RU2563862C2 - Strain attribute in rocks - Google Patents
Strain attribute in rocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2563862C2 RU2563862C2 RU2010140935/03A RU2010140935A RU2563862C2 RU 2563862 C2 RU2563862 C2 RU 2563862C2 RU 2010140935/03 A RU2010140935/03 A RU 2010140935/03A RU 2010140935 A RU2010140935 A RU 2010140935A RU 2563862 C2 RU2563862 C2 RU 2563862C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rock formation
- computer
- attribute
- stress
- curvature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к атрибуту напряжения в горных породах.The present invention relates to the attribute of stress in rocks.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Существуют различные атрибуты, обеспечивающие проведение анализов геологических сред. Обычно атрибут вычисляют непосредственно или косвенно из информации о геологической среде. После преобразования (установления соответствия) атрибут позволяет обнаруживать различные особенности, такие как разрывные нарушения, разломы и т.п. Некоторые атрибуты по отношению к пласту горной породы в геологической среде существуют только для одной поверхности пласта горной породы. Такие атрибуты оказываются недостаточными, когда необходимо понять трехмерные аспекты пласта горной породы. Различные методики, как описано в настоящем документе, позволяют выполнять эффективный расчет атрибута напряжения в горных породах, который обеспечивает понимание напряжений в пласте горной породы.There are various attributes that provide for the analysis of geological environments. Typically, an attribute is computed directly or indirectly from geological information. After conversion (establishment of compliance), the attribute allows you to detect various features, such as discontinuous violations, faults, etc. Some attributes with respect to a rock formation in a geological environment exist for only one surface of a rock formation. Such attributes are insufficient when it is necessary to understand the three-dimensional aspects of the rock formation. Various techniques, as described herein, allow for the efficient calculation of the stress attribute in rocks, which provides an understanding of stresses in a rock formation.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Согласно изобретению предложен один или более считываемых компьютером носителей, включающих в себя исполняемые компьютером инструкции, инструктирующие вычислительную систему рассчитывать напряжения для поверхности, связанной с пластом горной породы, на основании радиусов кривизны двух поверхностей, связанных с пластом горной породы; рассчитывать напряжения для другой поверхности, связанной с пластом горной породы; и рассчитывать одно или более напряжений в пласте горной породы на основании, по меньшей мере частично, на рассчитанном напряжении для поверхности и рассчитанном напряжении для другой поверхности. Также раскрыты другие устройства, системы, способы и т.п.The invention provides one or more computer-readable media including computer-executable instructions instructing a computing system to calculate stresses for a surface associated with a rock formation based on radii of curvature of two surfaces associated with the rock formation; calculate stresses for another surface associated with the rock formation; and calculate one or more stresses in the rock formation based, at least in part, on the calculated stress for the surface and the calculated stress for the other surface. Other devices, systems, methods, and the like are also disclosed.
Данное краткое описание предоставлено для представления выбора концепций изобретения, которые далее описаны ниже в подробном описании. Данное краткое описание не предназначено для раскрытия ключевых или существенных признаков объекта изобретения, как и не предназначено для дополнительного ограничения области объекта изобретения.This brief description is provided to represent a selection of concepts of the invention, which are further described below in the detailed description. This brief description is not intended to disclose key or essential features of the subject invention, nor is it intended to further limit the scope of the subject invention.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Характерные признаки и преимущества описанных реализаций будет легче понять из нижеследующего описания в сочетании с приложенными чертежами, на которых:The characteristic features and advantages of the described implementations will be easier to understand from the following description in combination with the attached drawings, in which:
фиг.1 изображает примерную систему, включающую в себя различные компоненты для моделирования пласта-коллектора;figure 1 depicts an exemplary system that includes various components for modeling a reservoir;
фиг.2 - пример модели геологической среды в два момента времени вместе с уравнениями для упругого напряжения;figure 2 is an example of a model of the geological environment at two points in time together with the equations for elastic stress;
фиг.3 - кривизна в двух измерениях и в трех измерениях;figure 3 - curvature in two dimensions and in three dimensions;
фиг.4 - пример пласта с поверхностью, подверженной растяжению, и поверхностью, подверженной сжатию;4 is an example of a formation with a surface subject to tension and a surface subject to compression;
фиг.5 - примерный способ расчета напряжения;5 is an exemplary method for calculating voltage;
фиг.6 - пример графического пользовательского интерфейса;6 is an example of a graphical user interface;
фиг. 7 - пример GUI 710 для двух пластов; и FIG. 7 is an
фиг.8 - примерные компоненты системы и сетевой системы.Fig. 8 illustrates exemplary system and network system components.
Подробное описание вариантов воплощения изобретенияDetailed Description of Embodiments
Нижеследующее описание включает в себя наилучший вариант, предлагаемый в настоящее время для реализации описанных вариантов осуществления. Данное описание не следует воспринимать в ограничивающем смысле, а напротив, сделано исключительно для целей описания общих принципов осуществления. Область описанных вариантов осуществления определяется в соответствии с приложенной формулой изобретения.The following description includes the best option currently offered for implementing the described embodiments. This description should not be taken in a limiting sense, but rather made solely for the purpose of describing the general principles of implementation. The scope of the described embodiments is determined in accordance with the attached claims.
На фиг.1 показан пример системы 100, которая включает в себя различные компоненты 110 управления, для управления различными аспектами геологической среды 150. Например, компоненты 110 управления позволяют прямое либо косвенное управление сбором информации, бурением, нагнетанием, извлечением и т.п. по отношению к геологической среде 150. В свою очередь, в виде обратной связи 160 становится доступна дополнительная информация о геологической среде 150 (например, в виде необязательного ввода в один или более компонентов 110 управления).Figure 1 shows an example of a system 100 that includes various control components 110 for controlling various aspects of a geological environment 150. For example, control components 110 allow direct or indirect control of information collection, drilling, injection, recovery, and the like. in relation to the geological environment 150. In turn, in the form of
В примере на фиг.1, компоненты 110 управления включают в себя компонент 112 сейсмических данных, информационный компонент 114, моделирующий компонент 120, атрибутный компонент 130, компонент 142 анализа и отображения и компонент 144 рабочего процесса. При работе сейсмические данные и другую информацию, обеспечиваемую компонентами 112 и 114, можно вводить в компонент 120 моделирования. Информацию можно обрабатывать в соответствии с одним или более атрибутом, например, как указано атрибутным компонентом 130, который может представлять собой библиотеку атрибутов. Такая обработка может проводиться до ввода в компонент 120 моделирования. Иначе или в дополнение к компонент 120 моделирования может выполнять операции на вводимой информации на основании одного или более атрибутов, указанных атрибутным компонентом 130. Как описано в настоящем документе, компонент 120 моделирования может конструировать одну или более моделей геологической среды 150, полагаясь на которые можно моделировать поведение геологической среды 150 (например, реакцию на одно или более событий, естественных или искусственных). В примере на фиг.1 компонент 142 анализа/отображения может обеспечивать возможность взаимодействия с моделью или результатами, полученными на ее основе. Дополнительно или иначе вывод из компонента 120 моделирования можно вводить в один или более рабочих процессов, как указано компонентом 144 рабочего процесса.In the example of FIG. 1, control components 110 include a
Как описано в настоящем документе, компоненты 110 управления могут включать в себя функциональность доступных коммерческих комплексов, таких как программный комплекс PETREL® для моделирования сейсмики (Schlumberger Limited, Хьюстон, Техас). Комплекс PETREL® предоставляет компоненты, позволяющие оптимизировать операции по разведке и разработке. Комплекс PETREL® включает в себя компоненты программного обеспечения сейсмического моделирования, которые могут выводить информацию для использования эффективности пласта, например, повышая продуктивность объектовой группы. Посредством использования такого комплекса различные профессионалы (например, геофизики, геологи и инженеры пласта) могут разрабатывать совместные рабочие процессы и интегрировать операции для рационализации процессов.As described herein, control components 110 may include the functionality of commercially available systems, such as the PETREL® seismic modeling software package (Schlumberger Limited, Houston, TX). PETREL® provides components to optimize exploration and development operations. The PETREL® complex includes components of seismic modeling software that can output information to use formation efficiency, for example, increasing the productivity of an object group. Through the use of such a complex, various professionals (for example, geophysicists, geologists and reservoir engineers) can develop joint work processes and integrate operations to streamline processes.
