NO342764B1

NO342764B1 - Modellforenlig struktur rekonstruksjon for geomekanisk og petroleumsystemsmodellering

Info

Publication number: NO342764B1
Application number: NO20111037A
Authority: NO
Inventors: Randolph E F Pepper; Gui Fen Xi; Agnes Dubois; Jimmy Klinger
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2018-08-06
Also published as: US20120029895A1; NO20111037A1; US8457940B2

Abstract

En fremgangsmåte for modellering av en underjordisk formasjon i et felt, innbefattende å motta en strukturell modell og gjenoppretting av geologiske lag derfra for å skape grensetilstander hver forbundet med et tilhørende geologisk lag, og iterativ modellering av hvert geologisk lag ved vekslende å anvende en petroleumsystemmodell (PSM) og en geomekanisk modell (GMM) på et første geologisk lag idet data utveksles mellom PSM'en og GMM'en for konvergens før anvendelse av PSM'en og GMM'en på et andre geologisk lag.

Description

BAKGRUNN

[0001]Operasjoner, slik som kartlegging, boring, kabeltesting, kompletteringer, produksjon, planlegging og feltanalyser, er typisk utført for å lokalisere og samle verdifulle brønnfluider. Kartlegginger er ofte utført ved å benytte ervervelses-metoder, slik som seismiske skannere eller kartleggere for å generere kart for undergrunnsformasjoner. Disse formasjoner er ofte analysert for å bestemme tilstedeværelsen av undergrunnverdier, slik som verdifulle fluider eller mineraler, eller for å bestemme om formasjonene har egenskaper tilpasset for lagring av fluider. Selv om de undergrunnverdier ikke er begrenset til hydrokarbon slik som olje, kan ut gjennom dette dokument, betegnelsen "oljefelt" og "oljefeltoperasjon" benyttes vekslende med betegnelsene "felt" og "feltoperasjon" for å referere til felt med enhver type av verdifulle fluider eller mineraler og feltoperasjoner relatert til enhver av slike undergrunnverdier.

[0002]Petroleumsystem-modeller kan forutsi om, og hvorledes, et reservoar har blitt fylt med hydrokarboner, innbefattende kilden og tidspunktet for hydrokarbon-generering, utslippsruter, mengder og hydrokarbontype. Petroleumsystem-modeller innbefatter mengdeanalysen og simuleringen av geologiske prosesser i sedimentær-bassenger på en geologisk tidsskala. Det omfatter videre geometrisk utvikling av sedimentasjonsbassenget, varme og porevannstrøms-modellering med hensyn til sedimentkomprimering og bassengsammensetning eller heving, og den temperaturstyrte kjemi av mineral- og organiske stofforandringer. Petroleumsystem-modeller kan benyttes for å simulere prosesser relatert til gene-rering, migrasjon, akkumulering og tap av olje og gass, og derved føre til en for-bedret forståelse og forutsigbarhetsevne for deres fordeling og egenskaper.

[0003]Geomekanikk er vitenskapen om måten (fjell) stein komprimerer, ekspande-rer og frakturerer (brister). Over den geologiske tidsskala for et prospekt eller funn, er sedimenter avsatt, komprimert, litifisert og deformert av tektoniske hendelser for å produsere lag av stein med høye anisotropiske og ikke-lineære mekaniske egenskaper. Der hvor reservoarer eksisterer, danner fluidene de inneholder, selve re-servoarsteinene og formasjonene som omgir disse inngående koblede systemer.

[0004]Geomekaniske modeller benytter beregnede trykk, temperatur og satura-sjon (metningsgrad) for å beregne oppførselen til formasjonssteinen (fjellet) gjennom geologisk tid. Ved å relatere fjellspenninger til reservoaregenskaper, mulig- gjør geomekaniske modeller utviklingen av mekaniske jordmodeller som forutsier den geomekaniske oppførsel av formasjonen under produksjon og injeksjon. Fjerningen av hydrokarboner fra et reservoar eller injeksjon av fluider forandrer fjellspenningene og geomekaniske miljøer, og potensielt påvirker komprimeringen og innsynkningen, brønn og kompletteringsintegritet, dekk-bergart og forkastnings-tetningsintegritet, bruddoppførsel, termisk gjenvinning og karbondioksid-avhending. Videre, kan geomekaniske modeller fremskaffe forkastningsstabilitet og reaktiveringsinformasjon ut gjennom den geologiske tid, som er viktig for hydrokarbon-migrering og akkumulasjonsanalyse.

SAMMENFATNING

[0005]Generelt, i et aspekt, angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for modellering av en undergrunnformasjon til et felt. Fremgangsmåten innbefatter å motta en strukturell modell av undergrunnformasjonen, den strukturelle modell omfatter et flertall av geologiske lag og materialegenskaper og geomekaniske egenskaper av denne, gjenoppretting, anvendelse av prosessoren, hver av flertallet av geologiske lag fra den strukturelle modellen for å danne et flertall av grenseforhold hver forbundet med den tilhørende av flertallet av geologiske lag, og iterativ (gjentakende) modellering, ved å bruke prosessoren, hver av flertallet av geologiske lag ved å anvende en petroleumsystemmodell (PSM) for et første lag av flertallet av geologiske lag basert på materialegenskapene til dette og et første grenseforhold av flertallet av grenseforhold som svarer til det første laget, PSM-genereringen av et første sett av utgangsdata omfatter en forandring i materialegenskapene vedrør-ende det første lag, kommunisering av det første sett av utgangsdata til en geomekanisk modell (GMM), anvendelse av GMM'en til det første lag basert på de geomekaniske egenskaper av dette, det første sett av utgangsdata, og det første grenseforhold, GMM'en genererer et andre sett av utgangsdata omfattende en forandring i de geomekaniske egenskaper vedrørende det første lag, justering av flertallet av grenseforhold basert på et forhåndsbestemt kriterium i samsvar med forandringen i materialegenskaper og forandringer i de geomekaniske egenskaper vedrørende det første lag som overskrider en forhåndsbestemt toleranse, og iterativ anvendelse av PSM'en og GMM'en for det første lag og iterativ justering av flertallet av grenseforhold for forandringen i materialegenskaper og forandringen i geomekaniske egenskaper vedrørende det første lag for å være innen den forhåndsbestemte toleranse før anvendelsen av PSM'en og GMM'en for et andre lag av flertallet av geologiske lag.

[0006]Fremgangsmåten kan videre omfatte gjenlagring av det andre laget av flertallet av geologiske lag utføres påfølgende iterativ påføring av PSM'en og GMM'en til det første laget og iterativ justering av flertallet av grensetilstander for forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som angår det første lag for å være innen den forhåndsbestemte toleranse. Videre kan den omfatte å generere, ved å benytte GMM'en og i samsvar med komplettering av den iterative modellering for hver av flertallet av geologiske lag, dekk-bergart og forkastningstetnings-bedømmelse for å kommunisere til PSM'en, å generere, ved å benytte PSM'en, en fluidmigrasjon og fylleforutsigelse basert på dekkbergarten og forkastningstetnings-bedømmelsen, videre iterativ justering av flertallet av grensetilstander basert på det forhåndsbestemte kriterium i samsvar med en forskyvning av historiske fluidproduksjonsdata fra fluidmigrasjonen og fylleforutsigelsen som overskrider den forhåndsbestemte toleranse, og validering av fluidmigrasjonen og fylleforutsigelsen gjennom iterasjon. Videre kan den omfatte fremvisning, etter å ha blitt validert, av fluidmigrasjonen og fylleforutsigelse til bruk for planlegging av en feltoperasjon. Videre kan den omfatte at hver av flertallet av geologiske lag gjenlagres i rekkefølge av geologisk tid for den undergrunnjordiske formasjonen, og hvori det første lag omfatter den eldste geologiske tid til den undergrunnjordiske formasjonen. Videre kan den omfatte at material-egenskapene omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av porøsitet, tetthet og poretrykk, og hvori de geomekaniske egenskaper omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av trykkspenning og strekkspenning. Videre kan den også omfatte at materialegenskapene og de geomekaniske egenskaper oppnås fra en en-dimensjonal mekanisk jordmodell.

[0007]Et annet aspekt innbefatter et system for modellering av en undergrunnjordisk formasjon i et felt. Systemet innbefatter en strukturell modell av den undergrunnjordiske formasjonen, omfattende et flertall av geologiske lag og material-egenskaper og geomekaniske egenskaper derav, en strukturell gjenopprettingsmodul som utøves på en prosessor og konfigurert for gjenoppretting av hver av flertallet av geologiske lag fra en strukturell modell for å skape et flertall av grense tilstander som hver er forbundet med tilhørende ett av flertallet av geologiske lag, en petroluemsystemmodell (PSM), når påført et første lag av flertallet av geologiske lag, omfatter funksjonalitet til å modellere det første lag basert på material-egenskapene til dette og en første grensetilstand av flertallet av grensetilstander svarende til det første laget og å generere, i samsvar med modellering derav, et første sett av utgangsdata omfattende en forandring i materialegenskapene som angår det første laget. Systemet videre innbefatter en geomekanisk modell (GMM), når anvendt på det første lag, omfatter funksjonalitet til å modellere det første lag basert på de geomekaniske egenskaper derav, det første sett av utgangsdata og den første grensetilstand, og å generere, i samsvar med modellering derav, et andre sett av utgangsdata omfattende en forandring i de geomekaniske egenskaper som angår det første lag. Systemet videre innbefatter hukommelse som lagrer instruksjoner når utført av prosessoren omfatter funksjonalitet til iterativ modell for hver av flertallet av geologiske lag, ved kommunisering av det første sett av utgangsdata til GMM, justering av flertallet av grensetilstander basert på et forhånds-bestemt kriterium i samsvar med forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som angår det første lag som overskrider en forhåndsbestemt toleranse, og iterativ anvendelse av PSM'en og GMM'en til det første lag og iterativ justering av flertallet av grensetilstander for forandringen i material-egenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskapene som angår det første laget for å være innen den forhåndsbestemte toleranse før anvendelse av PSM'en og GMM'en til et andre lag av flertallet av geologiske lag.

[0008]Systemet kan omfatte at gjenoppretting av det andre lag til flertallet av geologiske lag er utført påfølgende iterativ anvendelse av PSM'en og GMM'en til det første laget og iterativ justering av flertallet av grensetilstander for forandringen i materialegenskapene og forandringen i geomekaniske egenskaper som angår det første laget for å være innen den forhåndsbestemte toleranse. Det kan omfatte at instruksjonene når utøvet av prosessoren videre omfatter funksjonalitet til å generere, ved å benytte GMM'en og i samsvar med komplettering av den iterative modellering av hver av flertallet av geologiske lag, dekkbergart og forkastningstetnings-bedømmelse for kommunisering til PSM'en, å generere, ved å benytte PSM'en, en fluidmigrasjon og fylleforutsigelse basert på dekkbergarten og forkastingstetnings-bedømmelsen, videre iterativ justering av flertallet av grensetilstander basert på det forhåndsbestemte kriterium i samsvar med en partforskyvning av historiske fluidproduksjonsdata fra fluidmigrasjonen og fylleforutsigelse som overskrider den forhåndsbestemte toleranse, og å validere fluidmigrasjonen og fylleforutsigelsen gjennom iterasjon. Å presentere, etter å ha blitt validert, fluidmigrasjonen og fylleforutsigelse til bruk ved planlegging av en feltoperasjon. Videre kan det omfatte at hver av flertallet av geologiske lag er gjenopprettet i rettefølge av geologisk tid til den undergrunnjordiske formasjonen, og hvori det første lag omfatter en eldste geologiske tid for den undergrunnjordiske formasjonen. Videre kan det omfatte at materialegenskapene omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av porøsitet, tetthet og poretrykk, og hvori de geomekaniske egenskaper omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av trykkspenning og strekkspenning. Videre kan det også omfatte at materialegenskapene og de geomekaniske egenskaper er oppnådd fra en 1D mekanisk jordmodell.

