KR20030014357A - 통합 저류층 최적화 - Google Patents
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Abstract
저류층(resevoir)의 전반적인 성능을 최적화하는데 이용되는 저류층 개발 계획을 반복적으로 생성하기 위하여, 적용 범위에 대한 상이한 획득 시간 스케일과 공간 스케일을 갖는 다양한 데이타를 동화(assimilate)하는, 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법이 개시되며, 상기 방법은: (a) 초기 저류층 묘사(characterization)를 생성하는 단계, (b) 상기 초기 저류층 묘사로부터 초기 저류층 개발 계획을 생성하는 단계, (c) 상기 저류층 개발 계획을 생성한 때, 자본 지출 프로그램을 상향으로 진척시키고 생성하는 단계, (d) 상기 자본 지출 프로그램을 생성한 때, 상기 저류층에서 취한 제1 조의 데이타 측정값으로부터 고속 모니터 데이타를 획득하여 상기 저류층의 성능을 모니터하는 단계, (e) 상기 저류층에서 취한 제2 조의 데이타 측정값으로부터 저속 모니터 데이타를 획득하여 상기 저류층의 성능을 추가적으로 모니터하는 단계, (f) 상기 고속 및 저속 모니터 데이타를 동화하는 단계, (g) 상기 고속 및 저속 모니터 데이타로부터 상기 초기 저류층 개발 계획을 갱신할 시기를 결정하여 새로 갱신된 저류층 개발 계획을 생성하는 단계, (h) 필요에 따라, 상기 초기 저류층 개발 계획을 갱신하여 새로 갱신된 저류층 개발 계획을 생성하는 단계, 및 (i) 상기 새로 갱신된 저류층 개발 계획이 생성된 때, 상기 저류층 개발 계획을 더 이상 갱신할 필요가 없을 때까지 상기 단계 (c) 내지 (h)를 반복하는 단계 - 상기 저류층 개발 계획이 상기 단계 (h)에서 갱신되지 않을 때 상기 저류층은 거의 고갈(depleted)됨 - 단계를 포함한다. 본 명세서에서는 초기 저류층 특성을 생성하는 단계 (a) 및 초기 저류층 개발 계획을 생성하는 단계 (b)에 대해 상세하게 개시하고 있다.
Description
지질 구조 내의 저류층 영역으로 부터 추출된 오일 및 가스의 생산 수명 사이클동안에, 탐사, 감정, 저류층 개발, 생산 감퇴, 저류층의 폐기를 포함하는 어떤 단계들이 이어진다. 적절하게 자원을 할당하고, 저류층이 그 생산 점정량을 충족시킨다는 것을 보증하기 위해서는 중요한 결정이 이들 각 단계마다 이루어져야 한다. 생산 수명 사이클의 초기 단계에서, 거의 대부분은 저류층 내의 내부 특성의 분포(distribution)에 대해서는 무시하고 시작한다. 개발이 진행함에 따라, 탄성파(seismic), 검층(well log), 및 생산 데이타 등과 같은 저류층 데이타의 다른 형태들이 수집된다. 저류층 데이타는 지질 구조 내의 저류층 특성의 분포에 대한 이해를 더욱 진보적으로 하기 위해서 결합된다. 따라서, 저류층 데이타의 이해는 적절한 저류층 관리 결정의 핵심이 된다.
저류층 관리를 취급하는 오일 및 가스 산업에 대한 다양한 종래 기술 접근법이 본 명세서의 말미부분의 참조 섹션에 리스트되어 있는 것과 같은 수많은 책들과 기술 잡지 아티클에 보고되었다.
예를 들어, 아래 참조 섹션에 인용된 Satter and Thakur book에 개시된 저류층 관리 방법에서, 가스나 오일 저류층 관리의 단기 및 장기 목표가 최초로 확인되었다. 저류층에 대하여 계속적으로 수집된 다수의 데이타는 개발 계획이라고 불리는 저류층 관리 계획의 개발에 사용된다. 개발 계획은 유정을 시추하는 단계(drilling), 저류층의 생산 및 주입율을 설정하는 단계, 및 워크오버 동작을 수행하는 단계에 의해 구현된다. 오일 및/또는 가스가 저류층으로 부터 추출됨에 따라, 새로운 데이타가 얻어지고, 저류층으로부터의 가스 및/또는 오일의 생산을 최대화하기 위하여 그 저류층 관리를 위한 목표 및 개발 계획이 주기적으로 재평가된다. 저류층이 고갈됨에 따라, 그 목표 및 개발 계획은 변경되고 종국에는 그 저류층은 포기된다.
몇몇의 미국 특허는 그에 한정되는 것은 아니나, 탄성파, 검층 및 생산 데이타, 유정의 배치 싸이트, 유정으로부터의 추출 속도 제어, 개별 유정 및 저류층으로부터의 생산율 최대화와 같은 저류층 데이타의 수집과 같은 저류층의 위치 및 개발 과정에서의 다양한 단계를 전체로서 개시 및 청구하고 있다. 이들 몇몇의 특허가 이하에서 설명될 것이다.
Ramakrishnan 등에 의한 미국 특허5,992,519는, 복수의 생산 오일 유정을 안전하게 소정, 업데이트 가능한 생산 기준으로 모니터링하고 제어하는 방법 및 하드웨어에 관해 개시한다. 오일 저류층 모델은 생산 전략을 결정하기 위 해 저류층 시뮬레이션 튤과 함께 사용되며, 생산 전략에 의해 유동 값을 이용하여 오일이 저류층으로부터 제어되어 생산된다. 유동 값에의 조절의 결과로서 수집된 정보는 저류층 모델을 갱신하기 위해 사용된다. 오일 유정은 고정 생산 전략에 기초하여 시추되고, 조절된 유정으로부터의 유체 유동 속도(fluid flow rate)는 가변 생산 전략에 기초한다.
Tubel 등에 의한 미국 특허5,706,896는, 원격 위치로부터의 다수의 생산 유정의 제어 및/또는 모니터링을 위한 시스템을 개시한다. 제어 시스템은 다수의 위치로부터 동작되는 다수의 공저(downhole) 전기 제어 전기기계 장치 및 다수의 컴퓨터 기반 표면 시스템으로 구성된다. 시스템은 다수 유정의 장래 유동 프로파일을 예상하고, 시추정(wellbore)내의 구조나 시추정으로부터 표면으로의 유체 또는 가스의 유동을 모니터링 및 제어하는 능력을 제공한다. 제어 시스템은 또한 내부 시추공(borehole)과 같은 다수의 원격 위치로부터의 데이타를 다른 플랫폼들로부터 또는 멀리 위치한 어떤 유정 사이트로부터 수신하고 다른 플랫폼으로 송신하는 능력이 있다.
Tubel 등에 의한 미국 특허5,732,776는, 원격 위치로부터의 다수의 생산 유정의 제어 및/또는 모니터링을 위한 다른 유사한 시스템을 개시한다. 다수-존 및/또는 다수-유정 제어 시스템은 다수의 위치로부터 동작되는 다수의 공저 전기 제어 전기기계 장치 및 다수의 컴퓨터 기반 표면 시스템으로 구성된다. 시스템은 다수 유정의 장래 유동 프로파일을 예상하고, 시추정내의 구조나 시추정으로부터 표면으로의 유체 또는 가스의 유동을 모니터링 및 제어하는 능력을 갖는다. 제어 시스템은 또한 내부 시추공과 같은 다수의 원격 위치로부터의 데이타를 다른 플랫폼들로부터 또는 멀리 위치한 어떤 유정 사이트로부터 수신하고 다른 플랫폼으로 송신하는 능력이 있다.
Tubel 등에 의한 미국 특허5,975,204는, 표면으로 부터 또는 어떤 다른 외부 소스로부터의 초기 제어 신호없이 공저 툴을 센싱된 선택 공저 파라미터에 응답하여 자동 제어하기 위한 공저 생산 유정 제어 시스템을 개시하고 청구한다.
Aubin 등에 의한 미국 특허4,757,314은, 수중에 잠겨있는 정두(well head)의 제어 및 모니터링을 위한 장치를 개시한다. 이 시스템은 복수의 센서, 복수의 전기기계 밸브 및 상기 센서 및 밸브와 통신하는 전기 제어 시스템을 포함한다. 전기 제어 시스템은 방수 엔클로져(water tight enclosure) 안에 위치되고, 방수 엔클로저는 물속에 잠겨 있다. 잠겨 있는 엔클로져 안에 위치한 전기장치는 센서로부터의 입력에 기초하여 전기기계 밸브를 제어하고 작동시킨다. 구체적으로 엔클로져 안의 전기장치는 자동으로 밸브를 순차 개폐하기 위하여 마이크로프로세서가 표면으로부터 정두로의 케이블 인테그러티(integrity)를 모니터링하는 능력을 갖도록 결정한다.
Dixon 등에 의한 미국 특허4,633,954는, 압력 및 유동과 같은 공저 파라미터를 모니터링하고, 유정으로의 가스 주입 동작, 유정으로부터의 유체의 유출 또는 유정으로부터의 산출을 최대화하기 위한 유정 폐쇄를 제어하는 하는 전(fully) 프로그램가능한 마이크로프로세서 제어기를 개시한다. 이 특정 시스템은 키보드, 프로그램가능한 메모리, 마이크로프로세서, 제어 회로 및 액정 디스플레이로 구성된 배터리 동력 고체 상태 회로를 포함한다.
Lamp에 의한 미국 특허5,132,904는, '954 특허와 유사한 시스템을 개시하는 데, 여기서 제어기는 직병렬 통신 포트를 포함하며, 이를 통해서 제어기로의 또는 제어기부터의 모든 통신이 패스된다. 수동 장치 또는 휴대용 컴퓨터 케이블 또는 직렬 통신이 제어기를 액세스할 수 있다. 다수의 제어기가 원격으로 액세스되도록 하는 데 중앙 호스트 컴퓨터로의 전화기 모뎀이나 텔레메트리(telemetry) 링크가 또한 사용될 수 있다.
Wason 등에 의한 미국 특허4,969,130은, 석유 저류층의 유체 콘텐츠 제어를 위한 시스템을 개시하며, 여기서 저류층의 유체 유동을 예측하기 위해서 저류층 모델이 채용되며, 시스템은 관측된 진동파 데이타를 가진 종합 진동 기록을 비교하여 저류층 모델에 대한 체크를 포함한다. 그 모델에 의해 예측된 종합 출력이 그 관측된 진동파 데이타와 일치하면, 그때는 그 저류층이 적절하게 모델링되었다고 가정한다. 일치하지 않으면, 그때는 그 저류층 모델, 특히 그 저류층의 설명은 그것이 관측된 진동파 응답을 예측할 때까지 갱신된다. 진동파 조사는 그 저류층의 생산 수명 동안 주기적으로 반복될 수 있으며, 그 기술이 저류층 모델을 갱신하는 데 사용되어, 그 수정된 저류층의 설명이 진동파 데이타의 관측된 변동을 예측하고 따라서, 유체 포화의 현 상태를 반영하는 것을 보증한다.
Anderson 등에 의한 미국 특허5,586,082은, 3-D 및 4-D 진동파 화상 진찰(imaging)을 이용하여 오일 및 가스 저류층 내에서, 그것을 따라 지표밑의 유체 이동 및 배수 경로를 확인하기 위한 방법을 개시한다. 이 방법은 침전지(sedimentary basin) 및 개별 석유 생산 저류층 내의 미세 규모의 배수 구조 및 오일-물-가스 영역 내의 대규모 이동 경로를 결정하기 원하는 지역의 단일 진동파 조사(3-D) 및 시간별로 분리된 다수 진동파 조사(4D)를 이용한다.
He 등에게 허여된 미국 특허공보 5,798,982호는 저류층 내의 가용 탄화수소의 맵핑 및 정량화 방법을 교시하는 것으로, 탄화수소 생산 및 저류층 관리에 유용하다.
이들 특허가 각각 저류층을 차지하는 것, 유정 용 지점을 차지하는 것, 유정로부터의 추출율을 제어하는 것, 및 개별 유정들 및 저류층 전체로부터의 생산율을 최대화하려고 시도하는 것과 관련된 다양한 측면을 교시하고는 있지만, 상기 인용된 종래의 기술 또는 기타 특허나 문헌 어느 것도 이들 다수의 기능들 모두를 전체 저류층으로부터 가스 및/또는 오일의 생산을 최대화하기 위해 보다 포괄적인 방법으로 집적화하는 것을 제안하거나 교시하지는 못한다.
따라서, 저류층으로부터 가스 및/또는 오일의 생산을 최대화하는 목적으로 오일 및/또는 가스 저류층을 관리하는 신규하고 보다 포괄적인 방법에 대한 요구가 필요하다.
또한, 종래 기술에서는, 제1 저류층 필드에 대한 개발 계획이 제시되고, 운영자는 제1 저류층 필드에 관련하여 그에게 사용가능한 다수의 대안들로부터 결정을 내려서, 제1 저류층 필드에서의 특정 프로세스를 구현할 것이다. 이러한 점에서, 운영자는 제1 저류층 필드 또는 제1 특성이 필드 단계 및 유지보수 단계에 의해 운영되도록 하면서 제2 저류층 필드 또는 제2 특성에 주의를 기울일 것이다. 제1 저류층 필드는 그 제1 저류층 필드에서 임의의 상황이 악화되기까지 수년동안 특정한 주의를 받지 못할 것이다. 운영자는 그 후 제1 저류층 필드에 다시 주의를 기울이고, 제1 저류층 필드 또는 특성으로부터 취득되는 궁극적인 액티비티 또는 결과들이 그 제1 저류층 필드에 관련되는 운용자의 본래 기대와 어떻게 다른지 문의할 것이다. 또한, 운영자는 제1 저류층 필드와 관련하여 무엇이 발생하였는지 알아내려는 연구를 시작할 것이다. 이러한 프로세스는 제1 저류층 분야 특성에서 드물게 발생하는 이해관계만을 반영하는 "시행착오(hit and miss)" 타입의 이해관계일 것이다.
따라서, 오일 및/또는 가스 저류층 관리용으로 신규하고 보다 포괄적인 방법을 얻기 위해 앞서 참조된 탐구에는, 제1 특성으로부터 얻어지는 궁극적인 액티비티 또는 결과들이 초기에 수신될 때 제1 저류층 필드 특성에 대한 본래 개발 계획을 주기적으로 자동 업데이트하기 위한 보다 조직적이고, 효율적이며 자동화된 프로세스를 제공하는 것이 더욱 필요하다. 결과적으로, 제1 특성에 대한 신규한 개발 계획이 제시될 수 있고, 신규 개발 계획은 제1 특성으로부터의 결과 또는 궁극적인 액티비티의 발생에 따르는 제1 특성과 관련하여 구현될 수 있다.
본 발명은 "통합 저류층 최적화(IRO)"라고 알려진 방법에 관한 것으로, 지하 지질 구조로부터 유체 및 가스 침전물의 추출을 모니터링하고 제어하는 방법을 포함한다. IRO는 지하 지질 구조 내의 유체 및 가스 침전물의 상태를 모니터링하는 단계와 물리적 자원의 배치 및 사용과 지하 지질 구조로부터 그러한 침전물을 추출하는 것을 최대화하는 추출 속도를 제어하는 단계를 포함한다.
도 1은 가스 또는 오일 저류층을 관리하기 위한 종래 기술의 한 방법을 설명하는 도면.
도 2는 도 1의 개발 계획 블록(11)의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 3은 도 2의 개발 계획 블록의 블록(24)의 다른 구성을 도시하는 도면.
도 4는 도 1의 종래 기술의 방법과 상대적으로, 본 발명의 사상에 따른 가스 또는 오일 저류층을 관리하는 새롭고 신규한 방법을 설명하는 도면.
도 5는 도 4의 조작/모니터 블록(44)의 상세한 구성을 설명하는 도면.
도 6은 도 4의 저류층 모니터링 데이타 융합 및 갱신 블록(45)의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 7은 "수치 예측 모델" 판정 트라이앵글에 의해 분리된 상반부 및 하반부를 포함하고, 도 7의 상반부는 도 4의 "초기 저류층 특성" 블록(41)의 상세한 구성을 도시하고, 도 7의 하반부는 도 4의 "초기 저류층 개발 계획 생성" 블록(42)의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 8은 도 7의 데이타 수집, QC 및 해석 블록의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 9a 및 도 9B는 도 7의 예비 엔지니어링 블록의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 10A 및 10b는 도 7의 지질 모델링 블록의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 11A 및 11b는 도 7의 수치 모델 연구 블록의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 12A 및 12b는 도 7의 해석적 모델 연구 블록의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 13A 및 13b는 도 7의 생산 및 매장량 블록의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 14A 및 14b는 도 7의 설비 요건 블록의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 15A 및 15b는 도 7의 환경 고려 블록의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 16A 및 16b는 도 7의 경제학 및 리스크 해석의 상세한 구성을 도시하는 도면.
따라서, 본 발명의 주 목적은 유체 또는 가스 저류층을 관리하는 신규하고 보다 포괄적인 방법을 개시하는 것이다.
상술한 본 발명의 주 목적에 따르면, 유체 또는 가스 저류층을 관리하는 보다 포괄적인 방법이 개시된다. 유체 또는 가스 저류층을 관리하는 본 발명의 신규한 방법은 이하 '집적 저류층 최적화(Integrated Resevoir Optimization)' 또는 'IRO'(Schlumberger의 상표)라 명명되는 기능을 수행하기 위해 사용가능한 데이타를 모두 모음으로써 저류층으로부터 오일 또는 가스의 생산을 최대화할 것이다. 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하기 위한 본 발명의 '집적 저류층 최적화(IRO)' 방법은, 저류층 특성값을 최대화하기 위해 지속적으로 진행중인 노력과 관련된 프로세스를 포함한다. 특성값을 최대화하려는 이러한 목적은 초기 개발 계획을 전개하고, 초기 개발 계획을 부분적으로 구현하고, 구현 단계로부터 얻어지는 결과 집합을 검사하며 및 결과 집합이 초기 예측 집합와 진정 일치하는지의 확인하는 것에 의해 달성된다. 결과가 초기 예측 집합와 일치하는 경우, 다음 단계는 초기 개발 계획의 구현을 수반하는 처리를 포함한다. 초기 개발 계획이 구현되면, 특성에서 발생하는 이벤트들을 추적 및 모니터링하기 위한 일일 모니터링 및 감독 단계가 구현된다. 초기 개발 계획 구현의 일부로서, 운영자들에 의해 특성상에 취해지는 모든 액션들에 대한 저류층 특성의 응답에 관하여 가능한 많은 정보를 얻을 목적으로 신규 집합의 데이타를 생성하기 위한 상세한 데이타 수집 및 데이타 취득 프로그램이 구현된다. (상술된 데이타 수집 단계 동안에 수집된) 신규 집합의 데이타가 초기 개발 계획을 본래 설계하였던 관계자들에게 이하의 목적으로 액세스가능한 피드백 루프가 인스톨 된다: (1) 신규 집합의 데이타를 이전 해석물들에 합병, (2) 필요한 임의의 재해석을 행함, 및 (3) 다른 개발 계획을 생산하도록 "현재 진행중이고 반복적인 프로세스(ongoing and iterative process)"에서 초기 개발 계획을 변조함. 따라서, "ongoing and iterative process"는 (1) 초기 개발 계획을 전개하는 단계, (2) 초기 개발 계획을 구현하는 단계, (3) 상기 구현 단계에 응답하여 신규 데이타를 취득하기 위해 데이타 수집 및 데이타 취득을 수행함으로써 정제하는 단계, (4) 상기 정제 단계동안 얻어진 신규 취득 데이타에 기초하여 신규 개발 계획을 재개발하는 단계, (5) 상기 신규 개발 계획을 재구현하는 단계, (6) 상기 재구현 단계에 응답하여 다시 신규 데이타를 취득하기 위해 부가적인 데이타 수집 및 데이타 취득을 수행함으로써 재정제하는 단계 등을 포함한다. 따라서, 초기 개발 계획이 폐기되는 것이 아니라, 오히려, 신규 취득 데이타에 응답하여 초기 개발 계획이 변경되고 변조되기 때문에 초기 개발 계획에 대한 개선이 이루어진다. 예를 들어, 초기 개발 계획은 얼마나 유정이 완결되었는지 또는 얼마나 많은 유정이 시추되었는지 또는 어느 곳에 유정이 위치되었는지에 기초하여 변경 또는 변조될 것이다. 그러나, 본 발명의 일 특징에 따르면, 저류층의 수명동안 저류층에서 취해지는 계측에 응답하여 '서로 다른 타입의 데이타(different types of data)'가 얻어진다. 이들 '서로 다른 타입의 데이타'는, '드물게(infrequent)' 취해지는 예비 시간 추이 계측(occasional time-lapse measurements)으로부터 얻어지는 '제1 타입의 데이타(first type of data)'에서, 영구적으로 인스톨된 시스템에 의하여 '자주(frequent)' 행해지는 지속적인 계측으로부터 얻어지는 '제2 타입의 데이타(second type of data)' 범위에 있다. 종래의 기술에서는, 저류층의 성능이 단독으로 '자주' 모니터링되었고, 그 결과는 특정 시간 간격으로 저류층 개발 계획을 변경하는데 사용되었다. 이와는 대조적으로, 본 발명의 교시에 따르면, 저류층의 성능이 '자주(frequent)- 유정 및 설비들에 대하여 -' 및 보다 덜 자주 또는 '드물게(infrequent)- 반복적인 로깅 및 거시적인 저류층 관측에 대하여 -' 취해지는 계측에 기초하여 저류층의 성능이 모니터링되고 데이타가 취득된다. 또한, 이들 '서로 다른 타입의 데이타'는 '로컬 유정/표면 모니터링 데이타(local well/surface monitoring data)'에서 보다 '광역의 저류층-스케일 모니터링 계측(global resevoir-scale monitoring measurements)'까지의 공간적 커버리지 범위에 있다. 'local well/surface monitoring data'를 취득하는 시스템 또는 설비의 예로는, 재진입 로깅 시스템(re-entry logging systems), 영구 압력 계기, 및 측면처리된 유정의 내부 및 외부에 위치되는 형성 평가 센서(formation evaluation sensors)를 포함하는 것들이 있다. 시추정 및 표면 생산율은 본 명세서의 끝부분에 위치된 참고문헌들에 열거된 baker, Babour, Tubel, Johnson 및 Bussear 등이 저술한 참고문헌에 개시되어 있다. 'global reservoir-scale monitoring measurements'를 취득하는 시스템 또는 설비로는, 시간-추이 또는 4D 탄성파를 사용하는 시스템, 중량 측정과 관련한 시스템 및 본 명세서의 끝부분에 위치된 참고문헌에서 열거되는 Pedersen, Babour 및 He 등이 저술한 참고문헌에 교시되어 있는 심층-판독/단층-유정 전기 및 음향 측정(deep-reading/cross-well and acoustic measurments)과 관련된 시스템을 포함한다. 따라서, 저류층의 수명동안 저류층에서 취해지는 계측으로부터 얻어지는 '서로 다른 타입의 데이타'의 인입 스트림은 (1) 취득 시간 스케일을 다르게 하고 (2) 커버리지의 공간 스케일을 다르게 하는 동안 취해지는 계측으로부터 얻어진다. 상기 인용된 Satter의 참조문헌(이하, 참조문헌 부분에서의 참조문헌 17 및 이와 관련된 공보에 개시된 방법이라도 이러한 방법들이 이들 '서로 다른 타입의 데이타' 모두를 소화할 수 있는 것은 아니기 때문에 전부 적절한 것만은 아니다. 유체 및/또는 개스 저류층을 관리하기 위한 본 발명에 따른 '종합 저류층 최적화(Integrated Reservoir Optimization)' 방법은 오일 및 가스 저류층의 전체 성능을 최적화할 목적으로 이들 '서로 다른 타입의 데이타' 모두를 포함한다. '저류층 개발 계획(reservoir development plan)' 이외에도, '일일 운영 계획(day-to-day operational plan)'이 존재한다. 'reservoir development plan'이란 용어는 (1) '드물게(infrequent)- 즉, 때때로 시간-추이 계측 -' 취해지는 저류층에 관한 계측, 및 (2) '자주(frequent)- 즉, 영구적으로 인스톨된 시스템에 의해 취해지는 지속적인 계측 -' 취해지는 저류층에 관한 계측 양자 모두에 기초하여 취득되는 데이타에 응답하여 지속적으로 업데이트된다. 또한, '일일 운영 계획'은 '저류층 개발 계획'이라는 용어에 응답하여 지속적으로 업데이트 된다. '자주' 및 '드물게' 취해지는 상기 참조된 측정들에 응답하여 '저류층 개발 계획'으로부터 '일일 운영 계획'을 지속적으로 갱신한 결과, (1) 탄화수소 지하층의 위치 및 (2) 하부표면 지질학적 형태내의 압력 분포라는 '2개 파라미터'의 보다 정확한 결정이 얻어진다. 이들 '2개 파라미터'가 최적화되면, 이하의 '그 외 파라미터들' 즉, 유정의 수, 유정 완성도, 유정 간섭 및 생산 계획 등도 최적화된다. 이들 '그 외 파라미터들'이 최적화되면, 오일 및/또는 가스 저류층으로부터의 오일 및/또는 가스 생산이 최대화된다.
따라서, 본 발명의 주 양상은 저류층의 전체 성능을 최적화하는 데 사용되는저류층 개발 계획을 반복적으로 발생하기 위해 적용 범위의 획득 시간 스케일과 공간 스케일이 상이한 여러 데이타를 융합시키는 유체(예를 들어, 오일) 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시되어 있으며, 이 방법은
(a) 초기 저류층 특성화를 생성하는 단계와,
(b) 초기 저류층 특성화로부터 초기 저류층 개발 계획을 발생하는 단계와,
(c) 저류층 개발 계획이 발생되면, 자본 소비 프로그램을 증분적으로 진행 및 생성하는 단계와,
(d) 자본 소비 프로그램이 생성되면, 저류층에서 취해진 제1 집합의 데이타 측정치로부터 고속 모니터 데이타를 획득하여 저류층의 성능을 모니터링하는 단계와,
(e) 저류층에서 취해진 제2 집합의 데이타 측정치로부터 저속 모니터 데이타를 획득하여 저류층의 성능을 모니터링하는 단계와,
(f) 상기 고속 모니터 데이타와 저속 모니터 데이타를 함께 융합시키는 단계와,
(g) 상기 고속 모니터 데이타와 저속 모니터 데이타로부터, 상기 초기 저류층 개발 계획을 갱신하여 새로이 갱신된 저류층 개발 계획을 발생할 필요가 있는가를 판단하는 단계와,
(h) 필요할 경우, 초기 저류층 개발 계획을 갱신하여 새로이 갱신된 저류층 개발 계획을 발생하는 단계와,
(i) 새로이 갱신된 저류층 개발 계획이 발생되면, 단계(c) 내지 (h)를 반복하는 단계를 포함하고, 상기 저류층은 단계(h) 동안 새로이 갱신된 저류층 개발 계획이 발생되지 않으면 거의 비워져 있다.
본 발명의 다른 양상은 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시되어 있으며, 이 방법에서 고속 모니터 데이타를 획득하여 저류층의 성능을 모니터링하는 상기 단계(d)는,
고속 모니터 데이타를 획득하고, 누적하여 품질을 체크하는 단계(d1)와,
상기 고속 모니터 데이타를 사용하여 단일 채취정 또는 여러 채취정의 한 지역을 평가하고 단계(c)로 복귀하는 단계(d2)와,
상기 고속 모니터 데이타를 사용하여 전역 또는 저류층을 평가하고, 저류층 개발 계획을 갱신해야 하거나 새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 얻어야 할 경우에는 단계(e)로 복귀하고, 저류층 개발 계획을 갱신할 필요가 없거나 새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 얻을 필요가 없을 경우에는 단계(c)로 복귀하는 단계(d3)를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시되어 있으며, 이 방법에서 저속 모니터 데이타를 획득하여 저류층의 성능을 모니터링하는 상기 단계(e)는,
민감도 분석 조사 사전 설계 연구를 행하여 새로운 측정치 통해 언제 새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 획득하는가를 판단하여 새로운 측정치가 새로운 정보를 도입한 것으로 예측되는가를 판단하는 단계(e1)와,
새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 획득하여 새로운 측정치가 새로운 정보를 도입하는 것으로 판단될 때 새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 획득하는 단계(e2)와,
새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 획득할 필요가 없을 경우 저류층 모델을 새로운 측정치를 통해 갱신하는 단계(e3)와,
저류층 모델이 갱신되거나 저속 저류층 모니터 데이타가 단계(e2) 동안 획득되면 생산 예측과 경제 분석을 갱신하는 단계(e4)를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시되어 있으며, 이 방법에서 초기 저류층 특성화를 발생하는 상기 단계(a)는 지질 모델링 단계와 병행하여 예비 엔지니어링 기술 단계를 행하여, 지질 모델링 단계 동안 정적 데이타를 사용하여 행해진 지질학적 해석을 예비 엔지니어링 기술 단계 동안 동적이나 성능 관련 데이타를 사용하여 행해진 공학적 기술 해석과 일치시킨다.
본 발명의 다른 양상은 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시되어 있으며, 이 방법에서 초기 저류층 특성화를 발생하는 상기 단계(a)는,
특정 저류층 지역에 대해 한 집합의 개발 및 고갈 전략을 결정하는 단계(a1)와,
한 집합의 통합된 연구 목표를 판단하는 단계(a2)와,
데이타 획득, 품질 제어, 및 분석을 행하는 단계(a3)와,
예비 엔지니어링 기술을 행하는 단계(a4)와,
예비 엔지니어링 기술 단계와 병렬로 지질 모델링을 행하는 단계(a5)를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시되어 있으며, 이 방법에서 초기 저류층 특성화로부터 초기 저류층 개발 계획을 발생하는 상기 단계(b)는,
수치 모델 연구 단계나 분석 모델 연구 단계를 행하는 단계(b1)와,
수치 모델 연구 단계나 분석 모델 연구 단계에 따라 생산 및 보전 예측을 발생하는 단계(b2)와,
생산 및 보전 예측으로부터 설비 요건을 발생하는 단계(b3)와,
단계(a1) 동안 결정된 개발 및 고갈 전략에 따라 환경 문제를 고려하는 단계(b4)와,
환경 고려사항, 생산 및 보전 예측, 및 설비 요건을 고려하면서 경제 및 리스크 분석 연구를 행하는 단계(b5)와,
경제 및 리스크 분석을 감안하여 최적화된 개발 계획을 발생하는 단계(b6)를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시되어 있으며, 이 방법에서 데이타 획득, 품질 제어, 및 분석을 행하는 단계(a3)는,
연구 계획에서의 연구 하에 특정 저류층 지역에 관한 제1 집합의 데이타를 수집하고, 다음에는 상기 제1 집합의 데이타가 복수의 데이타를 포함하는 데이타의 데이타베이스를 생성하기에 불충분하면 상기 제1 집합의 데이타를 보충하기 위해다른 소스로부터 한 집합의 보충 데이타를 수집하는 단계(a3.1)와,
데이타베이스 내의 복수의 데이타가 서로 일치하는가를 검증함으로써 복수의 데이타를 갖는 검증된 데이타베이스를 생성하는 단계(a3.2)와,
검증된 데이타베이스 내의 상기 복수의 데이타가 크기, 품질, 양적면에서 충분하다는 것을 검증하기 위해 상기 연구 계획을 검증하고, 상기 복수의 데이타가 충분하지 않으면 상기 연구 계획의 범주를 조정하는 단계(a3.3)를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시되어 있으며, 이 방법에서 예비 엔지니어링 기술을 행하는 상기 단계(a4)는,
저류층 유체 물성 모델에서 "한 집합의 유체 물성"을 인식하고, "한 집합의 유체 물성"을 인식하면 한 집합의 저류층 압력 조사 데이타에서 저류층 압력을 비교하고, 저류층 압력을 일반 데이타로 조정함으로써 일반 데이타로 교정된 저장된 압력의 이력을 반영하는 교정된 "저류층 압력 이력"을 생성하는 단계(a4.1)와,
유체 물성 집합 및 보고된 지역의 생산에 따라 교정된 채취정의 '생산 및 관통 이력'을 발생하는 단계(a4.2)와,
하나 이상의 채취정에 대해 채취정 테스트를 행하고, 하나 이상의 채취정으로부터 복수의 압력 및 속도 대 시간 테스트 데이타를 측정하고, 유체 물성 집합을 알 경우 테스트 데이타를 해석하는 하나 이상의 채취정의 채취정 테스트를 행하는 단계(a4.3)와,
한 집합의 채취정이 시추되고 채취정들이 어떻게 시추되고 완성되는가를 검사하는 한 집합의 채취정 시추 및 완성 이력을 판단하는 단계(a4.4)와,
채취정 테스트 단계(a4.3)와, 시추 및 완성 이력 단계(a4.4)에 따라 한 집합의 생산 증강 기회를 판단하여 채취정을 자극하거나 보다 높은 생산율을 가져오는 펌프를 설치할 즉시 기회가 존재하는가를 판정하는 단계(a4.5)와,
유체의 추출 및 층 내로의 관통 후에, 층의 적소에서의 유체의 초기 용적이었던 것을 추정 및 판단을 행하기 위해 물질 평형 용적 및 대수층 해석을 행하는 단계(a4.6)와,
생산 증강 기회에 연관된 증분적 오일 속도와 잠재적인 오일 재발견을 추정하기 위한 증분적 속도 및 재발견 잠재성을 판단하는 단계(a4.7)와,
완성 채취정의 개수(改修) 또는 충전된 워크계획의 손상을 모니터링하도록 된 완성 채취정 개수 및 충전 가이드라인을 판단하고, 추가 생산 데이타를 발생하고, 생산 증강 기회가 적절한지를 판단하고, 이에 따라 완성 채취정 개수 및 충전 가이드라인의 완성 채취정 개수를 재설계하는 단계(a4.8)와,
상대적 침출량 및 모세관 압력 포화 모델에서, 저류층에 오일, 가스, 물이 동시에 존재할 경우, 이들의 흐름 특성을 판단하는 단계(a4.9)와,
단일 채취정 또는 저류층의 '섹터 모델'에서, 특수 저류층 메카니즘과 이 메카니즘이 완전한 지역 모델 설계에 미치는 충격을 조사하는 단계(a4.10)와,
저류층 메카니즘 민감도에 관련하여, '섹터 모델' 중 하나를 갖는 다른 그리드 기술을 이용하고, 어느 '특정 다른 그리드 기술'이 저류층 지역에 존재하는 메카니즘을 더 잘 나타내는가를 판단하는 단계(a4.11)와,
저류층 모델 설계 기준에 대해, 저류층 모델을 적절히 설계하기 위해 무엇이행해져야 하는가를 판단하고 '저류층 유체 물성', '생산 관통 이력', '저류층 압력 이력', 및 '특정의 다른 그리드 기술'에 따라, 한 집합의 '저류층 모델 설계 기준'을 발생하는 단계(a4.12)를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 상기 절에서 기술된 하나 이상의 제한 사항과 동일한 제한 사항을 갖는 예비 엔지니어링 기술을 행하기 위한 방법에 대해 개시되어 있다.
