zuzuordnen. In der Praxis gibt es hauptsächlich zwei Techniken zum Verändern der physikalischen Eigenschaften der Gitterzellen: 1) Identifizieren von Multiplikatoren für die Fördergeschichtenzuordnung, die zu einer wesentlichen Abweichung vom Geomodell führen können, wobei jedoch die Konvergenz schnell wäre; oder 2) Erzeugen neuer Realisationen der physikalischen Eigenschaft mithilfe des Geomodells, die von stromlinienbasierten Empfindlichkeiten eingeschränkt werden. Die letztgenannte Technik ist rigoros, da sie eine Fördergeschichtenzuordnung erzeugt, die die Geomodellierungseinschränkungen berücksichtigt, doch kann zugleich die Konvergenz langsam sein.
Manuelle Fördergeschichtenzuordnung wird häufig für grobe Lagerstättenmodelle mit nur einigen hunderttausend Gitterzellen und wenigen Produktionsbohrlöchern verwendet. Für größere Lagerstättenmodelle mit Dutzenden von Produktionsbohrlöchern kann die manuelle Fördergeschichtenzuordnung jedoch äußerst zeitaufwändig sein. Da die manuelle Fördergeschichtenzuordnung auf Versuch und Irrtum beruht, führt sie häufig zu einer Zuordnung, die auf unrealistischen geologischen Merkmalen basiert. Um mit zunehmender Lagerstättenmodellgröße eine Zuordnung auf Grundlage solcher Merkmale zu verhindern, wurden verschiedene Techniken der unterstützten Fördergeschichtenzuordnung (assisted history matching, AHM) identifiziert. Viele AHM-Techniken beziehen jedoch während des Fördergeschichtenzuordnungsprozesses nicht das Zusammenwirken zwischen dem Geomodell und dem Lagerstättenmodell ein. Nach dem Erstellen des Geomodells beispielsweise werden Eigenschaften um die Produktionsbohrlöcher und die Flutbohrlöcher der Reihe nach modifiziert (z. B. mithilfe von Multiplikatoren zum Verändern der Lagerstätteneigenschaften um Faktoren). AHM-Techniken gewährleisten somit nicht, dass das Lagerstättenmodell alle realistischen Einschränkungen der Geomodellierung berücksichtigt, nämlich Variogramme und Bohrlochvermessungen (z. B. Permeabilität und Facies).
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird unten unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, und wobei:
1 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung darstellt.
2A–2E grafische Darstellungen sind, die einen Vergleich zwischen Lagerstättenmodellrealisationen und tatsächlichen Watercut-Profilen für ein Produktionsbohrloch (W1) im Verlauf von fünf Iterationen von Schritt 104 aus 1 darstellen.
3 eine dreidimensionale Ansicht ist, die Stromlinientrajektorien darstellt, die Produktionsbohrlöcher (W1–W5) mit einem Flutbohrloch (I1) verbinden, und die sich aus der Identifizierung von Schritt 110 aus 1 ergibt.
4 eine zweidimensionale Ansicht ist, die eine Draufsicht auf die Stromlinientrajektorien aus 3 darstellt.
5 eine dreidimensionale Ansicht ist, die erhöhte Stromlinientrajektorien (im Vergleich zu den Stromlinientrajektorien aus 3) darstellt, die die Produktionsbohrlöcher (W1–W5) nach dem Konvergieren der Fördergeschichtenzuordnung mit einem Flutbohrloch (I1) verbinden.
6A Histogramme sind, die einen Vergleich der Permeabilitätsverteilung vor und nach dem Konvergieren der Fördergeschichtenzuordnung für eine heterogene Schicht darstellen.
6B Ansichten sind, die einen Vergleich der räumlichen Permeabilitätsverteilung vor und nach dem Konvergieren der Fördergeschichtenzuordnung für dieselbe heterogene Schicht darstellen.
7 ein Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform eines Computersystems zum Implementieren der vorliegenden Offenbarungen darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Offenbarung überwindet somit einen oder mehreren Nachteile des Stands der Technik durch Bereitstellen von Systemen und Verfahren für einen Hybridansatz für unterstützte Fördergeschichtenzuordnung in großen Lagerstätten auf Grundlage eines Lagerstättenmodells, das mithilfe von Konnektivität zwischen den einzelnen Produktionsbohrlöchern und den einzelnen entsprechenden Flutbohrlöchern erstellt wird.
