EP3058397A1 - Procédé et dispositif de détermination de groupes de faciès géologiques - Google Patents

Procédé et dispositif de détermination de groupes de faciès géologiques

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Publication number
EP3058397A1
EP3058397A1 EP14767051.7A EP14767051A EP3058397A1 EP 3058397 A1 EP3058397 A1 EP 3058397A1 EP 14767051 A EP14767051 A EP 14767051A EP 3058397 A1 EP3058397 A1 EP 3058397A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
facies
mesh
group
groups
virgin
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14767051.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Patrice SCHIRMER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TotalEnergies SE
Original Assignee
Total SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Total SE filed Critical Total SE
Publication of EP3058397A1 publication Critical patent/EP3058397A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V20/00—Geomodelling in general
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]

Definitions

  • the present invention relates to the field of the determination of geological representations, and in particular the field of the determination of hydrocarbon reservoir representations under constraints.
  • a well test can provide a better understanding of the characteristics of the reservoir in which hydrocarbons are trapped. Most often, a well test includes the opening (phase called “draw down” in English) and / or the closure (so-called phase "build up” in English) of the well considered: variations in flow and pressure in time are then recorded.
  • One of the objectives of a well test may be to determine the capacity of the reservoir for the production of hydrocarbons, such as oil or natural gas.
  • Another objective of such a test may be descriptive, i.e. to determine the geometries and certain characteristics of the reservoir (i.e. rock permeability, presence of boundaries, connectivity of wells between them, etc.).
  • this approach can be complex in particular to verify certain dynamic constraints such as "non-connectivity" between two wells because the combinatorics can be too heavy.
  • the present invention thus improves the situation.
  • the present invention proposes to improve the facies group determination in the geological model by taking into account in particular certain dynamic constraints a priori by proposing an iterative method of determination. facies groups while avoiding "back-backs".
  • the present invention thus provides a method of determining geological facies groups among facies of a first set of facies groups and a second set of facies group in a meshed geological model.
  • the geological model includes at least:
  • the links of the set of connected links are associated with a group of facies among the first facies group set.
  • Each cell of the model is associated with a local proportion value for each facies of the first set of facies groups and the second set of facies groups;
  • the method comprises:
  • said first facies group is a facies group among the first facies group set, for each current virgin mesh adjacent to the connected mesh set, determining a second facies group among facies groups of the first facies group a set of facies groups and the second set of facies groups according to the local proportion values of the facies groups for said current virgin mesh and if the second determined facies group corresponds to the first facies group, identifying said current virgin mesh as a candidate mesh;
  • first facies group is a facies group among the second facies group set, for each current adjacent viral mesh associated with a facies group, determining a second group of facies among facies groups of the first set of facies groups and the second set of facies groups as a function of the local proportion values of the facies groups for said current virgin mesh and if the second facies group determined corresponds to the first facies group, identifying said current virgin mesh as a candidate mesh;
  • a group of facies may include one or more facies. This group of facies can also be a function of architectural elements or sedimentary body. Each facies group may correspond to sedimentation patterns. These groups are most often determined by geologists upstream of the process described above and can be an input of the latter.
  • the first facies group set may include facies groups having a common feature such as good connectivity (i.e. permeability). This first set can be empty.
  • the second set of facies group may include facies groups of the model not being in the first set. This second set can also be empty.
  • the denomination "virgin mesh” is arbitrary. Any other denomination is also possible.
  • the stitches are the stitches not yet definitively associated with a group of facies.
  • the denomination "connected mesh” is arbitrary. Any other denomination is also possible.
  • the connected meshes can be the meshes associated definitively with a group of facies considered by a geologist as “connectable” (i.e. allowing a connection or a communication) because of their intrinsic permeability.
  • the connected meshes are the meshes associated with a group of facies of said first set.
  • the model may include other mesh sets as an "unconnected" mesh set. This set can group the meshes not present in one of the preceding sets and / or meshes permanently associated with a facies group considered by a geologist as not "connectable”.
  • the determination of a first group of facies can be done stochastically according to the overall proportions of facies in the model.
  • the overall proportions can be an average over all the meshes of the local proportions of the facies (resulting for example from cubes of proportion received).
  • a current virgin mesh "neighbor" of another mesh is for example a virgin mesh sharing an edge, a face or a point with this other mesh.
  • the "identification of a common virgin mesh as a candidate mesh” may include adding this blank mesh to a possible candidate list, adding a flag (or "flag” in English) to this blank in order to facilitate its future identification, the name change of the mesh, or any other similar method.
  • the method may furthermore comprise:
  • the first facies group is a group of facies among the first set of facies groups, reiterating steps / a / to Here of the method by adding the selected virgin mesh to the set of connected meshes and removing the virgin mesh selected in the set of blank stitches; the / otherwise, reiteration of the steps lai to Here of the process by removing the virgin mesh selected in the set of virgin meshes.
  • the first set includes facies groups that have been previously identified by an operator (eg a geologist). This identification may include the appreciation of the connectable (or non-connectable) nature of the facies as described above.
  • each mesh of the model may be associated with a mesh volume, the method may furthermore comprise:
  • the target volume value may be a value set by an operator but may also be determined using stochastic printing in a probability distribution of a target volume.
  • Each mesh of the model may be associated with a mesh volume, the method may furthermore comprise:
  • the predetermined distance is the investigation distance and the reference mesh is a mesh of the well in the model.
  • the method may furthermore comprise:
  • This deletion can make it possible to isolate the determined connectable volume (ie formed by the connectable meshes) and to avoid that a subsequent simulation increases it by connecting new connectable links to the already determined connectable volume.
  • selecting the virgin mesh from the candidate mesh may include:
  • the selected virgin mesh being the mesh associated with the smallest variogram deviation among the variogram deviations determined.
  • the target variogram may be a variogram along the vertical or z axis of the model.
  • This variogram can also be a variogram along several axes of the model like the x and y axes.
  • the variogram calculated for a given candidate mesh is the variogram of meshes having a group of associated facies, while considering temporarily, that the candidate mesh is associated with the first group of determined facies.
  • This variogram may not take into account blank meshes.
  • the model may furthermore comprise at least one target distribution of distances in at least one direction in said model between two meshes of said model, the selection of the virgin mesh among the candidate meshes may comprise:
  • the selected virgin mesh may be the mesh associated with a distribution gap the lowest among the distribution differences determined.
  • the distance in one direction between two meshes is the length of the projection of the segment whose ends are these two meshes in this direction.
  • the distance along two (non-parallel) directions between two meshes is the length of the projection of the segment whose ends are these two meshes on the plane formed by these two directions.
  • the distance in three directions (then forming a three-dimensional landmark) between two meshes is a distance between these two points in the 3D space.
  • the distance can be a Euclidean distance or any other distance in the mathematical sense.
  • the distribution gap associated with said current candidate mesh may comprise a normalization of the calculated distribution and the target distribution by dividing these distributions by the number of distances that made it possible to construct them, in order to allow an adequate comparison.
  • the present invention is also directed to a device for determining groups of geological facies among a set of facies groups in a meshed geological model.
  • the geological model includes at least:
  • Each cell of the model being associated with a local proportion value for each facies in the facies group set the device comprises:
  • a computer program, implementing all or part of the method described above, installed on a pre-existing equipment, is in itself advantageous, since it allows a group of facies determination in a geological model.
  • the present invention also provides a computer program comprising instructions for implementing the method described above, when this program is executed by a processor.
  • This program can use any programming language (eg example, an object language or other), and be in the form of an interpretable source code, a partially compiled code or a fully compiled code.
  • any programming language e.g example, an object language or other
  • Figure 8 described in detail below can form the flow chart of the general algorithm of such a computer program.
  • FIG. 1 illustrates a representation of a geological model in one embodiment of the invention
  • FIG. 2a illustrates a random draw of a group of facies in an embodiment according to the invention and thanks to overall target proportions of facies in the model;
  • FIGS. 2b to 2d illustrate three random draws of groups of facies in an embodiment according to the invention and thanks to local target proportions of facies for a given mesh of the model.
  • FIG. 3a illustrates the identification of candidate meshes in a geological model and in one embodiment of the invention
  • FIG. 3b illustrates the assignment of a group of facies to a mesh in a geological model and in one embodiment of the invention
  • FIG. 4a illustrates a variographic cloud in one embodiment of the invention
  • FIG. 4b illustrates the calculation of a variogram from a variographic cloud in one embodiment of the invention
  • FIG. 4c illustrates the calculation of a difference between a variogram and a target variogram in an embodiment of the invention
  • FIG. 5 illustrates a first possible result of the method described in one embodiment of the invention
  • FIG. 6a illustrates a theoretical or target histogram of distribution of the distances between pairs of points in one embodiment of the invention
  • FIG. 6b illustrates an experimental histogram of distribution of the distances between pairs of points in one embodiment of the invention
  • FIG. 6c illustrates a calculation of a theoretical histogram of distribution of the distances between pairs of points in one embodiment of the invention
  • FIG. 6d illustrates a calculation of an experimental histogram of distribution of the distances between pairs of points in one embodiment of the invention
  • FIG. 7 illustrates a second possible result of the method described in one embodiment of the invention.