본 발명의 다른 양상은 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시되어 있으며, 이 방법에서 지질 모델링을 수행하는 단계(a5)는,
검층 기록(well log)을 각 채취정 지역에서 계산된 저류층 특성 프로파일로 변환하는 방법을 나타내는 예비 암석 물질 모델을 결정하는 단계(a5.1)와,
예비 암석 물질 모델 및 상기 예비 엔지니어링 기술로부터, 상기 구조적인 골격 내의 보다 상세화된 한 집합의 저류층 특성에 관련된 정보를 나타내는 최종 암석 물질 모델을 결정하는 단계(a5.2)와 ,
특정 저류층 지역에 관련된 지구 형성 시의 지역적 지질학을 나타내는 지역적인 지질학적 모델을 결정하고, 퇴적학 및 층위학의 기본 구조를 퇴적학적 및 층위학적 분석 중에 상기 형성에 적용하는 단계(a5.3)와,
퇴적학적 및 층위학적 분석에 따라 채취정들 간에서의 상세화된 층위학적 상관관계를 수행하고, 저류층 지역을 가로지르는 지질학적 층위의 연속성을 확립하는 단계(a5.4)와,
저류층의 한 집합의 지역학적 특성에 연관하여 탄성파으로부터 측정된 시간데이타를 깊이 측정치로 변환가능하고 지역학적 특성들로부터 계산될 수 있는 저류층 압력 표시를 제공하는 지역학적 분석을 행하는 단계(a5.5)와,
지역학적 분석 및 상세화된 층위학적 상관관계에 따라 저류층의 전체 형상을 기술하는 저류층의 구조적인 기본 골격을 정의하는 단계(a5.6)와,
상기 최종 암석 물질 모델과 탄성파 속성 분석에 따라, 사람이 탄성파 반응을 검층 기록으로부터 측정된 한 집합의 특성에 관련시킬 수 있는 탄성파 정보를 제공하는 한 집합의 채취정과 간격 특성 일람을 정의하는 단계(a5.7)와,
채취정 및 간격 특성 일람과 탄성파 속성 분석 및 구조적인 기본 골격에 따라 저류층의 구조와 특성 모델을 정의하는 단계(a5.8)와,
저류층의 구조 및 특성 모델에 따라 저류층의 적소에서의 유체의 추정량을 제공하는 저류층의 용적을 계산하는 단계(a5.9)와,
용적 일관성 판정에서, 저류층의 용적 계산과 예비 엔지니어링 기술로부터의 물질 평형을 비교하는 단계와, 비교 단계에서 용적이 일치하는 것으로 밝혀지면 지하에 있는 것의 지질학적 해석이 성능 관점면에서 저류층의 해석과 일치하는 것이고, 비교 단계에서 용적들이 일치하지 않으면 상기 지질학적 해석을 조정하거나 미해결된 불확정성을 식별하는 단계(a5.10)를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 상기 절에서 개시한 하나 이상의 한정 사항과 동일한 한정 사항들을 갖는 지질 모델링을 수행하는 방법에 대해 개시되어 있다.
본 발명의 다른 양상은 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시되어 있으며, 이 방법에서 수치 모델 연구를 행하는 단계(b1)는,
특성 분포를 3D 구조 및 특성 모델로 정의하는 단계(b1.1)와,
그리드 시스템을 3D 시뮬레이터 그리드 시스템으로 정의하는 단계(b1.2)와,
유체 물성 및 포화 모델을 정의하는 단계(b1.3)와,
대수층(지하수를 포함한 다공질 침투성 지층)의 정도 및 크기에 대한 예비 추정을 초기 저류층 조건 및 대수층 모델로 정의하는 단계(b1.4)와,
3D 저장원 시뮬레이터에서 암석 모델을 정의하기 위해, 3D 저장원 시뮬레이터에서 특성 분포, 그리드 시스템, 유체 물성 및 포화 모델과 대수층의 정도 및 크기에 대한 예비 추정치를 조합하여, 암석 모델에서 포화 분포를 중첩시켜 저류층 시뮬레이터에서 초기 저장원 모델을 생성하는 단계(b1.5)와,
초기 용적들에서 일관성이 존재하는가, 또한 암석 모델 상에 중첩된 그리드 시스템이 지질 모델링 단계(a.5) 중에 개발된 특성 기술(description)을 신뢰성 있게 표현할 수 있는가를 판정하는 용적 일관성 검사를 행하는 단계(b1.6)와,
초기 용적에서 일관성이 존재하는 경우, 교정된 용적 모델을 생성하는 단계(b1.7)와,
초기 용적에서 일관성이 존재하지 않는 경우, 그리드 시스템이 특성 기술을 재현할 수 없으므로, 모델 특성 조정 단계에서 그리드 시스템이 특성 기술을 신뢰성 있게 표현할 때까지 그리드 시스템을 조정하는 단계(b1.8)와,
이력 생산 및 관통 등급 제한을 정의하는 단계(b1.9)와,
이력 등급 제한 단계에 따라, 이력 기간을 통한 모델을 실행하기 위해 교정된 용적 모델을 이력 생산 및 관통 등급 제한과 결합하여 한 집합의 모델 응답을획득하고, 이 모델 응답들을 실제 측정된 성능과 비교하는 단계(b1.10)와,
모델 재현 이력 단계에서, 모델 성능이 이력 데이타를 재현하는가를 판단하기 위해 모델 성능을 이력 데이타와 비교하는 단계(b1.11)와,
모델 성능이 이력 데이타를 재현하지 않으면, 모델 특성 조정 단계에서 모델 특성에 대한 조정을 행하는 단계(b1.12)와,
모델 특성에 대한 조정을 저장하고 민감도 및 리스크 분석에서 불확정성으로서 판정하는 단계(b1.13)와,
조정 단계를 행한 후에 교정된 이력 모델이 생성되므로, 모델 성능이 이력 데이타를 재현하지 않으면, 생산 및 보전 예보에서 사용하기 위한 교정된 이력 모델 및 불확정성을 포함한 제1 출력 신호를 생성하는 단계(b1.14)를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 상기 절에서 기술된 하나 이상의 한정 사항과 동일한 한정 사항을 갖는 수치 모델 연구를 행하는 방법에 대해 개시되어 있다.
본 발명의 다른 양상은 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법에 대해 개시하고 있으며, 이 방법에서 분석 모델 연구를 행하는 단계(b1)는,
분석 모델 연구에 유사한 저류층 성능, 채취정 시추 및 완성 이력, 이력 채취정 성능 트렌드, 저류층 특성 및 구조 맵, 및 물질 평형 용적 및 대수층 모델을 포함하는 입력 데이타를 제공하는 단계(b1.1)와,
이력 채취정 성능 트렌드에서 생산 트렌드의 플롯으로부터, 저류층 지역의 한 집합의 감소 특성과 한 집합의 생산성 특성을 확립함으로써, 현존하는 채취정으로부터 미래의 성능 트렌드를 예측하는 채취정 생산 감소 특성을 생성하는단계(b1.2)와,
이력 채취정 성능 트렌드으로부터, 채취정 성능 표시자의 맵 표시에서 저류층 지역의 어느 지역이 평균보다 양호하거나 나쁜지를, 또는 서로 다른 채취정 지역에서 상대 채취정보다 양호하거나 나쁜지를 검사하기 위해 서로 다른 채취정 지역에서의 유체의 전체 용적 등의 여러 성능 표시자를 맵핑하는 단계(b1.3)와,
정합 판정에서, 채취정 성능 표시자의 맵 표시로부터의 생산 품질을 나타내는 서로 다른 채취정 지역에서의 성능 표시자의 맵을 저류층 특성 및 구조 맵에서 기술된 지질학적 해석과 비교하여, 상기 맵과 상기 지질학적 해석 간에 어떠한 불일치가 존재하는가를 판단하는 단계(b1.4)와,
불일치가 존재하지 않지만 전체적으로 정합하지 않으면, 임의 충전된 채취정을 시추할 어떠한 기회를 반영하는 임의 잠재적인 충전된 채취정 기회를 식별하는 단계(b1.5)와,
불일치가 존재하지만 전체적으로 정합하면, 적소에서의 용적 및 물질 평형 유체 추정 단계에서 채취정 성능 트렌드가 물질 평형 계산으로부터의 적소에서의 유체 및 압력 지원의 추정량과 얼마나 차이가 나는지를 판정하는 단계(b1.6)와,
확립 단계(b1.2) 동안 발생하는 채취정 생산 감소 특성에 따라, 채취정 보수(workover) 및 인공 채유(펌프 장치) 후보를 판정하는 단계(b1.7)와,
채취정 생산 감소 특성에 따라, 채취정 표시자의 통계학적 분석에서 실제 채취정 성능으로부터 예측된 평균 성능을 확인하는 단계(b1.8)와,
저류층 지역에서 우수한 성능의 채취정이 존재하는 곳과 저류층 지역에서 보다 열악한 채취정이 존재하는 곳을 판정하기 위해 개개의 채취정과 상기 예측된 평균 성능을 비교하여, 이에 따라 상기 잠재적인 충전된 채취정 기회 단계를 통해 현존하는 저류층 구멍을 증강시키거나 새로운 채취정 구멍을 시추하는 기회를 선택하는 단계(b1.9)와,
채취정 생산 감소 특성에 따르고 현존하는 채취정에 대한 감소 특성을 확립하여, 현재의 채취정 생산 및 보전에 대한 예측에서 현존하는 채취정 그룹에 대해 시공이 행해지지 않으면 저류층 지역의 미래 성능 트렌드를 예측하는 단계(b1.10)와,
채취정 생산 감소 특성 및 채취정 보수 및 인공 채유 후보에 따라, 증분적인 생산 예측을 발생하는 단계(b1.11)와,
채취정 생산 감소 특성 및 잠재적인 충전된 채취정 기회에 따라, 특정 지역에서의 여분의 채취정이 생성할 수 있는 것에 대한 예측을 나타내는 생산 및 보전의 충전 예측을 발생하는 단계(b1.12)와,
증분적인 생산 예측, 현재의 채취정에 대한 생산 및 보전의 예측, 생산 및 보전에 대한 충전 예측, 및 적소에서의 용적과 물질 평형 유체 추정량 간에서 정합이 존재하는가를 판단하는 단계(b1.13)와,
정합이 존재하면, 생산 및 보전 예측에서 사용하기 위한, 현재의 채취정 생산 및 보전에 대한 예측, 증강된 채취정 생산 예측, 및 생산 및 보전에 대한 충전 예측을 포함하는 제2 출력 신호를 생성하는 단계(b1.14)와,
정합이 존재치 않으면, 불확정성을 판정하여 상기 제2 출력 신호를 생성하는단계(b1.15)를 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 상기 단락에서 설명된 하나 이상의 한정과 유사한 한정을 갖는 해석적 모델 연구를 행하기 위한 방법을 개시한다.
본 발명의 또 다른 양태는 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법을 개시하는데, 수치 모델 연구 또는 해석적 모델 연구에 응답하여 생산 및 매장량 예측을 발생하는 단계(b2)을 포함하고,
상기 단계(b2)은 이력 교정 모델(history calibrated model)을 포함하는 수치 모델 연구 단계으로부터의 제1 출력 신호 및 다수의 제한 조건에 응답하여, 시뮬레이터 (시뮬레이터 생산 및 매장량 예측)의 모델을 가동하고 매장량이 개발 계획에 응답하는 방식을 나타내는 생산 예측을 발생하는 단계으로서, 상기 개발 계획은 저류층 필드에서 능동적인 프로세스를 나타내는 메카니즘을 한정하는 단계(b2.1), 메카니즘의 실행 계획 또는 제한 조건들이 변경될 수 있는지 또는 최적화될 수 있는지 여부를 판정하는 단계(b2.2), 실행 계획 또는 제한 조건이 변경되거나 최적화될 수 있다면, 메카니즘 또는 제한 조건의 실행 계획을 변경하고, 시뮬레이터에서의 모델을 재가동하고 다른 생산 예측을 발생하는 단계(b2.3), 실행 계획 또는 제한 조건이 변경되거나 최적화될 수 있다면 저류층 필드에서 능동적인 프로세스를 나타내는 메카니즘이 변경될 수 있는지 판정하는 단계(b2.4), 만약 메카니즘이 변경되어 새로운 개발 계획 또는 새로운 메카니즘을 나타낼 수 있다면, 새로운 메카니즘의 실행 계획을 수정하여 새로운 실행 계획을 생성하고 시뮬레이터의 모델을 재가동함으로써 다른 생산 예측을 발생시키는 단계(b2.5), 새로운 실행계획 또는 제한 조건이 변경되거나 최적화될 수 없다면 파라미터 민감도를 움직일 어떤 필요성이 있는지를 판정하는 단계(b2.6), 파라미터 민감도를 움직일 어떤 필요성이 있다면 일련의 불명확함을 인식하고 이력 교정 모델에서의 저류층 설명을 변경하고, 단계(b2.1) 내지(b2.5)를 반복하는 단계(b2.7), 어떤 파라미터 민감도를 움직일 필요성이 없다면 저류층 유체 생산율과 압력 및 설비 요건 단계(b3)에서의 전체 유체 주입율 및 압력과 경제적 및 리스크 해석 단계(b5)에 대한 저류층 개발 계획을 포함하는 제3 출력 신호를 발생하는 단계으로서, 설비 요건 단계(b3)이 상기 제3 출력 신호에 응답하는 단계(b2.8), 현재의 유정의 생산 및 매장량 예측과, 향상된 유정 생산 예측, 및 추가의 생산 및 매장량의 예측을 포함하는 해석적 모델 연구로부터 제2 출력 신호와 다수의 제한 조건에 응답하여, 해석적 생산 및 매장량 예측, 해석적 모델링 및 그에 응답하여 특정 메카니즘 및 특정한 일련의 개발 제한 조건들에 대한 해석적 예측을 발생하는 단계(b2.9), 파라미터 민감도를 움직일 어떤 필요성이 없을 때까지 단계(b2.2) 내지 (b2.8)을 반복하고 저류층 유체 생산율 및 압력과 설비 요건 단계(b3)에 대한 압력 및 전체 유체 주입율과 경제적 리스크 해석 단계(b5)에 대한 저류층 개발 계획을 포함하는 제4 출력 신호를 발생하는 단계으로서 설비 요건 단계(b3)은 상기 제4 출력 신호에 응답하는 단계(b2.10)을 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 상기 패러그래프에서 설명된 하나 이상의 한정과 유사한 한정을 갖는 생산 및 매장량 예측을 발생하는 방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 양태는 유체 및/또는 저류층을 관리하는 방법을 개시하는 데, 생산 및매장량 예측으로부터 설비 요건을 발생하는 단계(b3)을 포함하고,
상기 단계(b3)은, 저류층 유체 생산율 및 압력을 포함하는 생산 및 매장량 예측 단계(b2)으로부터의 제3 및 제4 출력 신호의 비에 응답하여, 저류층 유체 생산율 및 압력에 필요한 제1 집합의 설비 요건을 추정하는 단계(b3.1), 상기 제1 집합의 설비 요건에 대해 하나 이상의 제1 집합의 변화가 필요한지 판정하는 단계(b3.2), 제1 집합의 설비에 대한 하나 이상의 제1 집합의 변화가 필요하다면 상기 제1 집합의 설비들에 대해 상기 제1 집합의 변화를 만들되, 상기 하나 이상의 제1 집합의 변화는 경제적 및 리스크 해석 단계(b5)에 의해 사용하기 적합한 증분가능한 조작 비용 및 자본 비용과 관련되는 단계(b3.3), 전체 유체 주입율 및 압력을 포함하는 생산 및 매장량 예측 단계(b2)으로부터의 제3 및 제4 출력 신호의 비에 응답하여 전체 유체 주입율 및 압력에 필요한 제2 집합의 설비를 추정하는 단계(b3.4), 상기 제2 집합의 설비에 하나 이상의 제2 집합의 변화가 필요한 지 판정하는 단계(b3.5), 제2 집합의 설비에 대해 하나 이상의 제2 집합의 변화가 요구된다면 상기 제2 집합의 설비들에 대해 상기 제2 집합의 변화를 만들되, 상기 하나 이상의 제2 집합의 변화는 경제적 및 리스크 해석 단계(b5)에 의해 사용하기 적합한 증분가능한 조작 비용 및 자본 비용과 관련되는 단계(b3.6)을 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 상기 패러그래프에서 설명된 하나 이상의 한정과 유사한 한정을 갖는 설비 요건을 생성하는 방법을 개시한다.
본 발명의 다른 양태는 유체 및/또는 가스 저류층을 관리하는 방법을 개시하고, 환경 문제를 고려하는 단계(b4)을 포함하는 데,
상기 단계(b4)는 특수한 비상 응답 계획 및 규정을 고려하는 단계(b4.1), 미리 설치된 환경적 영향력 연구 요건들을 고려하는 단계(b4.2), 유정과 설비들에 대해 간헐적 또는 제한된 액세스를 고려하는 단계(b4.3), 정부 또는 감독 기관 승인 및 감사 규정을 고려하는 단계(b4.4)를 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 유체 및//또는 저류층을 관리하는 방법을 개시하는 데, 경제적 및 리스크 해석 연구를 행하는 단계(b5)을 포함하고,
상기 단계(b5)은 생산 및 매장량 예측 단계(b2)으로부터 발생한 저류층 개발 계획에 응답하여, 저류층 생산 스케쥴 및 저류층 주입 스케쥴 및 설비 및 유정 스케쥴을 발생함으로써 상기 저류층 개발 계획과 연관된 일련의 경제학적인면을 평가하는 단계(b5.1), 프로세스 및 시추 보수 계획을 포함하는 설비 요건 단계(b3)에 응답하여 이와 관련된 자본 비용 모델 및 조작 비용 모델을 발생하는 단계(b5.2), 환경 고려 단계(b4)에 응답하여 특별한 프로젝트 비용을 발생시키는 단계(b5.3), 계획 경제적 프로파일에, 저류층 생산 스케쥴, 저류층 주입 스케쥴, 설비 및 유정 스케쥴, 자본 비용 모델, 조작 비용 모델, 및 특수 프로젝트 비용에 응답하여 저류층 개발 계획에 대한 경제적 프로파일 및 자금 입출 적요를 제공하는 단계(b5.4), 개발 및 조작 리스크 판정에서 일련의 저류층 리스크 인자에 응답하여 저류층 개발 계획과 관련된 심각한 개발 및 조작 리스크가 있는 지 여부를 판정하는 단계(b5.5), 저류층 개발 계획과 관련한 심각한 개발 및 조작 리스크가 있다면, 일련의 생산 예측 스케쥴을 조정하고 리스크 관련된 비용의 예상치를 발생하는 저류층 개발 계획에 대한 계획 경제적 프로파일과 자금 입출 적요를 생산하는단계(b5.4)로 복귀하는 단계(b5.6), 저류층 개발 계획과 관련하여 심각한 개발 및 조작 리스크가 없다면, 저류층의 본질 및 특성과 관련한 저류층 성능 리스크가 이력 맞춤 및 지질학적 연구로부터 확립되지 않은 것인는지 여부를 판정하는 단계(b5.7), 저류층 성능 리스크가 있다면, 일련의 생산 예측 스케쥴을 조정하고 단계(b5.4)로 복귀하는 단계(b5.8), 저류층 성능 리스크가 없다면, 환경적 리스크가 있는 지 여부를 판정하는 단계(b5.9), 환경적 리스크가 있다면 일련의 생산 예측 스케쥴을 조정하고 단계(b5.4)로 복귀하는 단계(b5.10), 환경적 리스크가 없다면 경제적 관점에서 평가되는 어떤 다른 개발 계획이 있는지 여부를 판정하는 단계(b5.11), 경제적 관점에서 평가되어야 하는 하나 이상의 다른 개발 계획이 있다면 하나 이상의 다른 개발 계획 각각에 대해 단계(b5.1) 내지 (b5.11)를 반복하고 이에 응답하여 하나 이상의 대안적 개발 계획과 각각 관련된 하나 이상의 대응하는 관련 경제적 프로파일을 발생하는 단계(b5.12), 평가되어야 할 더 이상의 추가적인 다른 개발 계획이 없다면 다른 개발 계획 각각과 연관된 경제적 프로파일 각각을 비교하고 이 각각의 경제적 프로파일과 연관된 리스크를 평가하는 단계(b5.13), 단계(b5.12) 동안 평가된 하나 이상의 다른 개발 계획 중에 특정한 개발 계획을 선택하는 단계으로서, 상기 선택 단계동안 선택된 특정 개발 계획은 생성 단계(b6) 동안 생산된 최적화된 개발 계획을 나타내는 단계 (b5.14)을 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 상기 패러그래프에서 설명된 하나 이상의 한정과 유사한 한정을 갖는 경제학적 및 리스크 해석 연구를 행하는 방법을 개시하는 데 있다.
본 발명의 이용가능한 다른 범위는 이하에서 제시하는 상세한 설명으로부터 좀 더 분명해질 것이다. 상세한 설명 및 특정예는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 것으로 설명된 것일 뿐이며, 다음의 상세한 설명을 읽어본 당업자라면 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 대한 여러가지 변형이 가능함은 당연하다.
도 1을 참조하여, (이하의 참조 문헌 섹션에서 설명된 책자 Satter and Thakur에 개시된 바와 같이) 가스 또는 오일 저류층을 관리하기 위한 종래 기술의 방법을 설명한다. 도 1은 저류층 관리를 포함하는 키 단계의 순차를 도시한다. 이 순차는 전략 설정(10), 계획 전개(11), 구현(12), 모니터링(13), 평가(14), 성능과 계획의 일치 여부(16), 재검토(15), 및 완결(17)로 구성된다. 이러한 단계들 각각 또는 도 1의 블록을 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
전략 설정, 블록(10)
도 1에서, 블록(10)의 전략 설정 단계으로 시작하는 프로세스에서 저류층 관리를 위한 단기간 및 장기간의 전략 또는 목표를 설정한다. 이것은 통상 탄성파 검층 정보(seismic logging information)로부터 판정되는 저류층 특성의 키 엘리먼트, 저류층의 전체 환경, 및 저류층 개발에 이용가능한 기술의 검토를 포함한다. 하나의 고정 전략을 가질 필요는 없지만, 수개의 다른 전략을 생각하고 있어야 하고 이들 각각은 하나의 목적 즉, 특정 저류층으로부터 오일 또는 가스를 1일당 특정 배럴 수 또는 수백 평방 피트 생산하도록 설계되는 것이다. 또한, 상기 기준 생산율을 달성하기 위한 특정 스케쥴을 가질 수 있다.
계획 전개, 블록(11)
도 1에서, 계획 전개 블록(11)에서, 저류층 개발 계획을 마련한다. 이것은 저류층에 대해 이용가능한 (탄성파 데이타, 검층(well log), 코아 샘플, 지질 정보, 생산 데이타 등의)여러 데이타를 집적하고 장래의 저류층 관리를 위해 음향 기술적 계획을 개발하는 것을 포함한다. 이러한 계획 전개 블록(11)과 관련하여, 특정 자원 또는 저류층의 평가와 관련하여 이용가능한 어떤 정보를 얻고, 이 정보를 "전력 설정" 블록(10) 동안 설정된 전략에 기초하여 특정한 자원을 개발하기 위한 계획을 나타내는 포괄적인 "개발 계획"을 생성하기 위한 목적과 비슷한 시스템으로부터 이용가능한 데이타에 보충한다.
구현, 블록(12)
블록(12)의 실행 단계에서, 전술한 "개발 계획"이 실행된다. 이 "구현 단계"는 새로운 유정의 설계 및 시추, 유정 유동률 설정, 또는 시멘트 스퀴즈, 산처리, 균열화, 교질 처리, 및 관상 리페어를 포함하는 보수 조작을 행하는데, 이 모든 것은 공지되어 있다. "구현 단계" 동안, 당신은 필드에 나가서 당신의 전략을 충족시켜줄 프로세스 설비, 시추정, 운송 설비를 설치하기에 필요한 어떠한 액션도 취할 수 있다.
모니터링, 블록(13) 및 평가, 블록(14)
블록(12)의 구현 단계 동안 개발 계획이 진행됨에 따라, 블록(13)의 모니터링 단계 동안 새로운 데이타가 얻어지고 모아지고, 이 데이타 수집 단계에 이어 평가 단계 블록(14) 동안 저류층 개발 계획이 연속하여 재평가된다. 새로운 시추정이 시추될 때마다 또는 어떤 새로운 것이 저류층에 추가될 때마다, 저류층의 특성에 관한 더 많은 정보가 얻어진다. 모니터링 단계, 블록(13)은 중요한 자본 투자 결정이 이루어질때 이고 얼마나 효율적으로 당신의 자본이 사용될 수 있는지 판정되는 때이므로, 초기 단계에서 매우 중요하다. 평가 단계, 블록(14) 동안에는, 블록(13)의 모니터링 단계 동안 얻어진 데이타가 수신되고 "모든 데이타를 같이 묶는다"는 시도가 이루어진다. 즉, 어떤 저류층이 비스한지 볼 목적으로 그렇지 않으면 저류층의 특성을 판정할 목적으로 모든 수신 데이타가 동화되고 "같이 묶여진다". 예를들어, 블록(14)의 평가 단계 동안, "탄성파, 시추정, 유정을 완결한 엔지닝 및 생산성 테스트를 포함하는 다른 소스로부터 얻어진 다른 모든 정보와 함께유정을 행하는 방법을 어떻게 조정할 것인지"를 묻는다.
성능과 계획의 일치 여부, 판정 트라이앵글 블록(16)
도 1에서, 최종의 저류층 성능이 더 이상 저류층 "개발 계획"과 일치하지 않는 경우, 또는 다른 조건이 변하는 경우, 판정은 새로운 저류층 "개발 계획"을 재고하고 재설립하기 위해 블록(15)의 교정 단계를 통해 초기의 개발 계획 단계 블록(11)으로 복귀한다. 그 결과, "성능과 계획의 일치 여부"으로부터 출력이 없으면 판정 트라이앵글(16)이 취해진다. 좀 더 구체적으로, 블록(14)의 평가 단계으로부터 원래의 "개발 계획"이 조사된다. 원래의 개발 계획에 따라, 저류층으로부터 1일당 제1 수의 배럴을 얻는 전략을 달성하기 위해 어떤 활동을 실행할 필요가 있다. 그러나, 저류층은 실제로 저류층으로부터 1일당 제2 수의 배럴을 생산하고, 이것은 1일당 제1 수의 배럴과 동일한 것이 아니다. 저류층에 대한 일련의 새로운 정보를 얻고 나서, 새로운 정보라는 관점에서 우리가 어떻게 원래의 개발 계획을 바꿀수 있을까? 즉, 새로운 데이타 또는 정보가 평가되면 원래의 개발 계획에서 설정된 원래의 개발과는 다른 저류층에 대한 새로운 개발의 필요성이 확인된다. 따라서, 원래의 개발 계획은 새로운 개발 계획을 생성하기 위해 재고되어야 하고 그리하여 새로운 개발 계획이 새로운 데이타 또는 정보와 조정될 수 있다. 다르게 설명하면, 저류층 자체가 절대로 변하지 않는다 하더라도, 저류층에 대한 해석이 변한다는 것이다. 제1의 3개의 유정이 저류층에서 시추되면, 그 저류층의 특성에 대한 당신의 이해 (즉, 저류층이 어떻게 보이는지에 대한)는 후에 당신이 또 다른 유정을 시추하고 저류층에 대해 여러번의 탄성파 테스트를 행하고 저류층을 특징짓는 추가의 데이타를 얻는 경우에 비해 덜 분명하다는 것이다. 따라서, 저류층의 특성과 관련하여 추가의 데이타, 지식 및 이해가 얻어지면, 이에 따라 저류층에 대한 개발 계획이 재고되어야 한다.
그 결과, 도 1에서 "성능 맞춤 계획"으로부터 아무런 출력이 없다면 판정 트라이앵글(16)이 취해지고 새로운 개발 계획을 생산하기 위해 원래의 개발 계획을 재고할 목적으로 블록(15)의 "재고" 단계가 실행된다.
완결, 단계 17
그 뒤, 블록 14의 "평가" 단계 동안 평가되는 추가의 새로운 데이타 또는 정보중의 임의의 것이 새로운 개발 계획에 매칭되면, 블록 17의 "완결" 단계에 도달된다. 즉, 블록 17의 완결 단계 동안, 저류층이 고갈되고, 그 결과 저류층은 결국 버려지게 된다. 이들 블록들 각각은 상당한 작업량이나 활동량을 포함할 수 있다. 그 작업이나 활동의 몇몇 상세 사항은 인용된 "Satter"의 참조 문헌에 개시된다. 그러나, 저류층의 수명이 거의 끝날 때까지는 블록 17의 "완결" 단계에 도달하지 않는다는 것을 알아야 한다. 즉, (결정 트라이앵글(16), 교정 단계(15), 및 블록 11, 12, 13, 14 및 16을 포함하는 루프의 다른 단계들로 이루어지는) 도 1의 루프는 저류층이 고갈되어 버려지기 전에 저류층 필드의 수명이 지속되는 동안을 기초로 복수회 통과하게 될 것이다.
도 2를 참조하여, 도 1의 개발 계획 블록 11에 도시된 저류층 개발 계획을 전개하는 것과 관련된 종래의 단계들이 설명된다.
도 2의 "개발 및 고갈 전략" 블록 20에서, 저류층 계발 계획을 전개하는 종합적인 전략을 수행하는 단계들이 먼저 결정된다. 저류층 개발 계획의 가장 중요한 면은, 종래 기술에 널리 공지된 적절한 1차, 2차의 증대된 오일 회수 방법(oil recovery method)에 의해서 오일 회수를 최대화하도록 저류층의 고갈을 다루는 전략들이다. 이러한 전략들은 저류층의 수명 정도에 따른다. 처음에 저류층이 발견되면 유정의 개수, 유정 간격, 회수 방법과 같은 논점들이 가장 중요한 논점이 된다. 일단 저류층 고갈 매카니즘이 이해되면, 필요성이 요구되면 2차 및 3차 회수 방법이 조사 및 수행될 필요가 있다. 그러므로, 블록 20의 개발 및 고갈 전략들은 저류층 필드의 크기뿐만 아니가 필드가, 물리적으로 배치된 필도, 지역의 정치적 안정성 및 저류층 필드의 위치와 관련된 임의의 환경적 논점과도 연관되어진다.
도 2의 "환경적 고려" 블록 21에 있어서, 저류층 필드가 배치된 영역에서의 환경에 관한 데이타가 저류층 개발 계획을 전개하는데 필요한 단계들을 결정하기 위해 수집된다. 이들 '환경적 고려'는 (1) 생태학적 고려, 및 (2) 임의의 연방 정부 및/또는 주 정부와 법 관련 정부 기간의 준수해야만 하는 규칙과 법규를 포함한다. 예를 들면 저류층이 유정안에 물을 주입해야 할 필요가 있으면, 유정 주변의 수원에 대해 엄격한 정부 관리와 결합하여 유정 주변의 산악 지역의 환경적 고려가 특정 저류층 필드에 적합한 전략에 큰 영향을 미치게 된다.
도 2의 "데이타 획득 및 분석" 블록 22에서는, 최초의 저류층 데이타가 획득 및 분석된다. 이 최초의 저류층 데이타는 다음의 소스들: 탄성파 데이타, 검층(well logs), 코어 데이타, 저류층 부지에 대한 지질 정보, 저류층 내에서 유정 테스팅을 수행함으로써 얻어진 유체 샘플들의 분석, 및 저류층 부근의 답사 동안 수집되는 다른 지질 또는 지구 물리적 정보와 기타 정보로부터 얻어진다. 저류층의 초기 장소에서, 저류층로부터 수집된 데이타가 외부 소스로부터 추가된다. 그러나, 개발 계획이 진행됨에 따라, 생산되기 시작하는 새로운 유정(들)로부터 점점 더 많은 데이타를 수집할 기회를 갖게 될 것이다. 개발 계획이 저류층 필드 내의 시추정으로부터 의도된 생산율을 고려해야 하는 경우, 저류층 필드를 특정하는 수집된 데이타는 탄성파 및 시추정 해석, 압력 측정, 및 제조율 측정 데이타를 포함한다. 몇몇 경우, 저류층 필드의 수명에 대해 저류층에서 수행되는 측정으로부터 얻어진 모든 데이타를 포함 및 저장하는 단일 정보 제공 데이타베이스가 생성되어야 한다.
도 2의 "지질 모델링" 블록 23에서, 도 2의 블록 20, 21 및 22의 단계 수행 동안 얻어진 상술한 참조 데이타 모두는 저류층의 구성적 및 층위학적(stratigraphic) 지질 모델을 생성하기 위해 도 2의 "지질 모델링" 블록 23에 통합 및 결합된다. 저류층의 지질 모델은 코어와 탄성파 및 검층 측정으로부터 얻어진 '정보'로부터 유도된다. 그러나, 이 '정보'는 퇴적 환경, 순차 층위학, 지각 변동 및 디아제네시스(diagenesis)와 같은 공지된 개념들을 적용함으로써 확대 해석된다. 블록 23의 지질 모델링은 저류층의 특성을 설명하기 위해 (즉, 저류층로 보이는 것을 설명 또는 확인하기 위해), 착수된다. 예를 들면, 암석물리학자는 유공성 및 물과 오일의 포화 프로파일과 같은 특성을 분석하기 위해 코어 분석 데이타 및 검층을 고찰하고, 지질역학자들은 저류층 내의 지질력을 고찰하고, 지질학자들은 저류층 등 내의 코어 샘플 등을 고찰한다. (도 7에 도시된) 예비 엔지니어링 페이스(engeneering phase)은 저류층로부터 얻어진 성능 데이타를 암석물리학자에 의해서 분석된 저류층의 특성들과 조화시킨다. 이러한 의도는 유용한 모든 데이타 소스들을 수용하는 일관된 저류층 모델을 생성하기 위한 것이다.
도 2의 "수치적 모델 연구" 블록 25에서, 블록 23에서 예비된 저류층의 지질 모델은 이후 저류층 내의 가스 및/또는 오일의 분포 및 그의 회수 가능성을 추정하는데 사용되는 저류층의 수치적 흐름 모델을 제공하기 위해, 수치적 모델 연구 블록 25에서 이용된다. 암석물리학자 및 지질학자 및 지질 물리학자들은 각각 데이타를 분석하여 각각을 "수치적 모델 연구"의 기본이 되는 저류층 디스크립션에 제공한다고 생각하자. 암석물리학자는 시추정 데이타의 분석을 제공한다. 지질학자들은 그 시추정 데이타를 얻어서, 퇴적 환경 및 탄성파 분석에 관한 자신의 지식을 이용하여, 이들 특성들이 '3차원 저류층 디스크립션'에 걸쳐 배분되는 방법을 결정한다. 이 (기본적으로 특성들의 디스크립션인) '3차원 저류층 디스크립션'은 "입력 데이타'를 "수치적 모델 연구" 블록 25에 도입시킨다. 그 다음, 블록 25의 수치적 모델 연구는 특성들의 디스크립션에 응답하여, 저류층의 이산 부분들을 나타내는 다수의 그리드(grid) 블록들로 이루어지는 수치적 흐름 모델을 구성한다. 사실상, 상술한 '3차원 저류층 디스크립션' (이하, "모델"이라 함)에 걸쳐 그리드 시스템이 오버레이된다. '3차원 저류층 디스크립션'에 걸쳐 오버레이된 그리드 시스템의 블록들 각각에는 저류층의 특정 부분을 나타내는 특정의 특성 집합이 할당된다. 저류층을 시추하는 시추정들은 그 다음 모델 안에 인스톨된다. 그 다음, 이 모델은 "추이 매칭(history matching)" 테스트 시 저류층의 이력 데이타 집합에 응답함으로써 테스트된다. 이 모델이 필드에서의 관찰과 다르게 응답한다면, 과거에 저류층에서 발생된 모델이 궁극적으로 재생하게 되도록 모델의 디스크립션이 반복적인 베이시스로 조정되어야 한다. 이러한 점에서, '추이 매칭된 저류층 모델'을 가진다. '추이 매칭된 저류층 모델'은 도 2의 "생산 및 저장 예측" 블록 26으로의 '입력 데이타'로서 사용된다.