In einer Ausführungsform beinhaltet die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur hybriden unterstützten Fördergeschichtenzuordnung, das Folgendes umfasst: a) Durchführen von Fördergeschichtenzuordnung durch Berechnen einer Nichtübereinstimmung für mehrere Realisationen eines Geomodells, das eine Lagerstätte darstellt; b) Auswählen eines Produktionsbohrlochs aus einer Gruppe von Produktionsbohrlöchern in der Lagerstätte; c) Erzeugen von einer oder mehreren Musterrealisationen für das Geomodell durch probeweises Messen von einer oder mehreren physikalischen Gitterzelleneigenschaften an einer oder mehreren Stromlinientrajektorien von einer oder mehreren der mehreren Realisationen des Geomodells, die ein vorgegebenes Bewertungskriterium erfüllen, wobei die eine oder die mehreren Stromlinientrajektorien das ausgewählte Produktionsbohrloch mit wenigstens einem von einem Flutbohrloch, einem Aquifer und einer Gaskappe verbinden; d) Aktualisieren einer oder mehrerer der mehreren Realisationen für das ausgewählte Produktionsbohrloch mithilfe der einen oder der mehreren Musterrealisationen und eines Computersystems; und e) Wiederholen der Schritte a)–d) für jedes Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die vorliegende Offenbarung eine nicht-flüchtige Programmträgervorrichtung, die auf greifbare Weise von einem Computer ausführbare Anweisungen zur hybriden unterstützten Fördergeschichtenzuordnung enthält, wobei die Anweisungen dazu ausführbar sind, Folgendes zu implementieren: a) Durchführen von Fördergeschichtenzuordnung durch Berechnen einer Nichtübereinstimmung für mehrere Realisationen eines Geomodells, das eine Lagerstätte darstellt; b) Auswählen eines Produktionsbohrlochs aus einer Gruppe von Produktionsbohrlöchern in der Lagerstätte; c) Erzeugen von einer oder mehreren Musterrealisationen für das Geomodell durch probeweises Messen von einer oder mehreren physikalischen Gitterzelleneigenschaften an einer oder mehreren Stromlinientrajektorien von einer oder mehreren der mehreren Realisationen des Geomodells, die ein vorgegebenes Bewertungskriterium erfüllen, wobei die eine oder die mehreren Stromlinientrajektorien das ausgewählte Produktionsbohrloch mit wenigstens einem von einem Flutbohrloch, einem Aquifer und einer Gaskappe verbinden; d) Aktualisieren einer oder mehrerer der mehreren Realisationen für das ausgewählte Produktionsbohrloch mithilfe der einen oder der mehreren Musterrealisationen und eines Computersystems; und e) Wiederholen der Schritte a)–d) für jedes Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die vorliegende Offenbarung eine nicht-flüchtige Programmträgervorrichtung, die auf greifbare Weise von einem Computer ausführbare Anweisungen zur hybriden unterstützten Fördergeschichtenzuordnung enthält, wobei die Anweisungen dazu ausfühbar sind, Folgendes zu implementieren: a) Durchführen von Fördergeschichtenzuordnung durch Berechnen einer Nichtübereinstimmung für mehrere Realisationen eines Geomodells, das eine Lagerstätte darstellt; b) Auswählen eines Produktionsbohrlochs aus einer Gruppe von Produktionsbohrlöchern in der Lagerstätte; c) Erzeugen von einer oder mehreren Musterrealisationen für das Geomodell durch probeweises Messen von einer oder mehreren physikalischen Gitterzelleneigenschaften an einer oder mehreren Stromlinientrajektorien von einer oder mehreren der mehreren Realisationen des Geomodells, die ein vorgegebenes Bewertungskriterium erfüllen, wobei die eine oder die mehreren Stromlinientrajektorien das ausgewählte Produktionsbohrloch mit einem Flutbohrloch verbinden; d) Aktualisieren von einer oder mehreren der mehreren Realisationen für das ausgewählte Produktionsbohrloch mithilfe der einen oder mehreren Musterrealisationen; e) Wiederholen der Schritte a)–d) für jede Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern; und f) Wiederholen von wenigstens einem der Schritte a) und b)–e), bis jedes Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern ein Fördergeschichtenzuordnungsziel erfüllt hat.
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird spezifisch beschrieben, doch soll die Beschreibung als solche den Umfang der Offenbarung nicht einschränken. Der Gegenstand kann daher auch auf andere Weise verkörpert sein und andere Schritte oder Kombinationen von Schritten ähnlich den hier beschriebenen in Verbindung mit anderen derzeitigen oder künftigen Techniken beinhalten. Obwohl ferner der Begriff „Schritt” vorliegend zum Beschreiben verschiedener Elemente von verwendeten Verfahren benutzt werden kann, ist der Begriff nicht dahingehend zu verstehen, dass eine bestimmte Reihenfolge der hier offenbarten verschiedenen Schritte impliziert wird, solange keine ausdrückliche Einschränkung auf eine bestimmte Reihenfolge in der Beschreibung vorgegeben wird. Obwohl die vorliegende Offenbarung in der Öl- und Gasindustrie angewandt werden kann, ist sie nicht darauf beschränkt und kann auch in anderen Industrien angewandt werden, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen.
Verfahrensbeschreibung
Bezug nehmend auf 1 stellt diese ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens 100 zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung dar. Das Verfahren 100 stellt einen Hybridansatz zur unterstützten Fördergeschichtenzuordnung dar.