  • FIG. 8 illustrates a flow chart of a method in one embodiment of the invention
  • FIG. 9 represents an example of a device for determining groups of geological facies in one embodiment of the invention.
  • Figure 1 illustrates a representation of a geological model in one embodiment of the invention.
  • the model is a two-dimensional model 100 (i.e. 2D model).
  • 2D model a two-dimensional model 100
  • the present description can be generalized to a situation in which the model is in three dimensions.
  • the model 100 comprises a set of mesh 101 called "connected mesh". Each cell of this set is associated with a group of facies (ie GFi or GF 2 ) considered to have good connectivity: for example, these groups of facies may comprise porous and / or permeable rocks (eg sands).
  • GFi can represent a group of facies having a very good connectivity while GF 2 can represent a group of facies presenting just good connectivity.
  • the model 100 comprises sets of links 102a and 102b called "unconnected meshes" or “complementary meshes".
  • Each cell of these sets 102a and 102b is associated with a group of facies (ie GF 3 ) considered to have poor connectivity: for example, these facies groups may comprise clay rocks.
  • facies groups may also have poor connectivity in a particular embodiment.
  • the remaining meshes of the model 100 are the meshes that are not associated with a group of facies (like the mesh 103) and are called "virgin meshes".
  • the mesh 104 has the particularity of representing the position of a well in the geological model considered: this mesh is also called "reference mesh”.
  • These meshes are the meshes of the set of virgin meshes and having at least one edge (respectively, face for a 3D model) common with a mesh of the set of meshes 101. It is also possible, in another embodiment, to define that these stitches are the stitches of the set of blank stitches and having at least one common point (or angle) with a stitch of the set of stitches 101.
  • the first group of facies see Figures 2a to 2d below for the draw of this first group
  • the meshes In this embodiment, adjacent virgins are the stitches 1 10 to 1 16.
  • Figure 2a illustrates a random draw of a first group of facies in a embodiment according to the invention and with overall target proportions of facies in the model.
  • the overall target proportions of the model of different facies groups can be calculated, for example, from model proportion cubes.
  • Each proportion cube is associated with a facies group and represents the proportions of that group for each mesh of the model (ie, local proportion values).
  • the proportion cubes normally lie at 1 for a grid of coordinates (i, j) of the model (respectively (i, j, k) in 3D).
  • FIG. 2b illustrates a random draw of facies groups in an embodiment according to the invention and thanks to local target proportions of facies for the mesh 1 10 of FIG. 1.
  • the local proportion values of the mesh 1 10 can be determined using the proportion cubes associated with the model 100.
  • the local proportion value of the facies group 1 for the mesh 1 10 is PI_i_iio and the local proportion value of the facies group 2 is PL 2 _no, it is possible to represent the local proportion values according to the stacked diagram of the Figure 2b.
  • FIG. 2c illustrates a draw of facies groups in an embodiment according to the invention and thanks to local target proportions of facies for the mesh 1 1 1 of FIG. 1.
  • the local proportion values of the 1 1 1 mesh can be determined using the proportion cubes associated with the model 100.
  • the exclusion distance may be a function of the target variogram of the model: for example, the exclusion distance may be one or two times the range of the variogram.
  • the local proportion value of the facies group 1 for the 1 1 1 mesh is Pl_i_ii i and the local proportion value of the facies 2 group is PL 2 _m, it is possible to represent the local proportion values according to the stacked diagram. of Figure 2b.
  • FIG. 2d illustrates a drawing of second facies groups in an embodiment according to the invention and thanks to local target proportions of facies for the mesh 1 12 of FIG. 1.
  • the local proportion values of the mesh 1 12 can be determined using the proportion cubes associated with the model 100.
  • the local proportion value of the facies group 1 for the 1 12 mesh is Li 1 12 and the local proportion value of the facies 2 group is PL 2 _n 2 , it is possible to represent the local proportion values according to the diagram. stacked in Figure 2b.
  • Figure 3a illustrates the identification of candidate meshes in a 2D geological model and in one embodiment of the invention.
  • the facies group selected according to the global proportion values is GF 2 (see Figure 2a);
  • the group of facies selected according to the local proportion values for the mesh 1 is GFi (see FIG. 2b);
  • the group of facies selected according to the local proportion values for the cells 1 1 1 1 to 1 14 is GF 2 (see FIGS. 2c and 2d for the cells 1 1 1 and 1 12);
  • the group of facies selected according to the local proportion values for the mesh 1 is GF 3 ;
  • the group of facies selected according to the local proportion values for the mesh 1 16 is GF 2 .
  • the other adjacent virgin meshes i.e. 1 1 1 to 1 14 and 1 16 are then identified as candidate meshes.
  • Figure 3b illustrates the assignment of a facies group to a mesh in a geological model and in one embodiment of the invention.
  • the cells 11 to 14 and 16 are candidate meshes and GF 2 is the group of facies selected as a function of the global proportion values.
  • This selection may, for example, be stochastic (eg random draw equiprobable for each candidate mesh).
  • this mesh 1 1 1 is then associated with the facies group GF2. In addition, it is possible to add this mesh 1 1 1 to the group of connectable meshes 101. This mesh 1 1 1 then removed from the virgin meshes since a group of facies is associated with it.
  • FIG. 4a illustrates a variographic cloud 400 in one embodiment of the invention.
  • the variographic cloud 400 (or variographic cloud) is here a cloud of points of the data expressing their variability ⁇ according to their inter-distances h.
  • the point 405 of this variographic cloud represents the 405 ⁇ variance of the values of the facies groups of two meshes of the model located at a distance 405h. It is also possible to make this variogram not with two single meshes but with two mesh windows each having a plurality of meshes. Each group of facies can be associated with a numerical value allowing to calculate a variance.
  • This difference can be calculated by summing, for example, the absolute value of the differences of the variances for two points of the variograms having the same abscissa: the difference between the point 406 and the point 407 of abscissa i is Ay i .
  • the sum can be a simple sum or a weighted sum (with a weight depending on h, for example).
  • R is called the "range of the variogram” or “practical scope", ie the distance from which the variogram remains within a 5% interval around its paliery (+ ⁇ ). Of course, in practice this last interval can be set to another value.
  • FIG. 5 illustrates a first possible result of the method described in one embodiment of the invention in a three-dimensional model.
  • This model 500 is made up of “connectable” meshes like the 501 mesh and “non-connectable” meshes like the 502 mesh.
  • FIG. 6a illustrates a theoretical histogram or "target" 600 of distribution of the distances between pairs of meshes in one embodiment of the invention and along one of the axes of the model space (here z).
  • the length of a segment (respectively distance between two meshes) along an axis may be the length of a projection (for example, orthogonal) of this segment (respectively distance between the projection of the two points) on this axis.
  • the target distribution along an axis is, for each h, L x (L z -h) in a two-dimensional case or L x L y (L z -h) for a three-dimensional case (with L z the length of the rectangle or parallelepiped rectangle along the z axis, L x the length of the rectangle or parallelepiped rectangle along the x axis and L y the length of the parallelepiped rectangle along the y axis).
  • a "normalized” theoretical histogram can also be calculated by dividing the values of the theoretical histogram by the sum of its values (ie by the total number of meshes): this standardized theoretical histogram is called "normalized theoretical distribution of the distances between pairs of mesh ".
  • FIG. 6b illustrates, for its part, an "experimental" histogram of distribution of the distances between pairs of cells in one embodiment of the invention.
  • Such a histogram 601 represents the distribution, in the same connected component, of the distances along the z axis between pairs of meshes having a group of facies associated in the model.
  • the segments taken into account in this calculation are the segments of the rectangle 605 (having for example the same dimensions as the rectangle 602) of FIG. 6d and whose two ends are in the connected set 606, each of the cells of this together is associated with a facies group ("connectable” or "non-connectable”).
  • the segment 607 is taken into account for the construction of the histogram 601 while the segment 608 is not taken into account for this construction.
  • a standard experimental histogram can also be calculated by dividing the values of the experimental histogram 601 by the sum of its values: this standard experimental histogram is referred to as the "standardized experimental distribution of the distances between pairs of meshes".
  • This sum can be simple or weighted (for example, depending on the distance h of the two points).