도 2의 "생산 및 저장 예측" 블록 26에서는, 블록 25의 '수치적 모델 연구'로부터 얻어진 '추이 매칭된 저류층 모델'에 고유한 정보 중, 생산율이 도 2의 "생산 및 저장 예측" 블록 26에서 시뮬레이트된다. 이미 공지된 재료 밸런스, 체적 측정, 정적 방법 (예를 들면 경사진 곡선 분석), 구성, 및 다른 개선된 오일 회수 치수적 저류층 시뮬레이터들은 이러한 목적을 위해 사용되는 소정의 도구들이다. '추이 매칭된 저류층 모델'로부터, 개발 계획을 개념적으로 설계하고 모델 내의 제약을 처리한다. 모델 내의 제약을 확인하면, 특정 고갈 계획 하에 '생산 예측'이 '저류층의 성능'을 나타내는 모델을 이용하여 '생산 예측'을 얻어낸다. 그 다음, 이 모델을 이용하여 얻어진 '저류층의 성능'을 고찰하고 성능이 불충분한 곳 (예를 들면, 총 생산율이 너무 빠르게 떨어지는 곳)을 결정한다. 이러한 점에서, 검사될 10개 또는 12개의 상이한 전략들이 제공될 수 있다. 이들 10개 또는 12개의 대안적인 전략들 중에서, 가장 확실한 것을 나타내는 하나 또는 2개의 전략을 확인하여 이들 하나 또는 두 개의 전략에 초점을 맞춘다. 그 다음, 이들 하나 또는 2개의 전략들과 관련된 개발 계획을 수행하는 상세 사항들을 최적화하기 위한 방법을 고찰한다. 이들 '생산 예측 및 이와 관련된 자본 투자 계획'이 도 2의 "설비 요건"블록 27을 수행하는데 기본이 된다.
도 2의 "설비 요건" 블록 27에서, '생산 예측 및 이와 관련된 자본 투자 계획' (즉, 미래의 생산율 정보)는 저류층로부터 오일 및/또는 가스를 생상하는데 필요하게 될, 땅속 및 지표 유동 조건, 펌프, 분리기, 처리기 및 지표 저장 등(이에 제한되는 것은 아님)의 물리적 공장 설비를 위한 요건을 설정하기 위해 "설비 요건" 블록 27에서 필요하다. 그러므로, 상술한 '생산 예측 및 이와 관련된 자본 투자' 정보로부터, 처리가능한 용량을 알아야만 하며 또한 압력 레벨이 공지된다. 그 결과, 이들 특정 용량과 압력 레벨을 위해 필요한 설비가 또한 알려져 있다.
도 2의 "경제 최적화" 블록 28에서는, 이전의 블록들로부터 얻어지거나 유도된 정보가 저류층로부터 미래의 경제 수익을 최적화하기 위해 분석된다. 즉, "경제 최적화"는 개발 전략 중 특정 자원 또는 저류층 필드에 대한 당신의 총체적 사업 전략에 부합하는 최상의 개발 전략을 결정하는 프로세스와 관련있다. 제공된 저류층에 대한 일반적으로 보다 높은 회수 효율은 각 증가하는 배럴에 대한 보다 높은 생산 비용으로 실현될 수 있다. 그러므로, 경제 최적화 프로세스는 다음의 조건: 기업의 재정 자원이 되는 것이, 코어 자산인지의 여부, 다른 자산을 위한 현금 자금을 산출하기 위한 재원인지의 여부, 당신의 최소 수익 요건율에 봉착된 프로세스가 어떤 것인지, 오일가격에 대한 민감도가 무엇인지, 및 경제 최적화와 결합하여 위험을 고려하는 지(예를 들어, 저류층의 실질적인 용량이 생각했던 저류층의 용량의 75%인 경우)와 관련있다.
도 2의 "최적 개발 계획" 블록 29에서, 블록 28로부터 최적화된 경제 정보는관리 관찰 및 승인을 위해 사용되는 개발 계획, 및 저류층의 개발을 위해 사용되는 개발 계획으로서 표현된다. 그 다음, 승인된 개발 계획은 필드 또는 저류층 자산 팀에 의해 행해진다. 즉, 다양한 고갈 대안들에 대해서 상술한 리스크 분석 및 경제적 예측을 행하면, 참작해야 하는 부가적 고려 사항들을 제공하는 각 개발 경우에 대한 일련의 차트들이 얻어진다. 예를 들면, 이러한 부가적인 고려 사항 중 하나는 '오일을 회수 및 보다 적게 생산함으로서 당신의 순 공급값을 최대화하는 것'일 수 있다. 그러므로, 이들 부가적인 고려 사항들은 "경제적 최적화"와 관련된 상기 참조된 고려 사항과 오버레이될 수 있다. 이러한 점에서, "저류층 개발 계획"이 완결되고 이제 개발 계획이 관리 승인을 위해 제출되어야 한다.
도 2의 "관리 승인" 블록 30에서, 관리는 이전 단계에서 구성된 상기 "저류층 개발 계획"를 주의깊게 검토 및 승인하면 이제 저류층로부터의 오일이나 가스를 회수하기 위한 작업을 시작한다. 저류층 개발 계획으로의 변경이 정당화되면, 블록 20 내지 블록 28의 상술한 전 단계들이 반복되어 관리에 의해 재검토를 위해 개정된 최적의 저류층 개발 계획을 얻어낸다.
도 2에서, 블록 25 내지 블록 28의 단계들이 연속적으로 수행되는 것으로 도시되어 있더라도, Satter 참조 문헌에 따르면, 이들은 병행적으로 또는 반복적으로 수행되기도 한다. 이러한 활동 그룹으로 이루어진 일례가 도 2의 점선 블록 24로 둘러싸인 블록 25 내지 블록 28에 설명된다. 본 상세한 설명의 끝부분의 참조 문헌 섹션에 나열된 Currie, Bittencourt, Becker, 및 Zakirov 논문들이 단계 25 내지 28을 수행하기 위한 반복적인 일련의 단계들을 설명한다.
도 3을 참조하면, 도 2의 블록 24의 상이한 구조가 도시된다. 도 3에서, 블록 24A는 도 2의 블록 25의 구성과는 상이한 구조를 나타낸다. 도 2에서, 블록 24는 한 블록이 다음 블록에 이르는 캐스케이딩 선형 프로세스를 도시한다. 그러나, 도 3에서, 블록 24A는 반복적인 프로세스를 도시한다. 즉, 도 3의 블록 24A는 비순차 방식으로 오일 또는 가스 저류층의 관리에 있어서 몇몇 단계들을 수행하기 위한 여러 가지의 종래 기술 방법을 도시한다. 도 3의 블록 24A의 비순차 단계들은 도 2의 블록 24의 연속적인 단계로 대체할 수 있다.
도 3에서, 블록 24A, 지질학적 모델 23은 블록 32에 적용된 일련의 제약들을 갖는 블록 31의 유체 흐름 시뮬레이터로 흐른다. 생각컨데, 유체 흐름 시뮬레이터(31)는 눈금을 정하거나 추이 매칭된다. 그러므로, 입력으로서 제약(32)을 갖는 유체 흐름 시뮬레이터(31)는 생산 예측, 블록 34를 생성할 것이다. 생산 예측 34는 또한 부가된 설비, 시추되는 유정, 및 관련 자본이나 운영 비용을 포함하고, 이는 경제 모델링 패키지 블록 35으로 진행된다. 경제 모델링 패키징 블록 35에 의해, 경제 모델링 패키징 블록 35으로부터 얻어진 결과는, 최적화 기준 블록 26에서, (현재의 가격, 회수율, 또는 이들 두 개의 조합, 및 위험을 포함한) 경제적 프로세스를 선택하기 위한 당신의 기준에 반하여 경제적으로 수행하는 방법을 결정하는 평가가 행해진다. 최적화 기준 블록 26으로부터, 당신은 최적화 방법 블록 37의 개발 계획을 변경하는 방법을 제시할 수 있다. 임의의 결정 변수, 블록 33이 고려되어야만 한다. 이 경우, 유체 흐름 시뮬레이터(31)가 다시 들어가서 새로운 예측을 행하여 프로세스를 반복한다. 도 3은 저류층의 지질 디스크립션과 이 지질 디스크립션에 비추어 얻어진 개발 계획 산물간에 발생되는 활동들의 보다 나은 표시를 도시한다.
도 3에서는, 도 2의 블록 24와 같이, 블록 24A가 지질 모델링 블록 23으로부터 비롯된 입력을 가지며, 블록 24A는 최적화된 개발 계획 블록 29로 출력을 제공한다. 지질 모델링 블록 23에서 개발된 저류층의 지질 모델은 두 개의 다른 입력들과 함께 유체 흐름 시뮬레이터 블록 31으로 입력된다. 유체 흐름 시뮬레이터 블록 31으로부터의 출력은 저류층의 산출된 흐름 시뮬레이션을 나타낸다. 블록 31로의 다른 입력들 중의 하나는 기존의 또는 계획된 지상 집유 네트워크의 흐름 용량과 같은 '제약' 블록 32으로부터 야기되는 저류층에 대한 물리적 제약에 관한 정보이다. 블록 31로의 마지막 입력은 '결정 변수' 블록 33 내의 결정 변수들이나 파라미터들의 집합에 의해 표시되는 것과 같이 저류층이 어떻게 관리되는지에 대한 가정들의 집합이다. 블록 33의 '결정 변수들'은 다음: (유정 배치와 같은) 미래의 개발 시추 프로그램에 관한 상세 사항, 시추 대상 유정의 총 개수, 시추 순서, 수직 대 수평 방위, 및 설비 설계 기준을 포함하는 개발 시나리오들이다. 설비 설계 기준은 예를 들면, 오일, 가스 및 물을 수집 및 처리하는 설비의 크기를 포함한다. '유체 흐름 시뮬레이터' 블록 31으로부터 산출된 흐름 시뮬레이션은 '예측된 생산 예측' 블록 34으로 입력되는데, 이 블록은 블록 32 및 33으로부터 이전 단락에서 설명된 그의 모든 정보들을 이용하여 각 개발 시나리오에 대해 가능한 또는 가정의 유정 및 저류층 생산 예측을 예측한다. 블록 34로부터 출력된 얻어진 생산 예측 집합이 '경제 모델링 패키징' 블록 35에서 평가된다. 이 '경제 모델링 패키징' 블록 35은 경제 모델링 패키징 프로세스에 의해 얻어진 생산 예측 집합을 평가하여, 개발 시나리오 각각에 대해, 다른 것들 중, 순 공급 가격, 및 저류층의 경제적으로 회수가능한 총 예비금을 계산한다. 블록 35에 유도된 경제 모델링 정보는 '최적화 기준' 블록 36으로 입력되는데, 이 블록은 저류층 개발 계획을 최적화하는데 사용될 기준을 선택한다. '최적화 방법' 블록 37에서, 최적화 절차는 최상의 저류층 관리 시나리오, 대응하는 결정 변수, 최적 개발 계획, 및 설비 요건 관련 집합을 결정한다. (그러나, 블록 31 내지 블록 37 내에 필요한 프로세싱의 많은 재반복에 의해서) 최적화가 행해진 후에, 최적화된 저류층 관리 시나리오와 다른 정보가 '최적화 개발 계획' 블록 29으로 출력되고, 블록 29에서 최적화된 정보는 개발 계획에 관련 및 대응된다. 이 개발 계획은 관리 검토 및 승인을 위한 관리에 제출된 다음 특정 저류층의 개발에서 잘 알려진 다른 모든 활동들을 위해 사용된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 교시에 따라 가스 또는 오일 저류층를 관리하기 위한 새로운 신규 방법이 도시된다. 도 4에 도시된 가스 또는 오일 저류층를 관리하기 위한 새로운 신규 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 가스 또는 오일 저류층를 관리하는 종래의 방법을 개선한 것이다.
도 4에서, 이제 본 발명을 설명해 보면, 본 발명은, 유체 (예를 들면, 오일) 또는 가스 저류층를 관리하기 위해, 도 4를 참조하여 이하 설명되는, 신규한 방법을 포함한다. 신규한 방법은 특정 저류층의 이해를 높이기 위한 궁극적인 목적을 위해 다양한 유형의 측정으로부터 얻어진 다양한 유형의 데이타 (이하, '다양한 데이타')를 연속적으로 측정, 수집 및 융화함으로써 유체 및/또는 가스 저류층를 관리한다. 상술한 '다양한 데이타'의 연속적인 융화 동안 그 결과로서, 지속적으로 갱신된 저류층 개발 계획이 생성된다. 연속적으로 갱신된 개발 계획은 도 5 내지 도 16을 참조하여 이하 설명되는 바와 같은 저류층 자원의 진행중인 최적화의 결과로 얻어진다.
상술한 '다양한 데이타'는 상이한 레이트(rate)로 획득된 데이타로서, '다양한 데이타'는 당 기술 분야에 공지된 영구적으로 인스톨된 데이타 획득 시스템에 의해 획득된 데이타 스트림을 생산하는 '시간 경과 측정'에서부터 '연속적인 측정'까지의 범위를 갖는다. '다양한 데이타'는 '로컬 유정 및 지표 모니터링 데이타'로부터 '글로벌 저류층 스케일 모니터링 측정'까지의 공간적 적용 범위 내에 있다. '로컬 유정 및 지표 모니터링 데이타'의 예들로 (1) 재점유 케이스에 넣어진 시추공 검층동안 생성되는 데이타, 및 (2) 케이스에 넣어진 유정의 내부 및 외부에 배치된 반영구적 압력계 및 정보 평가 센서에 의해 측정된 데이타를 포함한다. 이들 개별적인 로컬 유정과 지표 모니터링 데이타 획득 방법 및 장치는 본 상세한 설명의 끝부분의 참조 문헌 섹션에서 인용된 Baker, Babour, Tubel, Johnson 및 다른 참조 문헌들에 교시되어 있다. '글로벌 저류층 스케일 모니터링 측정' (즉, 공간적으로 보다 넓어진 저류층 모니터링 측정)은 (1) 시간 경과 또는 4D 탄성파, (2) 중량 측정, 및 (3) 정통한 크로스유정(crosswell) 전기적 및 음향적 저류층 측정을 포함한다. 이러한 개별적인 저류층 모니터링 측정 방법 및 장치는 참조 문헌 섹션에 인용된, Pedersen, Babour, He 및 다른 참조 문헌들에 개시되어 있다.
산업은 저류층를 특정하거나 나타내는 '다양한 데이타'의 증가하는 스트림입력량을 융화하는 방법을 결정하라는 도전에 점진적으로 직면하게 된다. '다양한 데이타'의 융화는, 개발 성취 이전부터 야기되었던 제약 내에서, (1) 저류층 특성의 공간 분포의 추정을 갱신하고, (2) 저류층 내의 탄화수소 농도 및 압력 분포를 갱신한 후 (3) 대응하는 저류층 개발 개획을 변경하기 위해 필수적이다. 이는 '다양한 데이타'와 관련된 과다한 입력 데이타 스트림이 종종 커버리지의 시간 스케일 및 공간 스케일의 복합으로 이루어지기 때문에 특히 도전적이다. 인용된 Satter의 참조 문헌 및 다른 인용된 공보 및 참조 문헌에 개시된 저류층 관리 방법은 상이한 배열의 유정 및 저류층의 '다양한 데이타'를 융화시키기에는 적합하지 않다.
도 4는 '다양한 데이타' (예를 들면, 특정 저류층로부터 수집된 상이한 유형의 측정 데이타)를 조직적으로 융화하기 위한 본 발명에 따른 다수의 방법 단계들의 일반적인 블록도를 도시한다. '다양한 데이타'의 조직적인 융화는 (1) 측정 저류층에 대한 이해를 높이고 (2) 특정 저류층에 대응하는 지속적으로 갱신된 개발 계획을 얻어내며 (3) 지속적으로 갱신된 개발 계획에 따라 특정 저류층와 관련있는 다수의 자원들을 최적화하기 위한 사전 설정된 제약 내에서 지속적으로 변경하는 계획을 수행하기 위한 목적으로 요구된다.
도 4에서, 커버리지의 상이한 획득 시간 스케일 및 공간 스케일을 갖는 '다양한 데이타'를 융화하기 위한, 도 4에 도시된 신규의 저류층 최적화 방법은, 실질적인 방법에 있어서, 종래 기술에 개시된 저류층 관리 실행과 차이가 있다. 즉, 본 발명의 한 특징에 따르면, 도 4에 도시된 새로운 저류층 최적화 방법은, 도 5에 상세히 도시된 바와 같이, 로컬 ("유정 영역 평가") 및 글로벌 ("필드 저류층 평가") 데이타 융화의 병행한 실행을 포함한다.
도 1에서 도 1의 '개발 계획' 블록 11은 도 4의 '초기의 저류층 특성화' 블록 41 및 도 4의 '초기의 저류층 개발 계획 생성' 블록 42을 포함한다.
도 4에서, 프로세스는 '초기의 저류층 특성화' 블록 41에 의해 시작되는데, 이 블록은 '초기의 저류층 개발 계획 생성' 블록 42에 동작적으로 연결되어 있다. '초기의 저류층 특성화' 블록 41에서, 저류층 모델의 생산을 야기하는 초기의 저류층 특성화를 실행한다. '초기의 저류층 특성화' 블록 41의 전반적인 기능은 일반적으로 도 2의 '데이타 획득 및 분석' 블록 22 및 '지질 모델링' 블록 23에 의해 수행되는 전반적인 기능과 유사하다. 그러나, 본 발명의 다른 특징에 따라, '초기의 저류층 특성화' 블록 41이 초기의 저류층 특성화를 수행하는 새로운 신규 방법이 도면 중 도 7, 8, 9 및 10을 참조하여 후술되어진다.
'초기 저류층 개발 계획 생성' 블록(42)에서, 초기 저류층 개발 계획은 획득되고 수집된 데이타를 이용하여 제작된다. 또한, 블록(42)에서, 저류층에 대한 초기 생산 예측 및 경제성 분석이 작성된다. '초기 저류층 개발 계획 생성' 블록(42)의 모드 기능은, 도 2의 블록 25 내지 28에 의해 수행되는 모든 기능과 유사하다. 그러나, 본 발명의 다른 특징에 따라, '초기 저류층 개발 계획 생성" 블록(42)이 획득된 데이타를 사용하여 초기 저류층 개발 계획을 생성하고, 저류층에 대한 초기 생산 예측 및 초기 경제성 분석을 작성하는 새롭고 참신한 방법이 하기의 도면 7, 11, 12, 13, 14, 15 및 16을 참조하여 자세하게 논의된다.
따라서, 본 발명의 다른 특징에 따른, '초기 저류층 특성화' 블록(41)의 자세한 구성 및 '초기 저류층 개발 계획 생성' 블록(42)의 자세한 구성이 도 7 내지 16을 참조하여 다음에서 논의된다.
도 4에서, 도 4의 다음 단계는, '증가적인 진보 자산 프로그램' 블록(43)이다. 이 단계는 도 1의 종래 기술에서의 '구현' 블록(12)에서 수행되는 것과 대개 유사하고, 설계, 시추 및 유정 시공, 및 지표면 설비 구현등과 같은 액티비티들을 포함한다. '증가적인 진보 자산 프로그램' 블록(43)에서, 우리는 저류층 특성화 및 그 지역에 대한 개발 계획의 프로세스를 이미 완결하였다. 그러나, 우리는 몇몇 해결되지 않은 불확실성이 있음을 실감하고 있다. 저류층 영역이 노후화됨에 따라, 더 많은 유정을 시추함으로써, 불확실성의 정도는 상당히 변화한다. 그러나, 우리가 저류층 영역 개발의 초기 단계에 있다면, 저류층 개발 계획은 시추 및 초기의 소수의 개발된 유정의 생산 성공에 의해 상당히 영향을 받을 것이다. 예컨대, 60개의 유정을 시추하는 것을 요하는 개발 계획에서는, 초기 예산은 그 유정 중 10개 만을 시추하는 것을 요할 것이다. 따라서, 이 프로세스는 개발 계획에 따라 증가적으로 진보하는 자산 지출을 요하지만, 이와 동시에, 개발 계획을 조정할 필요를 인식하게 한다.
도 4에서, 다음 두 단계는, '동작/모니터' 블록(44) 및 '저류층 모니터링, 데이타 융합 & 모델 갱신' 블록(45)을 포함하며, 이들 각각은 도 5 및 도 6에 부연하여 기재되어 있다. 도 4에서, '증가적으로 진보하는 자산 프로그램' 블록(43)에서 자산 프로그램을 진전 시킴에 따라, 더 많은 데이타 및 정보가 '동작/모니터' 블록(44)단계의 동작 및 모니터 중에 획득된다. 또한, '저류층 모니터링, 데이타융합 & 모델 갱신' 블록(45) 단계의 저류층 모니터링 및 데이타 융합 및 모델 갱신으로부터 야기된 정보는, '증가적인 진보 자산 프로그램' 블록(43)의 입력으로 회귀한다. 결과적으로, 작성된 어떠한 새로운 해석도 당신이 개발 계획을 지속적으로 진전 시키는 속도에 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 당신의 초기 개발 계획이 저류층 영역에서 처음 1년에는 10개의 유정을 시추하는 것을 요하고, 다음 2년에는 추가적인 20개 이상의 유정을 시추하는 것을 요한다면, 초기에 10개의 유정을 시추하는 것에 의해 얻어진 결과는 당신의 초기 개발 계획을 변경시킬 것이다. 예컨대, 초기 개발 계획에서처럼 다음 2년에 20개 이상의 유정을 시추하는 대신에, 당신은 20개 중에 8개만을 시추하는 것을 요하는 계획 및 또한, 3 차원 탄성파 프로그램을 실행하는 것으로 수정할 것이다.
도 4의 '동작/모니터' 블록(44)에서, 데이-투-데이(day-to-day) 영역 동작은, 유정 쵸크 세팅 및 중재 및 워크 오버 동작과 같이 수행될 시추정(wellbore) 및 표면 동작을 포함하는 데이-투-데이 동작 계획에 의해 관리된다. 데이-투-데이 동작 계획은 장기간의 저류층 개발 계획을 하나의 집합의 키 작업 인디케이터를 충족시키는 일련의 데이-투-데이 동작으로 변환하여 도출된다. 또한, 블록(44)에서, 저류층 성능에 대한 지속적인 모니터링은 '고속 모니터 데이타' 블록(62)로부터 고속 모니터 데이타를 사용하여 저류층 성능이 저류층 개발 계획에 부합하는지를 결정하는 데 필요하다.
'저류층 모니터링, 데이타 융합 & 모델 갱신' 블록(45)에서, 상이한 저류층 성능이 '저속 모니터 데이타' 블록(68)으로부터의 저속 모니터 데이타를 사용하여측정된다. 고속 모니터 데이타 및 저속 모니터 데이타 모두는 융합되어 저류층 모델이 갱신되어야 할지를 결정하는데 사용된다. 저류층 모델이 갱신될 필요가 있으면, 저류층 모델은 그 후에 갱신된다.
도 4에서, 블록(43, 44 및 45)을 참조하여, 전술한 블록(43, 44 및 45)을 참조하여 기술된 새로운 방법론에 관한 2가지 사실을 유의해야 한다. 첫째, 매우 상이한 샘플링 속도로 수집된 데이타는 상이하게 처리된다. 시추정 및 표면 영구 압력 게이지, 온도 센서, 및 유속 장치로부터와 같이 고속의 샘플링 레이트(즉, 고속 모니터 데이타 62)로 얻어진 획득 데이타는, 시간 경과 탄성파와 같이, 저속 샘플링 레이트(즉, 저속 저류층 모니터 데이타 68)로 얻어진 획득 데이타와는 다르게 처리된다. 둘째, 매우 상이한 공간 커버리지 획득 데이타도 서로 상이하게 처리된다. 즉, 시추정 및 표면 탄화수소 전달 시스템(예컨대, 압력 및 생산 데이타)과 관련된 획득 데이타는, 저류층 배수 프로세스(예컨대, 시간 경과 탄성파, 중량 측정, 저류층 전자 데이타의 심층 탐사)와 관련된 획득 데이타와는 다르게 처리된다.
블록(43, 44 및 45)에 의해 수행되는 방법의 단계들은, 본 발명의 교시에 따른 도 1의 '구현' 블록(12), 모니터링 블록(13) 및 평가 블록(14)에서 수행되는 단계상에서의 새로운 확장이다.
종래 기술에서, 저류층의 성능은 모니터되지만, 획득 데이타는, 장기간의 저류층 개발 계획을 변경시키는 좀처럼 드문 기반상의 모델 설명 및 개발 계획으로 융합된다. 장기간의 개발 계획으로부터, 장비 및 펌핑 속도의 변화가 월별, 분기별, 반년마다, 또는 심지어 더 긴 기반하에서 발생한다. 이와 대조적으로, 본 발명의 교시에 따르면, 저류층의 성능은 저속 모니터 데이타(도 4의 블록(68))를 산출하는 빈번하지 않은 기반 뿐만 아니라, 고속 모니터 데이타(도 4의 블록(62))를 산출하는 빈번한 기반상에서도 모니터된다.
도 6에는, 저류층 개발 계획 및 데이-투-데이 동작 계획이 있다. 저속 저류층 모니터 데이타 및 고속 저류층 모니터 데이타는, 도 6의 '최신 생산 예측 및 경제성 분석' 블록(66) 및 도 6의 '최신 저류층 개발 계획' 블록(67)에서의 저류층 개발 계획을 지속적으로 갱신하기 위해 사용되며, 갱신된 저류층 개발 계획으로부터, 데이-투-데이 동작 계획도 또한 지속적으로 갱신된다. 이러한 결과는 저류층로부터 가스 및/또는 오일의 생산을 최대화하는데 더욱 포괄적인 방법이다. 고속 모니터 데이타, 블록(62) 및 저속 모니터 데이타, 블록(68)의 예시적인 소스는 상술되었다.
도 5 및 6 중, 도 5를 먼저 참조하여, 도 4의 '동작/모니터' 블록(44)에서 수행되는 단계들은 아래에서 도 5를 참조하여 설명된다. 또한, 도 6에서, 도 4의 '저류층 모니터링, 데이타 융합 및 모델 갱신' 블록(45)에서 수행되는 단계는 도 6을 참조하여 설명된다.
도 5에서, 도 4의 '동작/모니터' 블록(44)에 나타나는 단계의 더욱 자세한 설명이 도시된다. 도 5에 도시된 바와 같은 동작/모니터 블록(44)를 포함하는 4개의 중요한 단계가 있다. 이러한 단계들은 블록(51, 52, 53 및 47)에 도시된다.
도 5에서, '동작/모니터' 블록(44)에서의 제1 의 중요한 단계는 '키 성능 인디케이터 & 데이-투-데이 동작 계획 설정' 블록(51) 이다. 키 성능 인디케이터는,예컨대, 각각의 유정 또는 유정 집합에 의한 오일 및/또는 가스 전달 전달에 대한 타겟 및 전달점에 대한 표층 파이프라인 네트워크를 포함할 수 있다.
도 5에서, '동작/모니터' 블록(44)에서의 제2 의 주요 단계는, '리뷰 계획' 블록(52)에 의해 나타나는 바와 같이, 키 성능 인디케이터를 빈번하게 주기적으로(예컨대, 매일 또는 주마다) 리뷰하고, 관련된 데이-투-데이 동작 계획을 갱신하는 것이다. 키 성능 인디케이터는, 충족되는지의 여부, 즉, 현재의 저류층 탄화수소 생산 속도가 계획된 생산 레벨을 충족시키는지 여부를 결정하기 위해 주기적으로 평가된다. 그렇지 않으면, 데이-투-데이 동작 계획은 갱신(예컨대, 1개 이상의 유정으로부터 생산을 제한하는 생산 문제를 중재하고 정정함)되고, 그 후 사이클은 반복된다. 데이-투-데이 동작 계획은 저류층 개발 계획을 '키 성능 인디케이터 설정...' 블록(51)에서 정의된 키 성능 인디케이터의 설정을 충족시키도록 고안된 일련의 데이-투-데이 동작으로 변환하여 도출된다. 데이-투-데이 동작 계획은, 예컨대, (a) 유정 생산성을 증가시키는 워크 오버 작업을 산처리(acidizing) 또는 균열화(fracturing), (b) 시멘트 압착, 젤 주입 또는 상이한 저류층 층을 갖는 시추정의 연결성을 변경하는 재-시추 (c) 5개 또는 9개 지점의 주입 오프-테이크 레이트를 개선된 배수성에 대해 밸런싱 (d) 지하로 향하는 유속을 조정, 및/또는 (e) 완결된 유정내에 설치된 하나의 유속 제어 장치 집합을 포함하는 인텔리젼트 유정 완결 시스템으로, 유정 헤드 및 수집 시스템 세팅의 표면에서의 조정을 포함할 수 있다. (a) 내지 (d)의 개개의 기술들은 본원의 상세한 설명의 후단에 참조부로 개시된, Tubel 과 같은 종래기술에 인용되어 있다.
도 5에서, '동작/모니터' 블록(44)에서의 제3 의 주요 단계는, '실행 계획' 블록(53)에 나타난 바와 같은 현재의 수정된 데이-투-데이 동작 계획을 지속적으로 수행하고, 최적화된 방법으로 저류층로부터 탄화수소를 추출하는 것이다.
도 5에서, '동작/모니터' 블록(44)에서의 제4 주요 단계는 유정 전달 데이타를 모니터하고, '유정 모니터링, 데이타 융합' 블록(47)에서 수행된 단계에 의해 얻어진 데이타를 융합하는 것이다. 단기간의 키 성능 인디케이터가 충족되는 것을 보증하고, 단기간의 키 성능 인디케이터를 충족하는 데이-투-데이 동작 계획을 조정하기 위해, 저류층내의 여러 유정으로부터 오일 및/또는 가스 전달 레이트 데이타가 본 기술분야에서 잘 알려진 유형의 모니터링 장치에 의해 모니터링된다. 그 후, 데이타는, 단기간의 키 성능 인디케이터가 충족되는지와 키 성능 인디케이터가 충족될 필요가 있는 경우에는 데이-투-데이 동작 계획을 조정할지를 결정하기 위해 '유정 모니터링, 데이타 융합' 블록(47)에서 처리된다. 이렇게 하기 위해, 유정으로부터의 고속 모니터 데이타('고속 모니터 데이타' 블록(62) 참조)가 도 5에서의 '획득 & 축적 데이타, QC' 블록(54)에서 먼저 얻어지고, 축적되어, 품질이 검사된다. '고속 모니터 데이타' 는 통상적으로 유정 또는 지표면의 압력 및 각각의 유정으로부터의 오일-워터-가스 유속을 판독한 것이며, 이것은 잘 알려진 압력 게이지, 온도 센서, 유속 장치 및 분리기를 이용하여 측정된다. '고속 모니터' 데이타는 '유정 모니터링, 데이타 융합' 블록(47)에서 수행된 프로세스에서 2가지의 매우 다른 방식으로 이용된다. 이들 2가지 방식은 다음 문단에서, (a) '유정-지역 평가' 블록(55)에서의 영역내의 "집중된" 또는 단일의 유정 또는 지역적/몇몇 유정에대한 평가, 및 (b) '필드-저류층 평가' 블록(58)에서의 글로벌 필드 또는 저류층의 평가로 기술된다.
도 5에서, 단일 유정 또는 지역적/몇몇 유정의 평가 단계는 "유정-지역 평가(Well-Regional Evaluation)" 블럭(55)에서 달성된다. 이 처리에서 이 단계를 수행하기 위해, 누적되고 검사된 고속 모니터 데이타의 트렌드가 먼저 발생되고 그 후 "리뷰 트렌드 및 유정-지역적 수행" 블럭(56)에서의 단일 유정 또는 지역적/몇몇 유정 수행 면에서 리뷰된다. 이는 예를 들어, 단일 유정 또는 몇몇 유정이 생산 가능성을 충족시키고 있는 정도를 나타내는 데에 사용되는, 바텀-홀(bottom-hole)의 리뷰 및 표면 유압, 다면(multi-phase) 유속 등을 포함한다. 이러한 데이타는, 오일 생성 영역 내의 물 및/또는 가스 돌파, 서로다른 층에서의 차별적 압력 경사, 및 시추정(wellbore) 근처에서의 유체 이동을 방해하는 스킨 강화를 포함하는 여러 진단 정보를 제공한다. 이 평가에는 또한, 유정 케이싱 뒤의 형성 물의 움직임을 모니터링하기 위한 전기적 저항 전극의 어레이와 같은, 유정 케이싱의 내부 및 외부에서의 "제자리" 저류층 형성 평가 센서로부터 오는 데이타의 분석도 포함된다. 이러한 전기적 저항 어레이는 참조된 바버(Babour) 문헌에 개시되어 있다.
도 5에서, 그 후 단일 유정 또는 지역적/몇몇 유정 생산 모델이, "검증/갱신 유정-지역적 모델 및 계획" 블럭(57)에서 검증 및/또는 갱신된다. 유정 또는 로컬 저류층 모델은, 유정 주위의 오일, 가스 및 물 포화 분포의 최후 측정을 포함하도록 갱신되며, 또한 유정 보어 스킨 팩터, 저장, 및 불규칙한 압력 기울기에 의해증명되는 접속성 아키텍처의 이해가 개선된다.
도 5에서, 글로벌 필드 또는 저류층의 평가 단계는, "리뷰 트렌드 및 필드-저류층 수행" 블럭(59)에서 달성된다. 이 처리에서의 이 단계를 수행하기 위해, "고속 모니터 데이타" 블럭(62)으로부터의 고속 데이타에서의 트렌드가 우선 생성되며 그 후 "트렌드 및 필드-저류층 성능 리뷰" 블럭(59)에서 필드 또는 저류층 성능 면에서 리뷰된다. 이는, 저류층 또는 저류층의 섹터가 생산 동안 배출되는 정도를 나타내는, 바텀-홀 및 표면 셧-인(shut-in) 압력 및/또는 천이 테스팅 응답, 다면 유속 등을 포함한다.
도 5에서, 그 후 글로벌 필드 또는 저류층 모델은 "검증/갱신 필드-저류층 모델" 블럭(60)에서 검증된다. 글로벌 필드-저류층 모델 및 필드 저류층 성능간의 불일치는, 예를 들면 저류층 전체를 걸쳐 혹은/및 저류층 영역사이에 서로다른 포화 분포 및/또는 서로 다른 압력 분포 등이 관찰될 수도 있어서, 저류층 모델 및/또는 저류층 개발 계획이 갱신되어야할 것을 제안한다.
도 5에서, "필드-저류층 평가" 블럭(58)에서의 평가의 결과에 기초하여, 저류층 개발 계획을 갱신하거나 부가적인 저속 저류층 모니터 데이타를 획득하는 것을 고려하는 것이 결정될 수도 있다. 이는 도 5에서 "저류층 개발 계획 갱신 또는 저류층 모니터 데이타 획득 고려" 결정 트라이앵글(61)에서 행해진다. 예를 들어 저류층 전체에 걸쳐 불균일한 방식으로 압력이 감소되고 있는 것을 발견하여 부가적인 인-필 시추(in-fill drilling)을 요구하는 배출되지 않은 저류층 구획에 봉합 결함을 암시할 경우, 저류층 개발 계획에는 수정이 필요할 수도 있다. 혹은, 마지막 저류층 모니터링 데이타가 얻어진 때로부터 충분한 시간이 경과(예를 들면, 저속 촬영 탄성파)하고 다른 조사가 요구될 경우 부가적/새로운 저속 저류층 모니터 데이타가 고려될 수도 있다. 저류층 개발 계획을 갱신하거나 새로운 저류층 모니터 데이타를 얻는 것을 고려하기로 결정된 경우, 도 4의 "저류층 모니터링, 데이타 융합&모델 갱신" 블럭(45)으로 처리가 진행되며 이 단계에 대해서는 도 6을 참조하여 상세히 후술하기로 한다. 저류층 개발 계획을 갱신하지 않거나 새로운 저류층 모니터 데이타를 얻는 것을 고려하지 않는 것으로 결정이 된 경우, 도 4의 "증가적 개선 주요 프로그램" 블럭(43)으로 처리가 진행된다.