[0009]Et annet aspekt omfatter datamaskin-lesbart lagringsmedium som lagrer instruksjoner for modellering av en undergrunnjordisk formasjon i et felt. Det datamaskin-lesbare lagringsmediet innbefatter at instruksjonene når utført bevirker en prosessor til å motta en strukturell modell av den undergrunnjordiske formasjonen, den strukturelle modellen omfatter et flertall av geologiske lag og material-egenskaper og geomekaniske egenskaper derav, å gjenopprette hver av flertallet av geologiske lag fra den strukturelle modell for å skape et flertall av grensetilstander hver forbundet med ett av flertallet av geologiske lag, og iterativ modellering av hver av flertallet av geologiske lag. Den iterative modelleringen innbefatter påføring av en petroleumssystemmodell (PSM) til et første lag av flertallet av geologiske lag basert på materialegenskapene derav og en første grensetilstand av flertallet av grensetilstander svarende til det første laget, PSM'en genererer et første sett av utgangsdata omfattende en forandring i materialegenskapene som angår det første laget, kommunisering av det første sett av utgangsdata til en geomekanisk modell (GMM), anvendelse av GMM'en til det første lag basert på de geomekaniske egenskaper derav, det første sett av utgangsdata, og den første grense-tilstand, GMM'en genererer et andre sett av utgangsdata omfattende en forandring i geomekaniske egenskaper som angår det første lag, justering av flertallet av grensetilstander basert på et forhånds-bestemt kriterium i samsvar med forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskapene som angår det første lag som overskrider en første forhåndsbestemt toleranse, og iterativ påføring av PSM'en og GMM'en til det første lag og iterativ justering av flertallet av grensetilstander for forandringen i material-egenskaper og forandringen i de geomekaniske egenskaper som angår det første lag for å være innen den forhåndsbestemte toleranse før påføring av PSM'en og GMM'en til et andre lag til flertallet av geologiske lag.

[0010]Det datamaskin-lesbare lagringsmediet kan omfatte at gjenoppretting av det andre lag av flertallet av geologiske lag er utført påfølgende iterativ påføring av PSM'en og GMM'en til det første lag og iterativ justering av flertallet av grensetilstander for forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som angår det første laget for å være innen den forhåndsbestemte toleranse. Det kan omfatte at instruksjonene når utøvet ytterligere bevirker prosessoren til å generere, ved å benytte GMM'en og i samsvar med komplettering av den iterative modellering av hver av flertallet av geologiske lag, dekkbergart og forkastningstetnings-bedømmelse for å kommunisere til PSM'en, å generere, ved å benytte PSM'en, en fluidmigrasjon og fylleforutsigelse basert på dekk-bergarten og forkastningstetningsbedømmelsen, ytterligere iterativ justering av flertallet av grensetilstander basert på det forhåndsbestemte kriterium i samsvar med en partforskyvning av historiske fluiddata fra fluidmigrasjon og fylleforutsigelse som overskrider den forhåndsbestemte toleranse, og å validere fluidmigrasjonen og fylleforutsigelsen gjennom iterasjon. Videre kan det omfatte at instruksjonene når utøvet ytterligere bevirker prosessoren til å presentere, etter å ha blitt validert, fluidmigrasjonen og fylleforutsigelsen til bruk ved planlegging av en feltoperasjon. Videre kan det omfatte at hver av flertallet av geologiske lag er gjenopprettet i rekkefølge av geologisk tid for den undergrunnjordiske formasjonen, og hvori det første lag omfatter en eldste geologisk tid for den undergrunnjordiske formasjonen. Videre kan det også omfatte at materialegenskapene omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av porøsitet, tetthet og poretrykk, og hvori de geomekaniske egenskaper omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av trykkspenning og strekkspenning.

[0011]Andre aspekter av modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumsystem-modellering vil være åpenbare fra den følgende beskrivelse og de vedføyde krav.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGER

[0012]De vedføyde tegninger illustrerer flere utførelser av modell-konsistent, strukturell gjenoppretting for geomekanisk og petroleumsystem-modellering og anses ikke begrensende for dens område, for modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumsystem-modellering kan gi adgang til andre like effektive utførelser.

[0013]Fig. 1 er et skjematisk riss, delvis i tverrsnitt, av et felt med et flertall av dataervervelsesverktøy posisjonert ved forskjellige steder langs feltet for samling av data fra undergrunnformasjonen, i hvilke utførelser av modellkonsistent-strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumsystem-modellering kan være implementert.

[0014]Fig. 2 viser et system hvor én eller flere utførelser av modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumsystem-modellering kan implementeres.

[0015]Fig. 3 viser en eksempelfremgangsmåte for modellkonsistent-strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumsystem-modellering i henhold til én eller flere utførelser.

[0016]Figurer 4.1, 4.2 og 4.3 viser hver et eksempel "display screenshot" for modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumsystem-modellering i henhold til én eller flere utførelser.

[0017]Fig. 5.1 og 5.2 viser hver en eksempel-arbeidsflyt for modellkonsistent strukturell gjenoppretting og en geomekanisk- og petroleumsystem-modellering i henhold til én eller flere utførelser.

[0018]Fig. 6 viser et datamaskinsystem hvor én eller flere utførelser av modell-konsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumsystem-modellering kan implementeres.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0019]Utførelser er vist i de ovenfor-identifiserte tegninger og beskrevet nedenfor. Ved beskrivelse av utførelsene, er like eller identiske referansenummer benyttet for å identifisere felles eller lignende elementer. Tegningene er nødvendigvis ikke i målestokk og visse egenskaper og visse riss av tegningene kan være vist over-drevet i målestokk eller skjematisk for klarhet og kortfattethet.

[0020]I én eller flere utførelser av modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumsystem-modellering, er strukturell gjenoppretting og mekanisk modellering integrert i petroleumsystem-modelleringsarbeidsflyt, som forsterker tolkningen og forutsigelsen av hydrokarbonfylling, migrasjonsbane-analyse og generell geologisk bassenganalyse for et felt, ved å benytte de gyldige strukturelle modeller generert fra riktig strukturell gjenoppretting som konsistent inngang og ved å ta i betraktning forkastning og dekkbergart-tetningsfaktoren ut gjennom geologisk tid som utledet fra geomekanisk modellering. Spesielt er petroleumsystem-modellering integrert med strukturell gjenoppretting ved å benytte en dekompakterings-algoritme, hvor virkninger av forkastningene er evaluert i en riktig strukturell gjenoppretting. Spesielt, spiller forkastningsoppførselen en viktig rolle med hensyn til fangeintegriteten og hydrokarbonmigrasjon og akkumulering, som er evaluert ut gjennom geomekanisk modellering av feltet. Videre fremskaffer fremgangsmåten validering av paleogeometrisk overensstemmelse med nåværende-dag strukturell tolkning av det seismiske volum, så vel som validering av den fysiske realisabel paleo-deformasjon av seismisk volum fra geomekanisk fram-modellering. Følgelig, er de seismiske konsistente horisont-geometrier innbe-fattet i den lokale nedgravingshistorie (f.eks. strukturell utvikling gjennom geologisk tid) og benyttet i petroleumsystemmodellering/geomekanisk modellerings-operasjon av feltet.

[0021]For avklaring, kan et felt innbefatte del av en undergrunnformasjon. Mer nøyaktig, kan et felt som referert heri innbefatte enhver undergrunnsgeologisk formasjon som inneholder en ressurs som kan utvinnes. Del, eller alt av et felt kan være på land, på vann, og/eller sjø. Også, idet et enkelt felt målt ved et enkelt sted er beskrevet nedenfor, kan enhver kombinasjon av ett eller flere felt, én eller flere behandlingsfasiliteter, og én eller flere brønnsteder benyttes. Ressursen kan innbefatte, men er ikke begrenset til, hydrokarboner, (olje og/eller gass), vann, helium og mineraler. Et felt kan innbefatte én eller flere reservoarer, som hver kan inneholde én eller flere ressurser.

[0022]Fig. 1 viser et skjematisk riss, delvis i tverrsnitt av et felt 100 med data-ervervelsesverktøy (f.eks. seismisk lastebil 102-1, boreverktøy 102-2, kabel-verktøy 102-3 og produksjonsverktøy 102-4 posisjonert ved forskjellige steder i feltet for samling av data til en undergrunnformasjon 104. Som vist, kan data oppsamlet fra verktøyene 102-1 til og med 102-4 benyttes for å generere henholdsvis dataplott 108-1 til og med 108.4.

[0023]Som vist i fig. 1, innbefatter undergrunnformasjonen 104 flere geologiske strukturer 106-1 til og med 106-4. Som vist, har formasjonen et sandsteinlag 106-1, et kalksteinlag 106-2, et skiferlag 106-3 og et sandlag 106-4. En forkastnings-linje 107 strekker seg gjennom formasjonen. I én eller flere utførelser er de statist-iske dataervervelses-verktøyene tilpasset for å måle formasjonen og detektere egenskapene til de geologiske strukturer til formasjonen.

[0024]Som vist i fig. 1, representerer seismisk lastebil 102-1 et kartleggings-verktøy som er tilpasset for å måle egenskaper av undergrunnformasjonen. Kartleggingsoperasjonen er en seismisk kartleggingsoperasjon for å produsere lydvibrasjoner. En slik lydvibrasjon (f.eks. 186, 188, 190) generert av en kilde 170 reflekteres av et flertall av horisonter (f.eks. 172, 174, 176) i undergrunnformasjonen 104. Hver av lydvibrasjonene (f.eks. 186, 188, 190) er mottatt av én eller flere sensorer (f.eks. 180, 182, 184), slik som geofonmottakere, plassert på jordens overflate. Geofonene produserer elektriske utgangssignaler, som kan overføres, f.eks. som inngangsdata til en datamaskin 192 på den seismiske lastebil 102-1. Som reaksjon på inngangsdata, kan datamaskinen 192 generere en seismisk datautgang.

[0025]Som vist i fig. 1, er en boreoperasjon vist som å utføres av boreverktøy 102-2 opphengt ved hjelp av en rigg 101 og fremført inn i undergrunnformasjon-ene 104 for å danne en brønnboring 103. Boreverktøyene 106b kan være tilpasset for å måle brønnhullsegenskaper ved å benytte logging-under-boring ("LWD")

-verktøy.

[0026]En overflateenhet (ikke vist) er benyttet for å kommunisere med boreverk-tøyene 102-2 og/eller ytre områdeoperasjoner. Overflateenheten er i stand til å kommunisere med boreverktøyene 102-2 for å sende kommandoere til boreverk- tøyene 102-2 og motta data derfra. Overflateenheten kan være fremskaffet med datamaskinfasiliteter for å motta, lagre, behandle, og/eller analysere data fra oljefeltet. Overflateenheten samler opp data generert under boreoperasjonen og produserer datautgang som kan lagres eller overføres. Datamaskinfasiliteter, slik som disse ved overflateenheten, kan være posisjonert ved forskjellige steder omkring oljefeltet og/eller ved fjerne steder.