  • FIG. 7 illustrates a second possible result of the method described in one embodiment of the invention.
  • the model presented in FIG. 7 is derived from a method of determining the facies groups according to an embodiment of the invention seeking to minimize the difference between the experimental normalized histogram and the target normalized histogram.
  • the selected mesh of candidate meshes is that which minimizes the difference between the new normalized histogram and the target normalized histogram.
  • FIG. 8 illustrates a flowchart in one embodiment of the invention.
  • facies groups associated with certain meshes are known or imposed as input constraints. This situation may happen in particular:
  • meshes represent areas of the model in which the geological composition is known (eg meshes along a wellbore);
  • the method described below uses as “germs” the "connectable” meshes of the model. If these "connectable” links form a plurality of connected components, it is possible to apply the method described below iteratively to each of these connected components.
  • the sum may be limited to meshes of which a distance to a reference mesh is less than a predetermined distance.
  • this reference mesh can represent a well in the model.
  • the distance can then be the investigation distance specific to the well tests performed on the well (or any other distance defined by an operator / geologist).
  • a first group of facies is determined (step 804) among all the facies groups of the model as a function of the global proportion values of the facies (eg 70% of sand, 30% clay on average throughout the model). These global proportion values can be determined from the 805 proportion cubes associated with the received model 801.
  • the first group of facies is a group of facies not considered connected, it is possible to select the current virgin meshes of meshes associated with a group of facies.
  • a second group of facies is determined (step 806) as a function of the local proportion values of the facies groups for said current virgin mesh. If the second group of facies determined corresponds to the first group of facies, it is possible to add the current mesh selected to all the candidate mesh.
  • test 807 test NO_MAILL
  • step 812 it is also possible to determine, for each candidate cell, the difference between the variogram of the model and a target variogram (step 812) as described with reference to FIGS. 4a to 4c.
  • step 814) the best candidate mesh by minimizing an overall difference based on the two previous calculated differences (for example, the overall difference being the simple or weighted sum of the two previous differences) .
  • step 816) it is then possible to add the selected virgin mesh to the set of meshes said "connected" if the first group facies is a facies group previously identified by an operator (eg facies groups with good connectivity, permeability).
  • this selected candidate mesh is removed from the blank cells since it is associated with a group of facies.
  • FIG. 9 represents an example of a device for determining groups of geological facies in one embodiment of the invention.
  • the device comprises a computer 900, comprising a memory 905 for storing instructions for implementing the method, the received measurement data, and temporary data for performing the various steps of the method as described above. .
  • the computer further comprises a circuit 904.
  • This circuit can be, for example:
  • processors capable of interpreting instructions in the form of a computer program, or an electronic card whose steps of the method of the invention are described in silicon, or
  • a programmable electronic chip such as an FPGA (for "Field Programmable Gate Array”).
  • This computer includes an input interface 903 for receiving input geologic models and / or proportion cubes associated with that model, and an output interface 906 for providing geological models completed for eventual submission in Other tools such as flow simulation tools 907.
  • the computer can include, to allow easy interaction with a user, a screen 901 and a keyboard 902.
  • the keyboard is optional, particularly in the context of a computer in the form of a touch pad, for example.
  • FIG. 8 is a typical example of a program whose instructions can be carried out with the equipment described. As such, FIG. 8 can correspond to the flowchart of the general algorithm of a computer program within the meaning of the invention.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé comprenant une détermination d'un premier groupe de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour chaque maille du modèle. Si ledit premier groupe est parmi le premier ensemble de groupe, les mailles voisines sont les mailles vierges courantes voisines de l'ensemble de mailles connectées, sinon elles sont les mailles vierges courantes voisines de mailles associées à un groupe. On détermine pour chaque maille voisine un deuxième groupe en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour ladite maille vierge courante et si le deuxième groupe de faciès déterminé correspond au premier groupe de faciès, identification de ladite maille vierge courante comme une maille candidate. On associe le premier groupe de faciès avec une maille vierge sélectionnée parmi les mailles candidates.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETERMINATION DE GROUPES DE FACIES
GEOLOGIQUES
La présente invention concerne le domaine de la détermination de représentations géologique, et notamment le domaine de la détermination de représentations de réservoir d'hydrocarbure sous contraintes.
Pour la détermination adéquate des réserves en gaz ou en hydrocarbures contenus dans un réservoir, il est utile d'établir des grilles (ou modèles maillés par exemple) de réservoirs, par exemple sur la base de l'interprétation sismique 3D du sous-sol ou sur la base de connaissances géologiques au niveau des puits de forage ou d'exploitation.
Ces modèles doivent être déterminés afin de représenter le plus fidèlement possible le sous-sol réel contenant le réservoir.
Dans l'industrie pétrolière, un test de puits peut permettre de mieux comprendre les caractéristiques du réservoir dans lequel les hydrocarbures sont piégés. Le plus souvent, un test de puits comprend l'ouverture (phase dite de « draw down » en anglais) et/ou la fermeture (phase dite de « build up » en anglais) du puits considéré : les variations de débit et de pression dans le temps sont alors enregistrées.
Un des objectifs d'un test de puits peut être de déterminer la capacité du réservoir pour la production des hydrocarbures, comme le pétrole ou le gaz naturel.
Un autre objectif d'un tel test peut être descriptif, i.e. permettant de déterminer les géométries et certaines caractéristiques du réservoir (i.e. perméabilité des roches, présence de limites, connectivité des puits entre eux, etc.).
On appelle « contraintes dynamiques de modélisation » l'ensemble des informations déterminées à l'aide de ces tests de puits (ex. volume connectée au puits, présence de limites dans le réservoir et distance(s) associée(s), propriété d'écoulement des fluides vers le puits, perméabilité des roches, connectivité etc.).
Afin de satisfaire les contraintes dynamiques de modélisation, les ingénieurs réservoir ou les géologues déterminent le plus souvent un grand nombre de modèles « candidats » à l'aide de méthodologies connues (comme, par exemple, celle décrite dans la demande de brevet FR1257649, pour la détermination de chenaux) puis éliminent les modèles ne satisfaisant pas ces contraintes dynamiques (avec éventuellement une marge de tolérance donnée) : cette approche peut être considérée comme une approche a posteriori (ou empirique).
Cependant, de telles méthodes ne sont pas exemptes de défauts.
En effet, seuls un petit nombre de modèles (portant une part éventuelle d'aléatoire) satisfont statistiquement aux contraintes dynamiques.
Ainsi, le calcul complet des modèles qui sont amenés à terme à être écartés peut être consommateur en ressources de calcul et ralentir considérablement la détermination d'un modèle adéquate.
De plus, cette approche peut être complexe notamment afin de vérifier certaines contraintes dynamiques comme la « non-connectivité » entre deux puits car la combinatoire peut être trop lourde.
Il y a ainsi un besoin pour prendre en compte les contraintes dynamiques le plus en amont possible lors de la détermination de modèle géologique afin d'optimiser les ressources de calcul. De plus, cette prise en compte peut permettre d'améliorer la pertinence et la fiabilité des modèles géologiques déterminés.
La présente invention vient ainsi améliorer la situation.
A cet effet, la présente invention propose d'améliorer la détermination de groupe de faciès dans les modèle géologique en prenant en compte notamment certaines contraintes dynamiques a priori en proposant une méthode itérative de détermination de groupes de faciès tout en évitant les « retour-arrières ».
La présente invention vise alors un procédé de détermination de groupes de faciès géologiques parmi des faciès d'un premier ensemble de groupes de faciès et d'un deuxième ensemble de groupe de faciès dans un modèle géologique maillé.
Le modèle géologique comprend au moins :
- un ensemble de mailles vierges ;
- un ensemble de mailles connectées, les mailles de l'ensemble de mailles connectés sont associés à un groupe de faciès parmi le premier ensemble de groupe de faciès.
Chaque maille du modèle est associée à une valeur de proportion locale pour chaque faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès ;
Le procédé comprend :
/a/ détermination d'un premier groupe de faciès parmi des groupes de faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour chaque maille du modèle ;
IbM si ledit premier groupe de faciès est un groupe de faciès parmi le premier ensemble de groupe de faciès, pour chaque maille vierge courante voisine de l'ensemble de mailles connectées, détermination d'un deuxième groupe de faciès parmi des groupes de faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour ladite maille vierge courante et si le deuxième groupe de faciès déterminé correspond au premier groupe de faciès, identification de ladite maille vierge courante comme une maille candidate ;
/b2/ si ledit premier groupe de faciès est un groupe de faciès parmi le deuxième ensemble de groupe de faciès, pour chaque maille vierge courante voisine de mailles associés à un groupe de faciès, détermination d'un deuxième groupe de faciès parmi des groupes de faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour ladite maille vierge courante et si le deuxième groupe de faciès déterminé correspond au premier groupe de faciès, identification de ladite maille vierge courante comme une maille candidate ;
Ici association dudit premier groupe de faciès avec une maille vierge sélectionnée parmi les mailles candidates.