In Schritt 102 werden mithilfe von im Stand der Technik zum Erzeugen eines Geomodells bekannten Techniken mehrere (N) Realisationen für ein Geomodell erzeugt. Eine Realisation stellt ein Modell der physikalischen Eigenschaft einer Lagerstätte dar, und eine tatsächliche Bohrlochvermessung stellt die gemessenen physikalischen Eigenschaft der Lagerstätte dar.
In Schritt 104 wird eine Fördergeschichtenzuordnung durchgeführt, indem eine Nichtübereinstimmung für die mehreren (N) Realisationen berechnet wird. Die Nichtübereinstimmung wird berechnet, indem tatsächliche Produktionsdaten und simulierte Produktionsdaten mithilfe von Lagerstättensimulationsmodellen verglichen werden, die auf den mehreren (N) Realisationen basieren. In 2A–2E stellen grafische Ansichten 200A–200E ein Beispiel zum Visualisieren einer Nichtübereinstimmung durch einen Vergleich zwischen Watercut-Profilen für zehn Lagerstättenmodellrealisationen und tatsächlichen Watercut-Profilen für ein Produktionsbohrloch (W1) im Verlauf von fünf Iterationen von Schritt 104 dar. Die Linie 202 stellt die tatsächlichen Watercut-Profile dar, und die Linie 204 stellt die Lagerstättenmodellrealisation dar, die die Grundlage für die beste Fördergeschichtenübereinstimmung bildet. Die übrigen Linien stellen die Watercut-Profile für die zehn Lagerstättenmodellrealisationen dar. In 2E stellt die grafische Ansicht 200E dar, dass die Watercut-Profile für die zehn Lagerstättenmodellrealisationen nach der fünften Interation von Schritt 104 sehr nah an den tatsächlichen Watercut-Profilen sind. Abhängig von der Quelle der Lagerstättenenergie (aktiver Aquifer oder große Gaskappe) und der Art des Flutbohrlochs (Wasser oder Gas) sind die tatsächlichen Produktionsdaten zur Fördergeschichtenzuordnung entweder Watercut-Profile oder Gas-/Ölverhältnisprofile aus der Öl-, Wasser und Gasproduktion. In beiden Fällen werden zwei Arten von Verbindungen für die Fördergeschichtenzuordnung benötigt, nämlich Konnektivität zwischen dem Produktionsbohrloch und i) dem Flutbohrloch/den Flutbohrlöchern oder ii) einem Aquifer oder einer Gaskappe.
In Schritt 106 bestimmt das Verfahren 100, ob die Fördergeschichtenzuordnung, die in Schritt 104 durchgeführt wurde, für alle Produktionsbohrlöcher auf Grundlage eines vorgegebenen Fördergeschichtenzuordnungsziels konvergiert wurde. Wenn die Fördergeschichtenzuordnung konvergiert wurde, endet das Verfahren 100. Wenn die Fördergeschichtenzuordnung nicht konvergiert wurde, fährt das Verfahren 100 mit Schritt 108 fort. In 2A beispielsweise wurde die Fördergeschichtenzuordnung nicht konvergiert, da das Fördergeschichtenzuordnungsziel eine kleinere Variation zwischen den Watercut-Profilen für die zehn Lagerstättenmodellrealisationen und den tatsächlichen Watercut-Profilen für das Produktionsbohrloch verlangt.
In Schritt 108 wird ein Produktionsbohrloch automatisch aus der Gruppe aller Produktionsbohrlöcher ausgewählt, oder es wird manuell mithilfe der Client-Schnittstelle und/oder der Videoschnittstelle ausgewählt, die unter Bezugnahme auf 7 weiter beschrieben wird.
In Schritt 110 werden Stromlinientrajektorien, die das Produktionsbohrloch mit wenigstens einem von dem oder den Flutbohrlöchern, dem Aquifer oder der Gaskappe verbinden, mithilfe von Stromlinienberechnungen und im Stand der Technik bekannten Techniken berechnet. In 3 stellt eine dreidimensionale Ansicht 300 ein Beispiel von Stromlinientrajektorien dar, die Produktionsbohrlöcher (W1–W5) nach fünf Iterationen der Schritte 108–120 mit einem Flutbohrloch (I1) verbinden. In 4 stellt eine zweidimensionale Ansicht 400 eine Draufsicht auf die Stromlinientrajektorien aus 3 dar. Wenn der Watercut in Anpassung an die tatsächlichen Produktionsdaten erhöht wird, erhöhen sich auch die Stromlinientrajektorien und zeigen mehr Wege der Wasserausbreitung an. In 5 beispielsweise stellt eine dreidimensionale Ansicht 500 ein Beispiel erhöhter Stromlinientrajektorien (im Vergleich zu den Stromlinientrajektorien aus 3) dar, die die Produktionsbohrlöcher (W1–W5) nach fünf Iterationen der Schritte 104–120 (d. h. nach dem Konvergieren der Fördergeschichtenzuordnung) mit einem Flutbohrloch (I1) verbinden. 5 zeigt, dass die Stromlinientrajektorien wichtige Informationen für den Fluidfluss enthalten, die zum Verbessern der Effizienz der Fördergeschichtenzuordnung verwendet werden können. Mit anderen Worten, die Konvergenzrate der Fördergeschichtenzuordnung nimmt aufgrund der Herstellung korrekter Verbindungen zwischen den einzelnen Produktionsbohrlöchern und den einzelnen entsprechenden Flutbohrlöchern zu. Da Stromlinientrajektorien die Konnektivität zwischen Produktionsbohrlöchern und entsprechenden Flutbohrlöchern erfassen, ergibt jede Modifikation der physikalischen Eigenschaft an der Stromlinientrajektorie eine signifikante Wirkung auf die Fördergeschichtenzuordnung für Watercut und Gas-/Ölverhältnis.