[0027]Sensorer, slik som målere, kan være posisjonert omkring oljefeltet for å samle data relatert til forskjellige oljefeltoperasjoner som beskrevet tidligere. For eksempel, kan sensoren være posisjonert i ett eller flere steder i boreverktøyene 102-2 og/eller ved riggen 101 for å måle boreparametere, slik som vekt på borkronen, vridningsmoment på borkronen, trykk, temperaturer, strømningsmengder, sammensetninger, rotasjonshastighet, og/eller andre parametere for oljefelt-operasjonen.

[0028]Data samlet av sensorene kan oppsamles av overflatenheten og/eller data-oppsamlingskilder for analyse eller annen prosessering. Data oppsamlet av sensorene kan benyttes alene eller i kombinasjon med andre data. Data kan samles i én eller flere databaser og/eller overført på eller fra stedet. Alle eller valgte deler av data kan selektivt benyttes for å analysere og/eller forutse oljeoperasjoner av den angjeldende og/eller andre brønnboringer. Data kan være historiske data, sanntidsdata eller kombinasjoner derav. Sanntidsdata kan benyttes i sanntid, eller lagres for senere bruk. Data kan også kombineres med historiske data eller andre innganger for ytterligere analyse. Data kan lagres i separate databaser, eller kombinert i en enkel database.

[0029]De oppsamlede data kan benyttes for å utføre aktiviteter, slik som brønn-boringsstyring. I et annet eksempel, kan seismisk datautgang benyttes for å utføre geologisk, geofysisk, og/eller reservoarteknikk. I dette eksempel, kan reservoar, brønnboring, overflate og/eller prosessdata benyttes for å utføre reservoar, brønn-boring, geologisk, geofysisk eller andre simuleringer. Datautganger fra oljefelt-operasjonen kan genereres direkte fra sensorene, eller etter noe behandling eller modellering. Disse datautganger kan virke som innganger for ytterligere analyse.

[0030]Som vist i fig. 1, er dataplott 108-1 til og med 108-4 eksempler på plott av statisk og/eller dynamiske egenskaper som kan genereres av dataevervelses-verktøyene, henholdsvis 102-1 til og med 102-4. For eksempel, er dataplott 108-1 en seismisk to-veis responstid. I et annet eksempel er dataplott 108-2 kjerne-prøvedata målt fra en kjerneprøve av formasjonen 104. I et annet eksempel er dataplott 108-3 et loggespor. I et annet eksempel, er dataplott 108-4 et plott av en dynamisk egenskap, fluidstrømningsmengden over tid. De som er faglært på området vil forstå at andre data også kan samles opp, slik som, men ikke begrenset til, historiske data, brukerinngang, økonomisk informasjon, andre måle-data og andre parametere av interesse.

[0031]Idet en spesifikk undergrunnformasjon 104 med spesifikke geologiske strukturer er vist, vil det forstås at formasjonen kan inneholde en varietet av geologiske strukturer. Fluid, fjell, vann, olje, gass og andre geomaterialer kan også være tilstede i forskjellige partier av formasjonen. Hver av måleanordningene kan benyttes for å måle egenskaper av formasjonen og/eller dens underliggende strukturer. Idet hvert ervervelsesverktøy er vist som å være i spesifikke lokalise-ringer langs formasjonen, vil det forstås at én eller flere typer av målinger kan gjøres ved ett eller flere steder over ett eller flere områder eller andre lokalise-ringer for samling og/eller analyse ved å benytte ett eller flere ervervelsesverktøy. Betegnelsene måleanordning, måleverktøy, ervervelsesverktøy, og/eller felt-verktøy er benyttet vekslende i dette dokument basert på sammenhengen.

[0032]Data samlet fra forskjellige kilder, slik som dataervervelsesverktøyene i

fig. 1, kan så evalueres. Typisk, er seismiske data fremvist i dataplotten 108-1 fra dataervervelsesverktøyet 102-1 benyttet av en geofysiker for å bestemme egenskapene til undergrunnformasjonen 104. Kjernedata vist plott 108-2 og/eller loggedata fra brønnloggen 108-3 er typisk benyttet av en geolog for å bestemme forskjellige egenskaper av de geologiske strukturer til undergrunnformasjonen 104. Produksjonsdata fra produksjonsgrafen 108-4 er typisk benyttet av reservoar-ingeniøren for å bestemme fluidstrømningsreservoar-egenskaper.

[0033]Fig. 2 viser et diagram av et system 200 for å utføre modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekaniske og petroleum-systemmodellering i henhold til én eller flere utførelser. Systemet 200 innbefatter et to-domene analyseverktøy 220, et brukersystem 240, én eller flere datakilder 250, en strukturell modellmodul 270, og feltmodellmodul 260. To-domene analyse-verktøyet 220 innbefatter et lager-oppbevaringssted 230, én eller flere applika-sjonsgrensesnitt 221, en petroleumsystem-modelleringsmodul 222, en strukturell gjenopprettingsmodul 223, og en geomekanisk modelleringsmodul 224. Brukersystemet 240 innbefatter en prosessor 241, et brukergrensesnitt 242, og en fremviserenhet 243. Hver av disse komponenter er beskrevet nedenfor. Én med normal fagkunnskap innen området vil verdsette at utførelser ikke er begrenset til utforming vist i fig. 2.

[0034]I én eller flere utførelser er to-domene analyseverktøyet 220 utformet for å virke sammen med én eller flere datakilder 250 som benytter én eller flere av applikasjonsgrensesnitt(ene) 221. Applikasjonsgrensesnittet 221 kan være utformet for motta data (f.eks. feltdata) fra en datakilde 250 og/eller lagre data til lageroppbevaringsstedet 230. I tillegg, kan applikasjonsgrensesnittet 221 være utformet for motta data fra lageroppbevaringsstedet 230 og avlevere data til en datakilde 250. Datakilden 250 kan være én av en varietet av kilder som tilveie-bringer data forbundet med et felt. En datakilde 250 kan innbefatte, men er ikke begrenset til, en overflateenhet for å samle data fra feltet, en datamaskin, en database, et elektronisk regneark, en bruker og et dataervervelsesverktøy som beskrevet ovenfor med hensyn til fig. 1. En datakilde 250 kan være utformet for å tilveiebringe data til applikasjonsgrensesnittet 221 gjennom en automatisert prosess, slik som gjennom en leddbasert applikasjon, en direktetilførsel eller en annen form for automatisert prosess. Valgfritt, kan en datakilde 250 kreve manuell inngang av data av en bruker gjennom et brukersystem 250 som benytter applikasjonsgrensesnittet 221.

[0035]I én eller flere utførelser er to-domene analyseverktøyet 220 konfigurert for å virke sammen med den strukturelle modellmodulen 270 som benytter én eller

flere av applikasjonsgrensesnittene 221. Applikasjonsgrensesnittet 221 kan være konfigurert for å motta data (f.eks. modellutgang) fra den strukturelle modellmodul 270 og/eller lagre data til lageroppbevaringsstedet 230. I tillegg, kan applikasjons-grensesnittet 221 være konfigurert for å motta data fra lageroppbevaringsstedet 230 og avlevere data til den strukturelle modellmodulen 270. Den strukturelle modellmodulen 270 kan benytte data, mottatt fra to-domene analyseverktøyet 220 og/eller én av flere datakilder 250, for å generere en strukturell modell av et felt. Den strukturelle modell av feltet produsert av den strukturelle modellmodul 270 kan være i to eller tre dimensjoner. I én eller flere utførelser er den strukturelle modell benyttet for matematisk å modellere (f.eks. ved å benytte et simulerings-

system) geologiske hoveddeler innen en undergrunnformasjon. Den strukturelle modell kan beskrive egenskapene til grenselaget mellom fjellvolumer med forskjellige egenskaper eller mellom fast jord og atmosfæren eller hydrosfæren. Den strukturelle modell kan også beskrive litologien av avsetninger, eller kan angå overflatemorfologi, alder, (i motsetning til avsetningsalder), eller sedimentasjons-miljø. Overflatene i den strukturelle modellen kan representere grenser av volumer. Utgangen av en strukturell modell kan benyttes for å forstå en undergrunnformasjon. Den strukturelle modellmodulen 270 kan være en anordning innvendig av to-domene analyseverktøyet 220. Alternativt, kan den strukturelle modellmodulen 270 være en utvendig anordning operativt forbundet til to-domene analyseverktøyet 220. Den strukturelle modellmodulen 270 kan være konfigurert for å tilveiebringe data til applikasjonsgrensesnittet 221 gjennom en automatisert prosess, slik som gjennom en web-basert applikasjon, en direktetilførsel, eller en annen form for automatisert prosess. Valgfritt, kan den strukturelle modellmodulen 270 kreve manuell inngang av data av en bruker gjennom brukersystemet 240 som benytter applikasjonsgrensesnittet 221.

[0036]I én eller flere utførelser er to-domene analyseverktøyet 220 konfigurert for å virke sammen med feltmodellmodulen 260 som benytter én eller flere av applikasjonsgrensesnittene 221. Applikasjonsgrensesnittet 221 kan være utformet for å motta data (f.eks. modellutgang) fra feltmodellmodulen 260 og/eller lagre data til lagringsoppbevaringsstedet 230. I tillegg, kan applikasjonsgrensesnittet 221 være konfigurert for å motta data fra lageroppbevaringsstedet 230 og avlevere dataene til feltmodellmodulen 260. Feltmodellmodulen 260 kan bruke data, mottatt fra to-domene analyseverktøyet 220, for å generere en operasjonsplan for et felt basert på utgangen av petroleumsystem-modelleringsmodulen 222, som beskrevet nedenfor. Feltmodell-modulen 260 kan være en anordning innvendig av to-domene analyseverktøyet 220. Alternativt kan feltmodellmodulen 260 være en utvendig anordning operativt forbundet til to-domene analyseverktøyet 220. Feltmodellmodulen 260 kan være konfigurert for å tilveiebringe data til applikasjons-grensesnittet 221 gjennom en automatisert prosess, slik som gjennom en web-basert applikasjon, en direkte-tilførsel, eller én eller annen form for automatisert prosess. Valgfritt, kan feltmodellmodulen 260 kreve manuell inngang av data av en bruker gjennom brukersystemet 240 som benytter applikasjonsgrensesnittet 221. Feltmodellmodulen 260 kan også være utformet for å sende data (f.eks. modellutgang) direkte til brukersystemet 240.

[0037]I én eller flere utførelser, er prosessoren (f.eks. sentralprosesseringsenhet (CPU)) 241 til brukersystemet 240 konfigurert for å utføre instruksjoner for å operere komponentene til brukersystemet 240 (f.eks. brukergrensesnittet 242, og fremvisningsenheten 243).