Un groupe de faciès peut comprendre un ou plusieurs faciès. Ce groupe de faciès peut également être fonction d'éléments architecturaux ou corps sédimentaire. Chaque groupe de faciès peut correspondre à des motifs de sédimentations. Ces groupes sont le plus souvent déterminés par des géologues en amont du procédé décrit ci-avant et peuvent être une entrée de ce dernier.
Le premier ensemble de groupe de faciès peut comprendre des groupes de faciès présentant une caractéristique commune comme une bonne connectivité (i.e. perméabilité). Ce premier ensemble peut être vide.
Le deuxième ensemble de groupe de faciès peut comprendre les groupes de faciès du modèle n'étant pas dans le premier ensemble. Ce deuxième ensemble peut être également vide.
La dénomination « maille vierge » est arbitraire. Toute autre dénomination est également possible. Par défaut, les mailles vierges sont les mailles non encore associées de manière définitive avec un groupe de faciès.
La dénomination « maille connectées » est arbitraire. Toute autre dénomination est également possible. Les mailles connectées peuvent être les mailles associées de manière définitive avec un groupe de faciès considéré par un géologue comme « connectable » (i.e. permettant une connexion ou une communication) du fait de leur perméabilité intrinsèque. Ainsi, les mailles connectées sont les mailles associées à un groupe de faciès dudit premier ensemble.
Le modèle peut comprendre d'autres ensembles de mailles comme un ensemble de maille « non-connectés ». Cet ensemble peut regrouper les mailles non présentes dans un des ensembles précédents et/ou les mailles associées de manière définitive avec un groupe de faciès considéré par un géologue comme non « connectable ».
La détermination d'un premier groupe de faciès peut se faire de manière stochastique en fonction des proportions globales des faciès dans le modèle. Les proportions globales peuvent être une moyenne sur l'ensemble des mailles des proportions locales des faciès (issues par exemple de cubes de proportion reçus).
Une maille vierge courante « voisine » d'une autre maille est par exemple une maille vierge partageant une arête, une face ou un point avec cette autre maille.
L' « identification d'une maille vierge courante comme une maille candidate » peut comprendre l'ajout de cette maille vierge dans une liste de candidat possible, l'ajout d'un drapeau (ou « flag » en anglais) à cette maille vierge afin de faciliter son identification future, le changement de nom de la maille, ou toute autre méthode similaire.
Avantageusement, le procédé peut comprendre en outre :
161 si le premier groupe de faciès est un groupe de faciès parmi le premier ensemble de groupes de faciès, réitération des étapes /a/ à Ici du procédé en ajoutant la maille vierge sélectionnée à l'ensemble de mailles connectées et en supprimant la maille vierge sélectionnée dans l'ensemble de mailles vierges ; le/ sinon, réitération des étapes lai à Ici du procédé en supprimant la maille vierge sélectionnée dans l'ensemble de mailles vierges.
Le premier ensemble comprend des groupes de faciès ayant été préalablement identifiés par un opérateur (ex. un géologue). Cette identification peut comprendre l'appréciation du caractère connectable (ou non -connectable) du faciès comme décrit précédemment.
Dans l'étape le/, il est également possible, en plus, d'ajouter la maille vierge sélectionnée à l'ensemble de mailles « non-connectées » ou « compléments » si cet ensemble existe. Dans un mode de réalisation, chaque maille du modèle pouvant être associée à un volume de maille, le procédé peut comprendre en outre :
/f/ arrêt de la réitération lorsqu'une somme des volumes de mailles associées aux mailles de l'ensemble des mailles connectés est supérieure, ou supérieure ou égale, à une valeur de volume cible.
La valeur de volume cible peut être une valeur fixée par un opérateur mais également elle peut être déterminée à l'aide d'un tirage stochastique dans une distribution de probabilité d'un volume cible.
Chaque maille du modèle pouvant être associée à un volume de maille, le procédé peut comprendre en outre :
/f/ arrêt de la réitération lorsqu'une somme des volumes de mailles associées à des mailles de l'ensemble des mailles connectés dont une distance à un maille de référence est inférieure, ou inférieure ou égale, à une distance prédéterminée est supérieure ou supérieure ou égale à une valeur de volume cible.
En effet, sous certaine hypothèses, les géologues ne peuvent déterminer le volume connecté à un puits que jusqu'à une certaine distance dite « distance d'investigation ». Ainsi, dans ce mode de réalisation particulier, la distance prédéterminée est la distance d'investigation et la maille de référence est une maille du puits dans le modèle.
Dans un mode particulier de l'invention, le procédé peut comprendre en outre :
/g/ suppression de chaque maille vierge voisine de l'ensemble de mailles connectées dans l'ensemble de mailles vierges.
Cette suppression peut permettre d'isoler le volume connectable déterminé (i.e. formé par les mailles connectables) et d'éviter qu'une simulation ultérieure ne l'augmente en connectant de nouvelles mailles connectables au volume connectable déjà déterminé.
Bien entendu, il est également possible d'ajouter, en complément, chaque maille vierge voisine de l'ensemble de mailles connectées à un ensemble de mailles « non- connectés » ou de mailles « compléments »
Le modèle pouvant comprendre en outre au moins un variogramme cible selon au moins une direction dans ledit modèle, la sélection de la maille vierge parmi les mailles candidates peut comprendre :
- pour chaque maille candidate courante parmi les mailles candidates,
- calcul d'au moins un variogramme associé à ladite maille candidate courante, le calcul dudit au moins un variogramme étant effectué selon la au moins une direction du variogramme cible et à partir des mailles du modèle ayant un groupe de faciès associé et de ladite maille candidate associée au premier groupe de faciès ;
- détermination d'un écart de variogramme associé à ladite maille candidate courante entre ledit au moins un variogramme calculé et ledit au moins un variogramme cible ;
- sélection d'une maille vierge, la maille vierge sélectionnée étant la maille associée à un écart de variogramme le plus faible parmi les écarts de variogramme déterminés.
Par exemple, le variogramme cible peut être un variogramme selon l'axe vertical ou axe z du modèle. Ce variogramme peut également être un variogramme selon plusieurs axe du modèle comme les axes x et y .
Le variogramme calculé pour une maille candidate donnée est le variogramme des mailles ayant un groupe de faciès associé, tout en considérant temporairement, que la maille candidate est associée avec le premier groupe de faciès déterminé. Ce variogramme peut ne pas prendre en compte les mailles vierges. Le modèle pouvant comprendre en outre au moins une distribution cible de distances selon au moins une direction dans ledit modèle entre deux mailles dudit modèle, la sélection de la maille vierge parmi les mailles candidates peut comprendre :
- pour chaque maille candidate courante parmi les mailles candidates,
- calcul d'au moins une distribution de distances entre paires de mailles, la distance étant calculé selon la au moins une direction de la distribution cible, le calcul de ladite au moins une distribution étant effectué pour des mailles du modèle ayant un groupe de faciès associé ;
- détermination d'un écart de distribution associé à ladite maille candidate courante entre ladite au moins une distribution calculée et ladite au moins une distribution cible ;
- sélection d'une maille vierge, la maille vierge sélectionnée pouvant être la maille associée à un écart de distribution le plus faible parmi les écarts de distribution déterminés.
La distance selon une direction entre deux mailles est la longueur de la projection du segment dont les extrémités sont ces deux mailles sur cette direction. La distance selon deux directions (non parallèles) entre deux mailles est la longueur de la projection du segment dont les extrémités sont ces deux mailles sur le plan formé par ces deux directions. La distance selon trois directions (formant alors un repère en trois dimensions) entre deux mailles est une distance entre ces deux points dans l'espace 3D.
La distance peut être une distance euclidienne ou toute autre distance au sens mathématique.
L'écart de distribution associé à ladite maille candidate courante peut comprendre une normalisation de la distribution calculée et de la distribution cible en divisant ces distribution par le nombre de distances ayant permis de les construire et ce afin de permettre une comparaison adéquate. La présente invention vise également un dispositif destiné à une détermination de groupes de faciès géologiques parmi un ensemble de groupes de faciès dans un modèle géologique maillé.
Le modèle géologique comprend au moins :
- un ensemble de mailles vierges ;
- un ensemble de mailles connectées.
