NO315824B1 - Ikke-entydig seismisk litologisk inversjon for modellering av undergrunnen - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører kombinert prosessering av seismisk og litologisk data, og mer bestemt en fremgangsmåte implementert som et dataprogram for modellering av undergrunnsformasjoner ved hjelp av syntetiske seismogrammer, og hvor perturbasjonsteknikker brukes ved undergrunnsmodeller.

I mange år har leting etter olje og gass vært forbundet med bruk av en kilde for seismisk energi og energiens mottagelse ved en gruppe seismiske detektorer, generelt omtalt som geofoner. Ved bruk på land kan kilden for seismisk energi være en stor sprengladning elektrisk detonert i et borehull som er plassert ved et bestemt punkt i terrenget, eller en annen energikilde med kapasitet for å levere en serie med støt eller mekaniske vibrasjoner til jordens overflate. De akustiske bølger som genereres i jorden ved hjelp av disse kilder, blir overført tilbake fra laggrensene og når jordens overflate med varierende tidsintervaller, avhengig av avstanden og karakteristikkene til undergrunnen som krysses. Disse returbølger blir detektert ved geofonene, hvis funksjon er å omdanne slike akustiske bølger til representative elektriske signaler. Ved bruk blir en gruppe geofoner generelt lagt ut langs en linje for å danne en serie observasjonsstasjoner innenfor et ønsket område, kilden injiserer et akustisk signal i jorden, og de detekterte signaler blir registrert for senere behandling med bruk av de datamaskiner hvor data generelt blir kvantisert som digitale sampelpunkter slik at hvert sampelpunkt kan bli be-handlet individuelt. Seismiske feilregistreringer blir følgelig redusert til vertikale og horisontale tverrsnitt som approksimerer karakteristiske trekk i undergrunnen. Geofongruppen blir da beveget langs linjen til et nytt sted og prosessen gjentas for å skaffe en seismisk undersøkelse. Ved flere seismiske undersøkelser blir geofonene og kildene lagt ut i generelt rektangulære gitre som dekker et interessant område, slik at de kan utvide områdedekningen og tillate konstruksjon av tredimensjonale gjengivelser av reflektorstedene over store områder.

Det også velkjent å bruke både brønnlogger så som kabelbrønnlogger for å fastlegge på nøyaktig måte verdifulle petrofysiske egenskaper som er tilknyttet en undergrunnsformasjon av interesse. Undergrunnsformasjoners petrofysiske egenskaper som kan oppnås ved brønnlogging eller ved kjerneprøveoperasjoner, så som porøsitet, vann eller hydrokarbonmetning og litologisk sammensetning, gir også verdifull informasjon for bestemmelse av tilstedeværelsen og utstrekningen av hydrokarboner i interesseområdet. Slike brønnlogger og kjerneprøvedata er likevel meget begrenset i utstrekning, dvs. mellom ca. 152 og 304 mm rundt borehullet i hvilket målingene blir utført. I tillegg kan de petrofysiske egenskapene til en undergrunnsformasjon variere meget ved forskjellige steder i formasjonen.

Hvis det er en brønn innenfor et område som skal undersøkes seismisk, kan det lages dybdebrønnlogger for direkte måling av geologisk informasjon. F.eks. kan man, ut fra soniske og formasjonsdensitetslogger beregne en syntetisk seismisk tidsskalatrase. Den syntetiske trase kan benyttes til å vise geofysikerne hvordan en seismisk tidsskalatrase skal se ut ved de geologiske forhold nær brønnen. Som benyttet her, er en syntetisk seismisk trase et kunstig seismisk signal utviklet matematisk fra en modell av strata i undergrunnen og en antatt signalkilde. Følgelig kan multiple syntetiske traser utvikles med bruk av petrofysiske egenskaper målt ved borehullet som en initial modell (eller referansepunkt) og ved å lage ønskede perturbasjoner i de målte undergrunnsegenskapene for å oppnå modelltraser som er representative for litologien i nærheten av borehullet. Denne perturbasjons-metode kan utvides til å foreslå litologiske modeller lengre bort fra borehullet. Derfor kan ytterligere syntetiske traser, som her noen ganger betegnes som modelltraser, være beregnet idet de viser en forovermodell, dvs. litologien i en viss horisontal avstand fra borehullet.

Mens syntetiske seismiske traser raskt kan beregnes på grunnlag av faktiske litologiske data eller antatte perturbasjoner i de litoglogiske data, er disse

traser underkastet noen begrensninger. F.eks. kan en formasjon som består av 9,14 m tykk sand med en porøsitet på 15%, frembringe den samme syntetiske seismiske trase som en 3,04 m tykk sandformasjon med en porøsitet på 30%. Følgelig er det ikke-entydighet for seismiske traser med hensyn til reservoar-strukturen. Tidligere har seismiske litologiske inversjonsmetoder enten (1) direkte transformert en seismisk trase til en pseudologg (generell impedans) via algoritmer så som traseintegrasjon, dekonvolusjon eller løsning av simultane ligninger eller (2) iterativt perturbert modeller for forovermodellering med basis i en individuell trase helt til syntetiske traser generert fra dem tilstrekkelig svarte til de faktiske seismiske data. Geophysics, vol. 59, nr. 9, september 1994, sidene 1392-1404 angår en fremgangsmåte for integrert målorientert prestakk inversjon av seismiske data for å estimere litologi, fluidtype og tykkelsen på en lagdelt sone. Da ingen av disse metoder klarer å håndtere den ikke-entydighetsbegrensing som syntetiske seismiske traser har med hensyn til akustiske

reservoaregenskapene, til reservoarer, mangler reservoarmodeller basert på disse syntetiske traser troverdighet.