도 4에 도시된 바와 같이, "작동/모니터" 블럭(44)으로부터 출력된 결과는, 도 5의 "키 수행 지시자 설정" 블럭(51)의 단계가 단기간 저류층 관리 동작 목표가 충족되도록 다시 행해지는 "작동/모니터" 블럭(44)에서 다시 처리가 진행되기 전에, 다시 처리될 "증가적 개선 주요 프로그램" 블럭(43)의 입력으로 계속해서 루프 백될 수 있다. 도 5의 결정 블럭(61)에서 저류층 개발 계획을 갱신하거나 새로운 저류층 모니터 데이타를 얻을 것을 고려하는 것이 확정적으로 결정될 때, 도 4의 "저류층 모니터링, 데이타 융합 및 모델 갱신" 블럭(45)에서 다중 단계로서 도시된 낮은 빈도의 저속(예를 들면, 매달 또는 매년) 갱신 동작으로 처리가 이동되며, 이 단계에 대해서는 도 6을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.
도 6에서, 도 6에 도시된 분석 처리 단계로의 진입은 2가지 환경하에서 발생된다. 도 5의 블럭(62) 및 블럭(54, 58)에서 처리된 고속 저류층 모니터 데이타가, 저류층 모델 및 이에 수반하는 저류층 개발 계획에 수정이 필요함을 나타내거나, 혹은 새로운 저속 저류층 모니터 데이타의 획득이 고려되는 것이 적절할 때이다. 이에 따라, 새로운 저속(빈도수가 적은) 저류층 모니터 데이타를 고려할 지 여부에 대해 "새로운 데이타 고려" 결정 트라이앵글(49)에서 결정이 행해진다. 이 저속 모니터 데이타는, 예를 들면 저속 촬영 진원, 딥-리딩(deep-reading) 수직 진원 프로파일과 같은 스루-케이싱(through-casing) 시추공 데이타, 중량 측정, 음파 이미징, 전기 저항과 같은 크로스-유정(cross-well) 또는 비하인드-케이싱(behind-casing) 딥-리딩 모니터링 측정기를 포함한다. 전술한 바와 같이, 전기 저항 측정기는 참조된 바버 문헌에 개시되어 있다.
도 6에서, "새로운 데이타 고려" 결정 트라이앵글(49)에서의 결정이 "예(yes)"일 경우, 제1 단계는 "감도 분석, 조사 사전 설계" 블럭(69)에서의 연구를 수행하는 것이다. 블럭(69)의 처리 단계의 목적은 첫 째, 자원 개발을 확장하고 저류층 모니터링 작동을 실행하기 전에 측정이 필요한 정보를 가져올지를 예상하는 것을 확신하는 것이다. 특히, 저속 촬영 저류층 모니터링 시스템은 수치적으로 시뮬레이트되어서, 수행될 경우 이러한 시스템에 의해 어떤 센서 측정기가 가정적으로 제공될 지를 예측하게 된다. 이 단계로 인해 사용자는, 예측된 신호가 검출되기에 충분히 큰지 여부와 예상된 이점을 제공하기 위한 잠재력을 가지고 있는 여부를 식별하게 된다. 도 6의 블럭(69)에서의 두 번째 목적은, 모니터링 센서 하드웨어 및 데이타 획득 시스템의 설계를 최적화하기 위한 수치적 모델링 절차를 모니터링하는 동일 저류층을 사용하는 것이다.
도 6에서, 블럭(69)의 "감도 분석 조사 및 조사 사전 설계"에 기초하여, "처리" 결정 트라이앵글(63)에서 저속 저류층 모니터링 데이타의 수집 및 분석을 진행하는지 여부에 대해 결정이 행해진다. "처리" 결정 트라이앵글(63)에서 결정이 "아니오"인 경우, 도 4의 "증가적 개선 주요 프로그램" 블럭(43)으로 처리가 진행된다. "처리" 결정 트라이앵글(63)에서 결정이 "예"인 경우, 저속 촬영의 진원 또는 깊은 전기적 측정과 같은 새로운 저속 저류층 모니터 데이타의 취득이 얻어지고 체크되며 처리 및 해석되는 "QC, 처리, 직접 해석" 블럭(64)이라 칭해지는 블럭으로 처리가 진행된다. 이 목적을 위해 사용되기 위해, 이 단계에서 "저속 모니터 데이타" 블럭(68)으로부터 저속(빈도수가 낮음) 저류층 모니터 데이타가 입력된다. 보다 구체적으로는, 블럭(64)에서, 저속 저류층 모니터 데이타가 우선 품질 체크되고 처리 및 직접 해석된다. 진원 데이타에 대해서는, 이 조작은 전형적인 3D 진원 처리 초작과 유사하다. 전기적 저항 어레이 측정에 대해서는, 이 조작은 예를 들면 수치적 반전 방법에 의한 전기적 데이타의 직접 처리이다. 최적의 조건하에서, 이 단계의 출력은, 데이타 취득 기간 동안의 "스냅샷" 또는 저류층의 탐침 부분의 개관이다. 이 저류층의 개관은 오일, 물 또는 가스와 같은 저류층에서의 액체의 패턴 또는 공간적 분포에 관한 정보를 제공할 수 있다. 도 6의 블럭(64)에서의 직접 해석 단계는, 도 4의 "초기 저류층 특성화" 블럭(41)에서의 특성화 동안 개발된 기존의 저류층 모델 정보, 또는 도 6의 "저류층 모델 및 불확실성 갱신" 블럭(65)에서의 이전의 반복적인 조작으로부터 갱신된 모델의 사용을 필요로 할 수도 있다.
도 6에서, 소정의 경우에, 도 6의 블럭(64)에서의 직접 해석 단계의 결과 자체는, 예를 들면 저속도 촬영의 진원을 통해 배출되지 않은 오류 블럭을 식별하거나 혹은, 저속도 촬영의 전기적 맵핑을 통해 스윕되지 않은 오일을 식별하는 등으로 저류층 배출을 개선시키는 기회를 결정하는 데에 충분하다. 이 경우, 도 6에서 "생산 예측 갱신 및 경제적 분석" 블럭(66)에서 수행되는 단계로 직접 처리가 진행될 수도 있으며, 여기서 예를 들어 부가적인 유정을 오류 블럭을 배출하기 위해 시추하도록 적절한 계획을 수용하기 위해 저류층 개발 계획이 "저류층 개발 계획 갱신" 블럭(67)에서 갱신되기 전에 투자를 정당화하기 위한 경제적 분석이 수행된다.
다른 경우, "저속 모니터 데이타" 블럭(68)으로부터의 데이타의 더 많이 개선된 취급이, "저류층 모델 및 불확실성 갱신" 블럭(65)에서 저류층 특성의 분포 및 관련 불확실성에 대한 모델을 갱신하는 데에 필요하다. 이는, 하나 이상의 특성이 시간에 따라 변하고 다중 데이타 측정 유형이 얻어지는 저류층 또는 매우 이종의 저류층의 경우일 수도 있다. 이는 이는 참조된 "유(Yu)" 문헌에 개시되어 있다. 이 경우, "저류층 모델 및 불확실성 갱신" 블럭(65)에서, "QC, 처리, 직접 해석" 블럭(64)으로부터 처리된 저속 모니터링 데이타가, 도 5의 블럭(62)으로부터의 "고속 모니터 데이타"를 포함하는 다른 모든 이용가능한 저류층 정보와 결합된다. 저류층 모델 및 관련 불확실성의 갱신의, "저류층 모델 갱신..." 블럭(65)의 동작은 이와 달리 도시된 바와 같이 "새로운 데이타 고려" 결정 트라이앵글(49)로부터 직접 입력될 수도 있다. 유체 흐름 시뮬레이터 모델은, 참조된 거리롯(Guerillot), 스테인(Stein) 및 웨이슨(Wason) 문헌에서 개시되어 있는 바와 같이 이력 매칭에 의해 취득된 저류층 생산 데이타를 재생하도록 변경된다. 저류층 시뮬레이터 파라미터에서의 불확실성의 정도는 새로운 저류층 측정에 대한 설명을 위해 재계산된다.
도 6에서, "저류층 모델 갱신..."블럭((65)으로부터 생성된 갱신된 저류층 모델 및 불확실성 정보는 도 4의 "생산 예측 갱신 및 경제적 분석" 블럭(66)에서의 생산 예상을 재계산하는 데에 사용되며, 그 후 저류층 개발 계획은 "저류층 개발 계획 갱신" 블럭(67)에서 갱신된다. 이 절차에 대한 상세한 사항은 도 3을 참조하여 이전에 개시된 처리와 유사하다.
도 4 및 6에서, 도 6의 '저류층 개발 계획 갱신' 으로부터의 '출력'은 다음, 즉, 주기적으로 갱신된 저류층 개발 계획 및 저류층 성능, 불확실성에 대한 설명, 및 미래의 생산 예측과 같다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도 6의 블록(67)의 출력은, 블록(43)의 '증가적으로 진보하는 자산 프로그램' 단계 및 블록(44)의 '동작/모니터' 단계를 지속적으로 수행하기 위해 '증가적으로 진보하는 자산 프로그램' 블록(43)의 입력으로 계속 회귀한다.
따라서, 종래 기술에서 알려지고 교시된것과는 달리, 다양한 획득 시간 스케일 및 커버리지 공간 스케일을 갖는, '다양한 데이타'가 개선된 저류층에 대한 이해를 위해 조직적으로 융합되어, 이에 따라 저류층 자원의 최적화를 위한 지소적으로 갱신된 저류층 개발 계획을 보장한다.
도 7을 참조하여, 도 4의 '초기 저류층 특성화' 블록(41)의 자세한 구성, 및 도 4의 '초기 저류층 개발 계획 생성' 블록(42)의 자세한 구성이 설명된다.
도 7에서, 본 발명의 다른 특징에 따라, 도 1의 '개발 계획' 블록(11)은, 저류층을 설명하는 '초기 저류층 특성화' 블록(41), '수치적 예측 모델' 결정삼각형(70), 및 저류층내의 자원을 활용하는 최상의 기회를 제공하는 개발 계획(저류층의 특수한 특성을 기억함)을 생성하는 '초기 저류층 개발 계획 생성' 블록(42)을 포함한다. 도 4의 '초기 저류층 특성화' 블록(41)은 다음의 블록을 포함한다: '개발 및 고갈 전략' 블록(41a), '통합 연구 목표' 블록(41b). '데이타 수집, QC, 및 분석' 블록(41c), '예비 엔지니어링' 블록(41d), 및, '지정학적 모델링' 블록(41e). '예비 엔지니어링'(41d) 및 '지정학적 모델링' 블록(41e)의 출력은 '수치적 예측 모델' 결정 삼각형(70)에 대한 입력으로 제공된다. '수치적 예측 모델' 결정 삼각형(70)의 출력은 '초기 저류층 개발 계획 생성' 블록(42)에 효과적으로 연결된다. 도 4의 '초기 저류층 개발 계획 생성' 블록(42)은 다음의 블록을 포함한다: '수치적 모델 연구' 블록(42a) 및 '분석적 예측 모델' 결정 삼각형(70), '생산 및 매장량 예측' 블록(42c), '환경적 고려' 블록(42d), '설비 요건' 블록(42e), '경제 및 리스크 분석' 블록(42f), 및 '최적화된 개발 계획' 블록(42g)
도 2와 7에서, 도 2는 개발 계획을 개발하는 종래 방법을 나타내고 도 7은 본 발명에 따라 개발 계획을 전개하는 방법을 나타낸다. 도 2와 7을 비교하면, 본 발명의 또 다른 특징에 따라, 도 7과 도 2간에 이하의 차이점이 존재한다는 것이 명백해질 것이다.
도 7에서, '초기 저류층 특성화' 블록(41), '예비 엔지니어링' 블록(41d)은 저류층의 실제 모습의 통일된 해석을 판정하기 위하여 '지정학적 모델링'(41e)과 병렬적으로 수행된다. 즉, 블록(41d)는 블록(41e)와 병렬적으로 수행되는데, 동적 데이타(좋은 성능, 생산, 주입 속도, 저류층 압력)를 정적 데이타(즉, 유정 검출,탄성파로부터 제시간에 특정 지점에서 행한 측정)에 기초하여 지질학 그룹에 의한 해석을 증명하기 위하여 사용한다. 즉, 도 7에서, 동적 혹은 성능 관련 데이타를 사용하여 만들어진 공학적 해석들과 함께 정적 데이타를 사용하여 만들어진 지질학적 해석들을 중재하기 위해 (수치적 시뮬레이터의 최초 버전를 만들기 전에) 블록(41d)가 블록(41e)와 병렬적으로 수행된다. 이것은 도 2에 도시된 종래 기술과 다른데, 도 2에서는, 대부분, 종래기술이 선형 계단식으로 수행되기 때문이다, 즉, 지질 모델링은 저류층 공학자들에 대한 해석을 다루기 전에 특정 시퀀스에 따라 수행된다.
도 7에서, '예비 엔지니어링' 블록(41d)과 '지질 모델링' 블록(41e)은 '수치적 예측 모델?'이라 명명된 결정 삼각형(70)에 대한 각 입력이 된다. 결정 삼각형(70)은 질문한다: 생산 예측을 만들어 내기 위한 수치적 시뮬레이터를 구축하기 위하여 엄격한 과학적 접근을 이용하기를 원하는가(삼각형(70)으로부터 "예" 출력), 혹은 생산 예측을 만들어내기 위하여 다양한 표준 분석 방법(즉, 하락 곡선 분석, 등)을 이용하기를 원하는가(삼각형(70)으로부터 "No" 출력)? 이 결정 삼각형(70)은 어떤 지역에서 어떤 필드 개발 계획에 대해, 당시의 개발 단계에 따라, 개발 계획을 만들기 위한 완전한 시뮬레이션 과정을 마치지 않을 것이라는 것을 인식한다. 데이타 축소를 위한 것보다 더 작은 크기의 자원에 대해, 많은 성능 데이타를 가진, 15년 일찍 개척된 이웃 필드가 있다는 것을 발견하게 될 것이며 이웃 필드에서 보이는 종류의 성능을 수용할 개발 계획을 만들어야 할것이다. 예측을 실행하기 위하여 확장된 시뮬레이터를 구축하는 확장된 과정을 행하기 보다는, 이웃 필드를 리뷰하여, 그 필드에서 유정이 어떻게 작동되고, 이웃 필드와 비교하여 우리의 지질학적 기술이 가지고 있는 유일한 특징을 인식하기 위해 어떤 조정을 하고, 다양한 개발 시나리오와 다른 예측으로부터 생산 예측(기초 공학 분석을 사용하여)을 판정하고, 경제적 분석을 판정하고, 이러한 경제적 분석 중 최고를 선택할 수 있다. 따라서, 이것은 수치적 모델링의 전과정을 거치지 않고 생산 및 매장량의 예측을 판정하기 위한 대안적인 방법이다.
도 7에서, 결정 삼각형(70)으로부터 나오는 '예'라는 출력은 '수치적 모델 연구' 블록(42a)에 대한 입력이 되고, 결정 삼각형(70)으로부터 나오는 '아니오'라는 출력은 '분석적 모델 연구' 블록(42b)에 대한 입력이 된다. 두 경우에, 블록(42a)(수치적 연구) 혹은 블록(42b)(분석적 연구)내에서 단계들이 수행되면, '생산 및 매장량 예측' 블록(42c)에서의 생산 및 매장량 예측이 생성될 것이다.
도 2와 7에서, 먼저 도 2를 참조하여, 도 2의 '환경적 고려' 블록(21)이 '개발 및 고갈 전략' 블록(20)과 '데이타 수집 및 분석' 블록(22) 사이에 위치한다는 것을 주목해 보자, 그러나, 도 7에서는, '환경적 고려' 블록(42d)은 '개발 및 고갈 전략' 블록(41a)과 '경제와 리스크 분석' 블록(42f) 사이에 위치한다. 정량적인 관점으로 볼 때, 도 2에서는, '개발 및 고갈 전략' 블록(20)과 '데이타 수집 및 분석' 블록(22)사이에 '환경적 고려' 블록(21)이 위치하는 것이 옳은데, '개발 및 고갈 전략'(20) 중 어떤 전략을 채택할 것인지를 결정할 때 환경적 고려가 거름망으로 작용할 수 있기 때문이다. 그러나, 도 7에서, '환경적 고려' 블록(42d)에서의 환경적 고려의 영향의 대부분은 우선 고갈 메커니즘의 '경제 및 리스크 분석'(블록 (42f)의)에 있다. 즉, 도 7에서, '환경적 고려'(42d)는 경제적 최적화(즉, 경제적 분석 및 위험)(42f)에 영향을 주는데, 특별한 과제와 관련된 다양한 고갈 계획이 다양한 관련 환경적 고려를 할 수 있기 때문이다.
도 7에서, '생산 및 매장량 예측' 블록(42c)이 두개의 출력을 가진다는 것을 주목하자. 하나의 출력이 수입 계산을 위한 '경제 및 리스크 분석' 블록(42f)으로 바로 들어가는데, 생산 및 매장량 예측(42c)이 수입 스트림에 현금 흐름을 계산하는 근거가 되기 때문이다. 다른 출력은 '설비 요건' 블록(42e)으로 들어가게 되는데, 생산 및 매장량 예측(42c)이 그 설비에 대한 자본 투자의 요구(즉, 장래의 자본 투자와 관련된 어떤 종류의 설비가 필요한지)를 강제하기 때문이다. '설비 요건' 블록(42e)으로부터 나오는 출력은 '경제 및 리스크 분석' 블록(42f)으로 들어가는데, 필요한 설비의 크기와 스펙을 정의하면, 요구 설비의 크기/스펙이 '경제 및 리스크 분석' 블록(42f)에 의해 요구되는 투자 자본의 예산을 나타낼 것이다.
I. 초기 저류층 특성화, 도 7의 블록(41)
A.통합 연구 목표, 블록(41b)
도 7에서, '초기 저류층 특성화'라는 블록(41)으로부터 시작하여, '개발 및 고갈 전략' 블록(41a)에 연결된 최초 블록은 '통합 연구 목표', 블록(41b)이다. '통합 연구 목표', 블록(41b)에 연결된, 특정 저류층 필드에 대한 '개발 및 고갈 전략'(41a)의 대안을 판정한 후에, 그러나 데이타를 수집하기 전에, 수행하려고 하는 연구의 목표와 범위를 먼저 결정해야 한다. 즉, 다른 요건과 요구 데이타의 유효성이 수행하려고 하는 연구에 대한 목표 또는 기대에 공동으로 영향을 주게 될 것이다.
B.데이타 수집, 품질 조절(QC), 및 분석, 블록(41c)
도 8을 참조하면, 도 7의 '데이타 수집, 품질 조절(QC), 및 분석' 블록(41c)의 자세한 구성이 도시되어 있다.
도 2, 7,및 8에서 도 7의 '데이타 수집, 품질 조절(QC), 및 분석' 블록(41c)은 도 2의 '데이타 수집 및 분석' 블록(22)에 대응한다. 그러나, 도 8에서, 도 7의 '데이타 수집, 품질 조절(QC), 및 분석' 블록(41c)의 자세한 구성은 신규하고 창작성이 있으며 도 8에 도시된 자세한 구성은 본 발명의 세번째 신규하고 창작성 있는 특징을 보여준다.
도 8에서, 연구의 목표 또는 기대가 '통합 연구 목표' 블록(41b)을 통해 결정되었기 때문에, 모든 필요한 데이타 소스가 유효하다는 것을 확인하는 것이 중요하다. 데이타의 최초 소스는 개발 계획을 행하고 있는 필드의 검층 및 탄성파 측정이다, 즉, 연구중인 특정 저유층 필드에 대해 찾을 수 있는 모든 데이타를 같이 수집해야 한다. 따라서 '디지털 혹은 종이 매체의 필드 데이타' 블록(41c1)은, 연구 중인 이 특정 저류층에 대해 수집된 검층 및 탄성파 데이타를 포함하는 이러한 모든 데이타를 나타낸다. 다음에, 도 8의 '충족 확인' 결정 삼각형(41c2)과 연결하여, '그 데이타가 목표를 충족하기 위하여 그 연구에서 생각하고 있는 바를 충족하는가'라는 질문을 해야 한다. 만일 그 데이타가 충분하지 못하다면, 결정 삼각형(41c2)으로부터 '아니오'라는 출력을 내서 '보충 데이타 및 정보 소스' 블록(41c3)으로 보낸다. 블록(41c3)에서, 대안 소스로부터 (동반 필드, 유사형태/유사 동작 실행과 같은) 보충 데이타를 검색하고 외부 소스와 특정 필드 데이타를 보충한다. 블록(41c1)동안 함께 수집된 데이타가 블록(41c3)동안 함께 수집된 보충 데이타와 결합할 때, 그 결과는 '통일 과제 디지털 데이타베이스', 블록(41c4)이다. 반면, 블록(41c1)동안 같이 수집된 데이타가 충분하다면, 결정 삼각형(41c2)로부터 나오는 출력은 '예'이고 그 결과는 '통일 과제 디지털 데이타베이스'이다. 이 데이타베이스는 목표, 필드로부터 그 일부, 및 문헌 소스로부터 그 일부를 충죽시키기 위해 필요할 것으로 기대되는 모든 것을 구성한다.
도 8에서, 앞서 기술한 바와 같이, 도 7의 '데이타 수집, QC, 및 분석' 블록(41c)의 자세한 구성이, 도 8에 도시된 바와 같이, 신규하고 창작성이 있는 것이어서, 도 8에 도시된 자세한 구성은 본 발명의 세번째 신규하고 창작성 있는 특징을 나타낸다. 예를 들어, 도 8에서, 블록(41c3)에 나타나 있는 '보충 데이타 및 정보 소스' 단계는 신규하고 창작성이 있는 것으로 취급되고 따라서 도 8의 '보충 데이타 및 정보 소스' 블록(41c3)은 본 발명의 다른 특징을 구성한다.
도 8에서, '단일화된 프로젝트 디지털 데이타베이스'(unified project digital database)가 작성되었으므로, 도 8에서 '일관성 검증'(Consistency Verification) 결정 삼각형(41c5)에서 보는 바와 같이, 여러 정보가 서로 일관되는지에 대한 검증을 개시할 필요가 있다. 예를 들면, 당신은 상이한 기술에 의해 그리고 상이한 유정 위치로부터 저류층로부터 저류층 유체 샘플들을 수집하여, 이들 모두에 대해 일련의 실험실 테스트를 행했을 수 있다. 그러나, 실험실 테스트는 당신에게 상이한 결과들을 제공했다. 어느 것이 맞는 것일까? 아니면 그들 모두가 맞는 것인가? 미래의 계산에서 사용하려고 하는 기초값을 확인하기 위해 당신은 이러한 처리를 진행하고, 그와 동시에, 이들 특성 중 일부와 관련된 불확실성을 확인하게 된다. 그러므로, 도 8에서, '감도 및 리스크 분석에 대한 불확실성'(Uncertainties for Sensitivity and Risk Analysis) 블록(41c6)은 이들 불확실성을 확인해줄 것이다. 예를 들면, '불확실성'은 당신이 유체 물성, 용적 계수, 또는 가스 내용물을 정확히 모른다고 하는 사실일 수 있다. 그렇다면 당신은 나중에 모델 측정(model calibration) 또는 이력 일치 위상(history match phase) 중에, 또는 어쩌면 생산 예측 중에 제기될 수 있는 이들 불확실성을 보유하게 된다. 당신의 모든 입력 데이타 소스에 대해 모든 일관성 체크가 수행되고(블록 41c5에 의하여), 그것들을 일치(조화)시키거나 또는 기초값들을 선택하거나 또는 (당신이 다룰 필요가 있는) 에러 범위를 확인하면, 당신이 생성한 것은 도 8에서 '검증된 프로젝트 디지털 데이타베이스' 블록(41c7)이다. 이 시점에서, 목적을 다루기 위한 연구 계획에 관한 당신의 원래 개념과 관련하여, 당신은 당신이 갖고 있는 데이타의 총계, 질과 양이 주어졌을 때 그 과제를 적절히 잘 달성할 수 있는지, 또는 연구 계획을 수정해야 하는지, 또는 데이타의 부족 또는 과잉을 수용하기 위해 연구에서 뭔가 다른 일을 해야하는지에 대해 의문을 가져야 한다. 따라서, 도 8에서, 결정 삼각형 '연구 계획 검증' 블록(41c8)과 관련하여, 원래 연구 계획이 여전히 유효하다면, 결정 삼각형(41c8)으로부터의 '예'(yes) 출력을 택하고 아래로 내려가서 '예비 엔지니어링'(Preliminary Engineering)(41d) 및 '지질 모델링'(Geological Modeling)(41e) 작업을 개시한다. 그러나, 만일 원래 연구 계획이유효하지 않다면(조정이 필요하다면), 결정 삼각형(41c8)으로부터의 '아니오'(no) 출력을 택하고 '프로젝트 범위 또는 작업 흐름 변경 필요'(Required Project Scope or Workflow Changes)라고 명명된 도 8의 블록(41c9)으로 들어간다. 블록(41c9)에서는, 연구 계획에 부가되거나 또는 통합되어야 하는 변경안을 확인하는 것에서 시작하여, 연구 범위에 대한 이들 변경안을 확인하고, 연구 범위에 대해 조정된 변경으로 당신의 기술적 분석을 개시한다.
C. 예비 엔지니어링 블록(41d)
도 9a 및 9b를 참조하면, 도 7 및 8의 '예비 엔지니어링' 블록(41d)의 상세 구성이 도시되어 있다. 도 9a 및 9b에 도시된 바와 같이, 도 7 및 8의 '예비 엔지니어링' 블록(41d)의 상세 구성은 신규한 것이며 도 9a 및 9b에 도시된 상세 구성은 본 발명의 네 번째 신규한 특징을 제시한다.
도 9a 및 9b에서, 도 9a 및 9b의 블록(41d)의 '예비 엔지니어링' 연구에 입력되는 기초 데이타 및 정보는: (1) '필드 생산 및 주입 데이타베이스'(field production and injection database) 블록(41d1), (2) '저류층 유체 물성 모델'(reservoir fluid properties model) 블록(41d2)에서의 저류층 유체 물성에 관한 실험실 테스트 또는 측정치, (3) 유정이 먼저 완성된 때와 그 후 '저류층 압력 조사 데이타' 블록(41d3)에서 주기적으로 취해진 저류층 압력의 측정치이다. 블록(41d1, 41d2, 41d3)에서의 상기 데이타는 후속 엔지니어링 계산을 수행하기 위하여 조작 또는 조정될 필요가 있다. 예를 들면, 블록(41d1)의 필드 생산은 탱크 또는 개량기 상의 측정치로부터 기록될 것이다. 블록(41d2)의 저류층 유체 물성은표면에서 측정된 각각의 생산 유닛에 대하여 형성시에 일관된 저류층 보이디지(reservoir voidage)를 생성해야 한다. 블록(41d3)의 '저류층 압력 조사 데이타'와 함께 블록(41d2)의 '저류층 유체 물성 모델'과 관련하여, 저류층 압력들을 비교할 때는(블록(41d3)의 '저류층 압력 조사 데이타' 참조), 그것들을 데이타에 맞추어야 한다. 그러므로, 당신은 저류층에서의 압력 기울기(pressure gradients)를 측정하고 공통의 데이타로 적절히 조정하기 위해서는 유체 물성을 알아야 한다(블록(41d2)의 '저류층 유체 물성 모델' 참조). 그러므로, 블록(41d3)의 '저류층 압력 조사 데이타'와 관련하여, 저류층 유체 물성을 감안하여 조정을 행할 때, 그 결과는 블록(41d4)의 '정정된 저류층 압력 이력'(corrected reservoir pressure history)이고, 이것은 어떤 데이타로 정정된 저류층 압력의 이력을 반영한다. 게다가, 블록(41d2)의 '저류층 유체 물성 모델'에서의 저류층 특성을 블록(41d1)의 '필드 생산 및 주입 데이타베이스'에서의 보고된 필드 생산과 조합하여 취함으로써, 그 결과는 블록(41d5)의 '정정된 유정 생산 및 주입 이력'에서의 정정된 유정 생산 이력이다. 블록(41d6)의 '생산 및 압력 테스트 해석'과 관련하여, 그 생산 용량 또는 유정 부근의 정적 저류층 압력을 측정하기 위해 유정 내에 테스트 장비를 설치할 때, 당신은 유정 테스트를 수행할 것이고, 수 시간에서 수 주일의 기간에 걸친 압력 및 비율 대 시간 데이타를 수집할 것이다. 이 경우, 테스트 데이타의 해석이 가능하도록 블록(41d2)의 '저류층 유체 물성 모델'로부터 저류층 유체 물성 데이타를 가져와야 한다. 그 결과, '생산 및 압력 테스트 해석' 블록(41d6)의 출력은 '생산 향상 기회'(production enhancement opportunities) 블록(41d7)에의 입력으로서 작용한다. 즉, '생산 및 압력 테스트 해석' 블록(41d6)으로부터의 출력인 유정 테스트의 분석은, 해당 유정이 당신의 기대에 따라서 수행하는지 여부에 대해 알게 해줄 것이다(그 해석 결과들을 보고된 생산 비율과 비교할 경우). (생산을 향상시킬 기회를 확인해주는) '생산 향상 기회' 블록(41d7)에의 또 다른 입력은 유정들이 어디에서 시추(drill)되고 어떻게 시추되고 완성되었는지를 검사하는 '유정 시추 및 완성 이력'(well drilling and completion histories) 블록(41d8)으로부터 나온다. 그러므로, 유정들이 어디에서 시추되었는지, 어떻게 완성되었는지, 테스트 결과가 무엇인지, 그리고 저류층의 기본 특징을 함께 결합하려고 함으로써, 유정을 자극하거나 또는 보다 높은 생산 비율을 초래할 펌프를 설치하기 위해 당신이 ('생산 향상 기회' 블록(41d7)에서) 갖게 될 가장 가까운 기회가 무엇인지를 확인하게 될 것이다. 다음은 '재료 밸런스 체적 및 대수층 해석'(material balance volume & aquifer interpretations) 블록(41d9)을 참조하여, 블록(41d4)으로부터의 공통 데이타에 맞춰진 저류층 압력 이력 및 블록(41d5)으로부터의 생산 및 주입 이력은 '재료 밸런스 체적 및 대수층 해석' 블록(41d9)에의 이중 입력을 제공할 수 있다. 블록(41d9)은 적소의 유체의 재료 밸런스 조화(material balance reconciliation)를 나타낸다. 즉, 블록(41d9)은 형성시에 적소의 유체의 원래 체적이 얼마였는지를 추정하고 결정하는 데 사용된다(유체의 추출 및 형성으로의 주입 후에). '재료 밸런스...' 블록(41d9)으로부터 출력된 이들 체적은, '지질 모델링' 블록(41e)으로부터 출력되는 지질학적 해석으로부터의 계산과 대비한 체크를 제공하기 위하여 '체적 일관' 결정 삼각형(41d10)으로의 입력으로서 이용된다. 블록(41e)의 지질학적 해석으로부터의 계산은 지질학적 해석이 생각하는 바가 형성시 적소의 유체임을 나타낸다. 다시 도 9a/9b를 참조하면, '유정 시추 및 완성 이력' 블록(41d8)은 (상술한 바와 같이) '생산 향상 기회' 블록(41d7)에의 입력을 제공하지만, '유정 시추 및 완성 이력' 블록(41d8) 및 '생산 향상 기회' 블록(41d7) 양쪽 모두는 '증분 비율 및 회복 포텐셜'(incremental rate and recovery potential) 블록(41d11)에의 입력을 제공한다는 점에 유의하자. 블록(41d11)은 시추 및 완성 실습에 의해 테스트 데이타를 조화시킨 후에, '생산 향상 기회' 블록(41d7)에서의 생산 향상 기회와 관련된 증분 오일 비율 및 포텐셜 오일 회복을 추정하려고 한다. 예를 들면, 유정로부터의 여분의 10만 배럴 오일을 회복해야 한다. 증분 포텐셜을 확인하고, '증분 비율 및 회복 포텐셜 블록'(41d11)으로부터 이 특정 활동에 의해 추구할 가치가 있다는 것을 검증하면, 블록(41d11)으로부터의 출력은 '완성 개수, 및 매립 가이드라인'(completion workover, and infill guidelines) 블록(41d12)에의 입력을 제공한다. 블록(41d12)에서, 완성 개수 또는 매립 작업 계획의 영향을 모니터하고, 그 영향을 모니터한 후, 부가적인 생산 데이타가 발생되고, 이 시점에서 '생산 향상 기회' 블록(41d7)을 조회하여 생산 향상 기회에 관한 우리의 추정치가 옳았는지 또는 조정이 필요한지 여부를 결정하고, 만일 조정이 필요하다면, '완성 개수...' 블록(41d12)의 완성 개수는 재설계될 것이다. 다음으로 '저류층 모델 설계 기준' 블록(41d13)을 참조하면, 블록(41d13)에 대한 '복수의 입력'이 제공되고, 이들 각각의 입력은 '저류층 모델 설계 기준'에 대해 영향을 미친다. 블록(41d13)(저류층모델 설계 기준)은 저류층 모델을 적절히 설계하기 위해 해야하는 것이 무엇인지를 결정한다. 예를 들면, 블록(41d13)에의 '복수의 입력'은 다음을 포함한다: 블록(41d2)으로부터의 저류층 유체 물성, 필드 모델을 설계하는 방법에 대해 약간의 제약을 가하는 블록(41d5)으로부터의 생산 및 주입 이력, 설계 기준에 대해 영향을 미칠 공통 데이타로 정정된 블록(41d4)으로부터의 저류층 압력 이력, 블록(41d10)으로부터의 지질 모델링과 재료 밸런스 사이의 체적의 조화, 및 '감도/리스크 분석에서의 불확실성' 블록(41d14)으로부터 이들 체적이 정확히 밸런스가 안될 때 갖게 될 불확실성(예를 들면, 압력 반응이 틀린지)을 고려할 필요가 있다. 이들 불확실성은 모델에 의해 검사되어야 하고 '저류층 모델 설계 기준' 블록(41d13)에서의 설계 기준에 영향을 미친다. 다음으로 '상대 투수성 및 모세관 압력(포화) 모델'(relative permeability and capillary pressure(saturation) model)이라 명명된 블록(41d15)을 참조하면, 오일, 가스, 및 물이 항상 동시에 존재할 수 있는 저류층 내의 위치들에서, 무엇이 각각의 유동 특성인가? 만일 오일을 가스 또는 물로 치환한다면, 치환 특성은 무엇인가? 블록(41d15)은 이들 유동 특성 및 치환 특성을 정의할 것이다. '단일 유정 또는 저류층 섹터 모델' 블록(41d16)과 관련하여, 블록(41d2)으로부터의 저류층 유체 물성, 블록(41d15)으로부터의 상대 투수성, 및 블록(41e)으로부터의 지질학적 설명은 '단일 유정 또는 저류층 섹터 모델' 블록(41d16)에 함께 모여 예비 모델을 나타낸다. 만일 '풀 필드 모델'(full field model)을 전체 필드에 걸쳐서 연장되는 어떤 것으로 간주한다면, '단일 유정 또는 저류층 섹터 모델'은 특정 저류층 메커니즘 및 이들 메커니즘이 풀 필드 모델 설계에 대해 미치는 영향을 조사할 것이다. 이 때문에, '단일 유정 또는 저류층 섹터 모델' 블록(41d16)으로부터의 출력은 '저류층 메커니즘 민감도' 블록(41d17)으로 유입하고, 거기서 블록(41d16)으로부터의 이들 '섹터 모델' 중 하나에 의해 대체 그리드 설명을 사용하고 그러한 대체 그리드 설명이 당신이 필드에서 갖기를 기대하는 메커니즘을 잘 나타내는지를 결정한다. '저류층 메커니즘 민감도' 블록(41d17)으로부터의 출력은 '저류층 모델 설계 기준' 블록(41d13)에의 입력이다. '필드 모델 그리드 기준 및 의사 기능'(field model grid criteria and pseudo functions)이라고 명명된 블록(41d18)과 관련하여, 몇몇 메커니즘은 동시에 흐르는 다수의 유체를 확실히 나타내기 위하여 매우 상세한 그리드 설계를 필요로 할 것이다. 매우 큰 저류층에서, 만일 당신의 섹터 모델 연구에 의해 매우 작은 그리드 블록이 필요하고 매우 큰 저류층을 갖고 있다는 것이 밝혀진다면, 모델의 사이즈는 컴퓨터 시스템에서 사용하기에는 매우 큰 것이다. 하나의 해결 방법은 이들 섹터 모델을 취하고 기본 상대 투수성 유동 기능을 조정하여 소위 '의사 기능'을 이용하는 것이다.