Chaque maille du modèle étant associée à une valeur de proportion locale pour chaque faciès dans l'ensemble de groupe de faciès, le dispositif comprend :
- un circuit pour une détermination d'un premier groupe de faciès parmi l'ensemble des groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour chaque maille du modèle ;
- un circuit pour une détermination, pour chaque maille vierge courante voisine de l'ensemble de mailles connectées, d'un deuxième groupe de faciès parmi l'ensemble des groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour ladite maille vierge courante et si le deuxième groupe de faciès déterminé correspond au premier groupe de faciès, identification de ladite maille vierge courante comme une maille candidate ;
- un circuit pour une association dudit premier groupe de faciès avec une maille vierge sélectionnée parmi les mailles candidates.
Un programme informatique, mettant en œuvre tout ou partie du procédé décrit ci- avant, installé sur un équipement préexistant, est en lui-même avantageux, dès lors qu'il permet une détermination de groupe de faciès dans un modèle géologique.
Ainsi, la présente invention vise également un programme informatique comprenant des instructions pour la mise en œuvre du procédé précédemment décrit, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation (par exemple, un langage objet ou autre), et être sous la forme d'un code source interprétable, d'un code partiellement compilé ou d'un code totalement compilé.
La figure 8 décrite en détails ci-après, peut former l'organigramme de l'algorithme général d'un tel programme informatique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre une représentation d'un modèle géologique dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2a illustre un tirage aléatoire d'un groupe de faciès dans un mode de réalisation selon l'invention et grâce à des proportions globales cibles de faciès dans le modèle ;
- les figures 2b à 2d illustrent trois tirages aléatoires de groupes de faciès dans un mode de réalisation selon l'invention et grâce à des proportions locales cibles de faciès pour une maille considérée du modèle.
- la figure 3a illustre l'identification de mailles candidates dans un modèle géologique et dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3b illustre l'affectation d'un groupe de faciès à une maille dans un modèle géologique et dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 4a illustre une nuée variographique dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 4b illustre le calcul d'un variogramme à partir d'un nuage variographique dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 4c illustre le calcul d'un écart entre un variogramme et un variogramme cible dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 5 illustre un premier résultat possible du procédé décrit dans un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6a illustre un histogramme théorique ou cible de distribution des distances entre paires de points dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6b illustre un histogramme expérimental de distribution des distances entre paires de points dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6c illustre un calcul d'un histogramme théorique de distribution des distances entre paires de points dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6d illustre un calcul d'un histogramme expérimental de distribution des distances entre paires de points dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 7 illustre un deuxième résultat possible du procédé décrit dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 8 illustre un ordinogramme d'un procédé dans un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 9 représente un exemple de dispositif de détermination de groupes de faciès géologiques dans un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 illustre une représentation d'un modèle géologique dans un mode de réalisation de l'invention.
Dans ce mode de réalisation, le modèle est un modèle 100 en deux dimensions (i.e. modèle 2D). Bien entendu, la présente description peut se généraliser à une situation dans laquelle le modèle est en trois dimensions.
Le modèle 100 comprend un ensemble de mailles 101 dites « mailles connectées ». Chaque maille de cet ensemble est associée à un groupe de faciès (i.e. GFi ou GF2) considéré comme présentant une bonne connectivité : par exemple, ces groupes de faciès peuvent comprendre des roches poreuses et/ou perméables (ex. les sables).
Par exemple, GFi peut représenter un groupe de faciès présentant une très bonne connectivité tandis que GF2 peut représenter un groupe de faciès présentant simplement une bonne connectivité.
Ces groupes peuvent avoir été pré-identifiés par un opérateur en amont (i.e. identification des groupes de faciès considérés comme « connectables » par opposition aux groupes de faciès considérés comme « non-connectables »).
Par ailleurs, le modèle 100 comprend des ensembles de mailles 102a et 102b dites « mailles non-connectées » ou « mailles compléments ». Chaque maille de ces ensembles 102a et 102b est associée à un groupe de faciès (i.e. GF3) considéré comme présentant une mauvaise connectivité : par exemple, ces groupes de faciès peuvent comprendre des roches argileuses.
Bien entendu, d'autres groupes de faciès peuvent également présenter une mauvaise connectivité dans un mode de réalisation particulier.
Les mailles restantes du modèle 100 sont les mailles qui ne sont pas associées à un groupe de faciès (comme la maille 103) et sont appelés « mailles vierges ».
Parmi les mailles connectées 101 , la maille 104 présente la particularité de représenter la position d'un puits dans le modèle géologique considéré : on appelle également cette maille « maille de référence ».
En outre, il est possible d'identifier des cellules vierges voisines de l'ensemble de mailles 101 . Ces mailles sont les mailles de l'ensemble des mailles vierges et ayant au moins une arête (respectivement, face pour un modèle 3D) commune avec une maille de l'ensemble des mailles 101 . Il est également possible, dans un autre mode de réalisation, de définir que ces mailles sont les mailles de l'ensemble des mailles vierges et ayant au moins un point commun (ou angle) avec une maille de l'ensemble des mailles 101 . dans l'hypothèse où le premier groupe de faciès (voir les figure 2a à 2d ci-dessous pour le tirage de ce premier groupe) est un groupe de maille dans l'ensemble formé par le groupe de faciès GFi et GF2, les mailles vierges voisines sont, dans ce mode de réalisation, les mailles 1 10 à 1 16.
La figure 2a illustre un tirage aléatoire d'un premier groupe de faciès dans un mode de réalisation selon l'invention et grâce à des proportions globales cibles de faciès dans le modèle.
Les proportions globales cibles du modèle des différents groupes de faciès peuvent être calculées, par exemple, à partir de cubes de proportions du modèle.
Chaque cube de proportion est associé à un groupe de faciès et représente les proportions de ce groupe pour chaque maille du modèle (i.e. les valeurs de proportion locales). Les cubes de proportion somment normalement à 1 pour une maille de coordonnées (i,j) du modèle (respectivement (i,j,k) en 3D).
Ainsi, il est possible de déterminer une valeur de proportion globale de chaque faciès en réalisant une moyenne des valeurs de proportion locales de chaque cube de proportion.
Si la valeur de proportion globale du groupe de faciès 1 est Pd et la valeur de proportion globale du groupe de faciès 2 est PG2, il est possible de représenter les valeurs de proportion globales selon le diagramme empilé de la figure 2a.
Afin de déterminer un groupe de faciès parmi l'ensemble des groupes de faciès (GF1 , GF2, GF3), il est possible de « tirer » aléatoirement un nombre UG dans un intervalle ayant comme bornes 0 et 1 :
- si UG est compris entre 0 et PG1 , le premier groupe de faciès GF1 est sélectionné ;
- si UG est compris entre PG1 et PG1 +PG2, le premier groupe de faciès GF2 est sélectionné ;
- sinon le premier groupe de faciès GF3 est sélectionné.
Bien entendu, ce mode de réalisation peut être généralisé à un nombre quelconques de groupes de faciès.
La figure 2b illustre un tirage aléatoire de groupes de faciès dans un mode de réalisation selon l'invention et grâce à des proportions locales cibles de faciès pour la maille 1 10 de la figure 1 . Comme indiqué plus haut, les valeurs de proportion locales de la maille 1 10 peuvent être déterminées à l'aide des cubes de proportion associés au modèle 100.
Si la valeur de proportion locale du groupe de faciès 1 pour la maille 1 10 est PI_i_iio et la valeur de proportion locale du groupe de faciès 2 est PL2_no, il est possible de représenter les valeurs de proportion locales selon le diagramme empilé de la figure 2b.
Afin de déterminer un groupe de faciès parmi l'ensemble des groupes de faciès (GFi, GF2, GF3), il est possible de « tirer » aléatoirement un chiffre U o dans un intervalle ayant comme bornes 0 et 1 :
- si U o est compris entre 0 et PLi o, le groupe de faciès GFi est sélectionné ;
- si U o est compris entre PLi o et PLi o + PL2_no, le groupe de faciès GF2 est sélectionné ;
- sinon le groupe de faciès GF3 est sélectionné.
Bien entendu, ce mode de réalisation peut être généralisé à un nombre quelconques de groupes de faciès.
La figure 2c illustre un tirage de groupes de faciès dans un mode de réalisation selon l'invention et grâce à des proportions locales cibles de faciès pour la maille 1 1 1 de la figure 1 .
Comme indiqué plus haut, les valeurs de proportion locales de la maille 1 1 1 peuvent être déterminées à l'aide des cubes de proportion associés au modèle 100.
Il est également possible de modifier temporairement les valeurs de proportions locales afin de mettre à zéro (ou à une valeur proche de zéro) les proportions des groupes de faciès identifiés comme connectables (les proportions des faciès non connectables étant alors augmentées en conséquence). Cette modification peut, par exemple, être effectuée pour les mailles proches (i.e. inférieure à une certaine distance d'exclusion) d'une maille du modèle supposée non connectées à l'ensemble connexe en cours de détermination. La distance d'exclusion peut être fonction du variogramme cible du modèle : par exemple, la distance d'exclusion peut être égale à une ou deux fois la portée du variogramme.