I det motsatte tilfelle, med grunnlag i en registrert seismisk tidsskalatrase eller en syntetisk seismisk trase og ved å anta bestemte initialbetingelser, kan det avledes en dybdeskala-brønnlogg som viser litologiske data. En slik avledet brønnlogg kan kalles en pseudologg. Som brukt her, er en pseudologg en kunstig logg av skifervolum, porøsitet, utvinningspotensial, vannmetning, sonisk egenskap eller densitet som kan avledes ved å invertere en seismisk trase basert på antatte petrofysiske egenskaper eller ved å perturbere petrofysiske egenskaper hos en initial brønnlogg. Mens pseudologger lett kan beregnes på grunnlag av en seismisk trase, er disse pseudologger også underkastet ikke-entydighet i transformasjonen av petrofysiske parametre til akustisk impedans.

Ved aktiviteter som reservoarkartlegging, teknisk produksjonssimulering og horisontal boring, kreves det detaljert undergrunnsinformasjon om tykkelsen, geometri, porøsitet, skifer, hydrokarbonmetning og permeabilitet hos reservoarbergartsformasjoner. Disse data behøver områdeavstander fra 9,14

til 914 m men likevel befinner borehullpenetrasjoner seg vanligvis hundrevis av meter fra hverandre i reservoarene. Tredimensjonale seismiske undersøkelser tar undergrunnsavlesninger ved områdeavstander på flere meter og kan således bidra til å styre dannelse av de ovennevnte petrofysiske kart hvis de seismiske traseregistreringer kan tilpasses pseudobrønnlogger.

Det er derfor fortsatt behov for nøyaktig å omforme kombinasjonen av litologiske data og seismiske data til detaljerte visninger av reservoar-karakteristikkene så som porøsitet, etc..

Følgelig er det en hensikt med denne oppfinnelse å utnytte seismiske data for

å skaffe visninger av flere undergrunnsreservoarkarakteristikker over relativt store områder.

En annen hensikt er å samle den uavhengige kunnskap til geologene, geofysikerne og petrofysikerne i en fremgangsmåte for å forutsi reservoarkarakteristikker.

En annen mer spesifikk hensikt med denne oppfinnelse er å fremskaffe en katalog over syntetiske seismiske tidsskalaregistreringer som omfatter litologien til det undersøkte område.

En ytterligere hensikt er å tilpasse pseudobrønnlogger og seismiske data.

En ytterligere mer spesifikk hensikt med denne oppfinnelse er å skaffe en litologisk modell av en del av undergrunnen og som har tilstrekkelig opp-løsning av karakteristikkene til å styre boring av utstrakte, horisontale brønn-hull.

En ytterligere hensikt med denne oppfinnelse er å tilveiebringe et dataprogram som genererer et høyoppløsningsbilde av undergrunnsformasjoner.

Hensikten med oppfinnelsen oppnås ved hjelp av de selvstendige kravene og de tilhørende uselvstendige kravene.

Ifølge denne oppfinnelse blir de ovennevnte og andre hensikter også oppnådd med en fremgangsmåte til å modellere petrofysiske egenskaper hos undergrunnsformasjoner og som gir et høyoppløsningsbilde som er representativt for karakteristikkene til undergrunnstruktur. Et første trinn er å skaffe data og innbefatter en seismisk undersøkelse samt litologisk informasjon, f.eks. fra en brønnlogg. Fremgangsmåten definerer en initial litologisk modell som stemmer overens med målte soniske, tetthets- og lagtykkelsebrønnlogger. Seismisk trasedata tilsvarende brønnplasseringen blir forbundet med startmodellen slik at de litologiske data blir gruppert parvis med de seismiske data. Forovermodell perturbasjonsteknikker blir da brukt til å konstruere pseudologger ved et ønsket antall forovermodellsteder på avstand fra brønnen. Med grunnlag i disse pseudologger blir et tilsvarende antall syntetisk seismiske traser bestemt, slik at hver forovermodell blir forbundet med en syntetisk seismisk modelltrase som samsvarer med den litologiske parameter til pseudologgen. På denne måte genereres en katalog over syntetiske seismiske modelltraser og tilsvarende pseudologger og den lagres i et datamaskinminne for videre prosessering. Deretter blir, med bruk av datamaskinen for å sammenligne hver syntetiske modelltrase i katalogen med hver virkelige trase i den seismiske undersøkelse, flere (f.eks. 10 til 50) forskjellige syntetiske seismiske modelltraser valgt for hver virkelig seismisk trase, og som best er tilpasset den virkelige seismiske trase på en eller annen måte. Deretter blir de petrofysiske egenskapene som er modellert i de mange pseudologger som tilsvarer de best tilpassede syntetisk seismiske traser tilsvarende et bestemt forovermodellsted numerisk sammenlignet med de tilsvarende petrofysiske egenskaper modellert ved hjelp av pseudologgene ved nærliggende forovermodellsteder. Til slutt blir en enkelt pseudologg valgt for hvert forovermodellsted basert på de numeriske verdier bestemt i koherensanalyseskjemaet for å sammenligne petrofysiske egenskaper ved nærliggende forovermodellsteder, og den valgte egenskap for hvert modellsted tilordnes en visningsmodell som er en visuell representasjon av de litologiske karakteristikkene til undergrunnsformasjoner.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen omfatter apparatet en datamaskin som er programmert til å utføre den ovennevnte fremgangsmåte. Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen omfatter en programlagringsinnretning et datamaskinlesbart medium med datamaskinprogramkodemiddel utført deri for å påvirke datamaskinen til å utføre den ovennevnte fremgangsmåte.