D. 지질 모델링, 블럭 (41e)
도 10A 및 도 10B를 참고하면, 도 7 및 도 8의 '지질 모델링' 블럭 (41e)의 상세한 구성이 예시되었다. 도 7 및 도 8의 '지질 모델링' 블럭 (41e)의 상세한 구성으로 도 10A 및 도 10B에 개시된 것은 새로운 것이며 도 10A 및 도 10B에 도시된 상세한 구성은 본 발명의 제5의 신규 특징을 제시한다.
도 10A 및 도 10B에서 특정 레저바가 특정 배신(basin)에 위치하고 세계의그 영역에서 그 배신의 형성과 관계된 특정의 지역적 지리 특성이 있다. 결과적으로, 우리에게 어느 특성의 한 범위를 제공하는 블럭(41e1)에서 '지역 지질학적 특성 모델'로부터 시작한다. 블럭(41e1)의 이 모델은 계발 계획을 만들고자 하는 레저바에 대한 더 자세하고 특정한 설명을 계발하기 위한 시작점이다. 블럭 (41e2)의 '전단계 암석물리학(petrophysical) 모델'에서, 이 모델 (41e2)는 일반적으로 유정 로그(well log)에 기반해 있다. 따라서, '전단계 암석물리학 모델'(41e2)는 유정로그를 변환하고, 절단 샘플을 시추하고, 및 각각의 유정 로케이션에서 계산된 레저바 속성 프로파일 내로 가능한 특별 코어 연구를 하는 한 방법이다. 따라서, 특정 유정 보어(well bore)에 의해 트래버스되는 깊이의 각 푸트(foot)에 따라서, 형성 밀도, 저항, 방사선 성질, 음향 속도, 및 다른 파라미터들과 같은 다수의 데이타 측정이 '전단계 암석물리학 모델'(41e2)로의 입력을 위한 레저바 성질(다공성, 하이드로카본의 포화, 및 바위의 성질)을 산출하기 위하여 공지된 기술로서 처리될 수 있다. 도 10A및 도 10B에서, 도 10A 및 도 10B의 '지질 모델링' 블럭(41e)의 한 신규 특징은 도 10A의 '예비 엔지니어링' 블럭 (41d) 및 '최종 페트로 피지컬 모델(41e3) 사이의 신규 접속(72)에 관한 것이다. 지질학적 모델의 여러가지 특징을 검증하기 위해 신규 접속(72)를 통해서 '예비 엔지니어링'블럭(41d)으로부터 결과를 도출할 필요가 있다. 한 특정 문제는 암석물리학 모델을 캘리브레이트(calibrate)하는 것과 관계된다. 암석물리학 모델의 그런 캘리브레이션은 예를 들어, 수 포화와 레저바의 오일 포화 사이의 차이를 구별하였을 때 필요하다. 따라서, '최종 암석물리학 모델'(41e3)에 도달하기 위해 '전단계 암석물리학 모델'(41e2)에 대한 엔지니어링 연구로부터의 입력이 필요하다. '퇴적학 및 층서학(sedimentologic & stratigraphic)' 블럭(41e4)와 관련하여 도 10A 및 도 10B의 '지질학적 모델' (41e)는 지리학자가 정성적인 관점에서 형성에 적용할 수 있는 퇴적학 및 층서학 프레임워크를 수반하고 있다. 또한, '상세 층서학적 상관' 블럭 (41e5)와 관련하여, 퇴적학 및 층서학적 분석' 블럭 (41e4)로부터의 입력을 갖는 것은 지리학자가 유정 사이의 상세 층서학적 상관을 실행하고 레저바에 걸쳐서 연속적인 지질학적 특성 지평을 세우는 것을 가능하게 한다. '지리물리학적 해석' 블럭 (41e6)과 관련하여, '상세 층서학적 상관' 블럭 (41e5)에서 레저바에 걸쳐서 이런 구조적 상관 관계를 식별하기 위한 '지리물리학적 해석' 블럭으로부터의 입력이 있을 수 있다. '지질역학적 분석' 블럭(41e7)과 관련하여 바위의 지질역학적 분석 및 지질역학적 속성은 탄성파(seismic)으로부터 시간 측정된 데이타가 깊이 측정으로 변환되는 것을 이루어 준다. 또한, 지질역학적 속성으로부터 계산될 수 있는 레저바 스트레스를 표시하는데, 레저바 스트레스는 레저바 내의 폴팅 및 프랙쳐링 관측을 할 수 있는 지의 여부를 해석할 수 있도록 한다. 따라서, '지질역학적 분석' 블럭 (41e7)은 '지리물리적 해석'블럭(41e6)에 대한 입력도 마찬가지로 제공한다. '구조적 프레임워크'블럭 (41e8)과 관련하여 '구조적 프레임워크' 블럭(41e8)은 레저바의 '전체 형태'를 설명한다. 레저바의 '전체 형태'의 한 예는 레저바가 '폴트'되었는 지의 여부이다. '구조적 프레임워크' 블럭 (41e8) (및 특히 '구조적 프레임워크'의 구조적 상부 및 구조적 기저부)는 레저바에 대한 일반적 프레임워크를 규정한 '다수의 입력'에 반응하고, 이런 '다수의 입력'들은 다음의 것으로 구성된다. '지질역학적 분석' 블럭(41e7), '지질역학적 해석' 블럭(41e6), 및 '층서학적 상관' 블럭 (41e5). '유정 및 인터벌 속성 요약' 블럭(41e9) 와 관련하여 블럭(41e8)의 '구조적 프레임워크' 내의 더 상세한 레저바 속성'의 한 집합에 관계된 정보가 개별 시추정(wellbore)('최종 암석물리학 모델'블럭 41e3)에서의 암석물리학 분석 및 퇴적학 및 층서학('퇴적학 및 층서학적 분석' 블럭 41e4) 및 시추정 프로파일로부터 나오는 지질학적 상관 ('상세 층서학적 상관' 블럭41e5)으로부터 계발된다. 상기 언급한 '한 집합의 더 상세한 레저바 속성과 관계된 정보' 는 '유정 및 간격 속성 요약' 블럭 (41e9)로의 입력으로서 제공된다. 또한, '탄성파 속성 분석' 블럭(41e10)은 '유정 및 인터벌 속성 요약'블럭(41e9)에 입력을 제공한다. '탄성파 속성 분석' 블럭 (41e10)은 탄성파 응답(시추정 사이에 소재한 레저바의 일부분으로부터 기원함)을 다수의 유정 로그(유정 보어 자체 측정으로부터 획득됨)로부터 한 집합의 측정 성질과 관계지울 수 있게 하는 탄성파 정보를 제공한다. 이는 유정 데이타가 존재하지 않는 유정 보어 사이의 로케이션에서 레저바 성질을 분배하는 방법에 대한 가이드를 제공한다. '유정 및 인터벌 성질 요약'블럭 (41e9) 및 '탄성파 속성 분석'블럭 (41e10) 및 '구조적 프레임워크'블럭(41e8)은 모두 '레저바 구조 및 속성 모델' 블럭(41e11)로의 입력으로서 함꼐 제공된다. 3차원 공간에서의 이런 모든 속성(위치, 빈 공간, 또는 다공)을 규정하고 나면, 이런 속성들은 지질학적 관점에서 레저바를 대체하여 유체의 추정치를 계산하는 데에 사용될 수 있다. 이 계산은 '체적적 계산'이라 불리우고 도 10의 '레저바 체적 계산'블럭 (41e12) 에서 실행되는데, 레저바 체적 계산' 블럭(41e12)로부터 '체적 일치(consistent)' 블럭(41e13)으로 입력된다. '예비 엔지니어링'(41d)로부터의 다른 라인 (41e14)는 '체적 일치' 블럭 (41e13)쪽으로 입력된다. '체적 일치'블럭 (41e13)에서 상기의 '체적적 계산'은 '체적적 계산'을 '예비 엔지니어링'(41d)로부터의 '재료 균형'과 비교함으로써 일치 체크를 받는다. 일치 체크에서 체적이 일치하다면 레저바에 바닥에 있는 것의 지구과학적 해석은 성능 관점에서의 레저바의 해석과 일치하고, 그 결과 생산 예측 시스템을 계발하는 단계로 진행할 수 있다. 이들이 일치하지 않다면, 어느 한 경우 또는 다른 경우에서의 조정이 '조정 명백'블럭 (41e15)에서 반드시 이루어져야 한다. 즉, 지리 특성적 해석은 더 나은 일치를 획득하기 위해 조정될 수 있다. 어떠한 조정도 할 수 없다면 불확실성은 '감지도/리스크 분석의 불확실성 '블럭(41e16)에서 이 시점에서 해결되지 않은 것으로 판정된다. 이런 불확실성은 예측 모델에서 감지도 연구로서 취급될 수 있고, 또는 경제상 리스크 분석에서 취급될 수 있다.
Ⅱ. 초기 레저바 계발 계획 생성, 도 4 및 도 7의 블럭 (42)
A.수치적 모델 연구, 블럭(42a)
도 11A 및 도 11B를 참조하면, 도 7의 '수치적 모델 연구'블럭(42a)의 상세 구성이 예시되었다. 도 7의 '수치적 모델 연구'블럭 (42a)의 상세 구성은 도 11A및 도 11B에 도시된 대로 신규하고 도 11A및 도 11B에 도시된 상세 구성은 본 발명의 제6 신규 특성을 나타낸다.
도 11A 및 도 11B에서 지질학적 관점에서 예비 엔지니어링 및 레저바 기술을 행한 후에 수치적 연구(42a) 또는 해석적 연구(42b)를 할지를 결정하기 위해 '수치적 예측 모델' 판정 트라이앵글(70)로 진입한다. 이 프로세스 동안에 도 7의 '수치적 모델 연구'(42a) 또는 '해석적 모델 연구'(42b) 중 어느 하나가 실행된다. 도 11A 및 도 11B의 블럭(42a)의 '수치적 모델 연구'에 처음 초점을 맞추면, 정리해야 할 상당히 많은 데이타를 갖는 복잡한 레저바와 관련하여 수치적 모델 연구가 필요하고 레저바는 상당한 미개발의 포텐셜 또는 기회를 갖는다. 수치적 모델 연구(42a)는 레저바와 관련된 특정 포텐셜 또는 기회를 식별하는 데에 도움을 준다. 블럭(70)의 '수치적 예측 모델'로부터 출력되는 결정이 '예'라고 가정하자. 수치적 모델 연구를 하기로 결정한 경우에, 한 입력은 지질학적 연구로부터 도출되고 레저바가 어떤지에 대한 좋은 제1 근사치를 제공하는 '디지탈 3D 구조 및 속성 모델' 블럭(42a1)이다. 레저바를 수치적으로 모델링하기 위해 '빌딩 블럭' 모델이 흐름 특성을 다루기 위해 먼저 건조되어야만 한다. 이는 3차원 구조 및 속성 분포상에 중첩되는 수평 그리드 및 층화 메커니즘을 건조함으로써 성취된다. 구조적 위치 및 레저바 속성은 수평 그리드의 각각의 그리드 블럭에 대해 해석된다. 그러므로, '3D 시뮬레이터 그리드 시스템' 블럭(42a2)(사용자가 설계한 그리드 시스템) 및 '디지탈 3D 구조 및 성질 모델' 블럭(42a1)(성질 분포)은 '초기 3D 저류층 시뮬레이터' 블럭(42a3)에 의해 표현되는 저류층 시뮬레이터 내의 암석 모델을 정의한다. 또한, '유체 성질 및 포화 모델' 블럭(42a4)이 블럭(42a3)의 저류층 시뮬레이터에 대한 입력으로서 제공되는 경우, '포화 분포'는 저류층 시뮬레이터 내의 해당 암석 모델 내에 중첩된다. '포화 분포'는 저류층 내에서 오일, 물 및 가스가 어디에 존재하는 위치를 결정하며, 이들 유체에 대한 성질을 결정하고, 압력차가 발생한 때에 저류층 내에서 이들 유체가 이동하는 경로를 결정한다. 또한, '초기 저류층 조건 및 대수층 모델' 블럭(42a5)과 관련하여, 외부 영향도 정의되어야만 한다. 즉, 오일 또는 가스 집적은 보다 큰 대수층계와 통할 수 있으며, 그 대수층의 범위에 대한 해석은 지질 모델링에 의해 행해진 지역적인 작업에 의해 이루어진다. 또한, 대수층의 크기도 (도 9A 및 도 9B의) '예비 엔지니어링'의 물질 수지 계산과 관련하여 조사될 수 있다. 그러므로, 도 11A 및 도 11B의 블럭(42a5)(및 도 9A와 도 9B의 블럭(41d9))에서 이루어진 해당 대수층의 범위 또는 크기에 대한 예비 평가는 '초기 3D 저류층 시뮬레이터' 블럭(42a3)으로의 입력으로서 제공될 수 있다. '초기 3D 저류층 시뮬레이터' 블럭(42a3)에서 초기 저류층 모델을 생성하고 나면, 다음 단계는 도 11A의 '체적 일치' 블럭(42a6)에서 해당 모델 내에 포함된 체적이 사용자가 미리 결정한 '다른 정보'와 일치하는지의 여부를 조사하는 것이다. 상기 '다른 정보'는, 사용자가 도 10A 및 도 10B의 '저류층 체적 계산'과 관련하여, 지질학적 설명으로부터 계산해놓은 체적을 포함한다. 상기 '다른 정보'는 도 9A 및 도 9B의 '물질 수지 체적 & 대수층 해석' 블럭(41d9)과 관련하여 계산되어 있는 물질 수지 평성질도 포함한다. 그러므로, '체적 일치' 결정 트라이앵글(42a6)에서 이루어지는 비교는, 사용자가 3D 암석 모델 상에 중첩시켜놓은 그리드 시스템이 지질학적 작업에 의해 전개된 성질 설명을 신뢰 가능하게 나타내고 있는지의 여부를 결정한다. 또한, '체적 일치' 결정 트라이앵글(42a6)과 관련하여, 초기 체적들은 일치해야만 한다. 초기 체적들이 일치하는 경우, '정정된 체적 모델' 블럭(42a7)은 정정된 체적 모델을 지시한다 (이하에 상세하게 설명됨). 초기 체적들이 일치하지 않는 경우, 그리드 시스템은 지질학적 설명을 재생할 수가 없다. 그러한 경우에는, '모델 성질 조정' 블럭(42a8)에서 그리드가 수동으로 조정되어, 블럭(42a8)과 블럭(42a3)(저류층 시뮬레이터) 간에 연장된 도 11A의 피드백 루프 라인(42a9)에 의해 나타난 바와 같이, 저류층 시뮬레이터 내의 그리드 시스템과 지질학적 설명 간에 적절한 표현이 확실히 존재하게 한다. 블럭(42a8)에서 필요에 따라 이러한 조정을 행하고 난 후에는, 남아있는 임의의 불확실성을 확인하는 '민감도 및 리스크 분석에서의 불확실성' 블럭(42a10)으로 내려간다. 다양한 체적 계산들 간에서 불일치 또는 불확실성이 남아있는 이유가 확인 또는 결정될 수 없는 경우, 사용자는 그 불확실성을 확인하고 고려 대상에서 제외한 후, 나중에 민감도 또는 리스크 분석 접근에서 그것을 다시 다루게 될 것이다. 어떠한 경우에서든, '체적 일치' 트라이앵글(42a6)을 참조하여, 사용자가 일치하는 체적을 가지면, '정정된 체적 모델' 블럭(42a7)으로 이동한다. 이 때, '이력상의 생성/주입 비율 제한' 블럭(42a11)에서, 사용자는 '정정된 체적 모델'에 대하여 다음과 같은 제한, 즉 (1) 이력상의 생산 기간내내 모델을 실행시킬 수 있게 하는 이력 유정 데이타, (2) 유정 포지셔닝, (3) 유정 궤도, (4) 시간에 따라 유정이 완결된 장소, 및 (5) 유정 생산 및 주입의 이력을 추가할 필요가 있다. 이러한 '제한'이 '정정된 체적 모델'(42a7)에 추가되고 나면, '이력상의 비율 제한에 대한 모델 응답' 블럭(42a12)에 개시된 방법 단계들이 행해진다. '이력상의 비율 제한에 대한 모델 응답' 블럭(42a12)에 포함된 방법 단계들은, 이력 기간내내 모델을 실행시키는 단계, 및 생산 및 주입 자극에 대한 모델 응답의 집합을 취득하여 실제 측정된 성능에 대하여 비교할 수 있게 하는 단계를 포함한다. 이력 기간내내 모델을 실행시키고 유정이 어떻게 응답하는지를 포함하고 있는 정보를 저장하고 나면, '모델 재생 이력' 결정 트라이앵글(42a13)을 참조한다. 이 결정 트라이앵글(42a13)에서, 사용자는 모델 성능과 이력 데이타를 비교한다. 측정된 성능에 대하여 신뢰할만한 표현을 얻지 못한 경우에는, '모델 성질 조정' 블럭(42a14)에서 모델 성질을 약간 조정하도록 한다. 모델 성질에 대한 조정이 이루어지고 난 후에는, 라인(42a15)을 따라 '이력상의 비율 제한에 대한 모델 응답' 블럭(42a12)으로 되돌아가고, 이력 기간내내 모델을 재실행시킨다. 저류층이 실제 어떻게 동작하는지에 대한 표현이 만족스럽다고 느껴질 때까지, 이와 같은 '반복적 프로세스' (이력 기간내내 실행시키고, 측정된 데이타를 비교하며, 모델 성질을 조정하는 것을 반복하는 프로세스) 를 계속한다. 이제 '이력 교정된 모델'을 생성했으므로, '모델 재생 이력' 결정 트라이앵글(42a13)로부터 분기하여 '이력 교정된 모델' 블럭(42a16)으로 간다. 또한, 상기와 같이 이력 기간내내 실행시키고, 측정된 데이타를 비교하고, 모델 성질을 조정하는 '반복적 프로세스'(이하, '조정'으로 칭함)를 실행하는 동안, '민감도 및 리스크 분석의 불확실성' 블럭(42a10)에서 이들 '조정'을 추적한다. 또한, 예측 페이즈동안 또는 생산 예측을 실행한 후, 미래의 민감도 분석을 위해 '조정'을 저장한다. 블럭(42a16)의 '이력 교정된 모델' 스테이지에 도달하고, 블럭(42a10)에서도 여전히 해결 또는 조정될 수 없는 '다양한 불확실성'을 확인하고 난 후, '이력 교정된 모델' 및 '다양한 불확실성'은 '생산 및 저류층 예측' 블럭(42c)에 대한 입력으로서 제공된다.
B.분석적 모델 연구(42b)
도 12A 및 도 12B를 참조하여, 도 7의 '분석적 모델 연구' 블럭(42b)의 상세한 구성이 설명된다. 도 12A 및 도 12B에 도시되어 있는 바와 같이, 도 7의 '분석적 모델 연구' 블럭(42b)의 상세한 구성은 신규한 것이며, 도 12A 및 도 12B에 도시되어 있는 상세한 구성은 본 발명의 제7의 신규한 특징을 개시하는 것이다.
도 12A 및 도 12B에서, 이 페이즈동안, '수치 모델 연구'(42a) 또는 '분석 모델 연구'(42b)가 행해질 것이다. '수치 예측 모델' 결정 트라이앵글(70)로부터의 출력이 'NO'인 경우를 가정하여, 도 12A 및 도 12B의 분석 모델 연구 블럭(42b)을 실행하도록 한다. 도 12A 및 도 12B에서는, 유정 생산을 예측하기 위해 유정을 모델링하는 것에 반하여, 유정의 생산을 예측하기 위해 분석적인 접근 방법을 이용할 것이다. 사용자가 가장 크게 신뢰하는 도 12A 및 도 12B의 '분석 모델 연구' 블럭(42b)에 대한 하나의 입력으로는 '유사 저류층 성능' 블럭(42b1)이 있다. 분석 모델 연구를 행할 때, 사용자는 자신의 특정 저류층에 대해 스스로 이용할 수 있는 정보가 전체 저류층 시뮬레이터를 기술하는 데에 충분할 정도로 신뢰할 수는 없다고 믿을 수 있다. 그러므로, 사용자는, 특정 저류층에 대하여 자신이 갖고 있는 데이타를 이용하여, 유사 저류층 시스템에 관한 이용 가능한 트렌드를 채용하여 자신의 특정 저류층 내의 유정에 대한 예측을 가이드할 수 있다. 즉, 사용자는, 유사 저류층 필드로부터 얻어진 관측값들을 규격화하여, 자신의 특정 저류층 필드 내의 시작점에서부터 예측 생성을 돕기 위한 가이드로서 그 규격화된 관측값들을 이용할 수 있다. 사용자가 가장 신뢰하는 도 12A 및 도 12B의 '분석 모델 연구'블럭(42b)에 대한 다른 입력으로는 유정의 '유정 시추 및 완결 이력' 블럭(42b2)이 있다. '분석 모델 연구' 블럭(42b)에 제공되는 또 다른 입력으로는, 블럭(42b3)의 '이력 유정 성능 트렌드'이 있다. 여기에서, 사용자는 동일하게 측정된 이력 유정 성능 (즉, 생산률 및 압력 레벨)을 갖는다. '분석 모델 연구' 블럭(42b)에 제공되는 또 다른 입력으로는, 사용자가 3D 지질학 모델로부터 생성한 블럭(42b4)의 블럭(42b4)의 '유정 성질 및 구조 맵'이 있다. 또 다른 입력으로는, 대수층 강도에 대한 사용자의 물질 수지 계산 및 추정을 포함하거나 또는 초기 체적을 적절하게 교정하기 위한 블럭(42b5)의 '물질 수지 체적 및 대수층 모델'이 있다. 블럭(42b3)의 '이력 유정 성능 트렌드'에서 시작하여 '유정 생산 감소 특성' 블럭(42b6)을 참조하면, '생산 트렌드'의 플롯 또는 그래프로부터, 해당 필드의 감소 특성 또는 생산 특성을 구할 수 있다. 많은 경우에서, 사용자의 유정은, 유정의 미래 생산 트렌드 및 회수를 예측하기 위한 보고서들에서 인지된 유정 생산 감소 트렌드 중 일부와 일치할 것이다. 블럭(42b3)의 '이력 유정 성능 트렌드'으로부터, 사용자는 각기 다른 유정 영역들로부터 생성된 피크 유정률 또는 유체의 총 체적과 같은 수개의 성능 지시자를 블럭(42b7)의 '유정 성능 지시자의 맵 디스플레이'에 맵핑하여, 저류층 필드의 영역이 평균 또는 다른 영역들보다 양호한지 불량한지를 조사한다. 이들 성능 지시자들을 블럭(42b7)에 맵핑하고 나면, 블럭(42b8)의 '일치' 결정 트라이앵글에서, 사용자는 블럭(42b7)의 성능 지시자의 맵과 블럭(42b4)의 '저류층 성질 및 구조 맵'에 개시된 지질학적인 해석을 비교하여, 불일치의 위치를 알아내고 관찰한다. 예를 들어, 사용자는 매우 양호한 성능을 가지며, 저류층의 매우 좋은 부분에 위치하고, 지질학적인 해석과도 일치하는 유정을 가질 수 있지만, 그와 동시에 이들 중의 하나 또는 그 이상의 유정의 행동은 사실 매우 불량할 수도 있다. 그러므로, 이러한 유정은 시추 또는 완결 페이즈 등에서 무엇이 잘못되었는지를 밝히기 위해 보다 상세하게 분석되어야 한다. 그러나, 적합성 블록(conformance block, 42b8)이 'no' 출력으로 설정되고, 전체가 적합하지 않은 경우, 블록(42b9)의 임의의 '잠재 추가 유정 기회(potential infill well opportunities)'(또는 '보수 및 인공 채유 후보' 블록(42b10)에서 나타날 개별 유정에서 실시될 행위들)를 식별하기 위해, '적합성' 블록(42b8)에서 제품 품질('유정 성능 표시기 블록(42b7)의 맵 디스플레이'로부터의)과 지질학적 해석(블록(42b4)의 '저류층 속성(reservoir property) 및 구조 맵'으로부터의)을 비교한다. '잠재 추가 유정 기회' 블록(42b9)은 당신이 임의의 추가 유정을 시추하는 임의의 기회를 반영한다. 그러나, 전제가 적합하고, '적합성' 블록(42b8)의 출력이 'yes'인 경우, '장소 추정에 있어 체적 평형 및 물질 수지 유체' 블록(42b11)으로 드롭 다운된다. 이러한 블록(42b11)에서는, 적소에서 유체에 대한 당신의 추정 및 물질 수지 계산으로부터 지원된 압력으로, 유정 성능 트렌드의 평형이 어떻게 깨지는지 결정해야 한다. '유정 생산 감쇄 특성' 블록(42b6)을 참조하면, 이 블록(42b6)은 인지된 분석적 방법에 의해, 당신이 현존하는 유정으로부터 예상할 수 있는 미래 성능 트렌드들을 예측하게 된다. 유정을 시추 및 완성한 당신의 방식과 함께, 유정 생산 및 감쇄 특성은 '보수 및 인공 채유 후보' 블록(42b10)에 입력된다. 블록 (42b10)에서, 당신은 보수 후보, 인공 채유, 및 당신이 특정 유정에서 취득할 수 있는 행위들을 찾을 것이다. 즉, 블록(42b10)에서, 당신이 동일한 방식으로 두 개의 유정을 시추 및 완성하고, 그들이 서로 다른 생산 감쇄 특성을 보였다면, 그러한 유정들 중 보다 열악한 것이 보수를 위한 기회를 얻을 수 있다. 이에 반해, 보다 열악한 것은 압력이 충분하게 공급되지 않는 저류층 필드의 일부에 존재할 것이고, 이는 당신이 어떤 종류의 인공 채유를 인스톨할 필요가 있음을 의미한다. 다시 말해, '유정 생산 감쇄 특성' 블록(42b6)은 당신이 현존하는 유정으로부터 예상할 수 있는 성능 트렌드를 예측하게 된다. 당신이 유정을 시추 및 완성하는 방식에 따른 이러한 예측은 '유정 표시기의 통계적 분석' 블록(42b12)으로 입력된다. '통계적 분석...' 블록(42b12)은 두 종류의 연구에서 사용되는 접근법들을 포함하는데, 이는 당신이 예상할 수 있는 평균 성능을 실제 유정 성능으로부터 식별하고, 개별 유정을 그 평균 성능과 비교하기 위한 것을 목적으로 한다. 이러한 비교 결과, 우리는 저류층 필드에서 당신이 어디에 우수한 성능을 가지고 있고, 어디에 열악한 성능을 가지고 있는지를 결정할 수 있고, 이러한 결정으로부터, 우리는 '잠재 추가 유정 기회' 블록(42b9)을 통해, 현존하는 시추정(wellbores)를 강화하거나 또는 새로운 유정을 시추할 기회를 선택할 수 있다. 다시, '유정 생산 감쇄 특성' 블록(42b6)을 참조하면, 이 블록(42b6)은 '생산 및 매장량의 커런트 유정 예상' 블록(42b13)에 효과적으로 접속된다. 블록(42b13)에서, 감쇄 특성이 현존 유정에 설치된다면, '커런트 유정 예상...' 블록(42b13)은 당신이 어떠한 행위도 취득하지 않을 때, 그 그룹의 유정들에 대한 필드의 미래 성능 트렌드를 분석적으로 예상하는 방법을 포함한다. '증분 생산 예상'블록(42b14)과 관련하여, 블록(42b6)의 감쇄 특성을 수신하는 것에 추가하여, '증분 생산 예상' 블록(42b14) 또한 '보수 및 인공 채유 후보' 블록(42b10)으로부터의 입력을 수신한다. 블록(42b10)에 있어서, 당신은 특정 유정에서 당신이 취득할 수 있는 행위들을 식별하고, 여기서 당신이 그 특정 유정에서 보수를 수행한다면, 당신은 일부 증분 생산을 얻을 수 있을 것이다. 증분 생산량은 필드 내의 유사한 유정에서 이미 수행된 보수와 당신이 일부 성공을 목격한 보수를 당신이 식별한 기회와 비교하여 얻을 수 있다. 당신이 이러한 보수를 실시할 때 당신이 이룰 수 있는 것에 대한 당신의 추정과 이러한 모든 기회들을 고려할 때, 당신은 이러한 블록(42b14)의 '증분 생산 예상'을 생성할 수 있다. 또한, '생산 및 매장량의 추가 예상' 블록(42b15)을 참조하면, 동일한 분석적 프로세스에 의해, 당신은 추가 시추를 위한 기회, 즉, 당신의 지리적 해석에 기초하여 충분한 유정이 존재하지 않는 필드의 영역 또는 현존 유정이 적절한 배류를 제공하지 않는 영역을 식별할 수 있다. 따라서, 추가 유정 위치가 식별될 때, 이러한 위치에서 당신이 추가 유정을 시추한다면, 얼마나 많은 생산이 기대될 수 있겠는가? 그 질문에 대답하기 위해, 우리는 다시 한 번 '유정 생산 감쇄 특성' 블록(42b6)에 의존해야 한다(즉, 현존 유정에 대해 생산되는 감쇄 특성). 블록(42b6)으로부터의 기본 생산 감쇄 특성은 현존 유정에 대한 생산을 우리가 예상할 수 있도록 한다(블록 42b13에서). 그러나, 우리는 일부 보수 또는 인공 채유 후보도 식별한다(블록 42b10에서). 우리는 이러한 필드 행위를 취득하는 것으로부터 우리가 생산할 수 있는 증분 양을 추정하기 위해 현존 감쇄 특성을 이용할 수 있다. 또한 우리는 추가 시추 기회를 식별(블록 42b9에서)한다. 다시, 우리는 특정 위치에서의 여분 유정(extra well)이 생성할 수 있는 예상치를 얻기 위해 현존 유정의 감쇄 특성을 이용할 수 있다. 우리가 블록(42b14)로부터의 출력(증분 생산 예상), 블록(42b13)으로부터의 출력(커런트 유정 예상...), 및 블록(42b15)으로부터의 출력(추가 예상...)들을 다양한 조합으로, 블록(42b16)의 '적합성' 결정 트라이앵글로의 하나의 입력으로 결합하는 경우에, 우리는 필드가 생산할 수 있는 예상을 결정할 수 있다. 우리가 다수의 보수를 실시한다면, 우리는 증분 생산을 결정할 수 있다. 따라서, 스프레드시트 포맷에서, 당신은 개별 유정 예상을 통합하고, 다양한 개발 계획 하에서 생산을 예상하는 가이드 및 방식을 기입할 수 있다. 이 때, 당신은 적소에 있어 당신의 예상과 오일의 총량에 대한 추정의 일치 정도를 체크하여, 당신이 그 필드로부터 올바르게 예상한 것에 근거여 감쇄 곡선이 과도하게 낙관적이지 않다는 것을 보장해야 한다. 일부 차이가 존재한다면('적합성' 트라이앵글(42b16)로부터의 'no' 출력), 필드의 특정 영역에 있어서 불일치가 존재하는 곳에서, 유정들 간에 간섭 효과에 대해 적절히 설명하는 분석적 방법에 의한 무능력의 결과일 수 있다. 따라서, 민감도에서의 '불확실성' 및 리스크 분석 블록(42b17)과 관련하여, 당신이 블록(42b16)을 통해 적합성을 갖는 경우, 당신이 체크할 때 존재하는 여러 형태의 불확실성이 존재한다. 적합성(블록(42b16)으로부터의 'yes' 출력) 및 나머지 불확실성(블록 42b17)을 성립하는 경우, 우리는 이제 도 7 및 도 13A, 13b의 '생산 및 매장량 예상' 블록(42c)을 준비한다.
C.생산 및 매장량 예상, 블록 42c
도 13A, 13b를 참조하면, 도 7의 '생산 및 매장량 예상' 블록(42c)의 세부 구성이 기술된다. 도 7의 '생산 및 매장량 예상' 블록(42c)의 세부 구성은 도 13A 및 13b에 도시된 바와 같이, 새롭고 신규하며, 도 13A 및 13b에 도시된 세부 구성은 새롭고 신규한 본 발명의 제 8 특징을 나타낸다.