Si la valeur de proportion locale du groupe de faciès 1 pour la maille 1 1 1 est Pl_i_ii i et la valeur de proportion locale du groupe de faciès 2 est PL2_m, il est possible de représenter les valeurs de proportion locales selon le diagramme empilé de la figure 2b.
Afin de déterminer un groupe de faciès parmi l'ensemble des groupes de faciès (GFi, GF2, GF3), il est possible de « tirer » aléatoirement un chiffre Um dans un intervalle ayant comme bornes 0 et 1 :
- si Um est compris entre 0 et PLij , le groupe de faciès GFi est sélectionné ;
- si Um est compris entre PLij et PLij + PL2_m, le groupe de faciès GF2 est sélectionné ;
- sinon le groupe de faciès GF3 est sélectionné.
Bien entendu, ce mode de réalisation peut être généralisé à un nombre quelconques de groupes de faciès.
La figure 2d illustre un tirage de deuxièmes groupes de faciès dans un mode de réalisation selon l'invention et grâce à des proportions locales cibles de faciès pour la maille 1 12 de la figure 1 .
Comme indiqué plus haut, les valeurs de proportion locales de la maille 1 12 peuvent être déterminées à l'aide des cubes de proportion associés au modèle 100.
Si la valeur de proportion locale du groupe de faciès 1 pour la maille 1 12 est Li 1 12 et la valeur de proportion locale du groupe de faciès 2 est PL2_n2, il est possible de représenter les valeurs de proportion locales selon le diagramme empilé de la figure 2b.
Afin de déterminer un groupe de faciès parmi l'ensemble des groupes de faciès (GFi, GF2, GF3), il est possible de « tirer » aléatoirement un chiffre Un2 dans un intervalle ayant comme bornes 0 et 1 :
- si U112 est compris entre 0 et Pl_i_n2, le groupe de faciès GFi est sélectionné ;
- si U112 est compris entre Pl_i_n2 et Pl_i_n2 + PL2_n2, le groupe de faciès GF2 est sélectionné ;
- sinon le groupe de faciès GF3 est sélectionné.
Bien entendu, ce mode de réalisation peut être généralisé à un nombre quelconques de groupes de faciès.
La figure 3a illustre l'identification de mailles candidates dans un modèle géologique 2D et dans un mode de réalisation de l'invention.
Dans ce mode de réalisation, il est supposé que :
- le groupe de faciès sélectionné en fonction des valeurs de proportion globales est GF2 (voir Figure 2a) ;
- le groupe de faciès sélectionné en fonction des valeurs de proportion locales pour la maille 1 10 est GFi (voir Figure 2b) ;
- le groupe de faciès sélectionné en fonction des valeurs de proportion locales pour les mailles 1 1 1 à 1 14 est GF2 (voir Figures 2c et 2d pour les mailles 1 1 1 et 1 12) ;
- le groupe de faciès sélectionné en fonction des valeurs de proportion locales pour la maille 1 15 est GF3 ;
- le groupe de faciès sélectionné en fonction des valeurs de proportion locales pour la maille 1 16 est GF2.
Ainsi, comme le groupe de faciès sélectionné pour les mailles 1 10 et 1 15 (i.e. respectivement GFi et GF3) ne correspond pas au groupe de faciès sélectionné en fonction des valeurs de proportion globales (i.e. GF2), ces mailles ne sont pas considérées comme des mailles candidates.
Les autres mailles vierges voisines (i.e. 1 1 1 à 1 14 et 1 16) sont alors identifiées comme étant des mailles candidates.
La figure 3b illustre l'affectation d'un groupe de faciès à une maille dans un modèle géologique et dans un mode de réalisation de l'invention.
Comme décrit précédemment en relation avec la figure 3a, les mailles 1 1 1 à 1 14 et 1 16 sont des mailles candidates et GF2 est le groupe de faciès sélectionné en fonction des valeurs de proportion globales.
Ainsi, il est possible d'affecter le groupe de faciès GF2 à une des mailles candidates afin que les proportions globales cibles des groupes de faciès soient respectées dans le modèle.
Cette sélection peut, par exemple, être stochastique (ex. tirage aléatoire équiprobable pour chaque maille candidate).
Néanmoins, il est également possible de réaliser cette sélection différemment afin de satisfaire des conditions de tendance (tirage stochastique directionnelle fonction de la position des mailles candidates) et toute autre méthode de sélection. Une autre méthode de sélection basée sur l'optimisation des variogrammes et/ou sur l'optimisation de la distribution de distances entre deux mailles est présentée ci- après.
Si le processus de sélection choisi sélectionne la maille 1 1 1 , cette maille 1 1 1 est alors associée au groupe de faciès GF2. De plus, il est possible d'ajouter cette maille 1 1 1 au groupe de mailles connectables 101 . Cette maille 1 1 1 alors supprimée des mailles vierges puisque un groupe de faciès lui est associé.
Si le groupe de faciès sélectionné en fonction des valeurs de proportion globales était GF3 (un groupe de faciès considéré comme « non-connectable »), alors la maille 1 1 1 aurait été ajoutée à l'ensemble des mailles « non-connectable » de manière similaire à l'ensemble 102a ou 102b. La figure 4a illustre un nuage variographique 400 dans un mode de réalisation de l'invention.
Le nuage variographique 400 (ou nuée variographique) est ici un nuage de points des données exprimant leur variabilité γ selon leurs inter-distances h.
Ainsi, le point 405 de ce nuage variographique représente la variance 405γ des valeurs des groupes faciès de deux mailles du modèle situé à une distance 405h. Il est également possible de réaliser ce variogramme non pas à l'aide de deux mailles uniques mais à l'aide de deux fenêtres de mailles comportant chacun une pluralité de mailles. Chaque groupe de faciès peut être associé à une valeur numérique permettant de calculer une variance.
Afin d'obtenir un variogramme, il est possible de décomposer l'espace des distances (i.e. l'abscisse) en une pluralité d'intervalles (comme l'intervalle 401 de la figure 4b) et de réaliser la moyenne (ex. 402) des valeurs de variance des points contenus dans chaque intervalle (ex. 401 ).
Une fois le variogramme expérimentale 403 du modèle et le variogramme théorique 404 calculés (ou reçus), il est possible de les comparer en calculant par exemple un écart entre ces deux variogrammes.
Cet écart peut être calculé en sommant, par exemple, la valeur absolue des différences des variances pour deux points des variogrammes ayant le même abscisse : la différence entre le point 406 et le point 407 d'abscisse i est Ayi . La somme peut être une somme simple ou une somme pondéré (avec un poids fonction de h, par exemple). De plus, il est possible de limiter la somme aux points d'abscisse inférieure (ou inférieure ou égale) à R ou 2R. R est appelé la « portée du variogramme » ou « portée pratique », c'est-à-dire la distance à partir de laquelle le variogramme reste dans un intervalle de 5% autour de son paliery(+∞) . Bien entendu, en pratique ce dernier intervalle peut être fixé à une autre valeur.
La somme calculée peut être appelée « écart de variogramme ». La figure 5 illustre un premier résultat possible du procédé décrit dans un mode de réalisation de l'invention dans un modèle en trois dimensions.
Ce modèle 500 est composé de mailles « connectables » comme la maille 501 et de mailles « non-connectables » comme la maille 502.
Néanmoins, si le variogramme, les proportions locales et les proportions globales sont respectés par ce modèle calculé, certaines formes non souhaitables peuvent apparaître dans certaines situations particulières (ex. la forme 503).
Ainsi, il est possible d'améliorer le procédé de détermination des groupes de faciès en améliorant la distribution des distances entre paires de mailles.
La figure 6a illustre un histogramme théorique ou « cible » 600 de distribution des distances entre paires de mailles dans un mode de réalisation de l'invention et selon un des axes de l'espace du modèle (ici z ).
Le calcul d'un tel histogramme 600 peut se faire de multiples façons.
Par exemple, connaissant la nuée variographique théorique (voir Figure 4b), il peut possible de compter le nombre de points de cette nuée par intervalle (ex. l'intervalle 401 ).
De plus, il peut être possible de déterminer, pour un rectangle 602 de la figure 6c (ou un parallélépipède rectangle pour un cas 3D) donné, la distribution de la longueur selon un axe des segments (ex. 603 ou 604) ou compris dans un intervalle de longueur donné selon cet axe.
La longueur d'un segment (respectivement distance entre deux mailles) selon un axe peut être la longueur d'une projection (par exemple, orthogonal) de ce segment (respectivement distance entre la projection des deux points) sur cet axe.