Как описано в настоящем документе, компоненты 120 управления могут включать в себя элементы для геологии и геологического моделирования, для генерации геологических моделей структуры пласта и стратиграфии (например, классификации и оценки, моделирования фаций, корреляции скважин, отображения поверхностей, анализа структуры и нарушений, разработки траектории ствола скважины, анализа данных, моделирования разломов, редактирования рабочих процессов, петрофизического моделирования и т.п.). Отдельные элементы могут позволять выполнение быстрой 2D и 3D сейсмической интерпретации, возможно для интеграции с геологическими и инженерными инструментами (например, классификации и оценки, разработки траектории ствола скважины, сейсмического интерпретирования, анализа сейсмических атрибутов, сейсмического сэмплирования, сейсмического рендеринга объемов, геологического извлечения, преобразования представления и т.п.). Что касается технологии разработки пласта-коллектора, один или более элементов могут позволять рабочему процессу имитации для сгенерированной модели выполнять модернизированную имитацию, уменьшать фактор неопределенности и помогать при планировании будущего ствола скважины (например, анализ неопределенностей и рабочий процесс оптимизации, разработки траектории ствола скважины, усовершенствованное формирование сетки, укрупнение сетки, анализ адаптации модели и т.п.). Компоненты 120 управления могут включать в себя элементы для рабочих процессов бурения, включающих в себя разработку траектории ствола скважины, отображения бурения и обновления модели в реальном времени (например, при помощи каналов данных реального времени).As described herein, control components 120 may include elements for geology and geological modeling, for generating geological models of the reservoir structure and stratigraphy (e.g., classification and assessment, facies modeling, well correlation, surface mapping, structure and disturbance analysis, development wellbore paths, data analysis, fracture modeling, workflow editing, petrophysical modeling, etc.). Individual elements can allow quick 2D and 3D seismic interpretation, possibly for integration with geological and engineering tools (for example, classification and assessment, development of the wellbore trajectory, seismic interpretation, seismic attribute analysis, seismic sampling, seismic volume rendering, geological extraction, transformation submission, etc.). Regarding reservoir development technology, one or more elements may allow the simulation workflow for the generated model to perform upgraded simulations, reduce the uncertainty factor, and assist in planning for the future wellbore (for example, uncertainty analysis and optimization workflow, wellbore path development, advanced meshing, meshing, analysis of model adaptation, etc.). Control components 120 may include elements for drilling workflows, including developing a wellbore path, displaying drilling, and updating the model in real time (for example, using real-time data channels).
Как описано в настоящем документе, различные аспекты компонентов 120 управления могут представлять из себя дополнения или модули, которые работают согласно спецификации комплекса среды. Например, доступный коммерческий комплекс среды под торговой маркой комплекса среды OCEAN® (Schlumberger limited) позволяет осуществлять бесшовную интеграцию дополнений (модулей) в рабочий процесс комплекса PETREL®. Комплекс среды OCEAN® использует инструменты NET® (корпорация Microsoft, Редмонд, Вашингтон) и предлагает стабильные, удобные в использовании интерфейсы для эффективной разработки. Как описано в настоящем документе, различные компоненты можно реализовывать в виде дополнений (модулей), которые подходят к и работают в соответствии со спецификацией комплекса среды (например, в соответствии со спецификациями интерфейса программирования приложения и т.п.). Различные технологии, описанные в настоящем документе, можно реализовать в виде компонентов библиотеки атрибутов.As described herein, various aspects of the control components 120 may be add-ons or modules that operate according to the specification of a complex environment. For example, the affordable commercial environment complex under the brand name of the OCEAN® environment complex (Schlumberger limited) allows seamless integration of add-ons (modules) into the PETREL® complex workflow. The OCEAN® environment suite uses NET® tools (Microsoft Corporation, Redmond, WA) and offers stable, easy-to-use interfaces for efficient development. As described in this document, various components can be implemented in the form of add-ons (modules) that are suitable for and work in accordance with the specifications of the complex environment (for example, in accordance with the specifications of the application programming interface, etc.). The various technologies described herein can be implemented as components of an attribute library.
В области сейсмического анализа аспекты геологической среды можно определять как атрибуты. В общем, сейсмические атрибуты помогают адаптировать обычные амплитудные сейсмические данные для передовых задач по структурной интерпретации, такие как определение точного положения литологических границ и обеспечение изолирования скрытых сейсмических стратиграфических особенностей геологической среды. Анализ атрибутов может оказаться весьма полезным для определения ловушек при разведке или оконтуривания и построения геологической модели пласта при оценке и фазе разработки. Процесс генерации атрибута (например, в комплексе PETREL®, или другом комплексе) может быть основан на библиотеке различных сейсмических атрибутов (например, для отображения и использования в сейсмической интерпретации и рабочих процессах построения геологической модели пласта). Иногда может возникать необходимость или пожелания для генерирования атрибутов на лету, для быстрого анализа. Иногда генерация атрибутов может происходить как фоновый процесс (например, поток с низким приоритетом в многопоточном вычислительном окружении), что может позволить один или более высокоприоритетных процессов (например, для того чтобы пользователь мог продолжать использовать различные компоненты).In the field of seismic analysis, aspects of the geological environment can be defined as attributes. In general, seismic attributes help adapt conventional amplitude seismic data for advanced structural interpretation tasks, such as determining the exact position of lithological boundaries and isolating hidden seismic stratigraphic features of the geological environment. Attribute analysis can be very useful for identifying exploration or contouring traps and constructing a geological model of the formation during the assessment and development phase. The process of generating an attribute (for example, in the PETREL® complex, or another complex) can be based on a library of various seismic attributes (for example, for display and use in seismic interpretation and workflows for constructing a geological model of a formation). Sometimes there may be a need or wishes for generating attributes on the fly, for quick analysis. Sometimes attribute generation can occur as a background process (for example, a low-priority thread in a multi-threaded computing environment), which may allow one or more high-priority processes (for example, so that the user can continue to use various components).
Атрибуты могут помогать извлекать максимум ценности из сейсмических и других данных, например, предоставляя больше подробностей малозаметных литологических изменений геологической среды (например, среды, включающей в себя один или более пластов-коллекторов).Attributes can help extract maximum value from seismic and other data, for example, by providing more details of subtle lithological changes in the geological environment (for example, an environment that includes one or more reservoir layers).
Отдельные атрибуты, которые основаны хотя бы частично на кривизне, называют атрибутами кривизны. Атрибуты кривизны можно использовать для выделения, например, стратиграфических особенностей в осадочных геологических средах, карстовых особенностей или структурных разрывов.Individual attributes that are based at least partially on curvature are called attributes of curvature. Curvature attributes can be used to highlight, for example, stratigraphic features in sedimentary geological environments, karst features, or structural breaks.
Как описано в настоящем документе, можно определить один или более атрибутов кривизны, основанных на поверхностях, которые позволят исследовать напряжения, например, такие как напряжения, связанные с пластом горной породы. В различных примерах такой атрибут кривизны могут называть атрибутом «напряжения горной породы». Соответственно атрибут напряжения горной породы можно предоставлять как часть библиотеки атрибутов (например, в виде необязательного дополнения или модуля), который предоставляет расчеты напряжений в одном или более пластах горной породы, например, используя одновременный анализ кривизны для верхней и нижней поверхностей каждого пласта.As described herein, one or more attributes of curvature based on surfaces can be defined that will allow the study of stresses, such as, for example, stresses associated with a rock formation. In various examples, such an attribute of curvature may be referred to as an attribute of “rock stress”. Accordingly, a rock stress attribute can be provided as part of an attribute library (e.g., as an optional addition or module) that provides stress calculations in one or more rock formations, for example, using simultaneous curvature analysis for the upper and lower surfaces of each formation.