In Schritt 112 wird bzw. werden die Realisierung(en), die in Schritt 102 für das ausgewählte Produktionsbohrloch erzeugt wurden, auf Grundlage der Nichtübereinstimmung, die für jede Realisierung in Schritt 104 berechnet wurde, in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge bewertet.
In Schritt 114 werden eine oder mehreren Realisationen der in Schritt 112 bewerteten Realisation(en) identifiziert, die ein vorgegebenes Bewertungskriterium erfüllen, das einen Bereich bewerteter Realisation(en) mit der besten Fördergeschichtenübereinstimmung für das ausgewählte Produktionsbohrloch darstellt. Auf diese Weise kann eine Probendatenbank N(t) identifiziert oder aktualisiert werden, indem ein Bereich der bewerteten Realisation(en) mit der besten Fördergeschichtenübereinstimmung für das ausgewählte Produktionsbohrloch zu einer existierenden Probendatenbank hinzugefügt wird, wobei N(t) die identifizierte(n) Realisation(en) darstellt und kleiner als oder gleich wie die mehreren (N) Realisationen ist, die in Schritt 102 erzeugt wurden.
In Schritt 116 werden mehrere (N) Musterrealisationen für das Geomodell erzeugt, indem Probemessungen von physikalischen Gitterzelleneigenschaften an den Stromlinientrajektorien durchgeführt werden, die in Schritt 110 für die in Schritt 114 identifizierten Realisationen (N(t)) identifiziert wurden.
In Schritt 118 werden eine oder mehrere der mehreren (N) Realisationen für das ausgewählte Produktionsbohrloch mithilfe der einen oder mehreren Musterrealisationen aus Schritt 116 gemäß der folgenden Gleichung aktualisiert: m s,p / i|k+1 = (1 – δ)m s,p / i|k + δm s,p / sam,i|k für i = 1, 2...N und k = 1, 2....K (1) wobei (m) die Lagerstätteneigenschaft ist, (s) die Stromlinientrajektorien für ein jeweiliges Paar aus Produktionsbohrloch/Flutbohrloch sind, (i) der Modellindex ist, (k) die Iterationszahl ist, (p) das ausgewählte Produktionsbohrloch ist, (sam) die Eigenschaft ist, die aus der bekannten Verteilungsfunktion/dem Probendatensatzsampling bezüglich der in Schritt 112 bewerteten Realisation(en) entnommen wurde, und (0 < δ < 1), ausgewählt vom Benutzer, die Gewichtung der probeweise gemessenen physikalischen Gitterzelleneigenschaft an den in Schritt 110 identifizierten Stromlinientrajektorien ist. Somit ist ( m s,p / i|k ) der Wert der Eigenschaft (m) des (i-ten) Modells an den Stromlinientrajektorien für das Produktionsbohrloch (p) bei der (k-ten) Iteration, und ( m s,p / sami|k ) stellt die probeweise gemessene Eigenschaft dar, die aus den mehreren (N) Musterrealisationen in Schritt 116 erzeugt wurde. In diesem Schritt dienen die Stromlinientrajektorien als ein Leitfaden zum Erfassen der Fluidfließmuster, und nur die physikalischen Eigenschaften von Gitterzellen werden an den Stromlinientrajektorien probeweise gemessen.
In Schritt 120 bestimmt das Verfahren 100, ob ein weiteres Produktionsbohrloch aus der Gruppe aller Produktionsbohrlöcher ausgewählt werden soll. Wenn ein weiteres Produktionsbohrloch ausgewählt werden soll, kehrt das Verfahren 100 zu Schritt 108 zurück. Wenn kein weiteres Produktionsbohrloch ausgewählt werden soll, kehrt das Verfahren 100 zu Schritt 104 zurück.
Das Verfahren 100 beruht damit nicht ausschließlich auf Statistik, ist jedoch geologisch eingeschränkt. Die Histogramme aus 6A beispielsweise stellen einen Vergleich der Permeabilitätsverteilung vor und nach dem Konvergieren der Fördergeschichtenzuordnung für eine heterogene Schicht dar. Und die Ansichten in 6B stellen einen Vergleich der räumlichen Permeabilitätsverteilung vor und nach dem Konvergieren der Fördergeschichtenzuordnung für dieselbe heterogene Schicht dar. Das Verfahren 100 hat somit die Permeabilität im eingekreisten Bereich 404 verbessert, wo die Produktionsbohrlöcher W1–W5 existieren. Außerdem ist die Statik der Permeabilitätsverteilung vor und nach der Fördergeschichtenzuordnung nahezu gleich geblieben, wie durch die Histogramme aus 6A dargestellt.