Avantageusement, il est aussi possible de déterminer une distribution cible selon un axe à partir des dimensions d'un rectangle. Par exemple, la distribution cible selon l'axe z est, pour chaque h, Lx(Lz-h) dans un cas en deux dimensions ou LxLy(Lz-h) pour un cas en trois dimensions (avec Lz la longueur du rectangle ou parallélépipède rectangle selon l'axe z , Lx la longueur du rectangle ou parallélépipède rectangle selon l'axe x et Ly la longueur du parallélépipède rectangle selon l'axe y ).
Bien entendu, il est possible d'établir d'autres histogrammes représentant la distribution théorique de la distance entre paires de mailles selon un autre axe de l'espace ou même selon toutes les directions de l'espace du modèle.
Un histogramme théorique « normalisé » peut également être calculé en divisant les valeurs de l'histogramme théorique par la somme de ses valeurs (i.e. par le nombre total de mailles) : on appelle cet histogramme théorique normalisé « distribution théorique normalisé des distances entre paires de mailles ».
La figure 6b illustre, quant à lui, un histogramme « expérimental » de distribution des distances entre paires de mailles dans un mode de réalisation de l'invention.
Un tel histogramme 601 représente la distribution, dans une même composante connexe, des distances selon l'axe z entre paires de mailles ayant un groupe de faciès associé dans le modèle.
Ainsi, les segments pris en compte dans ce calcul sont les segments du rectangle 605 (ayant par exemple les mêmes dimensions que le rectangle 602) de la figure 6d et dont les deux extrémités sont dans l'ensemble 606 connexe, chacune des mailles de cet ensemble est associée à un groupe de faciès (« connectables » ou « non- connectable »). Par exemple, le segment 607 est pris en compte pour la construction de l'histogramme 601 tandis que le segment 608 n'est pas pris en compte pour cette construction.
Un histogramme expérimental normalisé peut également être calculé en divisant les valeurs de l'histogramme expérimental 601 par la somme de ses valeurs : on appelle cet histogramme expérimental normalisé « distribution expérimental normalisé des distances entre paires de mailles ».
Afin d'évaluer un écart entre les deux histogrammes normalisés (i.e. histogramme expérimental normalisé et histogramme théorique normalisé), il est possible de sommer les valeurs absolues des différences entre les valeurs des histogrammes normalisés pour chaque valeur d'abscisse de ceux-ci.
Cette somme peut être simple ou pondérée (par exemple, en fonction de la distance h des deux points).
La figure 7 illustre un deuxième résultat possible du procédé décrit dans un mode de réalisation de l'invention.
Le modèle présenté en figure 7 est issu d'un procédé de détermination des groupes de faciès selon un mode de réalisation de l'invention cherchant à faire minimiser l'écart entre l'histogramme normalisé expérimental et l'histogramme normalisé cible.
Ainsi, la maille sélectionnée parmi les mailles candidates est celle qui minimise l'écart entre le nouvel histogramme normalisé et l'histogramme normalisé cible.
Par ailleurs, il est possible de chercher à minimiser plusieurs facteurs (comme l'écart entre le nouvel histogramme normalisé et l'histogramme normalisé cible et l'écart entre le variogramme cible et le variogramme expérimental). Dans cette hypothèse, il est possible de sommer ces différents facteurs afin de chercher à minimiser cette dernière somme. Cette dernière somme peut être simple ou pondérée par exemple en fonction du choix d'un opérateur et de sa volonté de favoriser ou non un des facteurs en jeu.
La figure 8 illustre un ordinogramme dans un mode de réalisation de l'invention.
Lors de la réception du modèle 801 , il est possible de déterminer si ce modèle est vide (i.e. si toutes les mailles sont vierges) ou si ce modèle est partiellement rempli (i.e. si certaines mailles sont associées à des groupes de faciès).
En effet, il est possible que les groupes de faciès associés à certaines mailles soient connus ou soient imposés comme des contraintes d'entrée. Cette situation peut notamment arriver :
- si certaines mailles représentent des zones du modèle dans lequel la composition géologique est connue (ex. les mailles le long d'un puits de forage) ;
- s'il est souhaité que deux mailles (ex. deux puits) du modèle soient connectées, il est utile d'associer aux mailles le long d'une trajectoire passant par ces deux puits un groupe de faciès dit « connectables » afin d'assurer cette contrainte dynamique.
Le procédé décrit ci-dessous utilise alors comme « germes » les mailles « connectables » du modèle. Si ces mailles « connectables » forment une pluralité de composantes connexes, il est possible d'appliquer le procédé décrit ci-dessous itérativement à chacune de ces composantes connexes.
Si la somme (simple ou pondéré, par exemple) des volumes de mailles associées aux mailles associés à un groupe de faciès dit « connectable » (ou « mailles connectées ») est supérieure à une valeur de volume cible (test 802, sortie OK), alors le modèle est retourné en l'état (803).
La somme peut être limitée aux mailles dont une distance à une maille de référence est inférieure à une distance prédéterminée. En effet, cette maille de référence peut représenter un puits dans le modèle. La distance peut être alors la distance d'investigation propre aux tests de puits réalisés sur le puits (ou toute autre distance définie par un opérateur / géologue).
Dans le cas contraire (sortie 802, sortie KO), un premier groupe de faciès est déterminé (étape 804) parmi l'ensemble des groupes de faciès du modèle en fonction des valeurs de proportion globales des faciès (ex. 70% de sable, 30% d'argile en moyenne dans l'ensemble du modèle). Ces valeurs de proportion globales peuvent être déterminées à partir des cubes de proportions 805 associés au modèle 801 reçu.
A cette étape, il est possible d'initialiser un ensemble de mailles candidates avec l'ensemble vide. Si le premier groupe de faciès est un groupe de faciès considéré comme connecté, il est possible de sélectionner les mailles vierges courantes voisine de l'ensemble de mailles connectées.
Si le premier groupe de faciès est un groupe de faciès non considéré comme connecté, il est possible de sélectionner les mailles vierges courantes voisine de mailles associé à un groupe de faciès.
Pour chaque maille courante sélectionnée ci-dessus, il est déterminé (étape 806) un deuxième groupe de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour ladite maille vierge courante. Si le deuxième groupe de faciès déterminé correspond au premier groupe de faciès, il est possible d'ajouter la maille courante sélectionnée à l'ensemble des mailles candidates.
Tant qu'il existe des mailles vierge courante voisine de l'ensemble de mailles connectées non encore traitées (test 807, test REST_MAILL), cette dernière détermination est effectuée.
Sinon (test 807, test NO_MAILL), il est possible d'associer (étape 815) le premier groupe de faciès avec une maille vierge sélectionnée (étape 814) parmi ces mailles candidates 809.
Afin de sélectionner la maille candidate, il est possible de réaliser un simple tirage aléatoire parmi les mailles candidates 809.
Néanmoins, il est également possible de déterminer, pour chaque maille candidate, l'écart entre le variogramme du modèle et un variogramme cible (étape 812) comme décrit en relation avec les figures 4a à 4c.
Il est également possible de déterminer (en complément ou alternativement), pour chaque maille candidate, l'écart entre l'histogramme du modèle et un histogramme cible (étape 813) comme décrit en relation avec les figures 6a à 6d.
Grâce à ces différents calculs, il est alors possible de sélectionner (étape 814) la meilleure maille candidate en minimisant un écart global fonction des deux précédents écarts calculés (par exemple, l'écart global étant la somme simple ou pondérée des deux précédents écarts). Une fois que le premier groupe de faciès ait été associé (étape 815) à la maille candidate sélectionnée, il est alors possible (étape 816) d'ajouter la maille vierge sélectionnée à l'ensemble de mailles dites « connectées » si le premier groupe de faciès est un groupe de faciès identifié préalablement par un opérateur (e.g les groupes de faciès présentant une bonne connectivité, de perméabilité).
Ensuite, cette maille candidate sélectionnée est supprimée des mailles vierges puisque elle est associé à un groupe de faciès.
Enfin les étapes et tests 807 à 816 sont réitérés.
Concernant le modèle retourné 803, il est utile d'éviter que le volume de mailles connectés ne puisse pas être « agrandi » par une simulation ultérieure qui viendrait modifier les valeurs de faciès des mailles vierge. Ainsi, afin d'isoler ces mailles, il est possible de supprimer (étape 817) chaque maille vierge voisine de l'ensemble de mailles connectées dans l'ensemble de mailles vierges.
Suite à cette isolation, il est possible de compléter le modèle à l'aide d'algorithme connu afin d'associer à chaque maille restant vierge un groupe de faciès.