Как описано в настоящем документе, анализ значений атрибута напряжений горной породы (например, в нескольких измерениях) можно использовать для обнаружения возможных напряжений внутри одного или более пластов. Атрибут напряжения горной породы возможно рассчитывать аналогично линейной интерполяции кривизны от верхней поверхности к кривизне с противолежащей сигнатурой от соответствующей нижней поверхности. При таком подходе для пласта сплошной породы, обладающей высокой степенью эластичности, распределение атрибута напряжения горной породы (например, значений атрибута) можно считать пропорциональным изменению объема единичного малого блока горной породы во время геологической оценки на протяжении времени от времени отложения до текущего времени.As described herein, analysis of rock stress attribute values (eg, in several dimensions) can be used to detect possible stresses within one or more formations. The rock stress attribute can be calculated similarly to linear interpolation of the curvature from the upper surface to the curvature with an opposite signature from the corresponding lower surface. With this approach, for a solid rock formation with a high degree of elasticity, the distribution of the rock stress attribute (e.g., attribute values) can be considered proportional to the change in the volume of a single small rock block during a geological assessment over time from the deposition time to the current time.
В общем, точно реконструировать палеонапряжения в геологической среде сложно. В особенности магнитуды напряжения сложно реконструировать на основании данных скважин (например, полученных из сетки области). Магнитуды напряжений помогают понимать и эксплуатировать ресурсы в залежах, таких как залежи карбонатных отложений, которые по оценкам содержат более 60% мировых запасов нефти и 40% мировых запасов газа. Например, считается, что Ближний Восток обладает 62% разведанных запасов обычных нефтяных месторождений, из которых более чем 70% содержатся в пластах карбонатных отложений, и что Ближний Восток обладает 40% разведанных запасов газовых месторождений, 90% из которых содержатся в пластах-коллекторах карбонатных отложений.In general, it is difficult to accurately reconstruct paleostresses in the geological environment. In particular, voltage magnitudes are difficult to reconstruct based on well data (for example, obtained from a grid area). Stress magnitudes help to understand and exploit resources in deposits, such as carbonate deposits, which are estimated to contain more than 60% of global oil reserves and 40% of global gas reserves. For example, it is estimated that the Middle East has 62% of the proven reserves of conventional oil fields, of which more than 70% is contained in carbonate formations, and that the Middle East has 40% of the proven reserves of gas fields, 90% of which are found in carbonate reservoirs. deposits.
В отличие от песчаников с их хорошо изученными корреляциями пористости, проницаемости и другими характеристиками пласта гетерогенные пористые системы карбонатной породы могут не поддаваться обычному петрофизическому анализу. Карбонатные отложения возникают в основном в результате биологической активности, где результирующий состав породы (например, фрагменты окаменелостей и другие зерна широко варьирующейся морфологии) содержит поры в конфигурации высокой сложности, разных размеров и форм. Минеральные включения в карбонатных отложениях также сравнительно нестабильны и подвергаются многоэтапному растворению, выпадению и перекристаллизации, еще добавляя сложности пористости и проницаемости породы. Более того, сравнительно простые взаимосвязи, которые могли существовать между атрибутами отложения, пористости и проницаемости, могут скрыть различные физические, биологические и химические воздействия, возникающие в разных масштабах во время и продолжающиеся после выпадения отложений. Одной из проблем для точной оценки формаций карбонатных отложений является необходимость учета гетерогенности пласта-коллектора в нескольких масштабах (например, зерен, пор и текстур).In contrast to sandstones with their well-studied correlations of porosity, permeability, and other formation characteristics, heterogeneous porous carbonate rock systems may not be able to undergo conventional petrophysical analysis. Carbonate deposits occur mainly as a result of biological activity, where the resulting composition of the rock (for example, fragments of fossils and other grains of widely varying morphology) contains pores in a configuration of high complexity, different sizes and shapes. Mineral inclusions in carbonate deposits are also relatively unstable and undergo multi-stage dissolution, precipitation and recrystallization, adding to the complexity of the porosity and permeability of the rock. Moreover, the relatively simple relationships that could exist between attributes of deposition, porosity, and permeability can obscure various physical, biological, and chemical influences that occur at different scales during and continue after deposition. One of the problems for accurately assessing the formation of carbonate deposits is the need to take into account the heterogeneity of the reservoir at several scales (for example, grains, pores and textures).
В нефтяной и газовой промышленности существующие подходы к обнаружению нарушений, разломов и оценка возможных напряжений в пластах, расположенных близко к поверхности, иногда включают в себя анализ атрибутов, основанный на локальном угле наклона поверхности, атрибутах, основанных на локальном угле азимута для поверхности, и атрибутах, основанных на кривизне одной поверхности. Такие атрибуты не обеспечивают анализ 3D напряжений внутри пласта. Несмотря на то, что сейсмические данные можно использовать для обеспечения сейсмических атрибутов, для оценки разрывов и разломов (например, обнаружение разрывов или разломов при помощи т.н. алгоритма «ant tracking» или «сейсмического 3D изгиба»), качество сейсмических данных часто неадекватно и недостаточно для анализа 3D напряжений внутри пласта.In the oil and gas industry, existing approaches to detecting faults, faults and assessing potential stresses in formations close to the surface sometimes include an analysis of attributes based on the local angle of inclination of the surface, attributes based on the local azimuth angle for the surface, and attributes based on the curvature of one surface. Such attributes do not provide 3D stress analysis within the formation. Although seismic data can be used to provide seismic attributes, to assess gaps and faults (for example, detecting gaps or faults using the so-called “ant tracking” algorithm or “3D seismic bend”), the quality of seismic data is often inadequate and not enough to analyze 3D stresses within the formation.
На фиг.2 показаны диаграммы 210 сетки модели геологической среды в момент времени t0 и в более поздний момент времени t1. В каждом случае показана конкретная элементная ячейка 215 вместе со связанными параметрами (например, объемом, длиной верха, длиной низа и высотой), которые характеризуют элементную ячейку 215. В диаграммах 210 сетки существенно горизонтальные линии представляют границы пластов, в то время как существенно вертикальные линии ограничивают элементы в каждом из пластов. Изменения значений параметров элементной ячейки 215 с течением времени можно объяснить отношением к деформации горной породы (например, любое изменение формы, объема или ориентации в массиве горной породы). Диаграммы сетки с фиг.2 могут представлять собой модель распределения напряжений в эластичном сплошном пласте, подвергаемом силам изгибания. Например, диаграмма 210 в момент времени t0 может соответствовать пласту во время отложения, где горизонтальные линии отражают суб-пласты отложений, и вертикальные линии представляют собой векторы отложения; в то время как в момент t1 после возникновения сгибающей силы верхний суб-пласт обладает положительным напряжением, поскольку объем элементной ячейки увеличивается по сравнению с объемом ячейки в момент времени t0.Figure 2 shows the grid diagram 210 of a model of the geological environment at time t 0 and at a later time t 1 . In each case, a
Как предполагается в примере на фиг.2, при анализе деформации горной породы часто делают допущение о том, что пласты образовались в результате отложения осадочных пород и соответствуют принципу изначальной горизонтальности. Соответственно пласты, которые более не горизонтальны, рассматриваются как деформированные. Деформация может быть эластичной или необратимой. Геологические среды могут демонстрировать различные типы необратимых деформаций, включая хрупкие деформации (например, разрывы, разломы и стыки) и вязкие деформации (например, антиклинали, синклинали и моноклинали). В примере на фиг.2 элементная ячейка 215 демонстрирует деформацию с течением времени, где верхняя часть удлиняется (например, из-за растяжения или расширительного напряжения), и нижняя часть укорачивается (например, из-за компрессионного напряжения).As is assumed in the example of FIG. 2, in the analysis of rock deformation, it is often assumed that the layers were formed as a result of sedimentation and correspond to the principle of initial horizontalness. Accordingly, formations that are no longer horizontal are treated as deformed. The deformation may be elastic or irreversible. Geological environments can exhibit various types of irreversible deformations, including brittle deformations (e.g., tears, faults, and joints) and viscous deformations (e.g., anticlines, synclines, and monoclines). In the example of FIG. 2,
Что касается эластичных деформаций, на фиг.2 также показаны различные уравнения 220 напряжений. Как указано, эластичные напряжения можно оценивать на основании высоты h, модуля Янга E и радиуса кривизны поверхности R. По определению, кривизна K может быть равна обратному радиусу кривизны поверхности R. Соответственно напряжения можно оценить как функцию половины высоты h, модуля Янга E и кривизны К. По отношению к элементу 215 приложенное напряжение представляет собой оценку «поверхности», например поверхности, которая соответствует кривизне K. Напряжения, оцененные уравнением 220, не могут предоставить указания на напряжения внутри пласта (например, 3D распределение напряжений внутри пласта).As for elastic deformations, FIG. 2 also shows various stress equations 220. As indicated, elastic stresses can be estimated based on the height h, Young's modulus E and the radius of curvature of the surface R. By definition, the curvature K can be equal to the inverse radius of curvature of the surface R. Accordingly, stresses can be estimated as a function of half the height h, Young's modulus E and curvature K. With respect to
На фиг.3 представлены диаграммы 310 и 320 для предоставления более формального объяснения кривизны (K). Диаграмма 310 показывает в двух измерениях линию, обладающую кривизной К в точке P. Для точки P можно определить крутизну T и нормаль N. В примере, приведенном на диаграмме 310, кривизна определена как скорость изменения угла dω по отношению к длине дуги dS. Локальный угол наклона θ определен на основании нормали N и вертикального направления двумерной системы координат.Figure 3 presents diagrams 310 and 320 to provide a more formal explanation of curvature (K). Diagram 310 shows, in two dimensions, a line having a curvature K at point P. For point P, the steepness T and the normal N can be determined. In the example shown in diagram 310, the curvature is defined as the rate of change of the angle dω with respect to the arc length dS. The local inclination angle θ is determined based on the normal N and the vertical direction of the two-dimensional coordinate system.