Das Verfahren 100 verbessert somit eine anfängliche Lagerstättenmodellrealisation, ohne ein unrealstisches Merkmal wie etwa sehr große Permeabilitätswerte zu erzeugen. Das Verfahren 100 kann dazu verwendet werden, ein einzelnes Modell mit Fördergeschichtenzuordnung oder eine Zusammenstellung von Modellen mit Fördergeschichtenzuordnung zu erzeugen. Außerdem kann das Verfahren 100 auf Fördergeschichtenzuordnungstechniken mit mehreren Ebenen angewandt werden und kann zum Verbessern der manuellen Fördergeschichtenzuordnung verwendet werden.
Das Verfahren 100 erzeugt eine automatische Aktualisierung des Lagerstättenmodellmodells, und die Fördergeschichtenzuordnungskonvergenz ist bei größeren Lagerstättenmodellen mit Dutzenden Produktionsbohrlöchern schneller als übliche AHM, indem direkte Verbindungen zwischen dem Lagerstättenflusssimulator und den identifizierten Stromlinientrajektorien hergestellt werden. Darüber hinaus berücksichtigt das Verfahren 100 die Bohrlochvermessungen, Kernvermessungen und Variogramme, um eine Fördergeschichtenzuordnung mit physikalischen Eigenschaften nahe an der Realität zu erzeugen. Übliche AHM verlangt zur Fördergeschichtenzuordnung eine Vorgehensweise mit Versuch und Irrtum, um unrealistisch große Stromlinienempfindlichkeit zu beschneiden. Umgekehrt benötigt das Verfahren 100 keine Empfindlichkeitsberechnungen und daher kein mühseliges Wiederholen von Versuch und Irrtum, um unrealistisch große Stromlinienempfindlichkeit zu beschneiden.
Systembeschreibung
Die vorliegende Offenbarung kann durch ein von einem Computer ausführbares Programm mit Anweisungen wie etwa Programmmodule implementiert werden, die allgemein als Softwareanwendungen oder Anwendungsprogramme bezeichnet werden, die von einem Computer ausgeführt werden. Die Software kann beispielsweise Routinen, Programme, Objekte, Komponenten und Datenstrukturen beinhalten, die bestimmte Aufgaben durchführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Die Software bildet eine Schnittstelle, damit ein Computer entsprechend einer Eingabequelle reagieren kann. DecisionSpace Desktop^®, eine kommerzielle Softwareanwendung, die von der Landmark Graphics Corporation vertrieben wird, kann als eine Schnittstellenanwendung zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Die Software kann auch mit anderen Codesegmenten zusammenwirken, um verschiedene Aufgaben in Reaktion auf Daten einzuleiten, die in Verbindung mit der Quelle der empfangenen Daten empfangen werden. Die Software kann auf beliebigen Speichern wie etwa CD-ROM, Magnetdisk, Bubble-Speicher und Halbleiterspeicher (z. B. verschiedenen Arten von RAM oder ROM) gespeichert und/oder enthalten sein. Darüber hinaus können die Software und ihre Ergebnisse über verschiedene Trägermedien wie etwa Glasfaser, Metalldraht und/oder beliebige verschiedener Netze wie etwa das Internet übertragen werden.
Darüber hinaus werden einschlägige Fachleute erkennen, dass die Offenbarung mit verschiedenen Computersystemkonfigurationen ausgeübt werden kann, darunter handgetragenen Geräten, Multiprozessorsystemen, mikroprozessorbasierter oder programmierbarer Unterhaltungselektronik, Minicomputern, Mainframe-Computern und dergleichen. Es ist eine beliebige Anzahl von Computersystemen und Computernetzwerken zur Verwendung mit der vorliegenden Offenbarung akzeptabel. Die Offenbarung kann in verteilten Rechenumgebungen ausgeübt werden, in der Aufgaben durch Fernverarbeitungsvorrichtungen durchgeführt werden, die über ein Datenübertragungsnetz miteinander verbunden sind. In einer verteilten Rechenumgebung können Programmmodule sowohl auf lokalen als auch entfernten Computerspeichermedien angeordnet sein, einschließlich Speicherungsvorrichtungen. Die vorliegende Offenbarung kann daher in Verbindung mit verschiedener Hardware, Software oder einer Kombination davon in einem Computersystem oder anderen Verarbeitungssystem implementiert werden.
Bezug nehmend auf 7 stellt ein Blockdiagramm eine Ausführungsform eines Systems zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung auf einem Computer dar. Das System beinhaltet eine Recheneinheit, die bisweilen als ein Rechensystem bezeichnet wird und einen Speicher, Anwendungsprogramme, eine Client-Schnittstelle, eine Video-Schnittstelle und eine Verarbeitungseinheit enthält. Die Recheneinheit ist nur ein Beispiel einer geeigneten Rechenumgebung und soll keine Einschränkung hinsichtlich des Umfangs der Verwendung oder Funktionalität der Offenbarung nahelegen.