[0038]I én eller flere utførelser, er brukersystemet 240 konfigurert for å virke sammen med en bruker som bruker grensesnittet 242. Brukergrensesnittet 242 kan være konfigurert for å motta data og/eller instruksjon(er) fra brukeren. Brukergrensesnittet 242 kan også være konfigurert for å avlevere instruksjon(er) til brukeren. I tillegg, kan brukergrensesnittet 242 være konfigurert for å sende data og/eller instruksjon(er) til, og motta data og/eller instruksjon(er) fra to-domene analyseverktøyet 220 og/eller feltmodellmodulen 260. Brukeren kan innbefatte, men er ikke begrenset til, en individuell, en gruppe, en organisasjon, eller en eller annen lovlig instans. Brukersystemet 240 kan være, eller kan inneholde en form av, en internettbasert kommunikasjonsanordning som er i stand til å kommunisere med applikasjonsgrensesnittet 221 til to-domene analyseverktøyet 220. Alternativt kan to-domene analyseverktøyet 220 være del av brukersystemet 240. Brukersystemet 240 kan svare til, men er ikke begrenset til, en borddatamaskin med internett-tilgang, en bærbar datamaskin med internett-adkomst, en smart-telefon og en personlig digital assistent (PDA), eller annen bruker-tilgjengelig anordning.

[0039]I én eller flere utførelser kan brukersystemet 240 innbefatte en fremviserenhet 243. Fremviserenheten 243 kan være konfigurert for å fremvise data for bruker-visualisering. For eksempel, kan data innbefatte de som er lagret i lagringsoppbevaringsstedet 230.

[0040]Som vist, er kommunikasjonsforbindelser anordnet mellom to-domene analyseverktøyet 220 og brukersystemet 240, datakilden(e) 250, den strukturelle modellmodulen 270 og feltmodell-modulen 260. En kommunikasjonsforbindelse er også fremskaffet mellom datakilden(e) 250 og den strukturelle modellmodulen 270, og mellom brukersystemet 240 og feltmodellmodulen 260. En varietet av forbindelser kan være fremskaffet for å tilrettelegge strømningen av data gjennom systemet 200. For eksempel, kan kommunikasjonsforbindelser sørge for kontinu-erlig, intermitterende, en-veis, to-veis, og/eller selektiv kommunikasjon gjennom systemet 200. Kommunikasjonsforbindelsene kan være av enhver type, innbefattende, men ikke begrenset til kablede og kabelløse.

[0041]I én eller flere utførelser, er en sentral prosesseringsenhet (CPU, ikke vist) til to-domene analyserverktøyet 220 konfigurert for å utføre instruksjoner for å operere komponentene til to-domene analyseverktøyet 220 (f.eks. lageroppbevaringsstedet 230, applikasjons-grensesnittet 221, petroleumsystem-modelleringsmodulen 222, den strukturelle gjenopprettings-modulen 223, den geomekaniske modelleringsmodulen 224). I én eller flere utførelser er hukommelsen (ikke vist) til to-domene analyseverktøyet 220 konfigurert for å lage program-vareinstruksjoner for å simulere hydrokarbonfylling, migrasjonsbaneanalyser, og generelle geologiske bassenganalyser for et felt, ved å benytte de gyldige strukturelle modeller generert fra viktig strukturell gjenoppretting som konsistent inngang og ved å ta i betraktning forkastningen og dekkbergarts-tetningsfaktoren gjennom geologisk tid som utledet fra geomekanisk modellering. Hukommelsen kan være én av en varietet av hukommelsesanordninger, innbefattende men ikke begrenset til direkteminne (RAM), leselager (ROM), hurtigbuffer og flash-hukommelse. Hukommelsen kan være videre konfigurert for å tjene som oppbakkingslagerfor informasjon lagret i lageroppbevaringsstedet 230.

[0042]I én eller flere utførelser er to-domene analyseverktøyet 220 konfigurert for å oppnå og lagre feltdata i lageroppbevaringsstedet 230. I én eller flere utførelser er lageroppbevaringsstedet 230 en vedvarende lagringsanordning (eller sett av anordninger) og er konfigurert for å motta feltdata fra en datakilde(r) 250, den strukturelle modellmodulen 270, feltmodellmodulen 260, og/eller fra et brukersystem 240 som benytter applikasjonsgrensesnittet 221. Lageroppbevaringsstedet 230 er også konfigurert for å avlevere feltdata til, og motta feltdata fra, petroleumsystem-modelleringsmodulen 222, den strukturelle gjenopprettings-modulen 223, og/eller den geomekaniske modelleringsmodulen 224. Lageroppbevaringsstedet 230 kan være et datalager (f.eks. en database, et filsystem, én eller flere datastrukturer konfigurert i en hukommelse, et utvidbart formatterings-språk (XML) fil, et annet medium for lagring av data, eller enhver passende kombinasjon derav), som kan innbefatte informasjon (f.eks. historisk data), brukerinformasjon, feltlokaliserings-informasjon (relatert til oppsamling av feltdata for et felt. Lageroppbevaringsstedet 230 kan være en anordning innvendig av to- domene analyseverktøyet 220. Alternativt, kan lageroppbevaringsstedet 230 være en utvendig lageranordning operativt forbundet til to-domene analyse-

verktøyet 220.

[0043]I én eller flere utførelser er to-domene analyseverktøyet 220 konfigurert for å virke sammen med brukersystemet 240 ved å benytte applikasjonsgrensesnittet 221. Applikasjonsgrensesnittet 221 kan være utformet for å motta data og/eller instruksjon(er) fra brukersystemet 240. Applikasjonsgrensesnittet 221 kan også være utformet for å avlevere instruksjon(er) til brukersystemet 240. I tillegg, kan applikasjonsgrensesnittet 221 være konfigurert for å sende data og/eller instruksjoner) til, og motta data og/eller instruksjon(er) fra, lageroppbevaringsstedet 230, petroleumsystem-modelleringsmodulen 222, den strukturelle gjenopprettings-modulen 223 og/eller den geomekaniske modelleringsmodulen 224.

[0044]I én eller flere utførelser svarer data overført mellom applikasjonsgrensesnittet 221 og datafilen 240, den strukturelle modellmodulen 270, feltmodell-modulen 260, og/eller brukersystemet 240 til feltdata, frakturer, trykkspenninger og strekkspenninger, og/eller forskjellige modeller av feltet. I én eller flere utførelser er to-domene analyseverktøyet 220 konfigurert for å støtte forskjellige datafor-mater fremskaffet av datakilden(e) 250, den strukturelle modellmodulen 270, feltmodellmodulen 260 og/eller brukersystemet 240.

[0045]I én eller flere utførelser er to-domene analyseverktøyet 220 konfigurert for å utføre en strukturell evolusjonsanalyse av en modell av et felt ved å benytte den strukturelle gjenopprettingsmodul 223. Den strukturelle gjenopprettingsmodulen 223 kan være konfigurert for å motta en modell eller data fra applikasjons-grensesnittet 221 og iterativt gjenopprette hvert lag av modellen. Spesielt kan den strukturelle gjenopprettingsmodellen 223 motta en strukturell modul av feltet (som generert av den strukturelle modellmodulen 270 fra applikasjonsgrensesnittet 221. Den strukturelle gjenopprettingsmodul 223 kan også være konfigurert for å motta enhver annen modell av feltet, i to eller tre dimensjoner. Lagene gjenopprettet av den strukturelle gjenopprettingsmodulen 223 kan være geologiske lag, som kan være differensiert av geologisk alder, formasjonstype, eller en annen passende differensiering av lag i feltet. I én eller flere utførelser, er lagene til høyere geologisk alder lokalisert ytterligere bort fra overflaten enn lagene med lavere geologiske alder.

[0046]I én eller flere utførelser er to-domene analyseverktøyet 220 konfigurert for fremovermodellering av gjenopprettede lag fra den strukturelle gjenopprettings-modulen 223 ved å benytte den geomekaniske modelleringsmodul 224. Den geomekaniske modelleringsmodul 224 kan være konfigurert for å bruke geomekaniske egenskaper for fremovermodellering av de gjenopprettede lag fra den strukturerte gjenopprettingsmodul 223. I én eller flere utførelser er hvert lag til feltet fremovermodellert fra det eldste i geologisk alder til det nyeste i geologisk alder. Etter at hvert lag er fremovermodellert, bestemmer den geomekaniske modelleringsmodell 224 en voksende og akkumulerende trykkspenning og strekkspenning for det spesielle lag. I én eller flere utførelser er trykkspenninger, strekkspenninger og forskyvninger bestemt samtidig for alle de aktiverte lag i modellen under simulering. Spesielt, vil laget være aktivert i en sekvens fra strata med gammel alder til strata med yngre alder, så snart laget er avsatt i simuleringen, er det aktivert i modellen.

[0047]Basert på voksende og akkumulert trykk og strekkspenning av et lag, er én eller flere frakturer bestemt for det spesielle lag. Da påfølgende (dvs. nærmere i geologisk tid) lag er forovermodellert, er den økende og akkumulerte trykkspenninger) og strekkspenning(er) for hver av de tidligere modellerte (dvs. eldre) lag re-evaluert, basert på påfølgende lag, for å bestemme om én eller flere frakturer for det spesielle tidligere lag er forandret. I én eller flere utførelser, kan den geomekaniske modelleringsmodul 224 evaluere alle lagene i feltet eller kun et valgt antall av lag i feltet. Lagene som er evaluert av den geomekaniske modelleringsmodul 224 kan være etterfølgende.

[0048]I én eller flere utførelser er to-domene analyseverktøyet 220 konfigurert for å bestemme hydrokarbonmigrasjon og fylling i et felt ved å benytte petroleumsystem-modelleringsmodulen 222. Petroleumsystem-modelleringsmodulen 222 kan være konfigurert for å utføre hydrokarbonmigrasjon og fyllesimuleringer basert på utgangen av den strukturelle gjenopprettingsone 223 og den geomekaniske modelleringsmodulen 224. Spesielt, kan petroleumsystem-modelleringsmodulen 222 bruke forkastningsreaktiverings-potensialinformasjonen og/eller voksende og akkumulerende trykkspenning(er) og strekkspenning(er) data, som bestemt av den geomekaniske modelleringsmodul 224, for å forutsi størrelsen og andre egenskaper av porøsiteten i formasjonen. Utgangen av petroleumsystem-modelleringsmodulen 222 kan bestemmes til brukersystemet 240 og/eller feltmodellmodulen 260 for å hjelpe til med å generere en plan for en feltoperasjon.

[0049]To-domene analyseverktøyet 222 kan innbefatte én eller flere systemdata-maskiner, som kan være implementert som en server eller ethvert konvensjonelt beregningssystem. De som er faglært på området vil imidlertid forstå at imple-mentasjoner av forskjellige teknologier beskrevet heri kan praktiseres i andre datamaskinsystem-konfigurasjoner, innefattende hypertekst-overføringsprotokoll (HTTP) -servere, håndholdte anordninger, multiprosessorsystemer, mikro-prosessorbaserte eller programmerbar forbrukerelektronikk, nettverks-personlige datamaskiner, minidatamaskiner, store datamaskiner og lignende.

[0050]Idet spesifikke komponenter er vist og/eller beskrevet for bruk i enheten og/eller modulene til to-domene analyseverktøyet 220, vil det forstås at en varietet av komponenter med forskjellige funksjoner kan benyttes for å tilveiebringe formatteringen, prosesseringen, utstyrs- og koordinasjons-funksjoner nødvendig for å modifisere en forstørret feltmodul i to-domene analyseverktøyet 220. Komponentene kan ha kombinerte funksjonaliteter og kan implementeres som programvare, maskinvare, fast program eller kombinasjoner derav.