На диаграмме 320 показана поверхность в трех измерениях, обладающая максимальной кривизной Kmax и минимальной кривизной Kmin. Показан другой угол φ, представляющий ориентацию минимальной кривизны. Также на диаграмме 320 показана апертура сетки, которая необходима для определения масштаба кривизны. Например, при большой апертуре сетки она может оказаться неадекватна для оценки малых, локальных изменений кривизны; в то время как при малой апертуре сетки она может показывать локальные девиации кривизны, обладающими минимальным влиянием на оценку общего напряжения.Diagram 320 shows a surface in three dimensions with a maximum curvature Kmax and a minimum curvature Kmin. A different angle φ representing the orientation of the minimum curvature is shown. Also, diagram 320 shows the mesh aperture, which is necessary to determine the scale of curvature. For example, with a large aperture of the grid, it may be inadequate to estimate small, local changes in the curvature; while at a small aperture of the grid, it can show local deviations of curvature, which have minimal effect on the estimation of the total stress.
В обычных комплексах атрибутов кривизны, относящихся к напряжению горной породы, опирающихся на одну кривую (для примера см. диаграмму 310), или одну поверхность (для примера см. диаграмму 320), недостаточно для обеспечения анализа 3D напряжений в пласте. Конкретнее, несмотря на то, что эти атрибуты можно преобразовать и отобразить, они не объясняют, как напряжения могут меняться внутри пласта в трех измерениях.In ordinary complexes of attributes of curvature related to rock stress, based on one curve (for example, see diagram 310), or one surface (for example, see diagram 320), it is not enough to provide analysis of 3D stresses in the formation. More specifically, although these attributes can be transformed and displayed, they do not explain how stresses can change within a formation in three dimensions.
Как описано в настоящем документе, кривизну можно определить на двух поверхностях пласта и на основании этого рассчитать 3D напряжения внутри пласта, как объяснено с учетом вышеупомянутого атрибута напряжения в горной породе. Кривизну можно определить на основании реперных точек поверхности, для которой применен метод наименьших квадратов или другая технология минимизации ошибки, для обеспечения кривизны максимального приближения. Как уже упомянуто, кривизна поверхности может зависеть от апертуры сетки. Соответственно, как описано в настоящем документе, различные методики могут включать в себя выбор апертуры или исследование результатов для более чем одной апертуры. В случаях, когда доступны реперные точки, необязательно совпадающие с сеткой, тем не менее, выбранные реперные точки можно использовать для определения кривизны (например, при помощи методики приближения). Как описано в настоящем документе, экспресс-способ для оценки напряжений в горной породе в сплошном пласте может в качестве варианта использовать одновременные анализы кривизны верхней и нижней поверхностей (например, когда расчеты для верха и низа производят параллельно). Другие варианты включают в себя, например, расчет кривизны поверхности последовательно, с последующей оценкой напряжений в пласте (например, пласте, по меньшей мере частично, определенным двумя поверхностями).As described herein, the curvature can be determined on two surfaces of the formation and based on this, 3D stresses within the formation can be calculated, as explained taking into account the aforementioned stress attribute in the rock. The curvature can be determined on the basis of the reference points of the surface, for which the least squares method or other error minimization technology is applied, to ensure the maximum approximation curvature. As already mentioned, surface curvature may depend on the mesh aperture. Accordingly, as described herein, various techniques may include selecting an aperture or examining results for more than one aperture. In cases where reference points are available that do not necessarily coincide with the grid, however, selected reference points can be used to determine the curvature (for example, using the approximation technique). As described herein, an express method for estimating stresses in a rock in a continuous formation may alternatively use simultaneous analyzes of the curvature of the upper and lower surfaces (for example, when the calculations for top and bottom are performed in parallel). Other options include, for example, calculating surface curvature sequentially, followed by assessing stresses in the formation (for example, the formation at least partially defined by two surfaces).
Как описано в настоящем документе, атрибут напряжений в горной породе может соответствовать следующим принципам: анализируют сплошной, абсолютно эластичный и обладающий постоянными параметрами эластичности пласт, таким образом, что напряжения в горной породе прямо пропорциональны нагрузке; во время отложения все элементные суб-пласты залегают строго горизонтально, подвергаясь действию сил гравитации, в то время как векторы отложения направлены строго вертикально (например, все суб-пласты и векторы отложения ортогональны); и после начала воздействия на пласт силы геологического сгибания, поскольку пласт эластичен, суб-пласты и соответствующие векторы отложения сохраняют свое ортогональное отношение. С учетом данного принципа ортогональности становится возможным расчет объема для каждой ячейки, определенной этими суб-пластами и векторами отложения. Соответственно отношение объема каждой ячейки для пласта в настоящее время к объему той же ячейки во время отложения может применяться для оценки нагрузки и соответствующих напряжений.As described in this document, the attribute of stresses in the rock can correspond to the following principles: analyze a solid, absolutely elastic and having constant elasticity parameters, so that the stress in the rock is directly proportional to the load; during deposition, all elemental sub-layers lie strictly horizontally, subject to the action of gravitational forces, while deposition vectors are directed strictly vertically (for example, all sub-layers and deposition vectors are orthogonal); and after the impact of geological bending forces on the formation has begun, since the formation is elastic, the sub-formations and corresponding deposition vectors retain their orthogonal relationship. Given this principle of orthogonality, it becomes possible to calculate the volume for each cell defined by these sub-layers and deposition vectors. Accordingly, the ratio of the volume of each cell for the formation at present to the volume of the same cell during deposition can be used to estimate the load and the corresponding stresses.
На фиг.4 показана диаграмма 410 пласта 425 геологической среды вместе с тригонометрической аппроксимацией для различных параметров пласта 425. В примере на фиг.4 пласт 425 показан как обладающий верхней поверхностью, испытавшей или испытывающей сжатие. Также показаны различные радиусы кривизны, соответствующие верхней, средней и нижней поверхностям. С более отдаленной перспективы радиусы обладают углом A, где синус угла A равен длине “a”, разделенный на высоту h между верхней и нижней поверхностями пласта.Figure 4 shows a diagram 410 of
Как описано в настоящем документе, если ячейка в пласте обладает объемом V0 на момент осаждения и финальным объемом V1 после геологической оценки, то напряжение для ячейки можно вычислить, используя следующее уравнение:As described herein, if the cell in the formation has a volume of V 0 at the time of deposition and a final volume of V 1 after a geological assessment, then the voltage for the cell can be calculated using the following equation:
σ=k·(V1-V0)·V0 -1,σ = k (V 1 -V 0 ) V 0 -1 ,
где k - модуль объемного сжатия (эластичности объема).where k is the bulk modulus (volume elasticity).
Если V=L·h·Δy, где L, h и Δy представляют из себя измерения размеров ячейки, и если размеры h и Δy (например, размер в направлении y, см. фиг.2) постоянны, можно вычислить напряжение через длину L0 ячейки V0 и длину L1 ячейки V1 (например, та же ячейка в поздний момент времени) при помощи следующего уравнения:If V = L · h · Δy, where L, h and Δy are measurements of cell sizes, and if the sizes h and Δy (for example, the size in the y direction, see Fig. 2) are constant, the voltage can be calculated through the length L 0 cells V 0 and the length L 1 of the cell V 1 (for example, the same cell at a late point in time) using the following equation:
σ=k·(L1-L0)·L0 -1.σ = k · (L 1 -L 0 ) · L 0 -1 .