Den inngitte søknad inneholder minst en fargetegning. Kopier av denne søknad med fargetegningen kan skafffes av US PTO på anmodning og ved betaling av den nødvendige avgift.

Fig. IA representerer en typisk seismisk seksjon.

Fig. IB representerer modelltraser som tilsvarer seksjonen på fig. IA.

Fig. 2 illustrerer en litologisk loggrekke vedrørende denne oppfinnelse.

Fig. 3 er en sammenligning av seismiske og modelltraser.

Fig. 4 illustrerer koherensanalyseskjemaet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 5 er et forenklet datamaskinflytkart ifølge oppfinnelsen.

Fig. 6 er en avbildning som er et resultat av oppfinnelsen.

Overfloden av tredimensjonale seismiske data som er tilgjengelige, og den økende oppmerksomhet som geofysikerne gir reservoarkarakteriserings-undersøkelser har gitt kombinasjoner av basisdata fra hvilke forbedrede seismiske inversjonsskjemaer kan utledes. Basisdataene, som denne oppfinnelse benyttes på, foreligger i form av en romlig sekvens av seismisk tidsskalatraser som er blitt registrert, stakket og passende migrert over et begrenset tidsvindu som kjent i teknikken, og av geologisk og petrofysisk informasjon fra en eller flere brønner. Syntetiske seismogrammer og pseudologger kan beregnes fra basisdataene. Detaljer ved bølgeprosessering for å lage syntetiske seismogrammer er angitt med referanse til fig. 3 i

US 5487001 (Dennis Neff), inngitt 28. mai 1993, nå godkjent, hvis innhold det her skal refereres til. Også forklart med henvisning til fig. 4 i denne

nevnte publikasjon er detaljer for å danne pseudologger, herunder litologiske (Vsh)s metnings- (Sy/X porøsitets- (F), produksjonssone-, soniske (At), og tetthets- (p) logger.

I den foretrukkede utførelse av denne oppfinnelse blir de litologiske parameterne til de respektive kjente formasjoner ved brønnsteder systematisk perturbert og tilsvarende syntetiske seismogrammer blir bestemt for å bygge en katalog over syntetiske modelltraser med tilstrekkelig størrelse og som omfatter en rekke litologiske og petrofysiske parametre som innbefatter kjente betingelser omkring brønnen. Prosessen med å tilpasse de syntetiske seismiske modelltraser til virkelige traser omfatter en beregning av tre faktorer som gir et mål på likheten mellom de syntetiske og de virkelige traser. Disse faktorer innbefatter en absolutt gjennomsnittsforskjellsfaktor, RB-faktor og en krysskorrelasjonskoeffeisient, hvor enhver av disse faktorer kan bli vektet avhengig f.eks. av pålitelighet i basisdataene.

Krysskorrelasjonsteknikken er vanligvis begrenset til et lite tidsvindu på ca 30 til 100 ms av den seismiske trase som vist på fig. 3. Dette tidsvinduet blir justert for å innbefatte den interessante reservoarsone i tillegg til de over-eller underliggende soner som kunne påvirke de seismiske refleksjoner. Siden mange av løsningene som tilfredsstiller de seismiske data alene kan utelukkes som geologisk ikke godtagbare, brukes et koherens-analyseskjema for da å sammenligne pseudologgene som er gruppert parvis med de valgte best tilpassede seismiske modelltraser for et gitt sted (dvs. på fig. 4 med 0,0), med de pseudologger som er gruppert parvis med best tilpassede seismiske modelltraser for nabosteder. En numerisk koherensanalyse velger da den enkelte pseudologg som best beskriver de litologiske parameterne til det bestemte sted, og denne pseudologg blir godtatt for bruk i bildevisningsmodellen illustrert på fig. 6.

På fig. IA, er det vist en seismisk seksjon av registrerte og behandlede seismiske traser, og fig. IB viser tilsvarende modelltraser som typisk vil være syntetiske traser. Seismisk stasjonsnummere 0-30 er angitt på toppen av seksjonen på den horisontale akse. Intervaller over toveis seismisk bølge-gangtid i ms er avmerket på den vertikale akse. Fig. 2 viser en typisk arbeids-stasjonsvisning for serien av logger omfattende litologiske parametre for skifer (VSH), metning (Sw)> porøsitet (F), produksjonssone, sonikk (At) og densitet (p). Passende skala for de illustrerte logger er avmerket på den horisontale akse og brønndybde i fot er avmerket på den vertikale akse. På

fig. 2 er det ved hjelp av mørke horisontale linjer også vist definisjonen av laggrenser for reflekterende horisonter som angir tverrsnittet av et volum som kunne velges for detaljert modellering ifølge denne oppfinnelse.