[0051]Fig. 3 viser en eksempel-fremgangsmåte for modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk og petroleumsystem-modellering i henhold til én eller flere utførelser. For eksempel kan fremgangsmåten, vist i fig. 3, praktiseres ved å benytte systemet 200 beskrevet i referanse til fig. 2 over for feltet 100 beskrevet i referanse til fig. 1 over. I én eller flere utførelser av oppfinnelsen, kan én eller flere av elementene vist i fig. 3 utelates, repeteres og/eller utføres i en annen rekkefølge. Følgelig, skal utførelser av modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroluemsystemmodellering ikke anses begrenset til de spesifikke arrangementer av elementer som vist i fig. 3.

[0052]Initielt i element 301, er en strukturell modell av undergrunnformasjonen mottatt. I én eller flere utførelser, innbefatter den strukturelle modell geologiske lag så vel som materialegenskaper og geomekaniske egenskaper av de geologiske lagene. For eksempel, kan materialegenskapene innbefatte tetthet, poretrykk, etc, idet de geomekaniske egenskaper kan innbefatte trykkspenninger, strekkspenninger, etc. I noen tilfeller, er materialegenskapene og de geomekaniske egen skapene oppnådd fra en en-dimensjonal mekanisk jordmodell. Eksempler på den strukturelle modell er beskrevet med referanse til figurer 4.1 til 4.3 nedenfor.

[0053]I element 302, er hvert av geologiske lag fra den strukturelle modell gjenopprettet for å skape grenseforhold, hvor hver grensetilstand er forbundet med et tilhørende geologisk lag. I én eller flere utførelser kan et geologisk lag være gjenopprettet ved å benytte teknikker kjent for de som er faglært på området. I én eller flere utførelser kan de strukturelle gjenopprettingsteknikker være basert på geometribasert skråskjær, forkastningsparallell strømning, triskjær-algoritme, eller geomekanikk-basert lineær elastisitetsteori. I én eller flere utførelser, kan et geologisk lag være gjenopprettet ved å benytte strukturell gjenopprettingsteknikk til (1) å bestemme en lagkartlegging basert på en effekt av deformasjonene på det geologiske lag, (2) å generere et gjenopprettet lag ved å påføre lagkartleggingen på det geologiske lag for å fjerne effekten av deformasjonene på det geologiske lag, (3) å bestemme en dekompakterings-kartlegging basert på en kompakterings-effekt av det geologiske lag på et gjenværende parti av de seismiske data svarende til andre geologiske lag under det geologiske lag, og (4) å generere dekom-paktert seismisk data ved å anvende dekompakterings-kartleggingen for det gjenværende parti av de seismiske data for å fjerne kompakteringseffekten bevirket av det geolagiske lag. Generelt, er de geologiske lagene gjenopprettet i rekkefølge for den geologiske tid til undergrunnsformasjonen idet det første lag svarer til en eldst geologisk tid av undergrunnformasjonen. Eksempler på gjenoppretting av de geologiske lagene er beskrevet med referanse til figurene 4.1 til 4.3 nedenfor.

[0054]I elementer 303 til og med 307, er hver av de geologiske lag i den strukturelle modell iterativt modellert som beskrevet nedenfor.

[0055]I element 303, er en petroleumsystemmodell (PSM) anvendt for et første geologisk lag basert på materialegenskaper og en første grensetilstand tilsvarende det første lag. Følgelig, genererer PSM'en et første sett av utgangsdata innbefattende forandring i materialegenskapene som angår det første laget. Det første sett av utgangsdata er så kommunisert til en geomekanisk modell (GMM) i element 304.

[0056]I element 305, er GMM-en anvendt for det første geologiske lag basert på tilhørende geomekaniske egenskaper, det første sett av utgangsdata og den første grensetilstand. Følgelig, genererer GMM'en et andre sett av utgangsdata innbefattende en forandring i de geomekaniske egenskaper som vedrører det første laget.

[0057]I element 306, er grensetilstandene justert basert på et forhåndsbestemt kriterie i samsvar med forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som vedrører det første lag som overskrider en forhåndsbestemt toleranse. I én eller flere utførelser, er toleransen bestemt basert på bruddkriterium (f.eks. med hensyn til bruddverdier og/eller brudd-Gaussian punkt nummer) av reservoarfjell i undergrunnformasjonen. I én eller flere utførelser er et bruddkriterium for reservoarfjell bestemt basert på litologien til reservoar-formasjoner, dybden av reservoar, nåværende porøsitet, styrke av reservoarfjell, slik som Youngs modul, uniaksial trykkstyrke (UCS), strekkavkutting, det potensi-elle uttømmings/injeksjonsnivå. Vanligvis, kan reservoarfjellbrudd defineres av Mohr-Coulomb-kriterium hvis reservoarfjell er relativt sterkt og uttømmingsnivå er relativt lite. Imidlertid, kan Chalk modell eller Critical Stat modell benyttes hvor reservoarfjell er relativt svakt, spesielt med relativ høy porøsitet og uttømmings-nivå som bevirker at porekollaps kan oppstå.

[0058]I element 307, er PSM og GMM iterativt anvendt for det første lag og grenseforholdene er iterativt justert for forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som vedrører det første lag for å være innen den forhåndsbestemte toleranse før påføring av PSM og GMM til et andre geologisk lag. I én eller flere utførelser, innbefatter påføring av PSM påføring av det andre lag lagt og grenseforhold så vel som å tilveiebringe trykkspennings- og strekkspenningsvektor i PSM'en. Spesielt, viser det andre lag belastning til tyngdekraftbelastning, grenseforholdene viser til den horisontale forskyvning for hvert aktivert lag, og vertikal forskyvning av fundamentet (dvs. det eldste laget) relatert til strukturelle hendelser, som kommer fra det strukturelle gjenopprettingsresultat.

[0059]I én eller flere utførelser, gjenoppretter den strukturelle gjenoppretting alle geologiske lag før validering av hver av de gjenopprettede lag ved å benytte iterasjoner av elementer 303 til og med 307.

[0060]I én eller flere utførelser, gjenoppretter den strukturelle gjenoppretting hvert geologisk lag ett lag ved et tidspunkt idet det gjenopprettede lag valideres ved å benytte iterasjoner av elementer 303 til og med 307 før gjenoppretting av det neste dype lag starter. Spesielt, er gjenoppretting av det andre geologiske lag utført etterfølgende iterativ anvendelse av PSM'en og GMM'en til det første lag og iterativ justering av grensetilstandene for forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som vedrører det første lag for å være innen den forhåndsbestemte toleranse.

[0061]Flere detaljer av iterativ modellering av det geologiske lag er beskrevet med referanse til figurer 5.1 og 5.2 nedenfor.

[0062]I element 308, i samsvar med komplettering av iterativ modellering av alle geologiske lag, er GMM'en benyttet for å generere dekk-bergart og forkastning-tetningsbedømmelse for kommunisering til PSM'en. Følgelig, genererer PSM'en en fluidmigrasjon og fylleforutsigelse basert på dekk-bergarten og forkastnings-tetningsbedømmelsen i element 309.

[0063]I element 310, er grensetilstandene ytterligere iterativt justert basert på det forhåndsbestemte kriterium i samsvar med en partforskyvning av historisk fluidproduksjonsdata fra fluidmigrasjon og fylleforutsigelse som overskrider den forhåndsbestemte toleranse. Følgelig, er fluidmigrasjon og fylleforutsigelse validert gjennom iterasjoner av elementer 303 til og med 310. Etter å være validert, kan fluidmigrasjon og fylleforutsigelse være presentert for en bruker til bruk ved planlegging av en feltoperasjon.

[0064]Figurer 4.1, 4.2 og 4.3 viser hver et eksempeldisplay-skjermplott for modell-konsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumsystem-modellering i henhold til én eller flere utførelser.

[0065]Fig. 4.1 viser et eksempelskjermplott 410 som viser en to-dimensjonal representasjon av en undergrunnformasjon, som kan være den samme som undergrunnformasjonen 104 beskrevet med referanse til fig. 1 ovenfor. Undergrunnformasjonen, eller underoverflate-undergrunn, består av forskjellige lag 14 av underoverflate-materialet avsatt, komprimert, eller på annen måte tektonisk deformert eller forskjøvet over perioder av geologisk tid. Hvert lag 14 representerer sammensetningen av formasjonen under en spesiell geologisk tidsperiode. I dette eksempel, er det yngste laget 14Y vanligvis posisjonert nærm-est overflaten 14S av undergrunnformasjonen 12, idet det eldste laget 140 vanligvis er lokalisert ved bunnen av formasjonen.

[0066]Geologiske representasjoner, slik som den i fig. 4.1, er generert ved å benytte seismisk data, brønndata, og annen geologisk kunnskap samlet med hensyn til hvert lag av undergrunnformasjonen gjennom geologisk tid, innbefattende det forutsatte sted av olje- og gassavsetninger 16. Slike representasjoner er benyttet av forskjellige datamaskin-modelleringsprogrammer benyttet i olje- og gassindustrien.

[0067]Fig. 4.2 viser skjermplott 420 for en eksempel-strukturell modell beskrevet med referanse til figurer 2 og 3 ovenfor. Som vist, innbefatter en tre-dimensjonal (3D) strukturell modell av en undergrunnformasjon (f.eks. undergrunnformasjon 104 beskriver med referanse til figurer 1 og 4.1 ovenfor) et antall av geologiske lag. I én eller flere utførelser er den 3D strukturelle modellen en paleo-statisk modell, som viser en geologisk gjenstand ved tidspunkter for avsetning. For eksempel, kan den strukturelle modell vist i skjermplottet 420 allerede ha vært validert. Spesielt kan den strukturelle modell ha blitt skapt og validert ved å benytte feltdata samlet fra ethvert antall av kilder beskrevet med referanse til fig. 1 ovenfor, så vel som å benytte systemet og fremgangsmåten beskrevet med referanse til figurer 2 og 3 ovenfor og, valgfritt i kombinasjon med enhver av et antall av programvare eller andre undergrunnformasjonsmodell-teknologier kjent innen fagområdet. Den strukturelle modell i fig. 4.1 viser tre geologiske lag (dvs. geologisk lag A 424, geologisk lag B 426, geologisk lag C 428 til undergrunnformasjonen under overflaten 430. Geologisk lag A 424, geologisk lag B 426, og geologisk lag C 428 kan være etterfølgende geologiske lag i undergrunnformasjonen. I tillegg, kan andre geologiske lag, ikke vist i fig. 4.1, være tilstede mellom geologisk lag A 424, geologisk lag B 426 og/eller geologisk lag C 428.

[0068]Som det kan ses, inneholder geologisk lag A 424, geologisk lag B 426 og/eller geologisk lag C 428 undulasjoner som angir relativ elevasjon innen hver del av geologisk lag. Generelt, representerer slik bølgebevegelser forkastning og/eller foldeeffekter av geologiske hendelser, som kan kombineres med kompri-meringseffekt på grunn av tyngdekraft. I én eller flere utførelser, er utstrekningen av forskjellige bølgebevegelser i geologiske lag vist ved fargekoding, skravering, eller på annen måte for å angi relativ elevasjon innen hver del av de geologiske lagene. I dette eksempel i fig. 4.1, er bølgebevegelsene innen geologisk la A 424, geologisk lag B 426 og geologisk lag C 428 vist ved skravering.