В середине пласта длина LM будет примерно такой же, как и во время осаждения, и примерно равна L0 (т.е. LM~L0).In the middle of the reservoir, the length L M will be approximately the same as during deposition, and approximately equal to L 0 (i.e., L M ~ L 0 ).
Как описано в настоящем документе, часть пласта можно определить углом, таким как угол A в примере на фиг.4. Если угол A невелик, то для этой части пласта можно использовать следующие приближения:As described herein, part of the formation can be defined by an angle, such as angle A in the example of FIG. 4. If the angle A is small, then the following approximations can be used for this part of the formation:
(LB/RB)~(LT/RT)~(LM/RM)~2 sin (A/2),(L B / R B ) ~ (L T / R T ) ~ (L M / R M ) ~ 2 sin (A / 2),
где RB, RT и RM - радиусы кривизны для низа, верха и средней части пласта соответственно.where R B , R T and R M are the radii of curvature for the bottom, top and middle of the reservoir, respectively.
Если модуль объемного сжатия k постоянен по всему пласту и предполагается, что LM - это объединение (LM=1), можно использовать предыдущие аппроксимации и предыдущие уравнения напряжения, основанные на длинах, для оценки возможных напряжений наверху и внизу пласта, в соответствии со следующими уравнениями:If the bulk modulus k is constant throughout the formation and it is assumed that L M is a union (L M = 1), the previous approximations and previous stress equations based on lengths can be used to estimate possible stresses at the top and bottom of the formation, in accordance with the following equations:
σT~RT -1-RM -1,σ T ~ R T -1 -R M -1 ,
σB~RB -1+RM -1.σ B ~ R B -1 + R M -1 .
При таком подходе радиус кривизны для средней части пласта можно рассчитать как среднее значение для всех входных поверхностей.With this approach, the radius of curvature for the middle part of the reservoir can be calculated as the average value for all input surfaces.
Как описано в настоящем документе, распределение напряжения внутри пласта можно рассчитать, используя линейную интерполяцию от верхних к нижним напряжениям, на основании соответствующих им уравнений (например, в зависимости от того, желательна ли простота, скорость вычислений, эффективное использование вычислительных ресурсов и т.п.). Например, с уравнением для верхней поверхности и уравнением для нижней поверхности напряжения в пласте можно определить путем интерполяции, основанной, по меньшей мере частично, на уравнениях или значениях напряжений, рассчитанных с использованием этих двух уравнений. Несмотря на то, что упомянута линейная интерполяция, можно использовать другие типы интерполяции, например, когда известна дополнительная информация о пласте (например, по отношению к одной или более оси может изменяться модуль объемного сжатия). По отношению к направлению интерполяции направлением интерполяции можно выбирать перпендикуляр к средней поверхности между верхней поверхностью и нижней поверхностью (например, в направлении, ортогональном средней поверхности). Для увеличения скорости вычислений (например, для уменьшения потребностей в ресурсах) в качестве аппроксимации можно использовать вертикальное направление при большом радиусе кривизны (например, где направление, ортогональное к средней поверхности, существенно не отличается от вертикального направления, например, как определено координатной системой).As described herein, the stress distribution within the formation can be calculated using linear interpolation from upper to lower stresses based on their corresponding equations (for example, depending on whether simplicity, speed of computation, efficient use of computing resources, etc. .). For example, with the equation for the upper surface and the equation for the lower surface, stresses in the formation can be determined by interpolation based, at least in part, on the equations or stresses calculated using these two equations. Despite the fact that linear interpolation is mentioned, other types of interpolation can be used, for example, when additional information about the reservoir is known (for example, the bulk modulus can vary with respect to one or more axes). With respect to the direction of interpolation, the direction of interpolation, you can choose the perpendicular to the middle surface between the upper surface and the lower surface (for example, in a direction orthogonal to the middle surface). To increase the speed of calculations (for example, to reduce resource requirements), the vertical direction can be used as an approximation with a large radius of curvature (for example, where the direction orthogonal to the middle surface does not differ significantly from the vertical direction, for example, as determined by the coordinate system).
На фиг.5 показан пример способа 510 для расчета напряжения в пласте. Способ 510 начинается с блока 514 предоставления, который включает в себя предоставление радиусов кривизны для двух поверхностей, связанных с пластом. Например, радиусы можно связать с верхней поверхностью и средней поверхностью. В блоке 518 расчетов способ 510 включает в себя для одной из поверхностей расчет напряжений на основании радиусов кривизны. Например, уравнение σT~RT -1-RM -1 можно использовать для расчета напряжения на верхней поверхности пласта на основании радиусов кривизны верхней поверхности и средней поверхности. В примере на фиг.5 способ 510 продолжается другим блоком 522 предоставления, который включает в себя предоставление радиуса кривизны для другой поверхности, связанной с пластом. Например, в роли этой поверхности может выступать нижняя поверхность пласта. В другом блоке 526 расчета способ 510 включает в себя расчет напряжений для другой поверхности на основании ее радиуса кривизны и другого предоставленного радиуса кривизны. Например, уравнение σB~RB -1+RM -1 можно использовать для расчета напряжений на нижней поверхности пласта на основании радиусов кривизны нижней поверхности и средней поверхности. Как показано там, где были рассчитаны два напряжения для двух поверхностей, связанных с пластом, способ 510 может включать на блок 530 расчета расчет одного или более напряжений в пласте на основании, по меньшей мере частично, двух напряжений. Например, напряжение в пласте (например, в трех измерениях x, y, z) можно рассчитать как функцию от напряжения, связанного с нижней поверхностью, и напряжения, связанного с верхней поверхностью. Как упомянуто, для расчета одного или более напряжений между двумя поверхностями пласта можно использовать интерполяцию.5 shows an example of a method 510 for calculating formation stress. Method 510 begins with a
Как описано в настоящем документе, радиус кривизны для средней части пласта можно оценивать, например, как среднее значение, основанное на радиусах кривизны двух или более других поверхностей. В таком примере для выведения радиуса кривизны другой поверхности (например, срединной поверхности) можно предоставить информацию о двух или более поверхностях. Такой подход можно использовать в том случае, если доступна информация о границах или внешних поверхностях пласта горной породы, а информация о внутренней поверхности пласта горной породы недоступна или менее надежна, чем информация об ограничивающей поверхности. В контексте способа 510 один из трех радиусов кривизны (например, RM) можно оценивать на основании двух других радиусов кривизны (например, RT и RB): RM~f(RB, RT). При использовании такого подхода напряжения в пласте можно оценивать на основании двух радиусов кривизны (например, радиусов кривизны, соответствующих ограничивающим поверхностям пласта, где σ(x, y, z)~f(RB, RT)).As described herein, the radius of curvature for the middle part of the formation can be estimated, for example, as an average value based on the radii of curvature of two or more other surfaces. In such an example, information about two or more surfaces can be provided to derive the radius of curvature of another surface (for example, the middle surface). This approach can be used if information is available on the boundaries or external surfaces of the rock formation, and information on the internal surface of the rock formation is unavailable or less reliable than information about the bounding surface. In the context of the method 510 one of the three radii of curvature (e.g., R M) can be evaluated on the basis of the other two radii of curvature (e.g., R T and R B): R M ~ f (R B, R T). Using this approach, the stresses in the formation can be estimated based on two radii of curvature (for example, the radii of curvature corresponding to the bounding surfaces of the formation, where σ (x, y, z) ~ f (R B , R T )).