도 13A 및 13B의 좌측에는 '수치 모델 연구'(42a)에 응답하여 '생성 및 보존 예상'를 발생하는 프로세스가 예시된다. '수치 모델 연구'(42a)는 입력을 '이력 교정 모델'(42c1)에 제공한다. '이력 교정 모델'(42c1)은 실제 시뮬레이션 툴인 '시뮬레이터 생성 및 보존 예상'에 입력을 제공한다. 즉, '시뮬레이터 생성 및 보존 예상' 블럭(42c2)은 필드에서 취해지는 다양한 액션(이하, "모델"이라 함)에 대한 유정 응답 및 필드 응답을 나타낸다. 장래의 바람직한 오일 레이트를 특정할 수는 없다. 따라서, 필드 밖에서 존재하는 조건들을 나타내는 유정 및 저류층상의 콘스트레인트의 중첩 시스템을 설정할 필요가 있다. 그 후 모델로 하여금 그 자체로 다음과 같이 진행 및 예상하게 한다: 이들 조건을 부가할 때, 이들 조건들은 달성하는 오일 및/또는 가스 레이트의 일종이다. 따라서, 모델에 제공되는 복수의 '콘스트레인트'가 있으며, 이들 콘스트레인트는 다음의 블럭에 의해 도 13A 및 13B에 도시되고 나타난다: '생성 목표' 블럭(42c3), 판매 & 운송 콘스트레인트' 블럭(42c4), 링 & 설비 이용가능성' 블럭(42c5), '주입 콘스트레인트' 브럭(42c6), '처리 콘스트레인트' 블럭(42c7), '유정 수용능력 콘스트레인트' 블럭(42c8), 및 '개발 제안 계획' 블럭(42c9). '생성 목표' 블럭(42c3)는 저류층 필드에 대한 타겟 레이트를 나타내거나 또는 저류층 수명 동안의 시간 주기에서 생성 고원의 유지를 달성하거나 원하는 것을 시도하는 것을 나타낸다. '처리 콘스트레인트' 블럭(42c7)은 예컨대 하루당 특정 양의 물만을 처리할 수 있는 시간에서 표면상에 존재하는 설비를 나타낸다. 모델이 소정 날에 물 생성의 특정 양을 초과하고자 하는 지점에 도달 할 때, 타겟 오일 생성 레이트를 만족시키기 위하여, '생성 콘스트레인트'(42c7)은 초기화된다. 이는 하루당 물 생성의 특정 양의 초과를 회피하기 위하여 요구되는 오일 레이트의 감소를 가져온다. '유정 능력 콘스트레인트' 블럭(42c8)은 다음의 파라미터에 의해 제어된다: 만족할 필요가 있는 표면 전달 압력, 시스템에서의 저류층 압력, 및 존재 완결의 유체 능력. 이들 파라미터 각각은 모델('시뮬레이터 생성 및 보존 예상' 블럭(42c2))에 모두 제공된다. 그 결과, 모델이 전달되야지만 하는 상부 홀 또는 하부 홀 압력을 알 때, 모델은 저류층 특성을 알고, 얼마의 유체가 전달될 수 있는지를 결정할 수 있다. '판매 & 운송 콘스트레인트' 블럭(42c4)은 필드의 일부에 부가되며, 기존 파이프라인과 관련되며 다른 예상에 변경될 수 있는 몇몇 종류의 제한을 포함한다. 예컨대, 파이프의 직경이 증가되야 하고 하루당 300K 보다는 하루당 500 배럴을 요구하는 경우, 장기간에서 차이는 무엇인가?. '링 & 설비 이용가능성' 블럭(42c5)에서, 보다 많은 유정로 필드를 개발하며, 생성 타겟 레이트를 유지하는 노력으로 유정을 가공한다. 유정을 가공 및 완결할 수 있는 속도는 이용가능한 설비의 양과 관련된다. 예컨대, 2개의 링이 인접한 필드에서 취해지며 이런 필드에서 이용가능한 경우, 오일 생성 터겟을 유지하는 능력은 얼마나 유효한가?. '주입 콘스트레인트' 블럭(42c6)에서는 그 전송가능성을 유지하기 위하여 필드에서 압력을 유지해야만 하는 위치에 있으며 주입의 제한된 공급만을 가진다. 따라서, 생산 예상에서 주입을 공급하기 위한 이들 제한을 인식할 필요가 있다. '개발의 제안 계획' 블럭(42c9)에서, 이 블럭은 활동의 스케줄링과 관련된다. 그 모델이 거짓 포인트로부터 시작하는 구현 시간에 대항해서 실제 구현 시간을 반영할 필요가 있다. 따라서, 이들 콘스트레인트 모두( 블럭 42c3, 42c4, 42c5, 42c6, 42c7, 42c8, 및 42c9)는 생산 예상을 발생시키는 메카니즘으로서 '시뮬레이터 생산 및 보존 예상' 블럭(42c2)으로 공급된다. 블럭(42c2)의 '시뮬레이터 생산 및 보존 예상'을 사용하여, 모델을 실행시키며, 전체 저류층이 개발 계획에 응답하는 방식의 예상(즉, 결과)를 획득한다. 이들 결과는 조사된다. '최적화 메카니즘, 블럭 또는 결정 트라이앵글(42c10)와 관련하여, 선택하는 '메카니즘'('메카니즘'은 예컨대, 물 또는 가스가 저류층에 주입되는지 여부와 같은 저류층에서 활성인 프로세스로 정의된다.)에서는 메카니즘이 구현되는 방식이 있는가?. 예컨대, 물 홍수 또는 주입이 행해질 때, 조사하기 위한 주입 사이트들의 다른 집합들이 있는가?. '최적화 메카니즘' 트라이앵글(42c10)로부터, 조사해야만 하는 다른 경우가 있다면, '콘스트레인트/계획 조절' 블럭(42c11)으로 가서, 구현 계획 또는 콘스트레인트를 변경하며, '시뮬레이터 생산 및 보존 예상'블럭(42c2)으로 다시 돌아가 다른 예상을 재실행한다. 물 홍수 번호 2를 가질 수 있다. 특정 메카니즘에 대한 모든 바람직한 대안들을 조사하는 포인트에 도달했다고 느낄때 까지 블럭 42c10, 42c11, 42c2 및 42c10으로부터의 루프를 계속 구현해라. 이 포인트에서, '최적화 메카니즘' 블럭(42c10)으로부터 출력을 취하지 않고, '대안 메카니즘' 블럭 또는 결정 트라이앵글(42c12)로 돌아간다. 이제 질문이 다음과 같다: 모든 물 홍수 기회를 본다면, 필드에서 행해질 수 있는 다른 것들이 있는가?. 예컨대, 대안으로서 가스를 주입할 수 있는가?. 이는 다른 '메카니즘이다. 다른 메카니즘이 식별된다면, '대안 메카니즘' 결정 트라이앵글(42c12)로부터 출력을 취하며 '개발의 제안 계획' 블럭(42c9)으로 돌아간다. 새로운 개발에 대한 구현 게획을 변경하여, '시뮬레이터 생산 및 보존 예상' 블럭(42c2)로 돌아가, 그 새로운 메카니즘에 대한 시뮬레이터를 재실행하며 상술한 체크로 진행한다. 이런 구현 계획에 응답하여 저류층으로부터 얻어지는 결과로부터, '최적화 메카니즘' 블럭(42c10)에서는 이를 다소간의 유정, 다른 주입 레이트, 다른 포지션닝, 또는 다른 완결 계획으로 최적화하는 방식이 있는가?. '대안 메카니즘' 블럭(42c12)에서 모든 대안 메카니즘을 완결했다고 가정하고, '파라미터 감지' 결정 트라이앵글, 블럭 42c13을 참조한다. 예컨대, 이들 다른 메카니즘 및 이들 메카니즘에 대한 5개의 다른 예상을 실행한다면, 15개의 경우들이 기본 이력 정합 모델을 사용하여 이미 실행된다. 15개 경우들 중에서, 예컨대, 3개는 얻어지는 생산 및 회복의 레벨 때문에 가장 장점을 가진다. 불확실성 파라미터들중 몇몇이 변경될 때 무엇이 일어나는가?. 그 모델의 성능에 얼마나 충격을 주는가?. 따라서, 몇가지 파라미터 민감도 실행이 필요하게 된다. 몇가지 파라미터 민감도 실행에 대한 요구가 식별된다면, '감소 및 리스크 분석에서의 불확실성' 블럭(42c14)을 가져오는 '파라미터 검도' 트라이앵글(42c13)로부터 출력을 취한다. 이런 블럭(42c14)은 불확실성을 포함한다. '이력 교정 모델' 블럭(42c1)으로 돌아가서, 새로운 모델을 가져오는 저류층 기술을 변경한다. 이런 모델은 콘스트레인트(블럭 42c9를 통해 블럭 42c3으로부터)을 따라 '시뮬레이터 생산 및 보존 예상' 블럭(42c2)으로 돌아간다. 민감도 작업에 의해 조사하고자 하는 선택된 경우에 대한 모델을 재실행한다. 그러나, 임의의 파라미터 민감도 실행에 대한 요구가 없는 경우, '설비 요구' 블럭(42e)을 가져오는 '파라미터 민감도' 트라이앵글(42c13)로부터 출력을 취하지 않는다. 예컨대, 물 능력중 과잉 100K 배럴/일을 조작하기 위해 콘스트레인트(블럭 42c9를 통해 블럭 42c3로부터)을 변경한다면, 실제로 생산 능력중 그 100K 배럴/일을 구매하기 위해 '설비 요구'(42e)에 얼마나 영향 또는 변경되는가?. 따라서, 콘스트레인트를 변경할 때, 표면 요구 설계 파라미터를 또한 변경해야만 한다. 도 13A의 '분석 모델 연구' 블럭(42b)에서, 실제의 유정 성능 이력, 완결 프랙티스, 잔업 플렉티스 및 유정 품질 대 지형 모델의 비교를 검토함에 의해, 도 13A의 '분석 모델 연구' 블럭(42b)은 다음의 '출력 데이타' 블럭을 발생시킨다: (1) '기존의 유정(제1 예상)에 대한 경사 트렌드를 나타내는 '생산 및 저류층의 현재 유정 예상' 블럭(42c15), (2) 잔업 기회를 나타내며 어떤 부가의 오일이 이들 잔업('제2 예상')에 의해 생산가능한지를 나타내는 '강화된 유정 생산 예상' 블럭(42c16), 및 (3) 잠재적인 추가 유정 캔디데이트('제3 예상')을 나타내는 '생산 및 저류층의 추가 예상' 블럭(42c17). '제1 예상'(즉, 생산 및 저류층의 현재 유정 예상') 블럭(42c15)은 기존의 유정(과거의 경사 트렌드로부터)에 대한 생산 및 저류층의 제1 예상을 생산하게 한다. '제2 예상'(즉, 강화된 유정 생산 예상' 블럭(42c16))은 이들의 잔업을 행하는 경우에 강화된 유정 생산 예상을 호출하는 제2 예상을 생산하게 한다. '제3 예상'(즉, 생산 및 저류층의 추가 예상'블럭(42c17))은 강화된 유정 및 추가 유정을 포함하거나 또는 몇가지 부가 유정로 현재의 유정을 조정하는 제3 예상을 생산하게 한다. 제1 내지 제3 예상은 경사 커브로부터 기존의 유정 및 이들의 예상을 갖는 포맷의 스트레드쉬트 타입으로부터 발생된다. 도 13A의 블럭 42c15, 42c16 및 42c17로부터 생성된 상술한 제1 내지 제3 예상은 개발 콘스트레인트의 특정 집합의 분석 예상을 행하게 하는 '분석 생산 및 저류층 예상' 블럭(42c18)로 진행한다. 블럭 42c3, 42c4, 42c5, 42c6, 42c7, 42c8 및 42c9에서 복수의 '콘스트레인트'가, 이들 동일한 '콘스트레인트'의 모두가 분석 모델링 페이즈에 적용되기 때문에 '분석 생산 및 보존 예상' 블럭(42c1)은 입력 데이타로서 제공된다. 분석 모델링 페이즈는 '분석 생산 및 보존 예상' 블럭(42c18)에서 구현된다. 저류층 필드에 대한 분석 예상을 구축할 때, 예컨대 링 이용가능성이 콘스트레인트인 것을 인지하는 경우 일년에 50유정을 가공할 수 없다. 특정 메카니즘에 대한 예상을 발생시킨다면, 블럭 42c19, 42c20, 42c21, 42c22, 및 42c23에서 개시되는 본 설명의 나머지 부분은 수치 모델과 정확히 동일하다. 차이점은 단지, 수치 모델로서, 콘스트레인트를 조정하며, 모델 예상을 생산 레이트로 한다, 그러나, 분석 모델 연구 경우에는 스프레드쉬트 분석이 필드 예상에 도달하기 위해 개별 유정 분포를 합산하는 방식으로 조정해야만 한다. 도 13의 분석 모델 연구 경우에, 블럭 42c19, 42c20, 42c21, 42c22, 및 42c23에서, 다른 생산 메카니즘, 다른 구현 방식, 다른 구현 스케줄을 조사할 수 있으며, 민감도 타입 예상도 물론 실행함에 의해 불확실성을 지향할 수 있다. 다시 그 결과는 표면 처리 또는 선적 설비의 관점에서 필요한 분석을 나타내는 '설비 요건' 블럭(42ce)으로 진행한다.
D.설비 요건 블럭 42e
도 14A, 14B를 참조하면, 도 7의 '설비 요건' 블럭 42e의 상세한 구성이 예시된다. 도 7의 '설비 요건' 블럭 42e의 상세한 구성은 도 14A, 14B에 도시된 바와 같이, 신규하며, 도 14A, 14B에 도시된 그 상세한 구성은 본 발명의 제9의 신규한 특징을 개시한다.
도 14A, 14B에서, '생산 및 보존 예상' 블럭(42c)로부터 생산 및 주입의 레이트의 스케줄은 매년 또는 6개월 단위로 다음 20년(예들 들어) 동안 예상되는 것을 발생된다. 이런 예성은 설비에 대한 콘스트레인트의 집합을 기초로 발생된다. 깊이 메카니즘 또는 최적화 경우에 요구되는 설비를 추정해야만 한다. '생산 및 보존 예상' 블럭(42c)으로부터 나오는 기본 입력은 '저류층 유체 생산 레이트 & 압력' 블럭(42e1)(즉, '생산측')이며, '전체 유체 주입 레이트 & 압력' 블럭(4e2)(즉, '주입측')이다. 여기서, 먼저 '생산측'을 고려하면, '생산측'에서, '최적화 분리기 조건' 블럭(42e3)은 기존의 분리 설비에 영향을 미치는 조건들을 포함한다. '보다 필요한 수용능력' 결정 트라이앵글 블럭(42e4)에서, 이 블럭은 블럭 42e1로부터 투영되는 생산 레이트 및 블럭 42e3으로부터의 분리기 조건이 일정한지 여부를 먼저 체크하는 것을 나타낸다. 즉, 블럭 42e4에서, 생산 레이트의 예상을 조정하기 위해 현재 충분한 능력을 가지고 있는가?(즉, 수용능력이 더욱 필요한가?). 수용능력이 더욱 필요하다면, '개정된 분리기 트레인 구성' 블럭(42e5)을 초래하는 결정 트라이앵글 블럭(42e4)로부터 '출력'을 취한다. 이 블럭(42e5)에서, 기존 분리기 설비의 구성은 조사되고, 하나의 새로운 트레인이 부가되거나 또는 기존 트레인들중 하나가 대체된다(이와 연관된 총 비용이 추정된다). 제2 체크는 '트레인에서의 새로운 콤포넌트' 결정 트라이앵글 블럭(42e6)에서 구현된다. 예컨대, 저류층 필드 설비는 임의의 물 조적 설비를 포함하지 않으며, 따라서 이제 질문은 '이들 물 조작 설비를 설비할 예정인가?'이다. 만약 그렇다면, '현재 트레인에 대한 콤포넌트 타이-인스(ins)' 블럭(42e7)을 초래하는 결정 트라이앵글 블럭(42e6)으로부터 '출력'을 취한다. 이들 콤포넌트에 부가할 필요가 있는 경우, 설계 스트림에 이들을 맞추며 이와 연관된 비용을 추정한다. 제3 체크는 '프로덕트별로 필요한 배치' 결정 트라이앵글 블럭(42e8)에서 구현된다. 이런 결정 트라이앵글 블럭(42e8)에서, 부가의 프로덕트별 배치를 필요로 하는가?. 그렇다면, '프로덕트별 배치 설비'블럭(42e9)를 초래하는 결정 트라이앵글 블럭(42e8)로부터 '출력'을 취한다. 블럭 42e9에서, 예컨대 물의 실질적인 양이 생산된다면, 그 모든 물과 관계있는 것은 무엇인가?. 고압 펌프는 지하수를 주입하는데 요구된다. 프로덕트별을 조작하기 위한 설비를 설치할 필요가 있는가?. 제4 체크는 '더욱 필요한 탱크 저장' 결정 트라이앵글 블럭(42e10)에서 구현된다. 이런 결정 트라이앵글 블럭(42e10)에서, 필드로부터 생산 레이트를 증가시킨다면, 메인 프로덕트(오일이 있다면)상의 탱크 저장을 증가시킬 필요가 있거나, 또는 프로덕트별이 물인 경우 물에 대한 여분의 탱크 저장을 필요로 한다. 따라서, 탱크 저장이 필요한 경우, '부가의 탱크 수용능력 및 타이-인' 블럭(42e11)을 초래하는 결정 트라이앵글 블럭(42e10)으로부터 '출력'을 취한다. 제5 체트는 '필요한 펌프 또는 압축'결정트라이앵글 블럭(42e12)에서 구현된다. 펌프 또는 압축이 필요한 경우, '전체 HP 및 스테이징 요건' 블럭(42E13)을 초래하는 결정 트라이앵글 블럭(42E12)으로부터 '출력"을 취한다. 블럭 42e12, 42e13에서, 장래의 어느 시점에서 동시성 오일 및 가스 판매 프로그램으로 전환될 예정이 있고, 가스에 대한 시장이 식별된다면, 판매대에서 압축 가스를 얻기 위하여 가스를 압축할 필요가 있는가?. 기존의 압축기 능력은 무엇인가?. 압축이 더욱 필요할 수도 있다. 압축율이 매우 높다면, 압축기를 스테이지할 필요가 있는가?. 블럭 42e4, 42e6, 42e8, 42e10, 42e12에 대한 상술한 내용 각각은 전체 비용 및 가능한 증가하는 동작 비용(이하, '팩터')를 수반하며, 이들 '팩터'는 '경제 및 리스크 분석' 블럭(42f)로 진행한다. 이 시점에서, '주입(injection) 측'에 대해 고찰한다. '주입 측'에서, 일련의 유사한 체크가 존재한다. 제1 체크는 '재생 양(volume)이 적합한가'를 결정하는 삼각 블럭(42e14)이다. 재생량이 적합하지 않은 경우, 상기 결정 삼각 블럭(42e14)으로부터 '아니오'가 출력되어 '외부 공급 용량 및 조건'의 블럭(42e15)에 이른다. 블럭(42e14 및 42e15)에서, 생성된 가스가 주입되는 구성이 제안되면, 예상되는 오일 제조 타겟 레이트를 유지하기 위하여 특정 양의 주입물(injectant)(예를 들어, 유체(fluid) 또는 가스)을 주입하여 저장 압력이 유지되어, 필드로부터 제조되는 가스량이 주입 요건을 구성하기에 충분한가, 또는 이러한 주입물이 외부로부터 공급되는 것이 관찰될 필요가 있는가를 판단한다. 인접한 파이프라인으로부터 주입물(예를 들어, 가스)을 구입할 필요가 있는가? 주입물은 가스 또는 물 또는 다른 모든 주입물일 수 있다. 충분한 리소스를 가지고 있는가 또는 외부 공급기로부터 리소스(즉, 주입물)를 구입할 필요가 있는가? 블럭(42e15)의 '외부 공급 용량 및 조건'에서 기술된 바와 같이, 외부 공급기로부터 리소스를 구입할 필요가 있는 경우, '화학적 양립성(compatibility)'의 결정 삼각 블럭(42e16)이 언급된다. 이 블럭(42e16)에서, 관리 시스템에서 주입물(예를 들어, 물)의 양립성이 있는가(예를 들어, 물 주입 프로그램에서, 저류층(reservoir)와 선택적 소스 사이의 물의 양립성이 있는가)? 양립성이 없는 경우, 결정 삼각 블럭(42e16)으로부터 '아니오'가 출력되어 '프로세싱 또는 처리 시설(facility)'의 블럭(42e17)에 이른다. 블럭(42e17)에서, 제조 처리 장치를 설치하는 것 이외에, 유체 주입물 처리 플렌트를 설치할 필요가 있는가? 제2 체크는 '적합한 처리 용량'의 결정 삼각 블럭(42e18)이다. 블럭(42e18)에 대하여, 소유한 사이트로부터 충분한 양을 가지는 것으로 예상되는 경우, 이 양을 처리할 충분한 용량을 가지고 있는가? 예를 들어, 앞으로의 가스 레이트가 현재의 10배이면, 현재의 가스 레이트로 지금은 가스를 주입할 수 있지만, 앞으로 현재의 레이트의 10배로 주입할 능력을 보유하고 있는가? 블럭(42e18)에서, 충분한 용량을 보유하지 못하는 경우, 블럭(42e18)으로부터 '아니오'를 출력하여 '주입물 처리 증대(expansion)'의 블럭(42e19)에 이른다. 블럭(42e19)에서, 주입물 처리에 대한 증대가 요구된다. 제3 체크는 '주입 조성물(composition)이 일정한가'를 결정하는 삼각 블럭(42e20)이다. 블럭(42e20)에 대하여, 주입 스트림(stream)에 어떠한 변화를 주었는가? 예를 들어, 사용하는 메카니즘은 상당 부분의 이산화탄소를 포함한다. 이산화탄소는 부식성을 띠기 때문에, 이것은 이산화탄소를 처리해야 하는 금속(metallurgy) 장비에 대해 어떠한요건이 필요한가? 금속 장치를 스텐레스 강으로 교체할 필요가 있는가, 또는 분리 용기(separation vessel)에서 플라스틱 라이너(liner)를 사용할 필요가 있는가? 금속 장비에 대한 이러한 교체는 '용기 및 금속 요건'의 블럭(42e21)에서 처리될 것이다. 제4 체크는 '주입 압력이 적합한가'를 결정하는 삼각 블럭(42e22)이다. 블럭(42e22)에서, 적합한 주입 용량을 가지고 있는가? 이러한 주입 시스템에 관련하여, 저류층이 비워져 새로운 시설을 설치하고 저류층을 다시 가압하려고 하는 상황인 경우에, 여기에 주입 압력에 대한 임의의 압력이 요구된다. '전체 HP 및 스테이징(staging) 요건'의 블럭(42e23) 및 '보충 파워 요건' 블럭에서, 어떠한 종류의 압출 스테이징이 요구되고, 펌핑 요건은 무엇이고, 국부적 파워 공급에 대한 그 압축 영향(impact) 및 펌핑 요건은 무엇인가? 예를 들어, 대형 다운홀(downhole) 펌프의 설치에는 설치의 나머지에 의해 요구되지 않는 파워가 요구될 수 있다. 따라서, 이러한 타입의 펌프를 선택하는 경우, 그 펌프를 구입/설치하고, 또한 구동 요건을 충족시키기 위해 전기 요건이 제공되어야 한다. 블럭(42e14, 42e18, 42e20, 및 42e22)에 관련하여, 현재의 시설에 대한 전술한 각각의 변화는 자본 비용 및 증가 가능성이 있는 운용 비용(이하, '추가 인자(factor)')으로 수행되며 이러한 '추가 인자'는 '경제성 및 리스크 분석'의 블럭(42f)으로 이동한다.
E.환경 고려, 블럭(42d)
도 15A 및 15B에서, 도 7의 '환경 고려'의 블럭(42d)의 상세한 구성이 예시된다. 도 15A 및 15B에서 도시된 바와 같이 도 7의 '환경 고려'의 블럭(42d)의 상세한 구성은 신규성을 가지며 도 15A 및 15B의 상세한 구성은 본 발명의 제10의 신규한 특징을 설명한다.
도 15A 및 15B에서, '환경 고려'라는 용어는 공기 및 수질의 고려를 포함하지만, 비지니스 환경 및 지리학적 환경도 포함한다. 이것들은 저류층 필드가 위치한 장소, 그것이 온-쇼어(on-shore) 또는 오프-쇼어(shore)인지의 여부, 어떠한 종류의 거버먼트(government)가 있는지, 그리고 계획적, 경제적 설비에 대해 이러한 이슈가 가지는 영향, 및 특정 필드의 개발 계획을 수행을 결정할 때 고려되어야 할 위험에 따라 제기되는 이슈이다. 이것들은 주류를 이루는 기술적 평가와는 별도로 고려되는 이슈이다. 따라서, '환경 고려'는 리스크 분석 및 경제성 평가(appraisal)를 하는 경우에 고려되어야 한다. 도 15A 및 15B에서, '환경 고려'의 4개의 경계 카테고리는 다음과 같다: '특수한 긴급 응답 계획 및 준비'의 블럭(42d1), '건설 이전의(pre-construction) 환경 영향의 연구 요건'의 블럭(42d2), '유정(wells)/시설에 대한 중단 또는 제한된 접근'의 블럭(42d3), 및 '정부 또는 감독 기관 승인 및 감사 준비'의 블럭(42d4). '특수한 긴급 응답 계획 및 준비'의 블럭(42d1)에서, 고려될 필요가 있는 다수의 이슈가 존재한다. 예를 들어, 하나의 이슈는 '생산된 유체 화학약품의 유출(spill)'의 블럭(42d5)에 관련된다. 블럭(42d5)에 관련하여, '온-랜드(on-land)' 타입의 설치에서, 대부분의 생산 사이트는 특정수 날의 생산을 수용할 능력을 가지는 흙으로 구성된 다이크(dyke)로 둘러싸일 필요가 있다. 그러나, 이러한 타입의 고려는 오프-쇼어에서, 잠재적인 화학약품 또는 생산된 유체의 유출을 충분히 수용할 수 있는 설비가 거버먼트에 제공되어야 하기 때문에, 오프-쇼어에서 훨씬 금지되기 쉽다. 다른 이슈는 '대기 방출의 제어'의 블럭(42d6)에 관련된다. 블럭(42d6)에서, 이것은 주로 오일을 수반하는 사워(sour) 가스에 관련된다. 여러 거버먼트는 황화수소가 연소되거나 처리되지 않고 대기에 방출되는 양에 대해 매우 구체적이다. 이러한 준비는 저류층 개발 계획에 관련된 처리 시설로 일반적으로 처리되고 있다. 다른 이슈는 '위험 폐기물의 폐기'의 블럭(42d7)에 관련된다. 블럭(42d7)에서, 이것은 유정을 처리하는데 사용되는 화학약품 또는 시추(drilling) 및 개수(workover) 동작 동안 사용되는 화학약품 또는 유체의 리커버리(recovery) 및 처리에 사용되는 화학약품의 폐기에 관련된다. 이러한 각각의 화학약품에 있어서, 일종의 위험 폐기물의 폐기 프로그램은 이러한 각각의 화학약품을 적절하게 폐기하기 위해 존재하여야 한다. '건설 이전의 환경적 영향 연구 요건'은 실제로는 지리적 위치 및 로컬 규제에 따른(하나의 위치에서 다른 위치로 변화함) 특수한 필요와 제한과 동일하다. '시추 사이트 선택 제한'의 블럭(42d8)에서, 이러한 하나의 제한은 시추 사이트의 선택이다. 일부 경우에, 야생 동물의 이동 패턴 때문에 특정 지역에서의 시추가 허용되지 않는다. 또 일부의 경우에, 환경에 대한 영향을 최소화할 수 있는 단일 패드 위치로부터 시추하도록 요구될 수 있거나, 개발 계획에 대해 비용을 부담하는 방향으로 시추하도록 요구될 수도 있다. '유정/시설 사이트 준비 요건'의 블럭(42d9)에서, 이 블럭은 시설 건설의 결과로서 환경에 대한 피해를 최소화하기 위해 요구되는 것에 관련된다. 유정/시설 개선 요건'의 블럭(42d10)에서, 저류층이 고갈되는 경우, 시설 또는 사이트의 개선을 위해 어떠한 준비가 요구되는가? '파이프라인 건설 요건'의 블럭(42d11)에서, 거버먼트 제한 및 규제에 따르기 위해 파이프라인에 대해 어떤종류의 준비를 수행해야 하는가, 어떤 종류의 개선을 수행해야 하는가? '부산물 폐기 요건'의 블럭(42d12)에서, 오일 함유 사워 가스 스트림의 생산은 가스에서의 대량의 황화수소를 생산한다. 처리 계획트는 황화수소를 엘리먼트 설퍼(sulfur)로 감소시키는 다수의 트레인(trains)을 가지지만, 엘리먼트 설퍼는 오퍼레이터에 대해 대량 저장 용량을 생성할 수 있다. 그러나, 산업 외부에서는 설퍼에 대한 제한된 응용만이 존재한다. 엘리먼트 설퍼가 분말 형태로 감소되어 바람에 의해 다른 나라로 퍼지는 것을 방지하도록 주의를 기울여야 한다. 따라서, 바람/비 등에 의해 악영향을 받지 않고 열린 상태로 설퍼를 저장하는 자연적인 방법이 존재하여야 한다. '유정/시설에 대한 중단 또는 제한된 접근'의 블럭(42d3)에서, 다수의 추가 이슈는 유정 및 시설에 대한 중단 또는 제한된 접근에 관해 고려될 필요가 있다. '특수한 부적절한(hostile) 환경 측정'의 블럭(42d13)에서, 일부 저류층은 한해의 일정 기간 동안 흘러넘쳐 보트 또는 바지선(barge)을 제외하고는 접근할 수 없다. 다른 저류층에 있어서, 봄 동안, 어떤 도로는 저류층(well site)으로 접근하기 위한 중장비의 운송을 지원하는데에 열악한 조건을 가진다. '긴급 접근 준비'의 블럭(42d14)에서, 무언가 잘못되면, 원거리의 저류층에 접근하기 위하여 무엇을 준비해야 하는가? 예를 들어, 오프-쇼어 플렛폼은 때때로 전기적으로 동작되는 밸브 및 제어 메카니즘에 의해 원격 작동된다. 상기 밸브가 동작되지 않는 경우, 동작되지 않는 밸브에 접속하기 위하여 어떠한 조치(provision)가 취해지는가? '원격 모니터링 및 제어 시설'의 블럭(42d15)에서, 이 블럭은 블럭(42d14)에 인접하게 관련되지만, 각각의 블럭(42d14 및 42d15)은 블럭(42f)의 '경제성 및 리스크 분석'을수행하는 경우, 설명될 필요가 있는 비용에 대해 약간은 차이를 갖는다. '정부 또는 감독 기관 승인 및 감사 준비'의 블럭(42d4)에서, 다수의 추가 이슈가 고려될 필요가 있다. 거버먼트 규제는 저류층 개발 계획의 수행에 영향력을 갖는데, 이는 이러한 거버먼트 승인을 얻는데 시간이 소요되기 때문이다. 예를 들어, '스케쥴링 수행에 대한 영향'의 블럭(42d16)에서, 저류층 개발 계획을 완결하는데 1년의 시간이 소요될 수 있는 연구에 착수하고, 승인을 위해 거버먼트에 저류층 개발 계획을 제출하는 경우, 승인을 모두 얻는데 얼마의 시간이 소요될까? 특정 계획에 대한 승인을 얻기 위해 일반적으로 2 내지 5년의 시간이 소요된다. 이러한 인자는 유정로서 경제성에 대한 영향을 가지는데, 이는 매년 프로젝트가 지연될 때마다, 프로젝트에 투입된 현금 자금(cash flows) 및 개발 계획의 수행시에 예상되는 자본 투자 또한 영향을 받는다.
따라서, 도 15A 및 15B에서, 도 15A 및 15B의 블럭(42d1 내지 42d16)에서 확인된 전술한 모든 인자는 도 16A 및 16B의 '경제성 및 리스크 분석'의 블럭(42f)에서 고려될 필요가 있다(이하 상세히 논의됨).
F.경제성 및 리스크 분석, 블럭(42f)
도 16A 및 16B에서, 도 7의 '경제성 및 리스크 분석'의 블럭(42f)의 상세한 구성이 예시된다. 도 16A 및 16B에서 도시된 바와 같이, 도 7의 '경제성 및 리스크 분석'의 블럭(42f)의 상세한 구성은 신규하며 도 16A 및 16B의 상세한 구성은 본 발명의 제11의 신규 특징을 설명한다.
도 16A 및 16B에서, '경제성 및 리스크 분석'의 블럭(42f)에서 취해지는 일반적인 방법은 장점을 갖는다고 판단되는 각각의 대안의 고갈 계획을 위해, 각각의 계획의 경제성을 평가한다. 이때, 모든, 그러나, 불완전하게 정의된 저류층 파라미터에 대해 수행되는 어떠한 민감한 부분을 상기 경제성의 평가에 통합할 필요가 있다. 또한, 각각의 계획에 관련된 위험성을 포함하는 준비를 확인할 필요가 있다. '저류층 개발 계획'의 블럭(42d1)에서, 이 블럭(42f1)은 다음을 제공한다: '저류층 생산 스케쥴'의 블럭(42d2)에서의 제조 유체 또는 제조 스케쥴, '저류층 주입 스케쥴'의 블럭(42f3)에서의 주입된 유체 스케쥴, 및 '시설 및 유정 스케쥴'의 블럭(42f4)에서의 시설 요건(예를 들어, 개입(intervention) 또는 새로운 유정)의 스케쥴. 블럭(42f2)에서의 생산 스케쥴 및 블럭(42f3)에서의 주입 스케쥴 및 블럭(42f4)에서의 유정 스케쥴로부터, '시설 요건'(42e)을 개발할 수 있다. '시설 요건'(42e)은 처리, 시추, 및 개수(workover) 계획을 포함하며, 이들 각각은 '자본 비용 모델'의 블럭(42f5) 및 이와 관련된 '운용 비용 모델'의 블럭(42f6)을 포함한다.
또한, '환경적 고려' 블록(42d)에 기인하는 고려사항에는 저류층의 위치, 주체 정부, 고갈 메커니즘에 의한 시공여부 중 어느 하나와 관련된 '스페셜 프로젝트 경비' 블록(42f7)이 추가될 수 있다. 블록(42f2, 42f3, 42f4, 42f5, 42f6 및 42f7)은 모두 '계획 경제성 프로파일' 블록(42f8)에 제공되며, 블록(42f8)은 선정된 개발 계획(이하, '선정 개발 계획'이라 함)의 경제성 프로파일을 제공한다. 또한, 블록(42f8)은 '선정 개발 계획'이 경제성 관점에서 매력적인지를 결정할 수 있도록 하는 캐시 플로우 서머리를 제공한다. 블록(48f8)에서 계획 경제성 프로파일의 작성이 완결되면, '개발 및 공사 리스크' 결정 트라이앵글 블록(42f9)에서, '선정 개발 계획'과 관련하여 고려할 필요가 있는 중대한 개발 및 공사 리스크가 존재하는지를 결정할 수 있게 된다. 중대한 개발 및 공사 리스크가 존재하는 경우에는, '포르케스트 스케줄의 조정' 블록(42f10)을 참조하여, 프로케스트 스케줄을 조정하게 된다. '개발 및 공사 리스크' 블록(42f9)에의 제1 입력 및 '저류층 성능 리스크' 블록(42f11)에의 제2 입력은 각각 '저류층 리스크 팩터' 블록(42f13)으로부터 입력된다. 이하, '저류층 리스크 팩터'의 다른 예들을 설명한다. 예컨대, 블록(42f9)내의 '개발 및 공사 리스크'는 필드를 효과적으로 개척하기 위한 100개의 유정에 대한 필요도를 지칭하는 '선정 개발 계획'의 견적을 포함할 수 있다. 시추정을 시추하는데 막대한 투자를 해 놓고 시추정을 잃게 되었을 때의 리스크는? 또는 시추정에서 공구를 잃게 될 수도 있다. 이들을 가능한 '개발 리스크'로 규정할 수 있다. 용어 '공사 리스크'는, 시추선의 고장에 기인하는 특수 작업을 수행하기 위해 설비의 가동을 얼마나 자주 중지할 필요가 있는가를 나타낸다. 파이프라인을 이용하여 생산물을 시장으로 선적하는 경우 파이프라인의 고장 빈도는? 이들을 모두 고려하여, 포르케스트 생산 스케줄이 조정될 수 있다. '포르케스트 스케줄의 조정' 블록(42f10)에서 이들을 조정하고, 이와 동시에 기타 조건을 변경하지 않고 유지한 채로 블록(42f10)의 출력단으로부터 블록(42f8)의 입력단으로의 피드백 루프를 주목하면, '계획 경제성 프로파일' 블록(42f8)이 재기동되어 비용과 관련한 관련 리스크에 대한 예측을 제공할 수 있다. 블록(42f9)의 '개발 및 공사 리스크'를 고려하고 대응한 다음에는 블록(42f11)에서 '저류층 성능 리스크'를 고려해야 한다. 블록(42f11)에서의 '저류층 성능 리스크'는 이력 매칭 및 지질 탐구작업으로부터 확실하게 인지할 수 없었던 저류층에 대한 특징 및 성질에 관한 것이다. '포르케스트 스케줄의 조정' 블록(42f12)에서는, 분석적 또는 수치 모델로 구현된 민감도 포르케스트에 기초하여, 생산성 포르케스트를 소정의 방법으로 수정할 필요가 있을 것이다. 생산성 포르케스트를 산출한 경우, 저류층의 파라미터에 대하여 민감도를 측정하기 위한 방법에 대해 기술하였다. 이들 각각에 대해 경제성을 평가하는 각각의 개발 계획에 대하여 다른 생산 및 주입 스케줄을 갖게 된다. 블록(42f12)에 대해 이러한 수정을 가한 후, '계획 경제성 프로파일' 블록(42f8)에서 경제성 프로파일을 재기동한다. '환경성 리스크' 결정 트라이앵글 블록(42f14)에서는, 이들 리스크의 타입을 설명하는 상이한 방법들로는 예상된 리스크로부터 재해성 리스크 등이 있다. 환경적 리스크가 존재하는 경우에는, '포르케스트 스케줄의 조정' 블록(42f16) 및 '계획 경제성 프로파일' 블록(42f8)을 참조하여, 블록(42f9 및 42f11)과 연관하여 전술한 것과 유사한 방법으로 '계획 경제성 프로파일' 블록(42f8)내의 경제성 프로파일을 재기동시키고자 할 것이다. 또한, 필요한 순 현재가치 만큼의 리스크성/재해성 손실을 특정의 재발률을 상회하도록 대비하려고 할 것이다. 예컨대, 세계적으로 다수의 프로젝트를 가동하고 있는 경우에는, 한번의 재해성 고장이 수 10억 배럴의 생산량에 해당됨을 알 수 있으며, 각 프로젝트가 이러한 재해성 고장을 정당하게 분담하도록 할 필요가 있다. 또한,할인률 20%에서 순 현재 가치가 적어도 5천만 달러가 되도록 생산해야 할 것이다. 따라서, '환경성 리스크 팩터' 블록(42f15)에서 규정된 '환경성 리스크 팩터'를 설명하는 다른 방법들이 존재한다. '대안적 개발 계획' 결정 트라이앵글 블록(42f17)에서, 대안적 개발 계획을 경제적으로 평가하기로 결정해야 할 것이다. 대안적 개발 계획이 존재하는 경우에는, '수정 개발 구현' 블록(42f18)에서 나타낸 바와 같이, 프로세스의 개시를 나타내는 '저류층 개발 계획' 블록(42f1)의 입력단으로 복귀하여, 현재의 리스크 및 불확실성을 고려하여 새로운 개발/고갈 계획을 위한 경제성 프로파일 생성을 반복할 필요가 있다. 대안적 개발 계획은 그 자신의 생산 및 주입 스케줄, 소요되는 시설 및 시추정과 자본 및 공사비용의 준비, 및 특수 프로젝트 비용의 변경을 갖게 된다. 모든 대안적 개발 계획을 처리한 경우, '대안적 개발 계획' 결정 트라이앵글 블록(41f17)으로부터 '아니오' 출력을 취하며, '리스크 밸런스트 대안적 계획 경제성 프로파일의 비교' 블록(42f19)을 참조한다. 여기 블록(42f19)에서는, 각종 대안적 개발 계획 경제성 프로파일들을 비교하며, 경제성 프로파일의 비교에 응하여, 각종 경제성 프로파일 각각에 관련된 리스크를 평가한다. 예컨대, 2개의 대안적 개발 계획이 존재하는 것으로 가정한다. 제1 의 대안적 개발 계획은 추가적인 수익 포텐셜을 가진다는 장점이 있으나 리스크가 더 많다는 단점이 있는 것으로 가정한다. 또한, 제2 의 대안적 개발 계획은 리스크의 레벨이 낮으며 리스크-비용의 레벨이 낮으나, 낮은 수익흐름을 산출하는 것으로 가정한다. 제1 또는 제2 의 대안적 개발 계획을 선택할지를 결정하기 위해 상대적으로 상위 레벨의 관리 결정이 요구된다. 그러나, 일반적으로 이들 대안적 개발 계획은 경합(fall together)하여 합리적인 비교를 받게 되며, 어떤 대안적 개발 계획이 '적절한 개발 계획'으로서 채택될지는 상당히 명확하게 될 것이다. 채택된 '적절한개발 계획'은 블록(42g)의 '최적 개발 계획'이 된다. 이 '최적 개발 계획'은 당시에 이용가능한 조건 및 정보 중의 하나가 될 것이다. 반드시 이것이 모든 경우에 있어서 최적 개발 계획은 아니다.