Der Speicher speichert vor allem die Anwendungsprogramme, die auch als Programmmodule beschrieben werden können, die von einem Computer ausführbare Anweisungen enthalten, welche von der Recheneinheit zum Implementieren der hier beschriebenen und in 1–6 dargestellten vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden. Der Speicher beinhaltet also ein hybrides unterstütztes Fördergeschichtenzuordnungsmodul, das die Schritte 104–120 ermöglicht, die unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden. Das hybride unterstützte Fördergeschichtenzuordnungsmodul kann Funktionen von den übrigen Anwendungsprogrammen integrieren, die in 7 dargestellt sind. Insbesondere kann DecisionSpace Desktop^® als eine Schnittstellenanwendung zum Durchführen von Schritt 102 aus 1 verwendet werden. Außerdem können jeweils Nexus^® und Streamcalc^TM, die kommerzielle Softwareanwendungen sind, die von der Landmark Graphics Corporation vertrieben werden, als Schnittstellenanwendung zum Durchführen der Lagerstättensimulation im Zusammenhang mit Schritt 104 bzw. der in Schritt 110 aus 1 verwendeten Stromlinienberechnungen verwendet werden. Obwohl DecisionSpace Desktop^®, Nexus^® und Streamcalc^TM als Schnittstellenanwendungen verwendet werden können, können stattdessen auch andere Schnittstellenanwendungen verwendet werden, oder das Lagerstättenfördergeschichtenzuordnungsmodul kann als unabhängige Anwendung verwendet werden.
Obwohl die Recheneinheit mit einem verallgemeinerten Speicher gezeigt ist, beinhaltet die Recheneinheit in der Regel verschiedene computerlesbare Medien. Als ein Beispiel und nicht einschränkend können computerlesbare Medien Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien umfassen. Der Rechensystemspeicher kann Computerspeichermedien in der Form von flüchtigem und/oder nicht flüchtigem Speicher wie etwa Lesespeicher (ROM) und Schreib-/Lesespeicher (RAM) beinhalten. Ein Basis-Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS), das die grundlegenden Dienstprogramme zum Übertragen von Informationen zwischen Elementen in der Recheneinheit, etwa während des Hochfahrens, enthält, ist in der Regel im ROM gespeichert. Der RAM enthält in der Regel Daten und/oder Programmmodule, die für die Verarbeitungseinheit sofort zugänglich sind und/oder gegenwärtig von ihr verarbeitet werden. Als ein Beispiel und nicht einschränkend beinhaltet die Recheneinheit ein Betriebssystem, Anwendungsprogramme, andere Programmmodule und Programmdaten.
Die Komponenten, die im Speicher gezeigt sind, können auch auf anderen wechselbaren/nicht wechselbaren, flüchtigen/nicht flüchtigen Computerspeichermedien enthalten sein oder können in der Recheneinheit durch eine Anwendungsprogrammschnittstelle („API”) oder Cloud-Computing implementiert sein, die bzw. das auf einer separaten Recheneinheit vorliegen kann, die über ein Computersystem oder Netz verbunden ist. Nur als Beispiel kann ein Festplattenlaufwerk nicht wechselbare, nicht flüchtige magnetische Medien auslesen, ein Magnetdisklaufwerk kann wechselbare, nicht flüchtige Magnetdisks auslesen und beschreiben, und ein Laufwerk für optische Disks kann eine wechselbare, nicht flüchtige optische Disk wie etwa eine CD ROM oder andere optische Medien auslesen oder beschreiben. Weitere wechselbare/nicht wechselbare, flüchtige/nicht flüchtige Computerspeichermedien, die in der beispielhaften Betriebsumgebung verwendet werden können, sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Magnetbandkassetten, Flash-Speicherkarten, Digital Versatile Disks, digitales Videoband, Festkörper-RAM, Festkörper-ROM und dergleichen. Die oben erörterten Laufwerke und ihre zugehörigen Computerspeichermedien stellen Speicherung von computerlesbaren Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodulen und anderen Daten für die Recheneinheit bereit.
Ein Client kann Befehle und Informationen in die Recheneinheit über die Client-Schnittstelle eingeben, bei der es sich um Eingabevorrichtungen wie etwa eine Tastatur und Zeigevorrichtung handelt, die allgemein als Maus, Trackball oder Touchpad bezeichnet wird. Eingabevorrichtungen können ein Mikrofon, einen Joystick, eine Satellitenschüssel, einen Scanner oder dergleichen beinhalten. Diese und andere Eingabevorrichtungen sind mit der Verarbeitungseinheit häufig über die Client-Schnittstelle verbunden, die an einen Systembus gekoppelt ist, aber durch andere Schnittstellen- und Busstrukturen wie etwa einen Parallelport einen Universal Serial Bus (USB) verbunden sein kann.