Способ 510 показан на фиг.5 в сочетании с различными считываемыми компьютером блоками 516, 520, 524, 528 и 532 носителя. Такие блоки обычно включают в себя инструкции, подходящие для исполнения одним или более процессорами (или ядрами) для управления вычислительным устройством для выполнения одного или более действий. Несмотря на то, что показано несколько блоков, один носитель можно сконфигурировать инструкциями для обеспечения, по меньшей мере частично, выполнения различных действий способа 510.Method 510 is shown in FIG. 5 in combination with various computer
Несмотря на то, что способ 510 описан с учетом предоставления радиусов кривизны для двух поверхностей, с последующим предоставлением радиуса кривизны для другой поверхности, как описано в настоящем документе, можно предоставлять три и более радиуса кривизны, с последующим расчетом двух или более напряжений. Например, радиус кривизны можно предоставить для верхней поверхности, средней поверхности и нижней поверхности, с последующим расчетом напряжения верхней поверхности и напряжения нижней поверхности. В таком примере, как упомянуто, радиус кривизны для средней поверхности можно оценить (например, рассчитать как среднее значение на основании значений для других поверхностей). Как описано в настоящем документе, на основании радиусов кривизны можно рассчитать более двух напряжений, без промежуточного расчета, например напряжений верхней поверхности и нижней поверхности. Другими словами, трехмерные напряжения в пласте можно рассчитывать напрямую из трех и более радиусов кривизны (например, радиусов кривизны поверхностей, связанных с пластом).Although the method 510 is described taking into account the provision of radii of curvature for two surfaces, followed by the provision of a radius of curvature for another surface, as described herein, it is possible to provide three or more radii of curvature, followed by calculation of two or more stresses. For example, the radius of curvature can be provided for the upper surface, the middle surface, and the lower surface, with subsequent calculation of the stress of the upper surface and the stress of the lower surface. In such an example, as mentioned, the radius of curvature for the middle surface can be estimated (for example, calculated as the average value based on values for other surfaces). As described herein, based on the radii of curvature, more than two stresses can be calculated without intermediate calculation, for example, stresses of the upper surface and lower surface. In other words, three-dimensional stresses in the formation can be calculated directly from three or more radii of curvature (for example, the radii of curvature of surfaces associated with the formation).
Как описано в настоящем документе, напряжения, описанные с учетом способа 510 на фиг.5, могут представлять собой значения атрибута напряжения горной породы, которые оценивают трехмерные напряжения в пласте горной породы. Снова обращаясь к компонентам 110 управления на фиг.1, атрибутный компонент 130 может включать в себя атрибут напряжения в горной породе. Соответственно моделирующий компонент 120 можно сконфигурировать для расчета атрибута напряжения в горной породе и выводить такие значения для целей анализа/отображения (при помощи компонента 142), для целей другого рабочего процесса (при помощи компонента 144) или для одной или более других целей. Как описано в настоящем документе, атрибут напряжения в горной породе можно использовать для ручного или автоматического, или комбинированного, действия по сбору информации, бурению, нагнетанию, извлечению и т.п. для геологической среды, такой как среда 150. Например, бур можно направлять на основании, частично, значений атрибута напряжения в горных породах. В другом примере датчик можно направить на позицию в пласте или рядом с пластом на основании, частично, значений атрибута напряжения в горных породах. В еще одном примере нагнетание жидкости (газа, жидкости и т.п.) может происходить на основании, частично, значений атрибута напряжения в горных породах. Один или более процессов извлечения для извлечения ресурса или ресурсов из геологической среды можно направлять на основании, частично, значений атрибута напряжения в горных породах. Например, там, где значения атрибута напряжения в горных породах указывают, что порода в пласте, скорее всего, разрушена и, скорее всего, сколлапсирует при извлечении ресурса из пласта-коллектора вблизи от пласта (например, из пласта-коллектора под пластом горной породы), на основании такой информации можно принять решение о том, как и где извлекать ресурс из пласта-коллектора (например, возможно из одной скважины или из другой совместно с процессом нагнетания и т.п.).As described herein, stresses described in view of method 510 of FIG. 5 may be rock stress attribute values that evaluate three-dimensional stresses in a rock formation. Referring again to the control components 110 in FIG. 1, attribute component 130 may include a rock stress attribute. Accordingly, the modeling component 120 can be configured to calculate the stress attribute in the rock and output such values for analysis / display purposes (using component 142), for the purposes of another workflow (using component 144), or for one or more other purposes. As described herein, the rock stress attribute can be used to manually, automatically, or combinedly collect information, drill, pump, extract, and the like. for a geological environment, such as medium 150. For example, a drill may be guided based in part on values of a stress attribute in rocks. In another example, the sensor can be directed to a position in the formation or near the formation based on, in part, the values of the stress attribute in the rocks. In yet another example, the injection of liquid (gas, liquid, etc.) can occur based, in part, on the values of the stress attribute in the rocks. One or more extraction processes for extracting a resource or resources from a geological environment can be directed based, in part, on the values of the stress attribute in the rocks. For example, where the values of the stress attribute in the rocks indicate that the rock in the formation is most likely destroyed and most likely collapses when the resource is extracted from the reservoir near the reservoir (for example, from the reservoir below the rock) , based on such information, a decision can be made about how and where to extract the resource from the reservoir (for example, it is possible from one well or from another in conjunction with the injection process, etc.).
Как описано в настоящем документе, один или более считываемых компьютером носителей может включать в себя исполняемые компьютером инструкции для обеспечения возможности вычислительной системе рассчитывать напряжение для поверхности, связанной с пластом горной породы, на основании радиусов кривизны двух поверхностей, связанных с пластом горной породы; рассчитывать напряжение для другой поверхности, связанной с пластом горной породы; и рассчитывать одно или более напряжений в пласте горной породы на основании, по меньшей мере частично, на рассчитанном напряжении для поверхности и рассчитанном напряжении для другой поверхности. Как упомянуто в отношении фиг.5, радиусы кривизны можно предоставлять для верхней поверхности, средней поверхности и нижней поверхности, где, возможно, радиус кривизны средней поверхности оценивается на основании, по меньшей мере частично, радиусов кривизны верхней поверхности и нижней поверхности. Как описано в настоящем документе, один или более считываемых компьютером носителей могут включать в себя исполняемые компьютером инструкции для обеспечения возможности вычислительной системе преобразовывать трехмерные напряжения для пласта горной породы, для преобразования контуров экстенсивного напряжения и контуров компрессивного напряжения в пласте горной породы, для указания траектории бурения в пласте горной породы и т.п. Как описано в настоящем документе, один или более считываемых компьютером носителей могут включать в себя исполняемые компьютером инструкции для определения направления, ортогонального, по меньшей мере, по отношению к одной поверхности, связанной с пластом горной породы, для вычисления одного или более напряжений, основываясь, по меньшей мере частично, на ортогональном направлении, например, когда расчет одного или более напряжений в пласте горной породы основан, по меньшей мере частично, на интерполяции вдоль ортогонального направления.As described herein, one or more computer-readable media may include computer-executable instructions to enable a computing system to calculate stress for a surface associated with a rock formation based on radii of curvature of two surfaces associated with the rock formation; calculate stress for another surface associated with the rock formation; and calculate one or more stresses in the rock formation based, at least in part, on the calculated stress for the surface and the calculated stress for the other surface. As mentioned in relation to FIG. 5, radii of curvature can be provided for the upper surface, middle surface, and lower surface, where, possibly, the radius of curvature of the middle surface is estimated based at least in part on the radii of curvature of the upper surface and lower surface. As described herein, one or more computer-readable media may include computer-executable instructions to enable a computing system to convert three-dimensional stresses to a rock formation, to convert extensive stress loops and compressive stress loops in a rock formation, to indicate a drilling path in a rock formation, etc. As described herein, one or more computer-readable media may include computer-executable instructions for determining a direction orthogonal to at least one surface associated with a rock formation to calculate one or more stresses based on, at least partially in the orthogonal direction, for example, when the calculation of one or more stresses in the rock formation is based at least in part on interpolation along the orthogonal direction I am.