Interessante parametre for modellering innbefatter de som angir et undergrunnslag som innbefatter hydrokarboner i tilstrekkelig mengde til å be-rettige kommersiell produksjon, så som lagtykkelse, porøsitet, vannmetning osv. Ved fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse blir seismiske traser som tilsvarer en brønnlokalitet så som trase 6 på fig. IA forbundet med petrofysiske parametre som er kjent, f.eks. fra borehullslogger. En statistisk eller deterministisk bølge blir avledet og deretter testet ved å beregne et sett av syntetiske tidsskalatraser som blir sammenlignet med de opprinnelige seismiske traser ved krysskorrelasjon og videre ved en gjennomsnittlig absoluttverdidifferanse mellom syntetiske og virkelig seismiske traser ved det maksimale krysskorrelasjonssted. Bølgen blir typisk justert inntil en krys-skorrelasjonsverdi på 98 eller bedre blir oppnådd for syntetiske seismogrammer ved brønnlokaliteter.

Forovermodellering blir da brukt hvor perturbasjoner i petrofysiske egenskaper er representative for sannsynlige og akseptable variasjoner i egenskaper eller egenskapene til den initiale modell, uten å ta hensyn til analyse av seismiske traser ved forovermodellstedet. Gruppering i par av en pseudologg.og modellseismiske traser vil kreve tilpasning av de to traser, noe som generelt innebærer å forandre tidsaksen til den ene i forhold til den andre for å fastslå justeringen. Typiske initiale og erstatningsverdier for de forskjellige logger er vist på fig. 2, hvor heltrukne linjer angir den initiale verdi og lyse-grå linjer angir erstatningsverdier. Dybdeskalaen for loggene, så som vist på fig. 2, blir konvertert tii tidsskalaen for en tilsvarende seismisk seksjon for sammenligning, siden de mer fremtredende refleksjoner i en seismisk seksjon vil tilsvare store utsving av den soniske loggtrase. På fig. 3 er det vist en sammenligning av seismiske traser og modelltraser hvor ti best tilpassede modelltraser tilsvarende en spesifikk seismisk trase velges. Utvelgelses-metoden vist benytter to referansehorisonter. Imidlertid kan en enkelt horisont som tjener som null-forsinkelsessted for krysskorrelasjons- opera-sjoner og som referansetid for plassering av pseudotidslogger, brukes. Lengden av krysskorrelasjons vinduet omfatter tidstykkelsen til réservoarlaget pluss tiden for en halv bølgelengde over og under reservoaret. Det seismiske datavolum er relativ amplitude og fortrinnsvis nullfase. Frekvensinnhold og signal-/støyforhold blir maksimert gjennom standard bølgebehandlings-opp-legg. Hvis ønsket kan relative vektings faktorer benyttes ved krysskorrelasjons- absolutte differanse- og/eller RB-faktorledd innbefattet i den følgende tabell.

Tabell 1 viser den numeriske sammenligning av trasen vist på fig. 3, hvor alle krysskorrelasjonskoeffisientene er større enn 0,984, korrelasjons-forsinkelser er 3 eller mindre, gjennomsnittlig absolutt differanse er 0,0104 eller mindre og RB-faktoren er større enn 0,983. En krysskorrelasjons verdi på 1,0 med en gjennomsnittlig differanseverdi på 0,0 representerer en perfekt tilpasning. Den mest robuste sammenligning av modell og seismiske traser finner imidlertid sted når krysskorrelasjonen og absoluttverdidifferanser er uavhengige normalisert til en skala på -1,0 til 1,0 og deretter rangert på en kombinert verdi som er kalt RB-faktoren, som vises i tabell 1. En RB-faktor på 1,0 representerer en perfekt tilpasning og verdier under 1,0 viser progressivt mindre like bølgeformer.

På fig. 4 er det vist ni forovermodellstasjonssteder innenfor et område som skal modelleres, hvor stedene er identifisert ifølge x, y-koordinater ved numre i parantes. En tredje akse benevnt z er også vist og angir tid eller alternativt dybde. For hvert forovermodellsted er det vist de forskjellige pseudologgtraser, gjengitt ved referansenummer 40-45, som hver tidligere ble parret med den virkelige seismiske undersøkelsestrase som er karakteristisk for dette sted.