G.최적 개발 계획 블록(42g)
도 4 및 도 16A/16b에서, 도 16B의 블록(42g)의 '적절한 개발 계획'은 '최적 개발 계획'이다. 이 도 16B의 블록(42g)의 '최적 개발 계획'은 도 4의 블록(42)의 '저류층 개발 계획'을 나타낸다. 도 4에서, '적절한 개발 계획'을 블록(42)의 '저류층 개발 계획'으로서 선택한 경우, 도 4에서 '점진 자본 프로그램' 블록(43)을 기동한다. 이제, 선택된 '적절한 개발 계획'/'저류층 개발 계획'(42)에 따라서 저류층 필드에 돈을 지출하기 시작한다. 그 후, 도 4에서 블록(62)의 '고속 모니터 데이타'를 수집하면서 '가동/모니터' 블록(44)을 모니터하고 가동한다. 블록(44)을 통하여 새로운 데이타를 수집한 경우, 도 4에서 '데이타 동화 및 갱신' 블록(45)을 실행한다. 소정기간 후, 이 추가 정보는 저류층의 해석이 불충분했음을 증명하며, 이전의 설명에 기초하여 '최적 개발 계획'(42g)을 변경할 필요가 있다. 도 4에서, 이 경우 블록(45)(데이타 동화 및 갱신)의 출력단으로부터 블록(41)(초기 저류층 묘사)의 입력단으로 복귀할 필요가 있다. 이 때, 새로운 데이타를 수집하고 새로운 개발 계획을 생성한다. 그러나, 새로운 개발 계획은 하기의 이유 때문에 수년보다 더 자주 생성되지 않는다: (1) 새로운 개발 계획이 생성될 때마다 대규모 자본의 투자가 필요하며, (2) 저류층이 '준정상 상태'에 이를 정도의 충분한 시간이 지날 때까지 저류층의 실제 작용을 관찰할 수 없기 때문이다.개발 계획을 너무 성급하게 조정하려고 대응하는 것은, 모든 것을 보지 못하고 개발 계획의 변경을 정당화할 충분한 데이타를 관찰하지 못하는 것이된다. 저류층 수명이 25 내지 30년인 것을 감안하면, 기초 개발 계획을 3 내지 4회 변경하게 된다.
참조문헌
참조를 위해 하기의 참조문헌들을 본 출원의 명세서에 기재한다.
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이상 본 발명을 설명하였지만 본 발명을 다양한 방식으로 수정할 수 있음은 명백하다. 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않는 한, 본 기술분야의 전문가들은 이러한 수정이 하기의 청구항의 범주내에 포함된다는 것을 이해할 것이다.
Claims (42)
- 저류층(resevoir)의 전반적인 성능을 최적화하는데 이용되는 저류층 개발 계획을 반복적으로 생성하기 위하여, 적용 범위(coverage)의 상이한 획득 시간 스케일과 공간 스케일을 갖는 다양한 데이타를 동화(assimilate)하는, 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법에 있어서,(a) 초기 저류층 묘사(characterization)를 생성하는 단계,(b) 상기 초기 저류층 묘사로부터 초기 저류층 개발 계획을 생성하는 단계,(c) 상기 저류층 개발 계획을 생성한 때, 자본 지출 프로그램을 상향으로 진척시키고 생성하는 단계,(d) 상기 자본 지출 프로그램을 생성한 때, 상기 저류층에서 취한 제1 집합의 데이타 측정값으로부터 고속 모니터 데이타를 획득하여 상기 저류층의 성능을 모니터하는 단계,(e) 상기 저류층에서 취한 제2 집합의 데이타 측정값으로부터 저속 모니터 데이타를 획득하여 상기 저류층의 성능을 추가로 모니터하는 단계,(f) 상기 고속 및 저속 모니터 데이타를 동화하는 단계,(g) 상기 고속 및 저속 모니터 데이타로부터 상기 초기 저류층 개발 계획을 갱신할 시기를 결정하여 새로 갱신된 저류층 개발 계획을 생성하는 단계,(h) 필요에 따라, 상기 초기 저류층 개발 계획을 갱신하여 새로 갱신된 저류층 개발 계획을 생성하는 단계, 및(i) 상기 새로 갱신된 저류층 개발 계획이 생성된 때, 상기 저류층 개발 계획을 더 이상 갱신할 필요가 없을 때까지 상기 단계 (c) 내지 (h)를 반복하는 단계 - 상기 저류층 개발 계획이 상기 단계 (h)에서 갱신되지 않을 때 상기 저류층은 거의 고갈(depleted)됨 - 단계,를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제1항에 있어서,상기 고속 모니터 데이타를 획득하여 상기 저류층의 성능을 모니터하는 상기 단계 (d)는:(d1) 상기 고속 모니터 데이타를 획득하여 축적하고 품질검사(quality checking)하는 단계,(d2) 상기 고속 모니터 데이타를 이용하여 하나의 유정(well) 또는 수개의 유정 영역을 평가한 후 단계 (c)로 복귀하는 단계, 및(d3) 상기 고속 모니터 데이타를 이용하여 전체 필드 또는 저류층을 평가하고, 상기 저류층 개발 계획이 갱신될 필요가 있거나 또는 새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 획득할 필요가 있는 경우에는 상기 단계 (e)를 수행하고, 상기 저류층 개발 계획을 갱신할 필요가 없거나 또는 새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 획득할 필요가 없는 경우에는 상기 단계 (c)로 복귀하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제2항에 있어서,상기 저속 모니터 데이타를 획득하여 상기 저류층의 성능을 추가로 모니터하는 상기 단계 (e)는:(e1) 민감도 분석 측량 사전설계(sensitivity analysis survey predesign) 연구를 수행하여 새로운 정보를 도입하기 위해 새로운 측정이 기대되는지의 여부를 결정함으로써 새로운 측정을 통해 새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 획득해야 할 시기를 결정하는 단계,(e2) 새로운 저속 저류층 모니터 데이타의 획득이 필요한 것으로 결정되고 새로운 측정이 새로운 정보를 도입하는 경우 새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 획득하는 단계,(e3) 새로운 측정을 통해 새로운 저속 저류층 모니터 데이타를 획득할 필요가 없는 경우에는 저류층 모델을 갱신하는 단계, 및(e4) 상기 단계 (e2)에서 새로운 저속 저류층 모니터 데이타가 획득되거나 상기 저류층 모델이 갱신되는 경우에는 생산량 예측 및 경제성 분석을 갱신하는 단계,를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제1항에 있어서,상기 초기 저류층 묘사를 생성하는 상기 단계 (a)는:지질 모델링 단계(geological modeling step)와 병행하여 예비 엔지니어링단계(preliminary engineering step)를 수행하여, 상기 예비 엔지니어링 단계에서 동적 또는 성능 관련 데이타를 이용하여 수행된 한 집합의 엔지니어링 해석과 상기 지질 모델링 단계에서 정적 데이타를 이용하여 수행된 지구과학적 해석(geoscience interpretation)을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제4항에 있어서,상기 초기 저류층 묘사를 생성하는 상기 단계 (a)는:(a1) 특정 저류층 필드에 대하여 한 집합의 개발 및 고갈 전략을 결정하는 단계,(a2) 한 집합의 종합 연구 목표를 결정하는 단계,(a3) 데이타 획득, 품질 제어 및 분석을 수행하는 단계,(a4) 예비 엔지니어링을 수행하는 단계, 및(a5) 상기 예비 엔지니어링과 병행하여 지질 모델링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제5항에 있어서,(x) 생산량 예측을 생성하기 위한 수치 시뮬레이터를 확립하기 위해 수치 예측 모델과 관련된 엄격한 과학적 접근이 사용되어야 하는지, 또는 상기 생산량 예측을 생성하기 위해 상기 수치 예측 모델과 관련되지 않은 각종 표준 분석 방법이사용되어야 하는지를 결정하는 단계를 더 포함하며,상기 수치 예측 모델과 관련된 엄격한 과학적 접근이 사용되는 경우 수치 모델 연구 단계가 수행되고,상기 각종 표준 분석 방법이 사용되는 경우 분석 모델 연구 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제6항에 있어서,상기 초기 저류층 묘사로부터 초기 저류층 개발 계획을 생성하는 상기 단계 (b)는:(b1) 상기 생산량 예측을 생성하기 위해 상기 엄격한 과학적 접근 또는 상기 각종 표준 분석 방법이 사용되어야 하는지를 결정하는 단계 (x)에 따라, 상기 수치 모델 연구 단계 또는 상기 분석적 모델 연구 단계 중의 하나를 수행하는 단계,(b2) 상기 수치 모델 연구 단계 또는 상기 분석 모델 연구 단계에 따라 생산량 및 매장량(reserve) 예측을 생성하는 단계,(b3) 상기 생산성 및 매장량 예측으로부터 설비 요건을 생성하는 단계,(b4) 상기 단계 (a1)에서 결정된 개발 및 고갈 전략에 따라서 환경 조건을 고려하는 단계,(b5) 상기 환경 조건, 상기 생산량 및 매장량 예측, 및 상기 설비 요건을 고려하여 경제성 및 리스크(risk) 분석 연구를 수행하는 단계, 및(b6) 상기 경제성 및 리스크 분석의 관점에 따라 최적 개발 계획을 생성하는단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제5항에 있어서,상기 데이타 획득, 품질 제어 및 분석을 수행하는 상기 단계 (a3)는:(a3.1) 연구 계획에서 연구중인 특정 저류층 필드에 관련된 제1 집합의 데이타를 수집한 후, 복수의 데이타를 포함하는 데이타베이스를 생성하기에 상기 제1 집합의 데이타가 충분하지 않은 경우에는, 대체 소스로부터 한 집합의 보충 데이타를 수집하여 상기 제1 집합의 데이타를 보충하는 단계,(a3.2) 상기 데이타베이스내의 복수의 데이타가 서로 일치함을 검증함으로써 복수의 데이타를 갖는 데이타의 검증된 데이타베이스를 생성하는 단계, 및(a3.3) 상기 연구 계획을 검증하여 상기 검증된 데이타베이스내의 상기 복수의 데이타가 갯수(amount), 또는 품질(quality) 또는 양(quantity)에 있어서 충분한지를 검증하고, 상기 복수의 데이타가 불충분한 경우에는 상기 연구 계획의 범위를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제8항에 있어서,상기 예비 엔지니어링을 수행하기 위한 수행 단계(a4)는,(a4.1) 저류층 유체 물성 모델에서 '유체 물성의 집합'을 인지하고, 상기 '유체 물성의 집합'이 인지되는 경우에, 저류층 압력 조사 데이타에서의 저류층 압력과 비교하고, 상기 저류층 압력을 공통 데이타에 조절함으로써, 공통 데이타에 교정된 상기 저류층 압력의 이력을 반영하는 교정된 '저류층 압력 이력'을 생성하는 단계,(a4.2) 상기 유체 물성 집합과 보고된 필드 생성에 응답하여 교정된 유정 '생산 및 주입 이력'을 발생시키는 단계,(a4.3) 하나 이상의 유정에 대한 유정 테스트를 실행하고, 상기 하나 이상의 유정로부터 복수의 압력 및 레이트 대 시간의 테스트 데이타를 측정하고, 상기 유체 물성 집합이 인지되는 경우에 상기 테스트 데이타를 해석하기 위해 적응되는 생산 및 압력 테스트 해석을 행하는 단계,(a4.4) 어디에서 유정 집합이 시추되는지와 어떻게 상기 유정들이 시추되고 완결되는지를 조사하는 유정 시추 및 완결 이력 집합을 결정하는 단계,(a4.5) 유정을 자극(stimulate)하거나 펌프를 설치하여 더 높은 생산율을 초래할 어떤 즉시의 기회가 존재하는지를 확인하기 위해, 상기 단계(a4.3)의 유정 테스트와 상기 단계(a4.4)의 유정 시추 및 완결 이력에 응답하여 생산량 향상 기회의 집합을 결정하는 단계, 및(a4.6) 유체의 추출 및 지층(formation)으로의 주입 후에, 상기 지층 내의 적절한 위치에 있는 상기 유체의 최초 체적이 얼마인지를 추정 및 결정하기 위해, 물질 수지 체적 및 대수층 해석을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제9항에 있어서,상기 예비 엔지니어링을 수행하기 위한 상기 수행 단계(a4)는:(a4.7) 생산 향상 기회와 연계된 증분 오일 레이트 및 잠정적 오일 회수량을 추정하기 위해 증분 레이트 및 회수 잠정량을 결정하는 단계,(a4.8) 완결 보수(workover) 또는 추가(infill) 작업계획의 영향을 모니터하고, 추가 생산량 데이타를 생성하고, 상기 생산 향상 기회가 정확한지를 결정하고, 이에 따라 상기 완결 보수 및 추가 가이드라인을 재설계하기 위한, 완결 보수 및 추가 가이드라인을 결정하는 단계,(a4.9) 상대 투과도 및 모세관 압력 포화 모델에 있어서, 오일과 가스 및 물 모두가 저류층 내에 동시에 존재하는 경우에, 상기 오일과 가스 및 물의 유동 특성을 결정하는 단계,(a4.10) 단일 유정 또는 저류층 '섹터 모델'에서, 고유의 저류층 메카니즘 및 완전 필드 모델 설계에 대한 상기 메카니즘의 영향을 조사하는 단계,(a4.11) 저류층 메카니즘 민감도와 연관되어, 상기 '섹터 모델'들 중의 하나로 대안적 그리드 디스크립션(description)을 이용하고, 어느 '특정 대안적 그리드 디스크립션'이 상기 저류층 필드에 존재하는 메카니즘을 더욱 잘 표현하는가를 결정하는 단계,(a4.12) 저류층 모델 설계 기준에 대하여, 저류층 모델을 적절히 설계하기 위해 무엇이 행해져야 하는지를 결정하고, 상기 '저류층 유체 물성', 상기 '생산주입 이력', 상기 '저류층 압력 이력' 및 상기 '특정의 대안적 그리드 디스크립션'에 응답하여 '저류층 모델 설계 기준' 집합을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제8항에 있어서,상기 지질 모델링을 수행하기 위한 수행 단계(a5)는:(a5.1) 각 유정 위치에서 계산된 저류층 특성 프로파일로 검층(well log)을 변환하기 위한 방법을 나타내는 예비 암석물리학(petrophysical) 모델을 결정하는 단계,(a5.2) 상기 예비 암석물리학 모델 및 상기 예비 엔지니어링 모델로부터 최종 암석물리학 모델을 결정하는 단계 - 상기 최종 암석물리학 모델은 상기 구조적 프레임워크내에서 보다 상세한 저류층 특성 집합에 관련된 정보를 나타냄 -,(a5.3) 특정 저류층 필드에 연계된 지층 내의 지역 지질을 나타내는 지역 지질 모델을 결정하고, 퇴적학(sedimentologic) 및 층서학(stratigraphic)적 분석 중에 퇴적학 및 층서학 프레임워크를 상기 지층에 적용하는 단계,(a5.4) 상기 퇴적학 및 층서학적 분석에 응답하여, 유정들 사이의 상세한 층서학적 상관을 수행하고, 상기 저류층 필드를 가로지르는 지질학적 수평선의 연속성을 확립하는 단계, 및(a5.5) 상기 저류층의 지질역학적 특성 집합에 연계하여 탄성파으로부터 시간적으로 측정된 데이타를 깊이 측정량으로 변환을 가능케 하고 상기 지질역학적특성으로부터 산출될 수 있는 저류층의 응력의 표시를 제공하는 지질역학적 분석을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제11항에 있어서,상기 지질 모델링을 수행하기 위한 상기 수행 단계(a5)는:(a5.6) 상기 지질역학적 분석과 상기 상세한 층서 상관에 응답하여 상기 저류층의 구조적 프레임워크를 정의하는 단계 - 상기 저류층의 상기 구조적 프레임워크는 상기 저류층의 전체 형상을 묘사함 -,(a5.7) 상기 최종 암석물리학 모델 및 탄성파 속성 분석에 응답하여 유정 및 간격 특성 요약의 집합을 정의하는 단계 - 상기 유정 및 간격 특성 요약은 검층으로부터의 측정된 특성 집합에 탄성파 응답을 연결할 수 있게 하는 탄성파 정보를 제공함 -,(a5.8) 상기 유정 및 간격 특성 요약, 상기 탄성파 속성 분석 및 구조적 프레임워크에 응답하여 저류층 구조 및 특성 모델을 정의하는 단계,(a5.9) 상기 저류층 구조 및 속성 모델에 응답하여 상기 저류층 내의 적절한 곳에 위치된 유체의 추정치를 제공하는 저류층 체적 계산을 수행하는 단계, 및(a5.10) 체적 일치 판정에서, 상기 저류층 체적 계산과 예비 엔지니어링으로부터의 물질 수지를 비교하고, 상기 비교 단계가 체적들이 일치하는 것으로 나타내면, 상기 저류층의 지구과학적 해석이 성능 스탠트포인트로부터의 상기 저류층의해석에 부합하고, 상기 비교 단계가 체적들이 일치하지 않는 것으로 나타내면, 상기 지구과학적 해석을 조정하거나 미해결의 불확실성을 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제7항에 있어서,상기 수치 모델 연구를 수행하기 위한 수행 단계(b1)는:(b1.1) 3D 구조 및 물성(property) 모델에서 물성 분포를 정의하는 단계,(b1.2) 3D 시뮬레이터 그리드 시스템에서 그리드 시스템을 정의하는 단계,(b1.3) 유체 속성 및 포화 모델을 정의하는 단계,(b1.4) 초기 저류층 조건 및 대수층 모델에서 대수층의 범위 또는 크기의 예비 추정을 정의하는 단계,(b1.5) 상기 저류층 시뮬레이터내에 암석 모델을 정의하고, 상기 암석 모델에서 포화 분포를 첨가하고, 상기 저류층 시뮬레이터내에 초기 저류층를 생성하기 위해, 상기 속성 분포, 상기 그리드 시스템, 상기 유체 물성 및 포화 모델, 3D 저류층 시뮬레이터에서의 상기 대수층의 상기 범위 또는 크기의 예비 평가를 결합하는 단계,(b1.6) 초기 체적에 일치가 있는지 여부와, 상기 암석 모델에 첨가된 상기 그리드 시스템이 상기 지질 모델링 단계(a5) 동안에 개발된 특성 설명을 신뢰성있게 나타내는지 여부를 결정하기 위해서 체적 일관성 검사를 수행하는 단계, 및(b1.7) 초기 체적에서 일치가 있는 경우에, 교정된 체적 모델을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제13항에 있어서,상기 수치 모델 연구를 수행하기 위한 수행 단계(b1)은:(b1.8) 일치가 없는 경우에는, 모델 특성 조정 단계에서, 상기 그리드 시스템이 상기 특성 설명에 신뢰성있는 표현일 때까지, 상기 그리드 시스템을 조정하는 단계,(b1.9) 이력 생산 및 주입 레이트 조건을 정의하는 단계,(b1.10) 이력 레이트 조건 단계에 응답하는 모델에서, 이력 주기를 통해 상기 모델을 실행하고, 모델 응답 집합을 얻고, 상기 모델 응답을 실제 측정된 성능과 비교하기 위해, 상기 이력 생산 및 주입 레이트 조건을 상기 교정된 체적 모델과 결합하는 단계,(b1.11) 재생 이력 단계에서, 상기 모델 성능이 상기 이력 데이타를 재생할지 여부를 결정하기 위해, 상기 모델 성능을 이력 데이타와 비교하는 단계,(b1.12) 상기 모델 성능이 상기 이력 데이타를 재생하지 않았다면, 모델 특성 조정 단계에서, 상기 모델 특성에 조정을 행하는 단계,(b1.13) 상기 모델 특성에 대한 조정을, 민감도 및 리스크 분석에서의 불확실성으로 저장 및 식별하는 단계, 및(b1.14) 상기 조정을 생성하는 단계를 수행한 후에 그리고 이력 교정 모델이생성된 다음에, 상기 모델 성능이 상기 이력 데이타를 재생하면, 생산 및 매장량 예측에 의해 이용된 제1 출력 신호를 생성하는 단계 - 상기 제1 출력 신호는 상기 이력 교정 모델 및 상기 불확실성을 포함함 -를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제7항에 있어서,상기 분석 모델 연구를 수행하기 위한 수행 단계(b1)는:(b1.1) 상기 분석 모델 연구에 입력 데이타를 제공하는 단계 - 상기 입력 데이타는 유사 저류층 성능, 유정 시추 및 완결 이력, 이력 유정 성능 트렌드(trend), 저류층 특성 및 구조 맵, 및 재료 균형 체적 및 대수층 모델을 포함함 -,(b1.2) 상기 이력 유정 성능 트렌드에서 생산 트렌드의 곡선으로부터, 상기 저류층 필드의 감소 특성 집합 또는 생산성 특성 집합을 확립함으로써, 기존의 유정들로부터의 미래의 성능 트렌드를 예측하는 유정 생산 감소 특성을 생성하는 단계,(b1.3) 저류층 필드의 영역들이 평균보다 양호한지 혹은 불량한지 또는 서로 다른 유정 사이트에서 그들의 컴패니언 유정보다 양호한지 불량한지를 조사하기 위하여, 상기 이력 유정 성능 트렌드으로부터, 맵에서, 유정 성능 표시자의 디스플레이를 매핑하는 단계 - 수개의 성능 표시자는 상기 서로 다른 유정 사이트에서의 총 유체 체적을 포함함 -,(b1.4) 일치 결정에서, 상기 서로 다른 유정 사이트들의 총 체적을 포함하는 상기 성능 표시자의 맵과 상기 저류층 특성 및 구조 맵에 나타난 지질학적 해석을 비교하고, 상기 맵과 상기 지질학적 해석 사이에 어떠한 비일치가 존재하는지를 결정하는 단계,(b1.5) 상기 비일치가 존재하지 않고 전체적 일치가 없는 경우에는, 어떤 추가 유정이라도 시추할 어떤 기회를 반영하는 잠정적 추가 유정 기회를 식별하는 단계,(b1.6) 상기 비일치가 존재하고 전체적 일치가 있는 경우에는, 적절한 위치의 체적 및 물질 수지 유체 추정치 단계에서, 어떻게 상기 유정 성능 트렌드가 적절한 위치의 유체 추정치와 물질 수지 계산으로부터의 압력 지지와 균형을 이루는지를 결정하는 단계,(b1.7) 상기 확립 단계(b1.2) 동안 생성된 상기 유정 생산 감소 특성에 응답하여, 보수 및 가상 채유 후보를 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제15항에 있어서,상기 분석 모델 연구를 수행하기 위한 수행 단계(b1)은:(b1.8) 상기 유정 생산 감소 특성에 응답하여, 유정 표시자의 통계적 분석에서 실제의 유정 성능으로부터 평균 기대 성능을 식별하는 단계,(b1.9) 개별적 유정과 상기 평균 기대 성능을 비교하여, 상기 저류층 필드의어느 곳에 고성능 유정이 존재하는 지와, 상기 필드의 어느 곳에 저성능 유정이 존재하는지를 결정하고, 이에 응답하여, 상기 포텐셜 추가 유정 기회 단계를 통하여 기존의 시추정을 향상시키거나 또는 새로운 시추정을 시추하기 위한 기회를 선택하는 단계,(b1.10) 상기 유정 생산 감소 특성에 응답하여, 기존의 유정에 대한 상기 감소 특성을 확립하면서, 그 그룹의 기존의 유정들에 대해, 생산 및 매장량 현재의 유정 예측에서, 아무런 행동도 취해지지 않는다면, 상기 저류층 필드의 미래의 성능 트렌드를 예측하는 단계,(b1.11) 상기 유정 생산 감소 특성 및 상기 보수 및 인공 채유 후보에 응답하여, 증분 생산 예측을 생성하는 단계,(b1.12) 상기 유정 생산 감소 특성 및 상기 잠정적 추가 유정 기회에 응답하여, 특별한 위치에서 여분의 유정이 생성될 수 있는 것에 대한 예측을 나타내는 생산 및 매장량의 추가 예측을 생성하는 단계,(b1.13) 상기 증분 생산 예측과, 상기 생산 및 매장량의 현재의 유정 예측과, 상기 생산 및 매장량의 추가 예측과, 상기 체적 및 물질 수지 유체 위치 평가들 사이에 일치가 존재하는 지를 결정하는 단계,(b1.14) 일치가 존재하는 경우에는, 생산 및 매장량 예측에 의해 이용되기 위한 제2 출력 신호를 생성하는 단계 - 상기 제2 출력 신호는 생산 및 매장량의 현재의 유정 예측, 향상된 유정 생산 예측, 및 생산 및 매장량의 추가 예측을 포함함 -, 및(b1.15) 일치가 존재하는 않는 경우에는, 불확실성을 식별한 다음, 상기 제2 출력 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제14항에 있어서,상기 수치 모델 연구 단계에 응답하여 생산 및 매장량 예측을 생성하기 위한 생성 단계(b2)는:(b2.1) 상기 이력 교정 모델을 포함하는 상기 수치 모델 연구 단계로부터의 상기 제1 출력 신호와 복수의 조건에 응답하여, 시뮬레이터에서 모델을 실행하고, 저류층이 개발 계획에 대응하는 방법을 나타내는 생산 예측을 생성하는 단계 - 상기 개발 계획은 상기 저류층 필드에서 활성화되어 있는 프로세스를 나타내는 메카니즘을 정의함 -,(b2.2) 상기 메카니즘의 구현 계획이 변경될 수 있거나 최적화될 수 있는 지 여부 또는 상기 조건이 변경될 수 있거나 최적화될 수 있는지 여부를 결정하는 단계,(b2.3) 상기 구현 계획 또는 상기 조건이 변경될 수 있거나 최적화될 수 있는 경우에는, 상기 메카니즘의 구현 계획 또는 상기 조건을 변경하고, 상기 시뮬레이터에서 상기 모델을 재실행하고, 다른 생산 예측을 생성하는 단계,(b2.4) 상기 구현 계획 또는 상기 조건이 변경될 수 없거나 최적화될 수 없는 경우에는, 상기 저류층 필드에서 활성화되어 있는 상기 프로세스를 나타내는 상기 메카니즘이 변경될 수 있는지를 결정하는 단계, 및(b2.5) 새로운 개발 계획 또는 새로운 메카니즘을 나타내도록 상기 메카니즘이 변경될 수 있는 경우에는, 새로운 구현 계획을 생성하기 위해 상기 새로운 메카니즘의 구현 계획을 개정하고, 상기 시뮬레이터에서 상기 모델을 재실행함으로써, 또 다른 생산 예측을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제17항에 있어서,상기 수치 모델 연구 단계에 응답하여 생산 및 매장량 예측을 생성하기 위한 생성 단계(b2)는:(b2.6) 상기 새로운 구현 계획 또는 조건이 변경될 수 없거나 최적화될 수 없는 경우 및 상기 새로운 메카니즘이 변경될 수 없는 경우에는, 파라미터적 민감도 실행의 필요가 있는지 여부를 결정하는 단계,(b2.7) 파라미터적 민감도 실행의 필요가 있는 경우에는, 불확실성 집합을 식별하고, 상기 이력 교정 모델에서의 저류층 설명을 변경하고, 단계 (b2.1) 내지 (b2.5)를 반복하는 단계,(b2.8) 어떠한 파라미터적 민감도 실행도 필요하지 않은 경우에는, 저장 유체 생산 레이트 및 압력 및 총 유체 주입 레이트 및 상기 설비 요구 단계(b3)에 대한 압력 및 상기 경제성 및 리스크 분석 단계(b5)에 대한 저류층 개발 계획을 포함하는 제3 출력 신호를 생성하는 단계 - 상기 설비 요구 단계(b3)는 상기 제3 출력신호에 대응함 -,(b2.9) 상기 생산 및 매장량의 현재의 유정 예측, 상기 향상된 유정 생산 예측, 및 상기 생산 및 매장량의 추가 예측을 포함하는 상기 분석 모델 연구 단계로부터의 상기 제2 출력 신호와 상기 복수의 조건에 응답하여, 상기 분석적 생산 및 매장량 예측에서, 분석 모델링을 실행하고, 이에 응답하여, 특정 메카니즘에 대한 분석적 예측과 개발 조건의 특정 집합을 생성하는 단계,(b2.10) 어떠한 파라미터적 민감도의 실행도 필요하지 않을 때까지 단계 (b2.2) 내지 (b2.8)을 반복하고, 저류층 유체 생산 레이트 및 압력 및 총 유체 주입 레이트 및 상기 설비 요구 단계(b3)에 대한 압력 및 상기 경제성 및 리스크 분석 단계(b5)에 대한 저류층 개발 계획을 포함하는 제4 출력 신호를 생성하는 단계 - 상기 설비 요구 단계(b3)는 상기 제4 출력 신호에 대응함 -를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제16항에 있어서,상기 분석 모델 연구 단계에 응답하여 생산 및 매장량 예측을 생성하기 위한 생성 단계(b2)는,(b2.1) 상기 이력 교정 모델을 포함하는 상기 수치 모델 연구 단계로부터의 상기 제1 출력 신호와 복수의 조건에 응답하여, 시뮬레이터에서 모델을 실행하고, 저류층이 개발 계획에 대응하는 방법을 나타내는 생산 예측을 생성하는 단계 - 상기 개발 계획은 상기 저류층 필드에서 활성화되어 있는 프로세스를 나타내는 메카니즘을 정의함 -,(b2.2) 상기 메카니즘의 구현 계획이 변경될 수 있거나 최적화될 수 있는지 여부 또는 상기 조건이 변경될 수 있거나 최적화될 수 있는지 여부를 결정하는 단계,(b2.3) 상기 구현 계획 또는 상기 조건이 변경될 수 있거나 최적화될 수 있는 경우에는, 상기 메카니즘의 구현 계획 또는 상기 조건을 변경하고, 상기 시뮬레이터에서 상기 모델을 재실행하고, 다른 생산 예측을 생성하는 단계,(b2.4) 상기 구현 계획 또는 상기 조건이 변경될 수 없거나 최적화될 수 없는 경우에는, 상기 저류층 필드에서 활성화되어 있는 상기 프로세스를 나타내는 상기 메카니즘이 변경될 수 있는지를 결정하는 단계, 및(b2.5) 새로운 개발 계획 또는 새로운 메카니즘을 나타내도록 상기 메카니즘이 변경될 수 있는 경우에는, 새로운 구현 계획을 생성하기 위해 상기 새로운 메카니즘의 구현 계획을 개정하고, 상기 시뮬레이터에서 상기 모델을 재실행함으로써, 또 다른 생산 예측을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제19항에 있어서,상기 분석 모델 연구 단계에 응답하여 생산 및 매장량 예측을 생성하기 위한 생성 단계(b2)는,(b2.6) 상기 새로운 구현 계획 또는 조건이 변경될 수 없거나 최적화될 수없는 경우 및 상기 새로운 메카니즘이 변경될 수 없는 경우에는, 파라미터적 민감도 실행의 필요가 있는지 여부를 결정하는 단계,(b2.7) 파라미터적 민감도 실행의 필요가 있는 경우에는, 불확실성 집합을 식별하고, 상기 이력 교정 모델에서의 저류층 묘사를 변경하고, 단계 (b2.1) 내지 (b2.5)를 반복하는 단계,(b2.8) 어떠한 파라미터적 민감도 실행도 필요하지 않은 경우에는, 저장 유체 생산 레이트 및 압력 및 총 유체 주입 레이트 및 상기 설비 요구 단계(b3)에 대한 압력 및 상기 경제성 및 리스크 분석 단계(b5)에 대한 저류층 개발 계획을 포함하는 제3 출력 신호를 생성하는 단계 - 상기 설비 요구 단계(b3)는 상기 제3 출력 신호에 대응함 -,(b2.9) 상기 생산 및 매장량의 현재의 유정 예측, 상기 향상된 유정 생산 예측, 및 상기 생산 및 매장량의 추가 예측을 포함하는 상기 분석 모델 연구 단계로부터의 상기 제2 출력 신호와 상기 복수의 조건에 응답하여, 상기 분석적 생산 및 매장량 예측에서, 분석적 모델링을 실행하고, 이에 응답하여, 특정 메카니즘에 대한 분석적 예측과 개발 조건의 특정 집합을 생성하는 단계, 및(b2.10) 어떠한 파라미터적 민감도의 실행도 필요하지 않을 때까지 단계 (b2.2) 내지 (b2.8)을 반복하고, 저류층 유체 생산 레이트 및 압력 및 총 유체 주입 레이트 및 상기 설비 요구 단계(b3)에 대한 압력 및 상기 경제성 및 리스크 분석 단계(b5)에 대한 저류층 개발 계획을 포함하는 제4 출력 신호를 생성하는 단계 - 상기 설비 요구 단계(b3)는 상기 제4 출력 신호에 대응함 -를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제18항에 있어서,상기 생산 및 매장량 예측으로부터 설비 요구를 생성하기 위한 생성 단계(b3)는:(b3.1) 상기 저류층 유체 생산 레이트 및 압력을 포함하는 상기 생산 및 저류층 예측 단계(b2)로부터의 상기 제3 및 제4 출력 신호의 일부에 응답하여, 상기 저류층 유체 생산 레이트 및 압력에 필요한 제1 집합의 설비를 평가하는 단계,(b3.2) 하나 이상의 제1 집합의 변경이 상기 제1 집합의 설비에 대해 요구되는지 여부를 결정하는 단계,(b3.3) 제1 집합의 설비들에 대한 하나 이상의 제1 집합의 변경들이 요구되면, 상기 제1 집합의 