Как описано в настоящем документе, один или более считываемых компьютером носителей могут включать в себя исполняемые компьютером инструкции для обеспечения возможности вычислительной системе вычислять напряжения для поверхности, причем инструкции реализуют уравнение σS1=RS1 -1-RS2 -1, где S1 соответствует одной поверхности, и где S2 соответствует другой поверхности, и где R - это радиус кривизны соответствующей поверхности. Как упомянуто, существуют различные методики для определения радиуса кривизны, которые могут включать в себя выбор апертуры, выбор реперных точек, оценку на основании одного или более радиусов кривизны и т.п. Например, для определения одного или более радиусов кривизны можно использовать алгоритм наименьших квадратов, при условии, что предоставлена, по меньшей мере, некоторая информация о поверхностях пласта горной породы. Как описано в настоящем документе, можно предоставлять инструкции для расчета напряжений для двух или более соседних пластов горной породы. Дополнительно, как описано в настоящем документе, один или более считываемых компьютером носителей могут включать в себя инструкции для конфигурирования дополнения для комплекса моделирования геологической среды.As described herein, one or more computer-readable media may include computer-executable instructions for enabling a computing system to calculate the surface tension, the instructions implement the equation σ = R S1 S1 S2 -1 -1 -R, where S1 corresponds to one surface, and where S2 corresponds to another surface, and where R is the radius of curvature of the corresponding surface. As mentioned, there are various techniques for determining the radius of curvature, which may include selecting an aperture, selecting reference points, estimating based on one or more radii of curvature, and the like. For example, to determine one or more radii of curvature, you can use the least squares algorithm, provided that at least some information about the surfaces of the rock formation is provided. As described herein, instructions can be provided for calculating stresses for two or more adjacent rock formations. Additionally, as described herein, one or more computer-readable media may include instructions for configuring an add-on for a geological environment modeling complex.
На фиг.6 показан пример графического пользовательского интерфейса (GUI) 610, который сконфигурирован для отображения значение атрибута напряжения в горных породах в пласте, вместе с примером компонента 660 анализа, который может работать совместно с GUI 610 и примером способа 680. В GUI 610 верхняя поверхность, нижняя поверхность и средняя поверхность показаны вместе с контурами, которые указывают на растяжение (точечные кривые) и сжатие (сплошные кривые) в пласте (например, как указано в легенде 612). Также GUI 610 включает в себя некоторые необязательные элементы, такие как курсор 635, текущие трехмерные координаты 645 и индикатор 655 напряжения атрибута напряжения в горных породах. В таком примере пользователь может манипулировать курсором 635 в двух и более измерениях и получать представление о числовом значении напряжения в пласте.6 illustrates an example graphical user interface (GUI) 610 that is configured to display a stress attribute value in rocks in a formation, together with an example analysis component 660 that can work in conjunction with
По отношению к компоненту 660 анализа в него включаются различные модули, такие как модуль 664 выбора пласта, модуль 666 интерполяции, модуль 668 ортогональности, модуль 670 пути напряжения, модуль 673 добавления пласта и управляющий модуль 674. По отношению к модулю 664 выбора пласта такой модуль можно сконфигурировать для работы совместно с GUI, например для обеспечения возможности для вычислительного устройства по приему инструкции для выбора конкретного пласта в геологической среде. Модуль 666 интерполяции можно сконфигурировать для работы совместно с GUI, например для обеспечения возможности вычислительному устройству интерполировать значения напряжения в одном или более измерениях на основании двух или более значений, выведенных, прямо или косвенно, из одного или более радиусов кривизны (или значений кривизны).With respect to the analysis component 660, various modules are included, such as a formation selection module 664, an interpolation module 666, an orthogonality module 668, a voltage path module 670, a formation adding module 673, and a
По отношение к модулю 668 ортогональности его можно сконфигурировать для обеспечения возможности вычислительного устройства по определению одного или более векторов, ортогональных поверхности или поверхностям. Например, в GUI 610 вектор 614 показан как ортогональный для поверхности, представленной кривой из длинных тире, которая может представлять среднюю поверхность. Как упомянуто, интерполяцию можно осуществлять вдоль вектора, ортогонального одной или более поверхностям. Соответственно модуль 666 интерполяции может работать на основании, частично, информации от модуля 668 ортогональности. Дополнительно, как упомянуто, в случаях, когда радиус кривизны достаточно велик (например, для практически горизонтальной поверхности), вместо ортогонального направления (или вектора) можно подставлять вертикальное направление. Компонент 660 анализа может, необязательно, позволять определение значений 3D напряжений (например, при помощи интерполяции) на основании вертикали, ортогонали или на другой основе.With respect to the orthogonality module 668, it can be configured to enable the computing device to determine one or more vectors orthogonal to the surface or surfaces. For example, in
По отношению к модулю 670 пути или путей напряжений этот модуль можно сконфигурировать для предоставления вычислительному устройству возможности определения непрерывных путей внутри пласта, на основании, например, границ напряжений (например, большего значения напряжения или меньшего значения напряжения). Такой модуль может предоставлять отображение «жил» (или зон) напряжений в пласте. Что касается модуля 672 добавления пласта, такой модуль можно сконфигурировать для обеспечения возможности вычислительному устройству по добавлению одного или более дополнительных пластов для анализа, например, для представления в GUI, таком как GUI 610.With respect to the path or stress path module 670, this module can be configured to enable the computing device to determine continuous paths within the formation based on, for example, stress boundaries (eg, a higher voltage value or lower voltage value). Such a module may provide a display of "cores" (or zones) of stress in the formation. As for the module 672 add layers, such a module can be configured to enable the computing device to add one or more additional layers for analysis, for example, for presentation in a GUI, such as
По отношению к модулю 674 управления этот модуль можно сконфигурировать для предоставления вывода, для использования в одном или более управляющих процессах. Например, модуль 674 управления может определять оптимальную траекторию бурения в пласте и выводить информацию, которая может управлять процессом бурения для следования оптимальной траектории бурения. Такая выведенная информация может включать в себя информацию, относящуюся к или указывающую на скорость бура, направление, ускорение, охлаждение и т.п. Как описано в настоящем документе, 3D напряжение (например, в соответствии с атрибутом напряжения в горной породе), может указывать на то, где порода может быть более открытой и легче пробиваемой буром. В другом примере модуль 674 управления может выводить информацию для помощи в сборе информации (например, местоположения сбора информации, параметры сбора информации и т.п.). Такая информация может включать в себя информацию, относящуюся к или указывающую на один или более параметров сейсмического сбора данных (например, излучение, обнаружение и т.п.).With respect to the
В примере на фиг.6 способ 680 включает в себя блок 684 приема для приема информации о геологической среде, которая включает в себя пласт горной породы; блок 688 выбора для выбора трехмерного атрибута напряжения пласта горной породы; блок 692 моделирования для моделирования геологической среды; и блок 696 преобразования для преобразования трехмерного атрибута напряжения пласта горной породы. Способ 680 можно реализовать с использованием одного или более считываемого компьютером носителя, такого как носители 686, 690, 694, и 698. Способ 680 можно, но необязательно, реализовывать при помощи компонентов 120 управления из примера на фиг.1. Например, прием может включать в себя компоненты 112 и 114, выбор включать в себя компонент 130, моделирование включать в себя компонент 120, и преобразование включать в себя один или более компонентов 142 и 144.In the example of FIG. 6, method 680 includes a receiving unit 684 for receiving information about a geological environment that includes a rock formation; a block 688 for selecting a three-dimensional rock stress attribute; block 692 modeling for modeling the geological environment; and a transform unit 696 for converting the three-dimensional stress attribute of the rock formation. Method 680 can be implemented using one or more computer-readable media, such as
На фиг.7 показан пример GUI 710 для двух пластов (Пласта E1 и Пласта E2). В примере на фиг.7 легенда 712 указывает на то, что контуры расширения представлены точечными контурами, и контуры сжатия представлены сплошными контурами. Если два пласта не обладают трением между собой, каждый пласт можно рассматривать индивидуально. Как упомянуто по отношению к фиг.6, компонент анализа можно сконфигурировать для обеспечения возможности добавления (или удаления) одного или более пластов.7 shows an
Как описано в настоящем документе, способ может включать в себя прием информации о геологической среде, включающей в себя пласт горной породы (или пласты горной породы); выбор трехмерного атрибута напряжения в пласте горной породы; моделирование геологической среды; преобразование трехмерного атрибута напряжения в пласте горной породы для пласта горной породы (или пластов горной породы) геологической среды. При применении такого способа трехмерный атрибут напряжения в пласте горной породы может зависеть, по меньшей мере частично, на радиусах кривизны двух или более поверхностей, связанных с пластом горной породы. Дополнительно атрибут напряжения можно определить с учетом постоянного модуля объемного сжатия в пласте горной породы. Как описано в настоящем документе, способ может включать в себя интерполяцию одного или более значения атрибута напряжения по направлению, ортогональному одной или более поверхностям, связанным с пластом горной породы в геологической среде.As described herein, a method may include receiving information about a geological environment, including a rock formation (or rock formations); selection of a three-dimensional stress attribute in a rock formation; modeling of the geological environment; transformation of the three-dimensional stress attribute in the rock formation for the rock formation (or rock formations) of the geological environment. Using this method, the three-dimensional stress attribute in the rock formation may depend, at least in part, on the radii of curvature of two or more surfaces associated with the rock formation. Additionally, the stress attribute can be determined taking into account the constant bulk modulus in the rock formation. As described herein, a method may include interpolating one or more stress attribute values in a direction orthogonal to one or more surfaces associated with a rock formation in a geological environment.