Ein Monitor oder eine andere Art von Anzeigevorrichtung kann mit dem Systembus über eine Schnittstelle wie etwa eine Video-Schnittstelle verbunden sein. Eine grafische Benutzerschnittstelle („GUI”) kann auch mit der Video-Schnittstelle verwendet werden, um Anweisungen von der Client-Schnittstelle zu empfangen und Anweisungen an die Verarbeitungseinheit zu übertragen. Zusätzlich zu dem Monitor können Computer auch andere Peripherieausgabevorrichtungen wie etwa Lautsprecher und einen Drucker beinhalten, die über eine Peripherieausgabeschnittstelle verbunden sein können.
Obwohl viele weitere interne Komponenten der Recheneinheit nicht gezeigt sind, werden einschlägige Durchschnittsfachleute verstehen, dass diese Komponenten und ihre Zusammenschaltung bekannt sind.
Obwohl die vorliegende Offenbarung in Verbindung mit derzeit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, werden einschlägige Fachleute verstehen, dass die Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sein soll. Daher ist vorgesehen, dass verschiedene alternative Ausführungsformen und Modifikationen an den offenbarten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen, der durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.

Claims

Verfahren für hybride unterstützte Fördergeschichtenzuordnung, das Folgendes umfasst: a) Durchfahren von Fördergeschichtenzuordnung durch Berechnen einer Nichtübereinstimmung für mehrere Realisationen eines Geomodells, das eine Lagerstätte darstellt; b) Auswählen eines Produktionsbohrlochs aus einer Gruppe von Produktionsbohrlöchern in der Lagerstätte; c) Erzeugen von einer oder mehreren Musterrealisationen für das Geomodell durch probeweises Messen von einer oder mehreren physikalischen Gitterzelleneigenschaften an einer oder mehreren Stromlinientrajektorien von einer oder mehreren der mehreren Realisationen des Geomodells, die ein vorgegebenes Bewertungskriterium erfüllen, wobei die eine oder die mehreren Stromlinientrajektorien das ausgewählte Produktionsbohrloch mit wenigstens einem von einem Flutbohrloch, einem Aquifer und einer Gaskappe verbinden; d) Aktualisieren einer oder mehrerer der mehreren Realisationen für das ausgewählte Produktionsbohrloch mithilfe der einen oder der mehreren Musterrealisationen und eines Computersystems; und e) Wiederholen der Schritte a)–d) für jedes Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Wiederholen von wenigstens einem der Schritte a) und b)–e), bis jedes Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern ein Fördergeschichtenzuordnungsziel erfüllt hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Nichtübereinstimmung berechnet wird, indem tatsächliche Produktionsdaten für die Lagerstätte und mithilfe von Lagerstättensimulationsmodellen, die auf den mehreren Realisationen basieren, simulierte Produktionsdaten verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die tatsächlichen Produktionsdaten tatsächliche Watercut-Profile oder tatsächliche Gas-/Ölverhältnisprofile darstellen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das vorgegebene Bewertungskriterium einen Bereich der mehreren Realisationen mit einer besten Fördergeschichtenübereinstimmung für das ausgewählte Produktionsbohrloch darstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die physikalischen Gitterzelleneigenschaften Porosität, Permeabilität, relative Permeabilität oder Netto-Brutto darstellen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die einen oder mehreren der mehreren Realisationen für das Produktionsbohrloch aktualisiert werden gemäß: m s,p / i|k+1 = (1 – δ)m s,p / i|k + δm s,p / sam,i|k für i = 1, 2...N und k = 1, 2...K wobei (m) die physikalische Eigenschaft der Lagerstätte ist; (s) die eine oder mehreren Stromlinientrajektorien ist; (i) ein Modellindex ist; (k) eine Iterationszahl ist; (p) das ausgewählte Produktionsbohrloch ist; (sam) die physikalische Eigenschaft der probeweise gemessenen Lagerstätte darstellt; und (δ) zwischen 0 und 1 ausgewählt wird.