[0069]Geologisk lag A 424 er det eldste viste geologiske lag i undergrunnformasjonen fordi geologisk lag A 424 er det geologiske lag lengst borte fra overflaten 430. Geologisk lag B 426 er det nest eldste viste geologiske lag i feltet fordi geologisk lag B 426 er det andre geologiske lag lengst borte fra overflaten 430. Geologisk lag C 428 er det yngste viste geologiske lag i feltet fordi geologisk lag C 428 er det nærmeste geologiske lag til overflaten 430. Ved gjenoppretting av de geologiske lag fra den strukturelle modell, kan det nyeste geologiske lag (dvs. geologisk lag C 428) være gjenopprettet initielt, etterfulgt av det neste yngste geologiske lag (dvs. geologisk lag B 426) og så videre.

[0070]Figur 4.3 viser skjermplott 420 av et eksempel strukturelt gjenopprettet domene beskrevet med referanse til figurer 2 og 3 ovenfor. Som vist er geologisk lag A 440 en rekonstruksjon (dvs. strukturelt gjenlagret versjon) av geologisk lag A 424 i fig. 4.1 og det eldste geologiske lag i undergrunnformasjonen. Som det kan sees inneholder geologisk lag A 440 betydelig færre bølgebevegelser sammenlignet med geologisk lag A 424 i fig. 4.1 fordi forkastning og foldeffekter fra de geologiske hendelser og sammenligningseffekter av det geologiske lag B prosessen. I dette eksempel, i fig. 4.2, er bølgebevegelsene innen geologisk lag A 440 vist ved skravering.

[0071]I én eller flere utførelser kan gjenoppretting av de geologiske lagene innbefatte å velge en algoritme som svarer til det strukturelle regimet av undergrunnformasjonen, innbefattende, men ikke begrenset til, utfolding, ikke-forkastning og gjenlagring av eroderte seksjoner. I én eller flere utførelser resulterer gjenoppretting av de geologiske lag i en rekke av strukturelle modeller med forskjellige geologiske tider ut gjennom en geologisk historie. Den strukturelle gjenoppretting av hvert geologisk lag kan generere én eller flere grensetilstander for å danne uendelige grenser av det geologiske lag. Grensetilstander kan innbefatte, men er ikke begrenset til, én eller flere dybder, et sett av koordinater, et område, et volum, en annen definisjon av et underjordisk område eller rom, eller enhver passende kombinasjon av dette. I én eller flere utførelser kan strukturell gjenoppretting utføres i forbindelse med geomekanisk forover-modellering for å validere den strukturelle modell og tilveiebringe informasjon angående forkastning og fraktureringsegenskaper i undergrunnformasjonen. Flere detaljer av strukturell gjenoppretting utført i forbindelse med geomekanisk fremover-modellering for å fremskaffe validert strukturell modell og forkastning og fraktureringsegenskaper er beskrevet i US patentsøknad nr. 12/755,114 som samtidig er under behandling (fullmektig-dokument nr. 110.0220), innlevert 6. april 2010, og med tittelen "DETERMINE

FIELD FRAKTURES USING GEOMECHANICAL FORWARD MODELING".

[0072]Figurer 5.1 og 5.2 viser hver en eksempel-arbeidsflyt for modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumssystemmodellering i henhold til én eller flere utførelser.

[0073]Med referanse til fig. 1 utnytter utførelser av modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk- og petroleumsystemmodellering i det minste én petroleumsystemmodell, illustrert ved boks 18. Ett eksempel på en petroleumsystemmodell er PETROMOD™ programvare som tilbys av Schlumberger Aachen Technology Center (AaTC), Ritterstrasse 23, 2072 Aachen, Germany (PETROMOD™ er et varemerke til WESTERNGECO L.L.C. LTD LIAB CO DELAWARE lokalisert i Houston, Texas). Petroleumsystemmodellen er i stand til å analysere geologiske og geofysiske data som angår petroleumspotensialet til en undergrunnformasjon. Ved å motta inngangsdata 17 relatert til undergrunnformasjonen, assimilerer petroleumsystemmodellen tilgjengelige data angående undergrunnformasjonen og beregner horisontgeometrier sammen med forandringer i vertikal trykkspenning, trykk, porøsitet, tetthet og temperatur for det første lag i formasjonen, som illustrert ved bokser 20, 22 og 24. Inngangsdata kan innbefatte enhver tilgjengelig data angående det første lag til formasjonen innbefattende, men ikke begrenset til, seismiske data, brønndata, geologiske data, etc. I én eller flere utførelser av oppfinnelsen kan inngangsdata innbefatte i det minste en del av utgangsdata generert fra strukturell gjenoppretting, slik som eksempelet 3D strukturell modell beskrevet med referanse til figurer 4.2 og 4.3 ovenfor.

[0074]I én eller flere utførelser er petroleumsystemmodellen først anvendt for det eldste laget (140 i fig. 1) til formasjonen. I dette eksempel er det eldste laget til formasjonen illustrert ved bunnen i fig. 4.1. Variabler slik som temperatur, trykk, tetthet og porøsitet, blant andre, er beregnet av petroleumsystemmodellen for hvert lag i formasjonen. I én eller flere utførelser beregner petroleumsystemmodellen forandringen i (representert ved symbolet "A") vertikal trykkspenning, trykk, porøsitet, tetthet og temperatur for hver celle av det første laget i formasjonen.

[0075]Før analysering av det neste lag i undergrunnformasjonen, kommuniserer petroleumsystemmodellen utgangsdata vedrørende dens analyse av det første lag til formasjonen til en geomekanisk modell 27, som illustrert ved boks 26. Ett eksempel på en geomekanisk modell er VISAGE™ programvare som tilbys av Schlumberger Reservoir Geomechanics Center of Excellence, 9/10 The Courtyard, Eastern Road, Bracknell, Berkshire, RG12 2XB, UK (VISAGE™ er et varmemerke til Schlumberger Technology Corporation, lokalisert i Houston, Texas).

[0076]Utgangsdata kommunisert til den geomekaniske modell kan innbefatte all utgang generert av petroleumsystemmodellen relatert til det første laget av formasjonen, eller kun et parti derav. Videre kan slike data fremskaffes direkte til den geomekaniske modell eller gjennom én eller flere lagringsanordninger tilgjengelig for den geomekaniske- og petroleumsystemmodellen. Ved mottak av utgangsdata fra petroleumsystemmodellen, utleder den geomekaniske modell mekaniske og styrkeegenskaper anvendbare for det første lag til formasjonen ved å benytte i det minste et parti av petroleumsystemmodell-utgangsdata, som illustrert ved boks 28.

[0077]Petroleumsystemmodeller kan være basert på en antagelse av at trykk-spenningstilstanden i et basseng er enkel med forenklede modeller for vertikale og horisontale trykkspenninger, som antas å være hovedspenninger med vertikale spenninger som bestemmes av overdekningsvekten. Ved å anta at spenningstil-standen er enkel unnlates det å ta i betraktning rollen av geomekanikk med hensyn til hvorledes horisontale spenninger kan utøve en hovedinfluens på basseng-prosesser.

[0078]I én eller flere utførelser innbefatter de mekaniske egenskaper utledet fra den mekaniske modellen, men er ikke begrenset til, Young's Modul og Poisson's Ratio, og styrkeegenskaper innbefatter, men er ikke begrenset til, friksjonsvinkel og kohesjon. De utledede mekaniske og styrkeegenskaper til formasjonen er benyttet av den geomekaniske modell for å beregne trykkspennings- og strekkspen-ningsvariasjoner forbundet med det første laget i undergrunnformasjonen. I én eller flere utførelser kan den geomekaniske modell benytte uniaksial, triaksial, Brazilian- og Scratch-tester, så vel som loggedata sammen med målt eller beregnet Young's modul og Poisson's ratio, for å beregne trykkspenninger og strekkspenninger for hvert lag i formasjonen.

[0079]Den geomekaniske modell benytter de deriverte mekaniske og styrkeegenskaper for å utføre ytterligere geomekaniske beregninger som angår det første laget til formasjonen, som illustrert ved boks 30 i fig. 5.1. I én eller flere utførelser innbefatter utgangsdata, generert ved den geomekaniske modell ved dette trinn, trykkspennings- og strekkspenningsvariasjonsverdier for hver celle av formasjonen til det første lag, som illustrert ved boks 32. I én eller flere utførelser beregner den geomekaniske modell forandringen i (representert ved symbolet "A") trykkspenning og strekkspenning for hver celle av det første laget til formasjonen.

[0080]I én eller flere utførelser er data generert av begge modeller, dvs. petroleumsystem og geomekanisk, validert og kryssreferert for hvert lag av formasjonen. Ved å kryssreferere resultater for hvert lag av formasjonen, kan forbedrede pålite-lige estimater for petroleumsfylling og mekanisk tetningsintegritet for geologiske egenskaper fremskaffes. I én eller flere utførelser innbefatter valideringsprosessen bruken av én eller flere konvergensterskler. Konvergensterskler benyttes for å øke påliteligheten og nøyaktigheten av datamaskinsimuleringsdata relatert til hvert lag av formasjonen.

[0081]Hvis slik terskel(er) ikke oppnås under analyse av et lag av formasjonen, kan analysen av laget ved et problem repeteres inntil den ønskede konvergens er nådd. Slike terskler kan forhåndsprogrammeres inn i systemet eller legges inn av én eller flere brukere 34U. I én eller flere utførelser er det bestemt om en brukerdefinert konvergensterskel har blitt fremskaffet til systemet, som illustrert ved boks 34.

[0082]Hvis ingen brukerdefinert terskel er fremskaffet, kan den foreliggende oppfinnelse gjenfinne "default" eller forhåndsprogrammerte terskelverdi(er) som illustrert ved boksen 36. Hvis en brukerdefinert terskel er tilgjengelig, er terskelen gjenfunnet av systemet, som illustrert ved boks 38. Terskelverdier kan ha form av enhver passende verdi eller variasjon og kan legges inn av brukeren eller forhåndsprogrammeres inn i systemet. I én eller flere utførelser er en prosentvarians (%) benyttet for å bestemme om den ønskede konvergens har blitt nådd.

[0083]Når mottatt, er terskler anvendt og data fra begge modeller er kryssreferert for å validere data med hensyn til det første lag av formasjonen før analyse av påfølgende lag, som illustrert ved bokser 40 og 42. I én eller flere utførelser er forandringen i porøsitetsverdier generert av petroleumsystemmodellen sammen lignet med forandring i volumetrisk strekkspenningsverdier generert ved den geomekaniske modell for å bestemme om den ønskede konvergens har blitt oppnådd.

[0084]I dette eksempel, hvis forandringen i porøsitetsverdier generert av petroleumsystemmodellen ikke konvergerer med forandringen i volumetrisk strekkspenningsverdier generert av den geomekaniske modellen innen den ønskede terskel(ene), er analysen av laget repetert inntil den ønskede konvergens er nådd, som illustrert ved bokser 44 og 46. I dette eksempel er de kombinerte data generert av petroleumsystemmodellen og den geomekaniske modell returnert til den strukturelle gjenopprettningsmodulen (beskrevet med referanse til fig. 2 og 3 ovenfor) til bruk i reanalysering og justering av det første laget til formasjonen, som illustrert ved boks 60. Følgelig er justeringen fremskaffet til PSM, som illustrert ved boks 18 for å initiere en annen iterasjon av trinnene beskrevet ovenfor i en anstrengelse for å forbedre konvergens mellom de to modeller. Flere detaljer for validering av den strukturelle modell gjennom strukturell gjenoppretting er beskrevet med referanse til fig. 5.2 nedenfor.