Sammenligning av pseudologgene tilsvarende de best tilpassede syntetiske seismiske modelltraser for et gitt sted, så som (0,0) på fig. 4, med de tilsvarende pseudologger for nærliggende steder, blir utført ved hjelp av numerisk middeldifferanseanalyse. Ved det sentrale sted blir pseudologgen med den laveste sammensatte differanseverdi valgt for bruk i modellavbildningen vist på fig. 6, og den relative rangering av de andre bedre tilpassede modelltraser blir tilsvarende tilpasset. Fig. 4 viser bruk av pseudologgene fra åtte steder som betraktes med tanke på valg av den enkelte pseudologg til bruk i modellavbildningen for det sentrale sted. Areal-koherens-skjemaet omfatter kriterier så som: (a) hvilken pseudologg (dvs. porøsitet, impedans, etc.) som skal sammenlignes; (b) antall pseudologger ved hvert sted; (c) dybden eller tidsintervallet eller intervallene benyttet for sammenligning; (d) kvalitet av den seismiske tilpasning; og (e) radialavstand fra det sentrale sted. Relative vektings-faktorer kan også brukes sammen med de ovennevnte kriterier. F.eks. blir diagonale hjørnetraser så som (1,1) og (-1,-1) på fig. 4 fortrinnsvis vektet med 70%. Generelt blir det samme tidsvindu brukt for koherenstesting av pseudologger og krysskorrelasjon av seismiske traser. Dette tidsvindu er vist på fig. 3 for krysskorrelasjon av seismiske bølgeformer og er vist på fig. 4 for koherens av litologiske logger. Koherenstilpasningsopplegget resulterer i kart og tredimensjonale modellav-bildninger av volumer i undergrunnen med mer geologiske rimelige tendenser, mens de alikevel opprettholder høy oppløsning og detalj. Fig. 6 illustrerer en tredimensjonal fargeavbildning av et volum i undergrunnen som viser porøsitetsverdier ifølge en fargekode hvor rødt angir høy porøsitet, gult angir midlere og blått angir lav porøsitet. Avbildningen er resultatet av denne oppfinnelse.

Da antallet syntetiske modelltraser inneholdt i en typisk katalog kan variere fra 1000 til 30000, vil de ovennevnte iterative og utvelgende prosesser kreve en betydelig mengde detaljert beregning. På grunn av det store antall be-regninger som er nødvendig, blir disse prosesser fortrinnsvis datamaskinimplementert ifølge det forenklede flytskjema på fig. 5. På fig. 5 blir alle seismiske data som typisk omfatter en tredimensjonal seismisk undersøkelse, og alle tilgjengelige litologiske data som generelt omfatter en eller flere borehullslogger, til å begynne med kvantisert som digitale sampler og samlet for innmating i en datamaskin som egner seg for behandling av datavolumet, så som en Spare-10 datamaskin. I blokk 200 blir en loggserie, som vist på fig.2, og som f.eks. omfatter litologiske parametre slik som skifer (Vsh)> porøsitet (F), metning (Sw), produksjon, sonisk (At) og tetthet (p), definert basert på de innmatede brønnloggdata. En modell som omfatter en reflektivitetsrekke bestemt fra hastighets- (soniske) og tetthetslogger, som kjent i teknikken, beregnes for det opprinnelige sted. I blokk 202 blir standard bølgeprosesseringsteknikk brukt sammen med den initiale modell for å skaffe syntetiske traser som sammenlignes med virkelige seismiske traser ved det opprinnelige sted inntil en syntetisk seismisk modelltrase som svarer til den virkelige seismiske trase innenfor en forutbestemt terskel, slik som en krysskorrelasjons verdi på 0,98.1 blokk 204, blir perturbasjonsteknikker brukt på den initiale modell. F.eks. kan logger som er valgt fra serien vist på fig.2 være perturbert i amplitude eller lagtykkelse. Disse logger kan også perturberes samtidig, individuelt eller en kombinasjon av to eller flere egenskaper kan modifiseres. Disse modifikasjonstrinn er mer fullstendig beskrevet i trinn nummer fem i den innbefattede referanse.

For hver ny litologisk tilstand foreslått i blokk 204, konstrueres en pseudologg og en tilsvarende syntetisk seismisk modelltrase ved hjelp av kjente teknikker for å beregne en reflektivitetsrekke for de nye litologiske betingelser og kjente bølgeprosesseringsteknikker. Pseudologgene og tilsvarende seismiske modelltraser blir tilpasset i tid for maksimum korrelasjon. Deretter blir i blokk 208 hver modelltrase uavhengig sammenlignet med hver virkelig seismisk trase ved krysskorrelasjon etc, og flere best tilpassede seismiske modelltraser blir valgt i blokk 210 for hver virkelig seismisk trase basert på data som vist i tabell 1. Pseudologgene som er gruppet parvis med de best tilpassede seismiske traser blir holdt tilbake for sammenligning i blokk 212, hvor pseudologgene som tilsvarer de best tilpassede syntetiske traser for hvert sted blir sammenlignet med tilsvarende pseudologger for nabosteder. I blokk 214 blir de mest sannsynlige pseudologger for å beskrive kombinasjonen av litologiske og seismiske data for hvert forovermodellsted valgt, basert på numerisk differanseberegning som gir den laveste sammensatte differanse mellom tilsvarende pseudologger for nabosteder.

Det har følgelig blitt beskrevet et system og en fremgangsmåte for detaljert modellering av volumer i undergrunnen og en datamaskin programmert for å utføre fremgangsmåten.