Nicht-flüchtige Programmträgervorrichtung, die auf greifbare Weise von einem Computer ausführbare Anweisungen für hybride unterstützte Fördergeschichtenzuordnung enthält, wobei die Anweisungen dazu ausführbar sind, Folgendes zu implementieren: a) Durchführen von Fördergeschichtenzuordnung durch Berechnen einer Nichtübereinstimmung für mehrere Realisationen eines Geomodells, das eine Lagerstätte darstellt; b) Auswählen eines Produktionsbohrlochs aus einer Gruppe von Produktionsbohrlöchern in der Lagerstätte; c) Erzeugen von einer oder mehreren Musterrealisationen für das Geomodell durch probeweises Messen von einer oder mehreren physikalischen Gitterzelleneigenschaften an einer oder mehreren Stromlinientrajektorien von einer oder mehreren der mehreren Realisationen des Geomodells, die ein vorgegebenes Bewertungskriterium erfüllen, wobei die eine oder die mehreren Stromlinientrajektorien das ausgewählte Produktionsbohrloch mit wenigstens einem von einem Flutbohrloch, einem Aquifer und einer Gaskappe verbinden; d) Aktualisieren einer oder mehrerer der mehreren Realisationen für das ausgewählte Produktionsbohrloch mithilfe der einen oder der mehreren Musterrealisationen; und e) Wiederholen der Schritte a)–d) für jedes Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend Wiederholen von wenigstens einem der Schritte a) und b)–e), bis jedes Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern ein Fördergeschichtenzuordnungsziel erfüllt hat.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Nichtübereinstimmung berechnet wird, indem tatsächliche Produktionsdaten für die Lagerstätte und mithilfe von Lagerstättensimulationsmodellen, die auf den mehreren Realisationen basieren, simulierte Produktionsdaten verglichen werden.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die tatsächlichen Produktionsdaten tatsächliche Watercut-Profile oder tatsächliche Gas-/Ölverhältnisprofile darstellen.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 8, wobei das vorgegebene Bewertungskriterium einen Bereich der mehreren Realisationen mit einer besten Fördergeschichtenübereinstimmung für das ausgewählte Produktionsbohrloch darstellt.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die physikalischen Gitterzelleneigenschaften Porosität, Permeabilität, relative Permeabilität oder Netto-Brutto darstellen.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die einen oder mehreren der mehreren Realisationen für das Produktionsbohrloch aktualisiert werden gemäß: m s,p / i|k+1 = (1 – δ)m s,p / i|k + δm s,p / sam,i|k für i = 1, 2...N und k = 1, 2...K wobei (m) die physikalische Eigenschaft der Lagerstätte ist; (s) die einen oder mehreren Stromlinientrajektorien ist; (i) ein Modellindex ist; (k) eine Iterationszahl ist; (p) das ausgewählte Produktionsbohrloch ist; (sam) die physikalische Eigenschaft der probeweise gemessenen Lagerstätte darstellt; und (δ) zwischen 0 und 1 ausgewählt wird.
Nicht-flüchtige Programmträgervorrichtung, die auf greifbare Weise von einem Computer ausführbare Anweisungen für hybride unterstützte Fördergeschichtenzuordnung enthält, wobei die Anweisungen dazu ausführbar sind, Folgendes zu implementieren: a) Durchführen von Fördergeschichtenzuordnung durch Berechnen einer Nichtübereinstimmung für mehrere Realisationen eines Geomodells, das eine Lagerstätte darstellt; b) Auswählen eines Produktionsbohrlochs aus einer Gruppe von Produktionsbohrlöchern in der Lagerstätte; c) Erzeugen von einer oder mehreren Musterrealisationen für das Geomodell durch probeweises Messen von einer oder mehreren physikalischen Gitterzelleneigenschaften an einer oder mehreren Stromlinientrajektorien von einer oder mehreren der mehreren Realisationen des Geomodells, die ein vorgegebenes Bewertungskriterium erfüllen, wobei die eine oder die mehreren Stromlinientrajektorien das ausgewählte Produktionsbohrloch mit einem Flutbohrloch verbinden; d) Aktualisieren einer oder mehrerer der mehreren Realisationen für das ausgewählte Produktionsbohrloch mithilfe der einen oder der mehreren Musterrealisationen; e) Wiederholen der Schritte a)–d) für jedes Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern; und f) Wiederholen von wenigstens einem der Schritte a) und b)–e), bis jedes Produktionsbohrloch in der Gruppe von Produktionsbohrlöchern ein Fördergeschichtenzuordnungsziel erfüllt hat.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Nichtübereinstimmung berechnet wird, indem tatsächliche Produktionsdaten für die Lagerstätte und mithilfe von Lagerstättensimulationsmodellen, die auf den mehreren Realisationen basieren, simulierte Produktionsdaten verglichen werden.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 15, wobei die tatsächlichen Produktionsdaten tatsächliche Watercut-Profile oder tatsächliche Gas-/Ölverhältnisprofile darstellen.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 15, wobei das vorgegebene Bewertungskriterium einen Bereich der mehreren Realisationen mit einer besten Fördergeschichtenübereinstimmung für das ausgewählte Produktionsbohrloch darstellt.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 15, wobei die physikalischen Gitterzelleneigenschaften Porosität, Permeabilität, relative Permeabilität oder Netto-Brutto darstellen.
Programmträgervorrichtung nach Anspruch 15, wobei die einen oder mehreren der mehreren Realisationen für das Produktionsbohrloch aktualisiert werden gemäß: m s,p / i|k+1 = (1 – δ)m s,p / i|k + δm s,p / sam,i|k für i = 1, 2...N und k = 1, 2...K wobei (m) die physikalische Eigenschaft der Lagerstätte ist; (s) die einen oder mehreren Stromlinientrajektorien ist; (i) ein Modellindex ist; (k) eine Iterationszahl ist; (p) das ausgewählte Produktionsbohrloch ist; (sam) die physikalische Eigenschaft der probeweise gemessenen Lagerstätte darstellt; und (δ) zwischen 0 und 1 ausgewählt wird.