[0085]I én eller flere utførelser kan resultatene for valideringsprosessen fremvises for brukeren på en fremviseranordning, som hurtig informerer brukeren om vali-deringen, eller mangel på denne, og tillater også brukeren å justere eller forandre terskelen(e) benyttet av systemet.

[0086]Et maksimalt antall av iterasjoner for hvert lag, i tilfellet av uakseptabel konvergens, kan forhåndsprogrammeres inn i systemet eller legges inn i systemet av brukeren. For eksempel kan det maksimale antall av iterasjoner for det første lag av formasjonen settes til fire iterasjoner. I dette eksempel, hvis den ønskede konvergens ikke er oppnådd etter fire iterasjoner, vil systemet fortsette å analysere påfølgende lag av formasjonen selv om den ønskede konvergens ikke er oppnådd.

[0087]Det skal bemerkes at flere sofistikerte standarder kan implementeres for å forbedre eller akselerere konvergensen gjennom iterasjon. For eksempel kan den iterative prosess for den foreliggende oppfinnelse akselereres ved å benytte Atkins akseleratorprogrammer.

[0088]Når den ønskede konvergens er oppnådd, er de kombinerte data generert av petroleumsystemmodellen og den geomekaniske modell er returnert til petroleumsystemmodellen, som illustrert ved boks 48. Data er så benyttet av petroleumsystemmodellen for å analysere et annet lag i formasjonen, som illustrert ved boks 50. Analyse- og valideringsprosessen beskrevet ovenfor er så repetert for det andre lag i formasjonen og så videre inntil alle lagene i formasjonen har blitt analysert av petroleumssystemet og geomekaniske modell, som illustrert ved boks 52.

[0089]Figur 5.2 viser et anvendelseseksempel 60 av arbeidsflyten beskrevet med referanse til fig . 5.1 ovenfor. Et parti 61 av anvendelseseksempelet 60 svarer til arbeidsflyten vist i fig. 5.1. For eksempel svarer bokser 560, 518, 524, 527, 532, 544, 546 i fig. 5.2 til bokser 60, 18, 24, 27, 32, 44, 46 vist i fig. 5.1 ovenfor. I én eller flere utførelser kan inngangsdata 17 i fig. 5.1 oppnås fra gjenoppretting av de største hovedstrukturene hendelser identifisert ved å benytte den nåværende-dag-strukturelle tolkning 71 og validert via seismikk (f.eks. horisonter/forkastninger 69) og borehull (f.eks. borehullsgeologi 70) geologisk korrelasjon på rekonstruert volum. Spesielt tar validering av strukturelle geometrier i betraktning at mengden av fjell (stein) reserver før og etter deformasjon hvis det ikke er noen erosjon som foregår idet strukturell evolusjonsanalyse utføres innen strukturell gjenoppretting 560 kan innbefatte gjenoppretting av forkastninger, gjenoppretting av foldingen, gjenoppretting av erodert seksjon (hvis nødvendig), vertikal formasjons-dekomprimering av avsatte enheter, og ta isostasien med i beregningen (hvis nødvendig). Følgelig kan informasjon angående forkastning og foldingshistorie fremskaffes for å utføre geomekanisk fremover-modellering 527. Spesielt, er geomekanisk fremover-modellering 527 utført for å fremskaffe informasjonen for forkastning og frakturingsegenskaper i henhold til trykkspenningene og strekk-spenningene 532 generert ved simulering ved forskjellige stadier av geologiske hendelser, som igjen fremskaffer en indikasjon med hensyn til validitet av paleo-struktur og nåværende struktur.

[0090]I én eller flere utførelser kan den nåværende-dag-strukturelle tolkning 71 og strukturell gjenoppretting 560 være komplettert for alle lag i området av interesse (f.eks. svarende til data 17 i fig. 5.1) før petroleumsystem fremover-moduleringen 518 og den geomekaniske fremover-modellering 527 er utført på lag-ved-lag basis som beskrevet med referanse til fig. 5.1 ovenfor. Under modellering av hvert lag, er iterative sløyfer utført i arbeidsflyteksempelet 60 ved å foredle 546 tolkede geologisk lagstruktur eller modellerte material/geomekaniske egenskaper for å finjustere den geomekaniske modell (f.eks. boks 27 i fig. 5.1) inntil konvergensen av strekkspennings-forutsigelse og/eller porøsitetsforutsigelse er innen forhåndsbestemte krav.

[0091]I én eller flere utførelser, gjenlagrer og validerer den strukturelle gjenlagring 560 hvert lag ved å utføre de iterative kretser i arbeidsflyteksempelet 60 for å foredle 546 tolkede geologisk lagstruktur- eller modellerte material/geomekaniske egenskaper i den geomekaniske modell (f.eks. boks 27 i fig. 5.1) før gjenoppretting av det neste dypere lag starter. For eksempel, under gjenopplagring av hvert geologisk lag, kan boks 546 itereres flere ganger inntill konvergensen av strekk-spenningsforutsigelsen og/eller porøsitetsforutsigelsen er innen forhåndsbestemte krav.

[0092]I én eller flere utførelser er beregning av trykkspenninger og strekkspenninger utført ved geologisk tid og innbefatter, for hver geologisk tid, tildeling av geomekaniske egenskaper til den geomekaniske modell, tildeling av poretrykk til petroleumsystemmodellen, påføring av grenseforhold, og beregning av trykkspenninger og strekkspenninger ut gjennom tid. Følgelig er geometrier av de strukturelle modeller gjennom tid simulert basert på de geomekaniske egenskaper, poretrykk, undergrunnsforskyvning og andre grenseforhold. Videre kan sannsynlig-heten for forkastningsreaktivering, tetting eller åpning evalueres gjennom geologisk tid.

[0093]Ved komplettering av partiet 61 for alle lag i anvendelseseksempelet 60, er de gyldige strukturelle modeller og informasjon vedrørende forkastningsegen-skaper (f.eks. dekkbergart og forkastningstetnings-bedømmelse 62) fremskaffet som inngang til petroleumsystemmodellering for simulering av fylling/migrasjons-historie, temperatur, trykk, hydrokarbonvolumer og egenskaper, som illustrert ved boks 63. I én eller flere utførelser er simulering av migrasjon og fylling utført basert på grenseforhold av paleo-geometri, paleo-spenningsmodeller, og tilgjengelig produksjonshistorie. For eksempel er mellomliggende simulerte migrasjon og fylleforutsigelser sammenlignet med produksjonshistorie 64 for å evaluere fylle-forutsigelseskonvergens. Boksene 61, 62 og 63 er iterert ved å foredle 66 tolkede geologisk lagstruktur- og modellerte material/geomekaniske egenskaper inntil fylleforutsigelsen konvergerer innen et forhåndsbestemt krav. Gjennom integrering av den riktige og konsistente strukturgjenoppretting inn i de geomekaniske modellerings- og petroleumssystemmodellerings-arbeidsflytene beskrevet ovenfor, er tolkningen og forutsigelsen av hydrokarbonfylling, migrasjonsbaneanalyser for-bedret for å redusere hydrokarbonborerisikoer, som illustrert ved bokser 67 og 68.

[0094]Utførelser av modellkonsistent strukturell gjenoppretting for geomekanisk og petroleumsystemmodellering kan implementeres i virkeligheten på enhver type av datamaskin uavhengig av plattformen som benyttes. For eksempel, som vist i fig. 6, innbefatter et datamaskinsystem 600 én eller flere prosessorer 602 slik som en sentral prosesseringsenhet (CPU) eller annen maskinvareprosessor, tilhørende hukommelse 604 (f.eks. direkteminne (RAM), hurtigbuffer, flash-hukommelse, etc), en lagringsanordning 606 (f.eks. en harddisk, en optisk drivanordning slik som en kompakt-disk drivanordning eller digital video-disk (DVD) drivanordning, en flashhukommelsespinne, etc), og mange andre elementer og funksjonaliteter typisk for dagens datamaskiner (ikke vist). Datamaskinen 600 kan også innbefatte inngangsinnretning, slik som et tastatur 608, en mus 610, eller en mikrofon (ikke vist). Videre kan datamaskinen 600 innbefatte utgangsinnretning, slik som en monitor 612 (f.eks. en væskekrystall-fremviser LCD, en plasmafremviser, eller katodestrålerør (CRT) monitor). Datasystemet 600 kan være forbundet til et nettverk 614 (f.eks. et lokalt områdenettverk (LAN), et bredt område nettverk (WAN) slik som internett, eller enhver annen lignende type av nettverk) via en nettverksgrensesnitt-forbindelse (ikke vist). De som er faglært på området vil forstå at mange forskjellige typer av datamaskinsystemer eksisterer (f.eks. skrivebord-datamaskin, laptop-datamaskin, en personlig mediaanordning, en mobilanordning, slik som en mobiltelefon eller personlig digital assistent, eller ethvert annet beregningssystem som er i stand til å utføre datamaskin-lesbare instruksjoner), og de tidligere nevnte inngangs- og utgangsinnretninger kan ha andre former, nå kjent eller senere utviklet. Generelt innbefatter datamaskinsystemet 600 i det minste den minimale prosessering, inngang, og/eller utgangsinnretning som er nødvendig for å praktisere én eller flere utførelser.

[0095]Videre, for de som er faglært på området, vil det forstås at én eller flere elementer av det forannevnte datamaskinsystem 600 kan være lokalisert ved et fjernt sted og forbundet til de andre elementer over et nettverk. Videre kan én eller flere utførelser av oppfinnelsen implementeres på et fordelt system med et flertall av noder, hvor hvert parti av implementasjonen (f.eks. retningsverktøyet, serverne) kan være lokalisert på en annen node innen det fordelte system. I én eller flere utførelser svarer noden til et datamaskinsystem. Alternativt kan noden svare til en prosessor med tilhørende fysisk hukommelse. Noden kan alternativt svare til en prosessor med delt hukommelse og/eller ressurser. Videre kan programvare-instruksjoner for å utføre én eller flere utførelser av oppfinnelsen være lagret på et ikke-transitorisk datamaskin-lesbart lagringsmedium slik som en kompaktdisk (CD), en diskett, et bånd eller enhver annen datamaskin-lesbar lagringsanordning.

[0096]Systemene og fremgangsmåtene som er fremskaffet angår ervervelsen av hydrokarboner fra et oljefelt. Det vil forstås at de samme systemer og fremgangs-måter kan benyttes for å utføre underoverflate-operasjoner, slik som gruvedrift, vanngjenvinning og ervervelse av andre undergrunnsfluider eller andre geomateri-alske materialer fra andre felt. Videre kan deler av systemene og fremgangsmåtene implementeres som programvare, maskinvare, fast program eller kombinasjoner derav.

[0097]Idet utførelsene til oppfinnelsen har blitt beskrevet med hensyn til et begrenset antall av utførelser, vil de som er faglært på området og som har fordelen av denne beskrivelse, forstå at andre utførelser kan utledes som ikke avviker fra oppfinnelsen som omtalt heri. Følgelig skal området for oppfinnelsen kun begren-ses av de vedføyde krav.