Claims (15)

1. Datamaskinimplementert fremgangsmåte for å konvertere virkelige seismiske traser fra en seismisk undersøkelse, omfattende refleksjonssignåler som kjennetegner undergrunnsdiskontinuiteter og litologiske brønnloggdata som representerer strukturen og sammensetningen av undergrunnslag, spesielt hvor nevnte litologiske brønnloggdata kan uttrykkes som en trase som representerer dataene som en funksjon av tid eller dybde, til en modellavbildning av undergrunnskarakteristikker og strukturer som skal vises på en visningsanordning, hvor fremgangsmåten omfatter: (a) å bestemme en initialmodell basert på de litologiske brønnloggdata og de virkelige seismiske traser som er representative for kjente petrofysiske parametre ved et initialt sted (200, 202); karakterisert ved at den også omfatter: (b) å perturbere den initiale modell for å foreslå en rekke nye petrofysiske parametre som inkluderer de kjente parametre ved nevnte initiale sted (200, 202) for en rekke forovermodellsteder (204), hvor forovermodellstedene befinner seg på avstand fra hverandre i et område som er innbefattet i den seismiske undersøkelse, idet hvert forovermodellsted er forbundet med en eneste av nevnte virkelige seismiske traser, som på denne måte blir utpekt som en karakteristisk seismisk trase for det tilsvarende forovermodellsted; (c) å bygge en katalog over syntetiske seismiske modelltraser og tilsvarende pseudologger (206), og å lagre denne katalog i et minne i datamaskinen, idet katalogen inneholder en syntetisk seismisk modelltrase og en tilsvarende pseudologg for hver av de nye petrofysiske parametre; (d) å velge et sett av de syntetisk seismiske modelltraser som har et tilsvarende sett av pseudologgene fra katalogen for tilknytning til hver av de karakteristiske seismiske traser, spesielt hvor dette omfatter: (I) å sammenligne hver syntetisk modelltrase i katalogen med en første karakteristisk seismisk trase som tilsvarer et første forovermodellsted (208); spesielt hvor sammenligningen av hver syntetisk seismisk modelltrase i katalogen innbefatter: å etablere et numerisk mål på likheten mellom de syntetiske seismiske modelltraser og de virkelig seismiske traser, idet det numeriske mål omfatter verdier for følgende faktorer:

1. en krysskorrelasjonskoeffisient; ii. en krysskorrelasjonsforsinkelse; iii. en absolutt gjennomsnittsdifferanse; og iv. en RB-faktor (II) å velge settet av syntetiske modelltraser for det første forovermodellsted som det sett som best stemmer overens med den første karakteristiske seismiske trase tilsvarende det første forovermodellsted (210); og (III) å gjenta trinn (I) og (II) for hver gjenværende karakteristisk seismisk trase; (e) å utpeke en valgt pseudologg fra settet av pseudologger forbundet med hver av de karakteristiske traser som en primær pseudologg for tilknytning til hver av de karakteristiske seismiske traser valgt i trinn (d) for å skaffe en rekke av primære pseudologger, slik at hver av de primære pseudologger blir tilknyttet et av de tilsvarende forovermodellsteder; og (f) å benytte de primære pseudologger valgt i trinn (e) for å generere nevnte modellavbildning av undergrunnskarakteristikker.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trinn (e) for utpeking av pseudologgen som den primære pseudologg for hvert sted av forovermodellstedene omfatter: (a) å sammenligne hver pseudologg i settet av pseudologger tilsvarende nevnte sett av syntetiske seismiske modelltraser valgt for tilknytning til den karakteristiske trase for et første forovermodellsted, med en rekke like pseudologger valgt for tilknytning til minst et annet forovermodellsted, idet det annet forovermodellsted er tilstøtende det første forovermodellsted (212); (b) å benytte sammenligningene foretatt i trinn (a) for å fastslå et numerisk mål på likheten mellom hver pseudologg tilknyttet det første forovermodellsted og de like pseudologger tilknyttet minst det annet nevnte forovermodellsted; (c) å velge den primære pseudologg for å beskrive det første forovermodellsted som pseudologgen som har den største likhet med de like pseudologger, for minst det annet forovermodellsted; og (d) å gjenta trinnene (a), (b) og (c) for hvert gjenværende forovermodellsted av forovermodellstedene.

3. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, hvor pseudologgen i settet av pseudologger tilknyttet det første forovermodellsted sammenlignes med en rekke like pseudologger for en rekke nærliggende forovermodellsteder og hvor det numeriske mål omfatter en numerisk differanseberegning (214), karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter å velge den primære pseudologg fra settet av pseudologger som den pseudologg som har den laveste sammensatte numeriske differanse sammenlignet med de like pseudologger for nærliggende forovermodellsteder, til bruk ved dannelse av modellavbildningen.

4. Fremgangmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at de petrofysiske parametre er valgt fra gruppen av parametre som omfatter: lagtykkelse, skiferighet, vann- eller hydrokarbonmetning, porøsitet, produksjonslag, sonisk og tetthet, og utled-bare fra en eller flere av de ovennevnte parametre og kombinasjoner av disse.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at katalogen over syntetiske seismiske modelltraser inneholder ca 1000 til ca 30000 traser.

6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at settet av syntetiske seismiske modelltraser for hver av de karakteristiske traser omfatter ca 10 til ca 50 syntetiske modelltraser. i

7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 2-6, karakterisert ved at krysskorrelasjonskoeffisienten bestemmes over et tidsvindu på ca 30 ms til ca 100 ms.

8. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den dessuten omfatter (a) å benytte en seismisk kilde for å sende akustiske signaler inn i jorden; (b) å detektere refleksjoner av de akustiske signaler sendt tilbake til jordens overflate ved undergrunnsdiskontinuiteter; (c) å registrere refleksjonssignalene; og (d) å behandle refleksjonssignalene for å skaffe de virkelige seismiske traser i den seismiske undersøkelse.