Le plus souvent, il est possible, à partir de ce modèle complété, de déterminer, pour chaque maille, un faciès dans le groupe de faciès associé et par élément architecturaux appliqué à ce modèle.
La figure 9 représente un exemple de dispositif de détermination de groupes de faciès géologiques dans un mode de réalisation de l'invention.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif comprend un ordinateur 900, comprenant une mémoire 905 pour stocker des instructions permettant la mise en œuvre du procédé, les données de mesures reçues, et des données temporaires pour réaliser les différentes étapes du procédé tel que décrit précédemment.
L'ordinateur comprend en outre un circuit 904. Ce circuit peut être, par exemple :
- un processeur apte à interpréter des instructions sous la forme de programme informatique, ou - une carte électronique dont les étapes du procédé de l'invention sont décrites dans le silicium, ou encore
- une puce électronique programmable comme une puce FPGA (pour « Field- Programmable Gâte Array » en anglais).
Cet ordinateur comprend une interface d'entrée 903 pour la réception de modèles géologiques d'entrée et/ou des cubes de proportions associés à ce modèle, et une interface de sortie 906 pour la fourniture de modèles géologique complété pour une éventuelle soumission dans d'autres outils comme des outils de simulation d'écoulement 907. Enfin, l'ordinateur peut comprendre, pour permettre une interaction aisée avec un utilisateur, un écran 901 et un clavier 902. Bien entendu, le clavier est facultatif, notamment dans le cadre d'un ordinateur ayant la forme d'une tablette tactile, par exemple.
Par ailleurs, le schéma fonctionnel présenté sur la figure 8 est un exemple typique d'un programme dont certaines instructions peuvent être réalisées auprès de l'équipement décrit. A ce titre, la figure 8 peut correspondre à l'organigramme de l'algorithme général d'un programme informatique au sens de l'invention.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d'exemples ; elle s'étend à d'autres variantes.
D'autres réalisations sont possibles.
Par exemple, tous les modes de réalisations présentés en 2D sont également généralisâmes et applicables dans des situations où le modèle est 3D.
De plus, les calculs des histogrammes des figures 6a et 6b sont réalisés au sein d'un rectangle ou d'un parallélépipède rectangle. Néanmoins, ces calculs peuvent être réalisés au sein du modèle complet ou, plus généralement, dans toute sous- partie du modèle, cette sous-partie pouvant être de forme quelconque.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de détermination de groupes de faciès géologiques parmi un premier ensemble de groupes de faciès et un deuxième ensemble de groupe de faciès dans un modèle géologique maillé, le modèle géologique comprenant au moins :
- un ensemble de mailles vierges ;
- un ensemble de mailles connectées, les mailles de l'ensemble de mailles connectés sont associés à un groupe de faciès parmi le premier ensemble de groupe de faciès ; chaque maille du modèle étant associée à une valeur de proportion locale pour chaque faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès ; dans lequel le procédé comprend :
/a/ détermination d'un premier groupe de faciès parmi des groupes de faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour chaque maille du modèle ;
IbM si ledit premier groupe de faciès est un groupe de faciès parmi le premier ensemble de groupe de faciès, pour chaque maille vierge courante voisine de l'ensemble de mailles connectées, détermination d'un deuxième groupe de faciès parmi des groupes de faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour ladite maille vierge courante et si le deuxième groupe de faciès déterminé correspond au premier groupe de faciès, identification de ladite maille vierge courante comme une maille candidate ; /b2/ si ledit premier groupe de faciès est un groupe de faciès parmi le deuxième ensemble de groupe de faciès, pour chaque maille vierge courante voisine de mailles associés à un groupe de faciès, détermination d'un deuxième groupe de faciès parmi des groupes de faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour ladite maille vierge courante et si le deuxième groupe de faciès déterminé correspond au premier groupe de faciès, identification de ladite maille vierge courante comme une maille candidate ;
Ici association dudit premier groupe de faciès avec une maille vierge sélectionnée parmi les mailles candidates.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le procédé comprend en outre :
161 si le premier groupe de faciès est un groupe de faciès parmi le premier ensemble de groupes de faciès, réitération des étapes lai à Ici du procédé en ajoutant la maille vierge sélectionnée à l'ensemble de mailles connectées et en supprimant la maille vierge sélectionnée dans l'ensemble de mailles vierges. le/ sinon, réitération des étapes lai à Ici du procédé en supprimant la maille vierge sélectionnée dans l'ensemble de mailles vierges.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel, chaque maille du modèle étant associée à un volume de maille, le procédé comprend en outre :
IV arrêt de la réitération lorsqu'une somme des volumes de mailles associées aux mailles de l'ensemble des mailles connectés est supérieure ou supérieure ou égale à une valeur de volume cible.
4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel, chaque maille du modèle étant associée à un volume de maille, le procédé comprend en outre :
/f/ arrêt de la réitération lorsqu'une somme des volumes de mailles associées à des mailles de l'ensemble des mailles connectés dont une distance à un maille de référence est inférieure à une distance prédéterminée est supérieure ou supérieure ou égale à une valeur de volume cible.
5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel le procédé comprend en outre :
/g/ suppression de chaque maille vierge voisine de l'ensemble de mailles connectées dans l'ensemble de mailles vierges.
6. Procédé selon l'une des revendications précédente, dans lequel, le modèle comprenant en outre au moins un variogramme cible selon au moins une direction dans ledit modèle, la sélection de la maille vierge parmi les mailles candidates comprend :
- pour chaque maille candidate courante parmi les mailles candidates,
- calcul d'au moins un variogramme associé à ladite maille candidate courante, le calcul dudit au moins un variogramme étant effectué selon la au moins une direction du variogramme cible et à partir des mailles du modèle ayant un groupe de faciès associé et de ladite maille candidate associée au premier groupe de faciès ;
- détermination d'un écart de variogramme associé à ladite maille candidate courante entre ledit au moins un variogramme calculé et ledit au moins un variogramme cible ;
- sélection d'une maille vierge, la maille vierge sélectionnée étant la maille associée à un écart de variogramme le plus faible parmi les écarts de variogramme déterminés.
7. Procédé selon l'une des revendications précédente, dans lequel, le modèle comprenant en outre au moins une distribution cible de distances selon au moins une direction dans ledit modèle entre deux mailles dudit modèle, la sélection de la maille vierge parmi les mailles candidates comprend :
- pour chaque maille candidate courante parmi les mailles candidates,
- calcul d'au moins une distribution de distances entre paires de mailles, la distance étant calculé selon la au moins une direction de la distribution cible, le calcul de ladite au moins une distribution étant effectué pour des mailles du modèle ayant un groupe de faciès associé ;
- détermination d'un écart de distribution associé à ladite maille candidate courante entre ladite au moins une distribution calculée et ladite au moins une distribution cible ;
- sélection d'une maille vierge, la maille vierge sélectionnée étant la maille associée à un écart de distribution le plus faible parmi les écarts de distribution déterminés.
8. Dispositif de détermination de groupes de faciès géologiques parmi un premier ensemble de groupes de faciès et un deuxième ensemble de groupe de faciès dans un modèle géologique maillé, le modèle géologique comprenant au moins :
- un ensemble de mailles vierges ;
- un ensemble de mailles connectées, les mailles de l'ensemble de mailles connectés sont associés à un groupe de faciès parmi le premier ensemble de groupe de faciès ; chaque maille du modèle étant associée à une valeur de proportion locale pour chaque faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès ; dans lequel le dispositif comprend :
- un circuit pour une détermination d'un premier groupe de faciès parmi des groupes de faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour chaque maille du modèle ;
- un circuit pour, si ledit premier groupe de faciès est un groupe de faciès parmi le premier ensemble de groupe de faciès, pour chaque maille vierge courante voisine de l'ensemble de mailles connectées, une détermination d'un deuxième groupe de faciès parmi des groupes de faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour ladite maille vierge courante et si le deuxième groupe de faciès déterminé correspond au premier groupe de faciès, une identification de ladite maille vierge courante comme une maille candidate ;
- un circuit pour, si ledit premier groupe de faciès est un groupe de faciès parmi le deuxième ensemble de groupe de faciès, pour chaque maille vierge courante voisine de mailles associés à un groupe de faciès, une détermination d'un deuxième groupe de faciès parmi des groupes de faciès du premier ensemble de groupes de faciès et du deuxième ensemble de groupes de faciès en fonction des valeurs de proportion locales des groupes de faciès pour ladite maille vierge courante et si le deuxième groupe de faciès déterminé correspond au premier groupe de faciès, une identification de ladite maille vierge courante comme une maille candidate ;
- un circuit pour une association dudit premier groupe de faciès avec une maille vierge sélectionnée parmi les mailles candidates.
9. Produit programme informatique comprenant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
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