Claims

1. Fremgangsmåte for modellering av en undergrunnformasjon i et felt,karakterisert vedat den omfatter: å motta en strukturell modell for undergrunnformasjonen, den strukturelle modell omfatter et flertall av geologiske lag og materialegenskaper og geomekaniske egenskaper derav; gjenlagring ved å benytte prosessoren, av hver av flertallet av geologiske lag fra den strukturelle modellen for å skape et flertall av grenseforhold hver forbundet med en tilhørende av flertallet av geologiske lag; og iterativ modellering, ved å benytte prosessoren, av hver av flertallet av geologiske lag ved: å påføre en petroleumsystemmodell (PSM) til et første lag av flertallet av geologiske lag basert på materialegenskapene derav og en første grensetilstand av flertallet av grensetilstander svarende til det første laget, PSM'en genererer et første sett av utgangsdata omfattende en forandring i materialegenskapene som gjelder det første laget; å kommunisere det første sett av utgangsdata til en geomekanisk modell (GMM); å påføre GMM'en til det første laget basert på de geomekaniske egenskaper derav, det første sett av utgangsdata, og den første grense-tilstand, GMM'en generer et andre sett av utgangsdata omfattende en forandring i geomekaniske egenskaper som angår det første lag; å justere flertallet av grensetilstander basert på et forhåndsbestemt kriterium i samsvar med forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som angår det første lag som overskrider en forhåndsbestemt balanse; og iterativ påføring av PSM'en og GMM'en til det første lag og iterativt justere flertallet av grensetilstander for forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som angår det første laget for å være innen den forhåndsbestemte toleranse før påføring av PSM'en og GMM'en til et andre lag av flertallet av geologiske lag.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat gjenlagring av det andre laget av flertallet av geologiske lag utføres påfølgende iterativ påføring av PSM'en og GMM'en til det første laget og iterativ justering av flertallet av grensetilstander for forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som angår det første lag for å være innen den forhåndsbestemte toleranse.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter: å generere, ved å benytte GMM'en og i samsvar med komplettering av den iterative modellering for hver av flertallet av geologiske lag, dekkbergart og forkastningstetnings-bedømmelse for å kommunisere til PSM'en; å generere, ved å benytte PSM'en, en fluidmigrasjon og fylleforutsigelse basert på dekkbergarten og forkastningstetnings-bedømmelsen; videre iterativ justering av flertallet av grensetilstander basert på det forhåndsbestemte kriterium i samsvar med en forskyvning av historiske fluidproduksjonsdata fra fluidmigrasjonen og fylleforutsigelsen som overskrider den forhåndsbestemte toleranse; og validering av fluidmigrasjonen og fylleforutsigelsen gjennom iterasjon.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert vedat den videre omfatter: fremvisning, etter å ha blitt validert, av fluidmigrasjonen og fylleforutsigelse til bruk for planlegging av en feltoperasjon.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat hver av flertallet av geologiske lag gjenlagres i rekkefølge av geologisk tid for undergrunnformasjonen, og hvori det første lag omfatter den eldste geologiske tid til undergrunnformasjonen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat materialegenskapene omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av porøsitet, tetthet og poretrykk, og hvori de geomekaniske egenskaper omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av trykkspenning og strekkspenning.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert vedat materialegenskapene og de geomekaniske egenskaper oppnås fra en en-dimensjonal mekanisk jordmodell.

8. System for modellering av en undergrunnformasjon i et felt,karakterisert vedat det omfatter: en strukturell modell av undergrunnformasjonen, omfattende et flertall av geologiske lag og materialegenskaper og geomekaniske egenskaper derav; en strukturell gjenopprettingsmodul som utøves på en prosessor og konfigurert for gjenoppretting av hver av flertallet av geologiske lag fra en strukturell modell for å skape et flertall av grensetilstander som hver er forbundet med tilhørende ett av flertallet av geologiske lag; en petroluemsysternmodell (PSM), når påført et første lag av flertallet av geologiske lag, omfatter funksjonalitet til: å modellere det første lag basert på materialegenskapene til dette og en første grensetilstand av flertallet av grensetilstander svarende til det første laget; og å generere, i samsvar med modellering derav, et første sett av utgangsdata omfattende en forandring i materialegenskapene som angår det første laget; en geomekanisk modell (GMM), når anvendt på det første lag, omfatter funksjonalitet til: å modellere det første lag basert på de geomekaniske egenskaper derav, det første sett av utgangsdata og den første grensetilstand; og å generere, i samsvar med modellering derav, et andre sett av utgangsdata omfattende en forandring i de geomekaniske egenskaper som angår det første lag; hukommelse som lagrer instruksjoner når utført av prosessoren omfatter funksjonalitet til iterativ modell for hver av flertallet av geologiske lag, ved: kommunisering av det første sett av utgangsdata til GMM; justering av flertallet av grensetilstander basert på et forhånds-bestemt kriterium i samsvar med forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som angår det første lag som overskrider en forhåndsbestemt toleranse; og iterativ anvendelse av PSM'en og GMM'en til det første lag og iterativ justering av flertallet av grensetilstander for forandringen i material-egenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskapene som angår det første laget for å være innen den forhåndsbestemte toleranse før anvendelse av PSM'en og GMM'en til et andre lag av flertallet av geologiske lag.

9. System ifølge krav 8, karakterisert vedat gjenoppretting av det andre lag til flertallet av geologiske lag er utført påfølgende iterativ anvendelse av PSM'en og GMM'en til det første laget og iterativ justering av flertallet av grensetilstander for forandringen i materialegenskapene og forandringen i geomekaniske egenskaper som angår det første laget for å være innen den forhåndsbestemte toleranse.

10. System ifølge krav 8, karakterisert vedat instruksjonene når utøvet av prosessoren videre omfatter funksjonalitet til: generere, ved å benytte GMM'en og i samsvar med komplettering av den iterative modellering av hver av flertallet av geologiske lag, dekkbergart og forkastningstetnings-bedømmelse for kommunisering til PSM'en; generere, ved å benytte PSM'en, en fluidmigrasjon og fylleforutsigelse basert på dekkbergarten og forkastingstetnings-bedømmelsen; videre iterativ justering av flertallet av grensetilstander basert på det forhåndsbestemte kriterium i samsvar med en partforskyvning av historiske fluidproduksjonsdata fra fluidmigrasjonen og fylleforutsigelse som overskrider den forhåndsbestemte toleranse; og validere fluidmigrasjonen og fylleforutsigelsen gjennom iterasjon.

11. System ifølge krav 10, karakterisert vedat instruksjonene når utøvet av prosessoren ytterligere omfatter funksjonalitet til: presentere, etter å ha blitt validert, fluidmigrasjonen og fylleforutsigelse til bruk ved planlegging av en feltoperasjon.

12. System ifølge krav 8, karakterisert vedat hver av flertallet av geologiske lag er gjenopprettet i rettefølge av geologisk tid til undergrunnformasjonen, og hvori det første lag omfatter en eldste geologiske tid for undergrunnformasjonen.

13. System ifølge krav 8, karakterisert vedat materialegenskapene omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av porøsitet, tetthet og poretrykk, og hvori de geomekaniske egenskaper omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av trykkspenning og strekkspenning.

14. System ifølge krav 8, karakterisert vedat materialegenskapene og de geomekaniske egenskaper er oppnådd fra en 1D mekanisk jordmodell.

15. Datamaskin-lesbart lagringsmedium som lagrer instruksjoner for modellering av en undergrunnformasjon i et felt, karakterisert vedat instruksjonene når utført bevirker en prosessor til: å motta en strukturell modell av undergrunnformasjonen, den strukturelle modellen omfatter et flertall av geologiske lag og materialegenskaper og geomekaniske egenskaper derav; å gjenopprette hver av flertallet av geologiske lag fra den strukturelle modell for å skape et flertall av grensetilstander hver forbundet med ett av flertallet av geologiske lag; og iterativ modellering av hver av flertallet av geologiske lag ved: påføring av en petroleumssystemmodell (PSM) til et første lag av flertallet av geologiske lag basert på materialegenskapene derav og en første grensetilstand av flertallet av grensetilstander svarende til det første laget, PSM'en genererer et første sett av utgangsdata omfattende en forandring i materialegenskapene som angår det første laget; kommunisering av det første sett av utgangsdata til en geomekanisk modell (GMM); anvendelse av GMM'en til det første lag basert på de geomekaniske egenskaper derav, det første sett av utgangsdata, og den første grense-tilstand, GMM'en genererer et andre sett av utgangsdata omfattende en forandring i geomekaniske egenskaper som angår det første lag; justering av flertallet av grensetilstander basert på et forhånds-bestemt kriterium i samsvar med forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskapene som angår det første lag som overskrider en første forhåndsbestemt toleranse; og iterativ påføring av PSM'en og GMM'en til det første lag og iterativ justering av flertallet av grensetilstander for forandringen i material-egenskaper og forandringen i de geomekaniske egenskaper som angår det første lag for å være innen den forhåndsbestemte toleranse før påføring av PSM'en og GMM'en til et andre lag til flertallet av geologiske lag.

16. Datamaskin-lesbart lagringsmedium ifølge krav 15, karakterisert vedat gjenoppretting av det andre lag av flertallet av geologiske lag er utført påfølgende iterativ påføring av PSM'en og GMM'en til det første lag og iterativ justering av flertallet av grensetilstander for forandringen i materialegenskapene og forandringen i de geomekaniske egenskaper som angår det første laget for å være innen den forhåndsbestemte toleranse.

17. Datamaskin-lesbart lagringsmedium ifølge krav 15, karakterisert vedat instruksjonene når utøvet ytterligere bevirker prosessoren til: å generere, ved å benytte GMM'en og i samsvar med komplettering av den iterative modellering av hver av flertallet av geologiske lag, dekkbergart og forkastningstetnings-bedømmelse for å kommunisere til PSM'en; å generere, ved å benytte PSM'en, en fluidmigrasjon og fylleforutsigelse basert på dekkbergarten og forkastningstetningsbedømmelsen; ytterligere iterativ justering av flertallet av grensetilstander basert på det forhåndsbestemte kriterium i samsvar med en partforskyvning av historiske fluiddata fra fluidmigrasjon og fylleforutsigelse som overskrider den forhåndsbestemte toleranse; og å validere fluidmigrasjonen og fylleforutsigelsen gjennom iterasjon.

18. Datamaskin-lesbart lagringsmedium ifølge krav 17, karakterisert vedat instruksjonene når utøvet ytterligere bevirker prosessoren til: presentere, etter å ha blitt validert, fluidmigrasjonen og fylleforutsigelsen til bruk ved planlegging av en feltoperasjon.

19. Datamaskin-lesbart lagringsmedium ifølge krav 15, karakterisert vedat hver av flertallet av geologiske lag er gjenopprettet i rekkefølge av geologisk tid for undergrunnformasjonen, og hvori det første lag omfatter en eldste geologisk tid for undergrunnformasjonen.

20. Datamaskin-lesbart lagringsmedium ifølge krav 15, karakterisert vedat materialegenskapene omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av porøsitet, tetthet og poretrykk, og hvori de geomekaniske egenskaper omfatter i det minste én valgt fra en gruppe bestående av trykkspenning og strekkspenning.