9. Apparat for å omforme virkelige seismiske traser fra en seismisk undersøkelse, og som består av refleksjonssignaler som kjennetegner undergrunnsdiskontinuiteter, og litologiske brønnloggdata som representerer strukturen og sammensetningen til undergrunnslag, til en modellavbildning av undergrunnskarakteristikker og strukturer som skal vises i en visningsanordning, hvor apparatet er omfatter en datamaskin programmert til å utføre fremgangsmåtetrinn som innbefatter: (a) å bestemme en initialmodell basert på de litologiske brønnloggdata og de virkelig seismiske traser som er representative for kjente petrofysiske parametre ved et initialt sted (200, 202); karakterisert ved at fremgangsmåten også omfatter: (b) å perturbere den initiale modell for å foreslå en rekke nye petrofysiske parametre som inkluderer de kjente parametre ved nevnte initiale sted for en rekke forovermodellsteder (204), hvor forovermodellstedene befinner seg på avstand fra hverandre i et område som er innbefattet i den seismiske under-søkelse, idet hvert forovermodellsted er forbundet med en eneste av nevnte virkelige seismiske traser, som på denne måte blir utpekt som en karakteristisk trase for det tilsvarende forovermodellsted; (c) å bygge en katalog over syntetiske seismiske modelltraser og tilsvarende pseudologger (206), og å lagre denne katalog i et minne i datamaskinen, idet katalogen inneholder en syntetisk seismisk modelltrase og en tilsvarende pseudologg for hver av de nye petrofysiske parametre; (d) å velge et sett av de syntetisk seismiske modelltraser som har et tilsvarende sett av pseudologgene fra katalogen for tilknytning til hver av de karakteristiske seismiske traser, spesielt hvor dette omfatter: (I) å sammenligne hver syntetisk modelltrase i katalogen med eri første karakteristisk seismisk trase som tilsvarer et første forovermodellsted (208); spesielt hvor sammenligningen av hver syntetisk seismisk modelltrase i katalogen innbefatter: å etablere et numerisk mål på likheten mellom de syntetiske seismiske modelltraser og de virkelige seismiske traser, idet det numeriske mål omfatter verdier for følgende faktorer: i. en krysskorrelasjonskoeffisient; ii. en krysskorrelasjonsforsinkelse; iii. en absolutt gjennomsnittsdifferanse; og iv. en RB-faktor; (II) å velge settet av syntetiske modelltraser for det første forovermodellsted som det sett som best stemmer overens med den første karakteristiske seismiske trase tilsvarende det første forovermodellsted (210); og (III) å gjenta trinnene (I) og (II) for hver gjenværende karakteristisk seismisk trase; (e) å utpeke en valgt pseudologg fra settet av pseudologger forbundet med hver av de karakteristiske traser som en primær pseudologg for tilknytning til hver av de karakteristiske seismiske traser valgt i trinn (d) for å skaffe en rekke av primære pseudologger, slik at hver av de primære pseudologger blir tilknyttet et av de tilsvarende forovermodellsteder; og (f) å benytte de primære pseudologger valgt i trinn (e) for å generere nevnte modellavbildning av undergrunnskarakteristikker.

10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved at det datamaskinprogrammerte fremgangsmåtetrinn (e) for utpeking av pseudologgen som den primære pseudologg for hvert sted av forovermodellstedene omfatter: (a) å sammenligne hver pseudologg i settet av pseudologger tilsvarende nevnte sett av syntetiske seismiske modelltraser valgt for tilknytning til den karakteristiske trase for et første forovermodellsted, med en rekke like pseudologger valgt for tilknytning til minst et annet forovermodellsted, idet det annet forovermodellsted er tilstøtende det første forovermodellsted (212); (b) å benytte sammenligningene foretatt i trinn (a) for å fastlå et numerisk mål på likheten mellom hver pseudologg tilknyttet det første forovermodellsted og de like pseudologger tilknyttet i minst det annet nevnte forovermodellsted; (c) å velge den primære pseudologg for å beskrive det første forovermodellsted som pseudologgen som har den største likhet med de like pseudologger, for minst det annet forovermodellsted; og (d) å gjenta trinnene (a), (b) og (c) for hvert gjenværende forovermodellsted i forovermodellstedene.

11. Apparat ifølge et av kravene 9 eller 10, hvor hver pseudologg i settet av pseudologger tilknyttet det første forovermodellsted sammenlignes med en rekke like pseudologger for en rekke nærliggende forovermodellsteder, og hvor det numeriske mål omfatter en numerisk differanseberegning (214), karakterisert ved at den nevnte datamaskinprogrammerte fremgangsmåte innbefatter: å velge den primære pseudologg fra settet av pseudologger som den pseudologg som har den laveste sammensatte differanse sammenlignet med de like pseudologger for nærliggende forovermodellsteder, til bruk ved dannelsen av modellavbildningen.

12. Apparat ifølge et av kravene 9-11, karakterisert ved at det dessuten omfatter: (a) en seismisk kilde for å sende akustiske signaler inn i jorden, (b) en anordning for å detektere akustiske refleksjonssignaler sendt tilbake til jordens overflate ved undergrunnsdiskontinuiteter, (c) en anordning for å registrere refleksjonssignalene, og (d) en anordning for å behandle refleksjonssignalene for å skaffe de virkelige seismiske traser i den seismiske undersøkelse.