설비들로의 상기 제1 집합의 변경들을 하는 단계 - 상기 하나 이상의 제1 집합의 변경들은 상기 경제 리스크 분석 단계(b5)에 의해 사용되는데 적합한 관련된 자본 비용 및 가능한 증분 가동 비용과 연관됨 -,(b3.4) 상기 전체 유체 주입 속도 및 압력을 포함하는 상기 생산 및 저류층 예측 단계(b2)로부터 상기 제3 및 제4 출력 신호의 상기 부분에 대응하여, 상기 전체 유체 주입 속도 및 압력에 대해 요구되는 제2 집합의 설비들을 예측하는 단계,(b3.5) 상기 제2 집합의 설비들에 대해 하나 이상의 제2 집합의 변경들이 요구되는지를 결정하는 단계, 및(b3.6) 상기 제2 집합의 설비에 대한 하나 이상의 제2 집합의 변경들이 요구되면, 상기 제2 집합의 설비들에 대한 상기 제2 집합의 변경들을 하는 단계 - 상기 하나 이상의 제2 집합의 변경들은 상기 경제 리스크 분석 단계(b5)에 의해 사용되는데 적합한 관련된 자본 비용 및 가능 증분 가동 비용과 연관됨 -를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제20항에 있어서,상기 생산 및 저류층 예측으로부터 설비 요건을 생성하는 상기 생성 단계(b3)는:(b3.1) 상기 저류층 유체 생산 속도 및 압력을 포함하는 상기 생산 및 저류층 예측 단계(b2)로부터 상기 제3 및 제4 출력 신호의 일부분에 대응하여, 상기 저류층 유체 생산 속도 및 압력에 필요한 제1 집합의 설비들을 예측하는 단계,(b3.2) 상기 제1 집합의 설비들로의 하나 이상의 제1 집합의 변경들이 요구되는지를 결정하는 단계,(b3.3) 상기 제1 집합의 설비들에 대해 하나 이상의 제1 집합의 변경들이 요구되면, 상기 제1 집합의 설비들에 대한 상기 제1 집합의 변경들을 하는 단계 - 상기 하나 이상의 제1 집합의 변경들은 상기 경제 리스크 분석 단계(b5)에 의해 사용되는데 적합한 관련 자본 비용 및 가능 증분 가동 비용과 연관됨 -,(b3.4) 상기 전체 유체 주입 속도 및 압력을 포함하는 상기 생산 및 저류층 예측 단계(b2)로부터 상기 제3 및 제4 출력 신호의 상기 부분에 대응하여, 상기 전체 유체 주입 속도 및 압력에 대해 요구되는 제2 집합의 설비들을 예측하는 단계,(b3.5) 상기 제2 집합의 설비들에 대해 하나 이상의 제2 집합의 변경들이 요구되는지를 결정하는 단계, 및(b3.6) 상기 제2 집합의 설비에 대해 하나 이상의 제2 집합의 변경들이 요구되면, 상기 제2 집합의 설비들에 대한 상기 제2 집합의 변경들을 하는 단계 - 상기 하나 이상의 제2 집합의 변경들은 상기 경제 리스크 분석 단계(b5)에 의해 사용되는데 적합한 관련된 자본 비용 및 가능한 증분 가동 비용과 연관됨 -를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제21항에 있어서,환경 문제를 고려하는 상기 고려 단계(b4)는:(b4.1) 특별 긴급 대응 계획 및 규정을 고려하는 단계,(b4.2) 사전 건설 환경 영향 연구 요구 조건을 고려하는 단계,(b4.3) 유정들 또는 설비들에 대해 방해하거나 제한하는 접근을 고려하는 단계, 및(b4.4) 정부 또는 감독 기관 승인 및 감사 규정을 고려하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제22항에 있어서,환경 문제를 고려하는 상기 고려 단계(b4)는:(b4.1) 특별 긴급 대응 계획 및 규정을 고려하는 단계,(b4.2) 사전 건설 환경 영향 연구 요구 조건을 고려하는 단계,(b4.3) 유정들 또는 설비들에 대해 방해하거나 제한하는 접근을 고려하는 단계, 및(b4.4) 정부 또는 감독 기관 승인 및 감사 규정을 고려하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제23항에 있어서,경제 및 리스크 분석 연구를 수행하는 상기 수행 단계(b5)는:(b5.1) 상기 생산 및 저류층 예측 단계(b2)로부터 생성되는 상기 저류층 개발 계획에 응답하여, 상기 저류층 개발 계획, 저류층 생산 일정 및 저류층 주입 일정 및 설비 및 유정 일정에 대응하여 생성함으로써 상기 저류층 개발 계획과 관련되는 한 집합의 경제성을 평가하는 단계,(b5.2) 프로세스 및 시추 보수 계획을 포함하는 상기 설비 필요 조건 단계(b3)에 응답하여 관련된 자본 비용 모델 및 가동 비용 모델을 생성하는 단계,(b5.3) 상기 환경 고려 단계(b4)에 응답하여, 특별 프로젝트 비용을 생성하는 단계,(b5.4) 계획 경제성 프로파일에서 상기 저류층 생산 일정, 상기 저류층 주입 일정, 상기 설비 및 유정 일정, 상기 자본 비용 모델, 상기 가동 비용 모델, 및 상기 특별 프로젝트 비용에 응답하여, 상기 저류층 개발 계획에 대한 경제성 프로파일 및 자금 변동 개요를 제공하는 단계,(b5.5) 개발 및 가동 위험 결정에서, 한 집합의 저류층 위험 인자에 응답하여 상기 저류층 개발 계획과 관련된 중요한 개발 및 가동 위험이 있는지를 결정하는 단계,(b5.6) 상기 저류층 개발 계획과 관련된 중요한 개발 및 가동 위험이 있으면, 한 집합의 생산 예측 일정을 조정하고 위험 관련 비용의 예측을 하는 상기 저류층 개발 계획에 대한 상기 계획 경제성 프로파일 및 상기 자금 변동 개요를 제공하는 단계(b5.4)로 돌아가는 단계, 및(b5.7) 상기 저류층 개발 계획과 관련된 중요한 개발 및 가동 위험이 없으면, 이력 매칭 및 지질 연구로부터 수립되지 않은 상기 저류층의 특성 및 본질과 관련된 저류층 성능 위험이 있는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제25항에 있어서,상기 경제성 및 리스크 분석 연구를 수행하는 상기 수행 단계(b5)는:(b5.8) 저류층 성능 위험이 있으면, 한 집합의 생산 예측 일정을 조정하고 단계(b5.4)로 돌아가는 단계,(b5.9) 저류층 성능 위험이 없으면, 환경 위험이 있는지를 결정하는 단계,(b5.10) 환경 위험이 있으면, 한 집합의 생산 예측 일정을 조정하고 단계 (b5.4)로 돌아가는 단계,(b5.11) 환경 위험이 없으면, 경제성 관점에서 평가되어야 하는 임의의 대안적인 개발 계획이 있는지를 결정하는 단계,(b5.12) 경제성 관점에서 평가되어야 하는 하나 이상의 대안적인 개발 계획이 있으면, 각각의 하나 이상의 대안적인 개발 계획 각각에 대하여 단계(b5.1) 내지 (b5.11)를 반복하고, 이에 응답하여 각각 상기 하나 이상의 대안적인 개발 계획과 각각 관련된 하나 이상의 대응하는 경제성 프로파일을 생성하는 단계,(b5.13) 평가되어야 하는 더이상의 대안적인 개발 계획이 없으면, 각각의 상기 대안적인 개발 계획 각각과 관련된 상기 각각의 경제성 프로파일 각각을 비교하고 상기 각각의 경제성 프로파일과 관련된 상기 리스크를 평가하는 단계, 및(b5.14) 단계 (b5.12) 동안 평가된 상기 하나 이상의 대안적인 개발 계획 중에서 특정한 개발 계획을 선택하는 단계 - 상기 특정한 개발 계획은 상기 생산 단계(b6) 동안 생산되는 상기 최적화된 개발 계획을 나타내는 상기 선택 단계(b5.14) 동안 선택됨 -를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제24항에 있어서,경제 및 리스크 분석 연구를 수행하는 상기 수행 단계 (b5)는:(b5.1) 상기 생산 및 매장량 예측 단계(b2)로부터 생성되는 상기 저류층 개발 계획에 응답하여, 상기 저류층 개발 계획, 저류층 생산 일정 및 저류층 주입 일정 및 설비 및 유정 일정에 대응하여 생성함으로써 상기 저류층 개발 계획과 관련되는 한 집합의 경제성을 평가하는 단계,(b5.2) 현상 및 시추 보수 계획을 포함하는 상기 설비 필요 조건 단계(b3)에 대응하여 관련된 자본 비용 모델 및 가동 비용 모델을 생성하는 단계,(b5.3) 상기 환경 고려 단계(b4)에 응답하여, 특별 프로젝트 비용을 생성하는 단계,(b5.4) 계획 경제성 프로파일에서 상기 저류층 생산 일정, 상기 저류층 주입 일정, 상기 설비 및 유정 일정, 상기 자본 비용 모델, 상기 가동 비용 모델, 및 상기 특별 프로젝트 비용에 응답하여 상기 저류층 개발 계획에 대한 경제성 프로파일 및 자금 변동 개요를 제공하는 단계,(b5.5) 개발 및 가동 위험 결정에서, 한 집합의 저류층 위험 인자에 응답하여 상기 저류층 개발 계획과 관련된 중요한 개발 및 가동 위험이 있는지를 결정하는 단계,(b5.6) 상기 저류층 개발 계획과 관련된 중요한 개발 및 가동 위험이 있으면, 한 집합의 생산 예측 일정을 조정하고 위험 관련 비용의 예측을 하는 상기 저류층 개발 계획에 대한 상기 계획 경제성 프로파일 및 상기 자금 변동 개요를 제공하는 단계(b5.4)로 돌아가는 단계,(b5.7) 상기 저류층 개발 계획과 관련된 중요한 개발 및 가동 위험이 없으면, 이력 매칭 및 지질 연구로부터 수립되지 않은 상기 저류층의 특성 및 본질과 관련된 저류층 성능 위험이 있는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 제27항에 있어서,상기 경제성 및 리스크 분석 연구를 행하는 상기 수행 단계(b5)는:(b5.8) 저류층 성능 위험이 존재하면, 생산 예측 스케쥴 집합을 조정하고 단계 (b5.4)로 되돌아가는 단계,(b5.9) 상기 저류층 작업 위험이 존재하지 않으면, 환경 위험이 존재한다고 판단하는 단계,(b5.10) 상기 환경 위험이 존재하면 상기 생산 예측 스케쥴 집합을 조정하여 단계 (b5.4)로 되돌아가는 단계,(b5.11) 상기 환경 위험이 존재하지 않으면, 경제성 관점에서 평가되어야 하는 임의의 대안적 개발 계획이 있는지를 판단하는 단계,(b5.12) 경제성 관점에서 평가되어야 하는 하나 이상의 대안적인 개발 계획이 있으면, 하나 이상의 대안 개발 계획 각각에 대해 단계 (b5.1) 내지 (b5.11)을 반복하고, 이에 응답하여 상기 하나 이상의 대안 개발 계획에 각각 연관된 하나 이상의 대응하는 경제 프로파일을 생성하는 단계,(b5.13) 평가되어야 하는 더 이상의 대안적인 개발 계획이 없으면, 상기 대안적인 개발 계획 각각에 연관된 상기 경제성 프로파일 각각을 비교하여, 상기 각각의 경제성 프로파일에 연관된 위험을 평가하는 단계, 및(b5.14) 단계 (b5.12) 동안 상기 하나 이상의 대안 개발 중에서 특정한 개발 계획을 선택하는 단계 - 상기 특정한 개발 계획은, 상기 생산 단계 (b6) 동안 생산되는 최적화된 개발 계획을 나타내는 상기 선택 단계(b5.14) 동안 선택됨 -,를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 및/또는 가스 저류층의 관리 방법.
- 예비 엔지니어링을 행하는 방법에 있어서,(a) 저류층 유체 물성 모델에서 '유체 물성 집합'을 인지하고, 상기 '유체 물성 집합'가 인지되면 저류층 압력 측량 집합에서 저류층 압력을 비교하고, 상기 저류층 압력을 공통 데이타로 조정하여 상기 공통 데이타로 보정된 상기 저류층 압력의 이력을 반영하는 보정된 '저류층 압력 이력'을 생성하는 단계,(b) 상기 유체 물성 집합 및 보고된 필트 생성에 응답하여 정정된 유정 '생산 및 주입 이력'를 생성하는 단계,(c) 하나 이상의 유정의 유정 테스트를 행하도록 적용된 생산 및 압력 테스트 해석을 행하고, 상기 하나 이상의 유정으로부터의 복수의 압력 및 레이트 대 시간 테스트 데이터를 측정하고, 상기 유체 물성 집합이 인지될 때 상기 테스트 데이타를 해석하는 단계,(d) 어디에서 유정 집합이 시추되는지와, 상기 유정이 어떻게 시추되어 완결되었는지를 시험하는 유정 시추 및 완결 이력의 집합을 결정하는 단계,(e) 유정을 자극하거나 펌프를 설치하여 보다 높은 생산율을 초래하는 어떤 즉시의 기회가 존재하는지를 식별하기 위해, 상기 (c) 단계의 유정 테스트와, 상기 (d) 단계의 유정 시추 및 완결 이력에 응답하여 한 집합의 생산 향상 기회를 결정하는 단계, 및(f) 유체의 추출 및 지층으로의 주입 후에, 상기 지층 내의 적절한 위치에있는 상기 유체의 최초 체적이 얼마인지를 추정 및 결정하기 위해, 물질 수지 체적 및 대수층 해석을 수행하는 단계를 포함하는 예비 엔지니어링을 행하는 방법.
- 제29항에 있어서,상기 예비 엔지니어링을 수행하기 위한 상기 수행 단계(a4)는:(g) 생산 향상 기회와 연계된 증분 오일 레이트 및 포텐셜 오일 회수량을 추정하기 위해 증분 레이트 및 회수 포텐셜을 결정하는 단계,(h) 완결 보수 또는 추가 작업계획의 영향을 모니터하고, 추가 생산량 데이타를 생성하고, 상기 생산 향상 기회가 정확한지를 결정하고, 이에 따라 상기 완결 보수 및 추가 가이드라인을 재설계하기 위한, 완결 보수 및 추가 가이드라인을 결정하는 단계,(i) 상대 투과도 및 모세관 압력 포화 모델에 있어서, 오일과 가스 및 물 모두가 저류층 내에 동시에 존재하는 경우에, 상기 오일과 가스 및 물의 유동 특성을 결정하는 단계,(j) 단일 유정 또는 저류층 '섹터 모델'에서, 고유의 저류층 메카니즘 및 완전 필드 모델 설계에 대한 상기 메카니즘의 영향을 조사하는 단계,(k) 저류층 메카니즘 민감도와 연관되어, 상기 '섹터 모델'들 중의 하나로 대안적 그리드 디스크립션을 이용하고, 어느 '특정 대안적 그리드 디스크립션'이 상기 저류층 필드에 존재하는 메카니즘을 더욱 잘 표현하는가를 결정하는 단계, 및(l) 저류층 모델 설계 기준에 대하여, 저류층 모델을 적절히 설계하기 위해 무엇이 행해져야 하는 지를 결정하고, 상기 '저류층 유체 물성', 상기 '생산 주입 이력', 상기 '저류층 압력 이력' 및 상기 '특정의 대안적 그리드 묘사'에 응답하여 '저류층 모델 설계 기준' 집합을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 예비 엔지니어링을 행하는 방법.
- 지질 모델링을 행하는 방법에 있어서,(a) 각 유정 위치에서 계산된 저류층 특성 프로파일로 검층 변환하기 위한 방법을 나타내는 예비 암석물리학 모델을 결정하는 단계,(b) 상기 예비 암석물리학 모델 및 상기 예비 엔지니어링 모델로부터 최종 암석물리학 모델을 결정하는 단계 - 상기 최종 암석물리학 모델은 상기 구조적 프레임워크 내에서 보다 상세한 저류층 특성 집합에 관련한 정보를 나타냄-,(c) 특정 저류층 필드와 연관된 지층에서의 지역 지질을 나타내는 지역 지질 모델을 결정하고, 퇴적학 및 층서학적 분석 중에 퇴적학 및 층서학 프레임워크를 상기 지층에 적용하는 단계,(d) 상기 퇴적학 및 층서학 분석에 응답하여, 유정들 사이의 상세한 층서 상관을 행하고, 상기 저류층 필드를 가로지르는 지질학적 수평선의 연속성을 확립하는 단계, 및(e) 상기 저류층의 지질역학적 특성 집합과 연관되어 탄성파로부터 시간적으로 측정된 데이타를 깊이 측정량으로 변환하는 것을 가능하게 하고, 상기 지질역학적 특성으로부터 산출될 수 있는 저류층 응력 표시를 제공하는 지질역학 분석을 행하는 단계를 포함하는 지질 모델링을 행하는 방법.
- 제31항에 있어서,(f) 상기 지질역학적 분석과 상기 상세한 층서 상관에 응답하여 상기 저류층의 구조적 프레임워크를 정의하는 단계 - 상기 저류층의 상기 구조적 프레임워크는 상기 저류층의 전체 형상을 묘사함 -,(g) 상기 최종 암석물리학 모델 및 탄성파 속성 분석에 응답하여 유정 및 간격 특성 요약의 집합을 정의하는 단계 - 상기 유정 및 간격 특성 요약은 검층으로부터의 측정된 특성 집합에 탄성파 응답을 연결할 수 있게 하는 탄성파 정보를 제공함 -,(h) 상기 유정 및 간격 특성 요약, 상기 탄성파 속성 분석 및 구조적 프레임워크에 응답하여 저류층 구조 및 특성 모델을 정의하는 단계,(i) 상기 저류층 구조 및 속성 모델에 응답하여 상기 저류층 내의 적절한 곳에 위치된 유체의 추정치를 제공하는 저류층 체적 계산을 수행하는 단계, 및(j) 체적 일치 판정에서, 상기 저류층 체적 계산과 예비 엔지니어링으로부터의 물질 수지를 비교하고, 상기 비교 단계가 체적들이 일치하는 것으로 나타내면, 상기 저류층의 지구과학적 해석이 성능 스탠트포인트로부터의 상기 저류층의 해석에 부합하고, 상기 비교 단계가 체적들이 일치하지 않는 것으로 나타내면, 상기 지구과학적 해석을 조정하거나 미해결의 불확실성을 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지질 모델링을 행하는 방법.
- 수치 모델 연구를 행하기 위한 방법에 있어서,(a) 3D 구조 및 특성 모델에서 특성 분포를 정의하는 단계,(b) 3D 시뮬레이터 그리드 시스템에서 그리드 시스템을 정의하는 단계,(c) 유체 속성 및 포화 모델을 정의하는 단계,(d) 초기 저류층 조건 및 대수층 모델에서 대수층의 범위 또는 크기의 예비 추정을 정의하는 단계,(e) 저류층 시뮬레이터내에 암석 모델을 정의하고, 상기 암석 모델에서 포화 분포를 첨가하고, 상기 저류층 시뮬레이터내에 초기 저류층를 생성하기 위해, 상기 속성 분포, 상기 그리드 시스템, 상기 유체 물성 및 포화 모델, 3D 저류층 시뮬레이터에서의 상기 대수층의 상기 범위 또는 크기의 예비 평가를 결합하는 단계,(f) 초기 체적에 일치가 있는지 여부와, 상기 암석 모델에 첨가된 상기 그리드 시스템이 상기 지질 모델링 단계(a5) 동안에 개발된 특성 설명을 신뢰성있게 나타내는지 여부를 결정하기 위해서 체적 일치 검사를 수행하는 단계, 및(g) 초기 체적에서 일치가 있는 경우에, 교정된 체적 모델을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 모델 연구를 행하기 위한 방법.
- 제33항에 있어서,(h) 일치가 없는 경우에는, 모델 특성 조정 단계에서, 상기 그리드 시스템이 상기 특성 설명에 신뢰성 있느 표현일 때까지, 상기 그리드 시스템을 조정하는 단계,(i) 이력 생산 및 주입 레이트 조건을 정의하는 단계,(j) 이력 레이트 조건 단계에 응답하는 모델에서, 이력 주기를 통해 상기 모델을 실행하고, 모델 응답 집합을 얻고, 상기 모델 응답을 실제 측정된 성능과 비교하기 위해, 상기 이력 생산 및 주입 레이트 조건을 상기 교정된 체적 모델과 비교하는 단계,(k) 모델 재생 이력 단계에서 상기 모델 성능이 상기 이력 데이타를 재생할지 여부를 결정하기 위해, 상기 모델 성능을 이력 데이타와 비교하는 단계,(l) 상기 모델 성능이 상기 이력 데이타를 재생하지 않았다면, 모델 특성 조정 단계에서, 상기 모델 특성에 조정을 행하는 단계,(m) 상기 모델 특성에 대한 조정을, 민감도 및 리스크 분석에서의 불확실성으로 저장 및 식별하는 단계, 및(n) 상기 조정을 생성하는 단계를 수행한 후에 그리고 이력 교정 모델이 생성된 다음에, 상기 모델 성능이 상기 이력 데이타를 재생하면, 생산 및 매장량 예측에 의해 이용된 제1 출력 신호를 생성하는 단계 - 상기 제1 출력 신호는 상기 이력 교정 모델 및 상기 불확실성을 포함함 -를 더 포함하는 수치 모델 연구를 행하기 위한 방법.
- 분석 모델 연구를 행하기 위한 방법에 있어서,(a) 상기 분석 모델 연구에 입력 데이타를 제공하는 단계 - 상기 입력 데이타는 유사 저류층 성능, 유정 시추 및 완결 이력, 이력 유정 성능 트렌드, 저류층 특성 및 구조 맵, 및 재료 균형 체적 및 대수층 모델을 포함함 -,(b) 상기 이력 유정 성능 트렌드에서 생산 트렌드의 곡선으로부터, 상기 저류층 필드의 감소 특성 집합 또는 생산성 특성 집합을 확립함으로써, 기존의 유정들로부터의 미래의 성능 트렌드를 예측하는 유정 생산 감소 특성을 생성하는 단계,(c) 저류층 필드의 영역들이 평균보다 좋은지 나쁜지 또는 서로 다른 유정 사이트에서 그들의 컴패니언 유정보다 좋은지 나쁜지를 조사하기 위하여, 상기 이력 유정 성능 트렌드으로부터, 맵에서, 유정 성능 표시자의 디스플레이를 매핑하는 단계 - 수개의 성능 표시자는 상기 서로 다른 유정 사이트에서의 총 유체 체적을 포함함 -,(d) 일치 결정에서, 상기 서로 다른 유정 사이트들의 총 체적을 포함하는 상기 성능 표시자의 맵과 상기 저류층 특성 및 구조 맵에 나타난 지질학적 해석을 비교하고, 상기 맵과 상기 지질학적 해석 사이에 어떠한 비일치가 존재하는지를 결정하는 단계,(e) 상기 비일치가 존재하지 않고 전체적 일치가 없는 경우에는, 어떤 추가 유정이라도 시추할 어떤 기회를 반영하는 잠정적 추가 유정 기회를 식별하는 단계,(f) 상기 비일치가 존재하고 전체적 일치가 있는 경우에는, 적절한 위치의 체적 및 물질 수지 유체 추정치 단계에서, 어떻게 상기 유정 성능 트렌드가 적절한위치의 유체 추정치와 물질 수지 계산으로부터의 압력 지지와 균형을 이루는지를 결정하는 단계, 및(g) 상기 확립 단계(b) 동안 생성된 상기 유정 생산 감소 특성에 응답하여, 보수 및 인공 채유 후보를 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 모델 연구를 행하기 위한 방법.
- 제35항에 있어서,(h) 상기 유정 생산 감소 특성에 응답하여, 유정 표시자의 통계적 분석에서 실제의 유정 성능으로부터 평균 기대 성능을 식별하는 단계,(i) 개별적 유정과 상기 평균 기대 성능을 비교하여, 상기 저류층 필드의 어느 곳에 고성능 유정이 존재하는 지와, 상기 필드의 어느 곳에 저성능 유정이 존재하는지를 결정하고, 이에 응답하여, 상기 포텐셜 추가 유정 기회 단계를 통하여 기존의 시추정을 향상시키거나 또는 새로운 시추정을 시추하기 위한 기회를 선택하는 단계,(j) 상기 유정 생산 감소 특성에 응답하여, 기존의 유정에 대한 상기 감소 특성을 확립하면서, 그 그룹의 기존의 유정들에 대해, 생산 및 매장량의 현재의 유정 예측에서, 아무런 행동도 취해지지 않는다면, 상기 저류층 필드의 미래의 성능 트렌드를 예측하는 단계,(k) 상기 유정 생산 감소 특성 및 상기 보수 및 인공 채유 후보에 응답하여, 증분 생산 예측을 생성하는 단계,(l) 상기 유정 생산 감소 특성 및 상기 잠정적 추가 유정 기회에 응답하여, 특별한 위치에서 여분의 유정이 생성될 수 있는 것에 대한 예측을 나타내는 생산 및 매장량의 추가 예측을 생성하는 단계,(m) 상기 증분 생산 예측과, 상기 생산 및 매장량의 현재의 유정 예측과, 상기 생산 및 매장량의 추가 예측과, 상기 체적 및 물질 수지 유체 위치 평가들 사이에 일치가 존재하는 지를 결정하는 단계,(n) 일치가 존재하는 경우에는, 생산 및 매장량 예측에 의해 이용되기 위한 제2 출력 신호를 생성하는 단계 - 상기 제2 출력 신호는 생산 및 매장량의 현재의 유정 예측, 향상된 유정 생산 예측, 및 생산 및 매장량의 추가 예측을 포함함 -, 및(o) 일치가 존재하는 않는 경우에는, 불확실성을 식별한 다음, 상기 제2 출력 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분석 모델 연구를 행하기 위한 방법.
- 생산 및 매장량 예측을 생성하는 방법에 있어서,(a) 상기 이력 교정 모델을 포함하는 수치 모델 연구 단계로부터의 제1 출력 신호와 복수의 조건에 응답하여, 시뮬레이터에서 모델을 실행하고, 저류층이 개발 계획에 대응하는 방법을 나타내는 생산 예측을 생성하는 단계 - 상기 개발 계획은 상기 저류층 필드에서 활성화되어 있는 프로세스를 나타내는 메카니즘을 정의함 -,(b) 상기 메카니즘의 구현 계획이 변경될 수 있거나 최적화될 수 있는 지 여부 또는 상기 조건이 변경될 수 있거나 최적화될 수 있는지 여부를 결정하는 단계,(c) 상기 구현 계획 또는 상기 조건이 변경될 수 있거나 최적화될 수 있는 경우에는, 상기 메카니즘의 구현 계획 또는 상기 조건을 변경하고, 상기 시뮬레이터에서 상기 모델을 재실행하고, 다른 생산 예측을 생성하는 단계,(d) 상기 구현 계획 또는 상기 조건이 변경될 수 없거나 최적화될 수 없는 경우에는, 상기 저류층 필드에서 활성화되어 있는 상기 프로세스를 나타내는 상기 메카니즘이 변경될 수 있는지를 결정하는 단계, 및(e) 새로운 개발 계획 또는 새로운 메카니즘을 나타내도록 상기 메카니즘이 변경될 수 있는 경우에는, 새로운 구현 계획을 생성하기 위해 상기 새로운 메카니즘의 구현 계획을 개정하고, 상기 시뮬레이터에서 상기 모델을 재실행함으로써, 또 다른 생산 예측을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생산 및 매장량 예측을 생성하는 방법.
- 제37항에 있어서,(f) 상기 새로운 구현 계획 또는 조건이 변경될 수 없거나 최적화될 수 없는 경우 및 상기 새로운 메카니즘이 변경될 수 없는 경우에는, 파라미터적 민감도 실행의 필요가 있는지 여부를 결정하는 단계,(g) 파라미터적 민감도 실행의 필요가 있는 경우에는, 불확실성 집합을 식별하고, 상기 이력 교정 모델에서의 저류층 설명을 변경하고, 단계 (a) 내지 (e)를 반복하는 단계,(h) 어떠한 파라미터적 민감도 실행도 필요하지 않은 경우에는, 저류층 유체 생산 레이트 및 압력 및 총 유체 주입율 및 저류층 개발 계획을 포함하는 제3 출력 신호를 생성하는 단계,(i) 상기 생산 및 매장량의 현재의 유정 예측, 상기 향상된 유정 생산 예측, 및 상기 생산 및 매장량의 추가 예측을 포함하는 상기 분석 모델 연구로부터의 상기 제2 출력 신호와 상기 복수의 조건에 응답하여, 상기 분석적 생산 및 매장량 예측에서, 분석 모델링을 실행하고, 이에 응답하여, 특정 메카니즘에 대한 분석적 예측과 개발 조건의 특정 집합을 생성하는 단계, 및(j) 어떠한 파라미터적 민감도의 실행도 필요하지 않을 때까지 단계 (b) 내지 (h)를 반복하고, 저류층 유체 생산 레이트 및 압력 및 총 유체 주입 레이트 및 압력 및 저류층 개발 계획을 포함하는 제4 출력 신호를 생성하는 단계,를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생산 및 매장량 예측을 생성하는 방법.
- 생산 및 매장량 예측에 응답하여 설비 요건의 집합을 결정하는 방법에 있어서,(a) 저류층 유체 생산 속도와 압력을 나타내는 데이타 집합을 포함하는 생산 및 매장량 예측에 응답하여, 상기 저류층 유체 생산 속도와 압력에 대해 요구되는 설비의 제1 집합을 추정하는 단계,(b) 상기 설비의 제1 집합에 대해 하나 이상의 제1 집합의 변경이 요구되는지를 결정하는 단계,(c) 상기 설비의 제1 집합에 대해 하나 이상의 제1 집합의 변경이 요구되면, 상기 제1 집합의 변경을 상기 설비의 제1 집합에 행하는 단계 - 상기 하나 이상의 제1 집합의 변경은 경제 및 리스크 분석 연구에 사용되는데 적합한 자본 비용 및 가능한 증분의 가동 비용과 연관됨 -,(d) 전체 유체 주입 속도와 압력을 나타내는 데이타 집합을 포함하는 생산 및 매장량 예측에 응답하여, 전체 유체 주입 속도와 압력에 대해 요구되는 설비의 제2 집합을 예측하는 단계,(e) 상기 설비의 제2 집합에 대해 상기 하나 이상의 제2 집합의 변경이 요구되는지를 결정하는 단계, 및(f) 상기 설비의 제2 집합에 대한 하나 또는 그 이상의 변화의 제2 집합이 필요할 때, 상기 설비의 제2 집합에 대한 상기 제2 집합의 변화를 행 단계 - 상기 하나 또는 그 이상의 변화의 제2 집합은, 경제성 및 위험성 분석 연구에 사용되는, 이와 연관된 자본 비용 및 가용 증분 영업 비용과 연관됨 -를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 경제성 및 리스크 분석 연구를 수행하기 위한 방법에 있어서,(a) 상기 생산 및 매장량 예측으로부터 생성되는 상기 저류층 개발 계획에 응답하여, 상기 저류층 개발 계획, 저류층 생산 일정 및 저류층 주입 일정 및 설비 및 유정 일정에 대응하여 생성함으로써 상기 저류층 개발 계획과 관련되는 한 집합의 경제성을 평가하는 단계,(b) 프로세스 및 시추 보수 계획을 포함하는 상기 설비 요건의 집합에 대응하여 관련된 자본 비용 모델 및 가동 비용 모델을 생성하는 단계,(c) 상기 환경 조건의 집합에 대응하여, 특별 프로젝트 비용을 생성하는 단계,(d) 계획 경제성 프로파일에서 상기 저류층 생산 일정, 상기 저류층 주입 일정, 상기 설비 및 유정 일정, 상기 자본 비용 모델, 상기 가동 비용 모델, 및 상기 특별 프로젝트 비용에 대응하여, 상기 저류층 개발 계획에 대한 경제성 프로파일 및 자금 변동 개요를 제공하는 단계,(e) 개발 및 가동 위험 결정에서 한 집합의 저류층 위험 인자에 대응하여, 상기 저류층 개발 계획과 관련된 중요한 개발 및 가동 위험이 있는지를 결정하는 단계,(f) 상기 저류층 개발 계획과 관련된 중요한 개발 및 가동 위험이 있으면, 한 집합의 생산 예측 일정을 조정하고 위험 관련 비용의 예측을 하는 상기 저류층 개발 계획에 대한 상기 계획 경제성 프로파일 및 상기 자금 변동 개요를 제공하는 단계(d)로 돌아가는 단계, 및(g) 상기 저류층 개발 계획과 관련된 중요한 개발 및 가동 위험이 없으면, 이력 맞춤 및 지질학 연구로부터 수립되지 않은 상기 저류층의 특성 및 본질과 관련된 저류층 성능 위험이 있는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제40항에 있어서,(h) 저류층 성능 리스크가 있으면, 한 집합의 생산 예측 일정을 조정하고 단계(d)로 돌아가는 단계,(i) 저류층 성능 위험이 없으면, 환경 위험이 있는지를 결정하는 단계,(j) 환경 위험이 있으면, 한 집합의 생산 예측 일정을 조정하고 단계 (d)로 돌아가는 단계,(k) 환경 위험이 없으면, 경제성 관점에서 평가되어야 하는 임의의 대안적인 개발 계획이 있는지를 판단하는 단계,(l) 경제성 관점에서 평가되어야 하는 하나 이상의 대안적인 개발 계획이 있으면, 각각의 하나 이상의 대안적인 개발 계획 각각에 대하여 단계(a) 내지 (k)를 반복하고, 이에 응답하여 상기 하나 이상의 대안적인 개발 계획과 관련된 각각 하나 이상의 대응하는 경제성 프로파일을 생성하는 단계,(m) 평가되어야 하는 더이상의 대안적인 개발 계획이 없으면, 각각의 상기 대안적인 개발 계획 각각에 관련된 상기 각각의 경제성 프로파일을 비교하고 각각의 상기 경제성 프로파일과 관련된 상기 위험을 평가하는 단계, 및(n) 단계 (l) 동안 평가된 상기 하나 이상의 대안적인 개발 계획 중에서 특정한 개발 계획을 선택하는 단계 - 상기 생산 단계(n) 동안 선택된 상기 특정 개발 계획은 최적 개발 계획을 나타냄 -을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 종합 저류층 최적화 방법에 연계하여 사용되는 환경 조건의 집합을 결정하는 방법에 있어서,(a) 특별 긴급 대응 계획 및 규정을 고려하는 단계,(b) 사전 건설 환경 영향 연구 조건을 고려하는 단계,(c) 유정 또는 설비에 대한 방해하거나 제한하는 접근을 고려하는 단계, 및(d) 정부 또는 감독 기관 승인 및 감사 규정을 고려하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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