13. Programlagringsinnretning som er datamaskinlesbar og som håndgripelig omfatter et program av instruksjoner som er eksekverbart ved nevnte datamaskin for å utføre fremgangsmåtetrinn for å konvertere virkelige seismiske traser fra en seismisk undersøkelse bestående av refleksjonssignaler som kjennetegner undergrunnsdiskontinuiteter, og litologiske brønnloggdata som representerer strukturen og sammensetningen av undergrunnslag, til en modellavbildning av undergrunnskarakteristikker og strukturer som skal vises i en visningsanordning, hvor datalagringsinnretningen eksekverer program av instruksjoner for å utføre fremgangsmåtetrinn som innbefatter: (a) å bestemme en initialmodell basert på de litologiske brønnloggdata og de virkelig seismiske traser som er representative for kjente petrofysiske parametre ved et initialt sted (200, 202); karakterisert ved at fremgangsmåtetrinnene også omfatter: (b) å perturbere den initiale modell for å foreslå en rekke nye petrofysiske! parametre som inkluderer de kjente parametre ved nevnte initiale sted for en rekke forovermodellsteder (204). hvor forovermodellstedene befinner seg på avstand fra hverandre i et område som er innbefattet i den seismiske under-søkelse, idet hvert forovermodellsted er forbundet med en eneste av nevnte virkelige seismiske traser, som på denne måte blir utpekt som en karakteristisk trase for det tilsvarende forovermodellsted; (c) å bygge en katalog over syntetiske seismiske modelltraser og tilsvarende pseudologger (206), og å lagre denne katalog i et minne i datamaskinen, idet katalogen inneholder en syntetisk seismisk modelltrase og en tilsvarende pseudologg for hver av de nye petrofysiske parametre; (d) å velge et sett av de syntetisk seismiske modelltraser som har et tilsvarende sett av pseudologgene fra katalogen for tilknytning til hver av de karakteristiske seismiske traser, spesielt hvor dette omfatter: (I) å sammenligne hver syntetisk modelltrase i katalogen med en første karakteristisk seismisk trase som tilsvarer et første forovermodellsted (208); spesielt hvor sammenligningen av hver syntetisk seismisk modelltrase i katalogen innbefatter: å etablere et numerisk mål på likheten mellom de syntetiske seismiske modelltraser og de virkelige seismiske traser, idet det numeriske mål omfatter verdier for følgende faktorer: i. en krysskorrelasjonskoeffisient; ii. en krysskorrelasjonsforsinkelse; iii. en absolutt gjennomsnittsdifferanse; og iv. en RB-faktor; (II) å velge settet av syntetiske modelltraser for det første forovermodellsted som det sett som best stemmer overens med den første karakteristiske seismiske trase tilsvarende det første forovermodellsted (210); og (III) å gjenta trinnene (I) og (II) for hver gjenværende karakteristisk seismisk trase; (e) å utpeke en valgt pseudologg fra settet av pseudologger forbundet med hver av de karakteristiske traser som en primær pseudologg for tilknytning til hver av de karakteristiske seismiske traser valgt i trinn (d) for å skaffe en rekke av primære pseudologger, slik at hver av de primære pseudologger blir tilknyttet et av de tilsvarende forovermodellsteder; og (f) å benytte de primære pseudologger valgt i trinn (e) for å generere nevnte modellavbildning av undergrunnskarakteristikker.

14. Programlagringsinnretning ifølge krav 13, karakterisert ved at det eksekveterbart program av instruksjoner om fremgangsmåtetrinn (e) for utpeking av pseudologgen som den primære pseudologg for hvert sted av forovermodellene omfatter: (a) å sammenligne hver pseudologg i settet av pseudologger tilsvarende nevnte sett av syntetiske seismiske modelltraser valgt for tilknytning til den karakteristiske trase for et første forovermodellsted, med en rekke like pseudologger valgt for tilknytning til minst et annet forovermodellsted, idet det annet forovermodellsted er tilstøtende det første forovermodellsted (212); (b) å benytte sammenligningen foretatt i trinn (a) for å fastslå et numerisk mål på likheten mellom hver pseudologg tilknyttet det første forovermodellsted og de like pseudologger tilknyttet minst det annet nevnte forovermodellsted; (c) å velge den primære pseudologg for å beskrive det første forovermodellsted som pseudologgen som har den største likhet med de like pseudologger, for minst det annet forovermodellsted; og (d) å gjenta trinnene (a), (b) og (c) for hvert gjenværende forovermodellsted i forovermodellstedene.

15. Programlagringsinnretning ifølge krav 14, hvor hver pseudologg i settet av pseudologger tilknyttet det første forovermodellsted sammenlignes med en rekke like pseudologger for en rekke nærliggende forovermodellsteder, og hvor det numeriske mål omfatter en numerisk differanseberegning (214), karakterisert ved at fremgangsmåtetrinnene utført ved eksekvering av programmet av instruksjoner omfatter: å velge den primære pseudologg fra settet av pseudologger som den pseudologg som har den laveste sammensatte differanse sammelignet med de like pseudologger for nærliggende forovermodellsteder, til bruk ved dannelsen av modellavbildningen.