Как описано в настоящем документе, один или более считываемых компьютером носителей могут включать в себя выполняемые компьютером инструкции для инструктирования вычислительной системы для получения информации о геологической среде, включающей в себя пласт горной породы; выбора трехмерного атрибута напряжения в пласте горной породы; моделирования геологической среды; и генерации данных, достаточных для преобразования трехмерного атрибута напряжения в пласте горной породы для пласта горной породы в геологической среде. В таком примере выполняемые компьютером инструкции для трехмерного атрибута напряжения в пласте горной породы могут представлять собой дополнение для комплекса моделирования геологической среды.As described herein, one or more computer-readable media may include computer-executable instructions for instructing a computing system to obtain information about a geological environment including a rock formation; selecting a three-dimensional attribute of stress in the rock formation; modeling of the geological environment; and generating enough data to convert the three-dimensional stress attribute in the rock formation to the rock formation in a geological environment. In such an example, computer-executed instructions for a three-dimensional attribute of stress in a rock formation can be an addition to a complex modeling of the geological environment.
Как описано в настоящем документе, один или более считываемых компьютером носителей могут включать в себя выполняемые компьютером инструкции для инструктирования вычислительной системы для вывода информации для управления процессом. Например, такие инструкции могут обеспечивать вывод для процесса сбора информации, процесса нагнетания, процесса бурения, процесса извлечения и т.п.As described herein, one or more computer-readable media may include computer-executable instructions for instructing a computing system to output process control information. For example, such instructions may provide an output for the information collection process, the injection process, the drilling process, the extraction process, and the like.
На фиг.8 показаны компоненты вычислительной системы 800 и сетевой системы 810. Система 800 включает в себя один или более процессоров 802, память и/или компоненты 804 хранения, одно или более устройств 806 ввода и/или вывода и шину 808. Как описано в настоящем документе, инструкции можно хранить на одном или более считываемом компьютером носителе (например, компонентах 804 памяти/хранения). Такие инструкции можно считывать одним или более процессором (например, процессором(ами) 802) при помощи коммуникационной шины (например, шины 808), проводной либо беспроводной. Один или более процессоров могут исполнять такие инструкции для осуществления (целиком или частично) одного или более атрибутов (например, в качестве части способа). Пользователь может видеть вывод из и взаимодействовать с процессом при помощи устройства I/O (например, устройства 806). Как описано в настоящем документе, считываемый компьютером носитель может представлять собой компонент хранения, такой как физическое запоминающее устройство, например, на чипе, чипе в сборке, карте памяти и т.п.FIG. 8 shows components of a computing system 800 and network system 810. System 800 includes one or
Как описано в настоящем документе, компоненты могут быть распределены, как в сетевой системе 810. Сетевая система 810 включает в себя компоненты 822-1, 822-2, 822-3, …, 822-N. Например, компоненты 822-1 могут включать в себя процессор(ы) 802, в то время как компонент(ы) могут включать в себя память, доступ к которой могут осуществлять процессор(ы) 802. Дополнительно компонент(ы) 802-2 могут включать в себя устройство I/O для отображения и возможного взаимодействия со способом. Сеть может представлять собой или являться Интернетом, интранетом, сотовой сетью, спутниковой сетью и т.п.As described herein, components can be distributed as in a network system 810. Network system 810 includes components 822-1, 822-2, 822-3, ..., 822-N. For example, components 822-1 may include processor (s) 802, while component (s) may include memory that processor (s) 802 can access. Additionally, component (s) 802-2 may include an I / O device for display and possible interaction with the method. The network may be or may be the Internet, intranet, cellular network, satellite network, and the like.
Несмотря на то, что различные способы, устройства, системы и т.п. были описаны языком, характерным для структурных особенностей и/или методологических действий, необходимо понимать, что объект изобретения, определенный в приложенной формуле изобретения, необязательно ограничен конкретными описанными особенностями или действиями. Напротив, конкретные особенности и действия раскрыты в виде примеров форм осуществления способов, устройств, систем и т.п.Despite the fact that various methods, devices, systems, etc. have been described in a language characteristic of structural features and / or methodological actions, it should be understood that the subject matter defined in the appended claims is not necessarily limited to the specific features or actions described. On the contrary, specific features and actions are disclosed as examples of the implementation of methods, devices, systems, etc.
Claims (19)
расчета напряжения для поверхности, связанной с пластом горной породы, на основании радиусов кривизны двух поверхностей, связанных с пластом горной породы;
расчета напряжения для другой поверхности, связанной с пластом горной породы; и
расчета одного или более напряжений в пласте горной породы на основании, по меньшей мере частично, рассчитанного напряжения для поверхности и рассчитанного напряжения для другой поверхности.1. A computer-readable medium containing computer-executable instructions for instructing a computing system for:
calculating stresses for a surface associated with a rock formation based on radii of curvature of two surfaces associated with a rock formation;
calculating stress for another surface associated with the rock formation; and
calculating one or more stresses in the rock formation based at least in part on the calculated stress for the surface and the calculated stress on the other surface.
мере, к одной поверхности.5. The medium of claim 1, further comprising computer-executable instructions for instructing the computing system to determine a direction orthogonal to at least
least to one surface.
принимают информацию о геологической среде, включающей в себя пласт горной породы;
выбирают трехмерный атрибут напряжения пласта горной породы, причем трехмерный атрибут напряжения пласта горной породы зависит, по меньшей мере частично, от радиусов кривизны двух или более поверхностей, связанных с пластом горной породы,
моделируют геологическую среду; и
преобразуют трехмерный атрибут напряжения пласта горной породы для пласта горной породы геологической среды.13. A method for converting a three-dimensional stress attribute of a rock formation into a rock formation, the method comprising:
receive information about the geological environment, including a rock formation;
selecting a three-dimensional stress attribute of the rock formation, wherein the three-dimensional stress attribute of the rock formation depends, at least in part, on the radii of curvature of two or more surfaces associated with the rock formation,
simulate the geological environment; and
transform the three-dimensional attribute of the stress of the rock formation for the rock formation of the geological environment.
приема информации о геологической среде, включающей в себя пласт горной породы;
выбора трехмерного атрибута напряжения в пласте горной породы, причем трехмерный атрибут напряжения пласта горной породы зависит, по меньшей мере частично, от радиусов кривизны двух или более поверхностей, связанных с пластом горной породы,
моделирования геологической среды; и
генерирования данных, подходящих для преобразования трехмерного атрибута напряжения в пласте горной породы геологической среды.16. A computer-readable medium containing computer-executable instructions for instructing a computing system for:
receiving information about the geological environment, including a rock formation;
selecting a three-dimensional stress attribute in the rock formation, wherein the three-dimensional stress attribute of the rock formation depends, at least in part, on the radii of curvature of two or more surfaces associated with the rock formation,
modeling of the geological environment; and
generating data suitable for converting a three-dimensional stress attribute in a rock formation of a geological environment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140935/03A RU2563862C2 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | Strain attribute in rocks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140935/03A RU2563862C2 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | Strain attribute in rocks |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010140935A RU2010140935A (en) | 2012-04-20 |
| RU2563862C2 true RU2563862C2 (en) | 2015-09-20 |
Family
ID=46032138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010140935/03A RU2563862C2 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | Strain attribute in rocks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2563862C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9715762B2 (en) | 2013-07-02 | 2017-07-25 | Landmark Graphics Corporation | 3D stadia algorithm for discrete network meshing |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007147135A2 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-21 | Schlumberger Canada Limited | Method and system for designing and optimizing drilling and completion operations in hydrocarbon reservoirs |
| EA200701279A1 (en) * | 2004-12-14 | 2008-02-28 | Шлюмбергер Холдингз Лимитед | FINAL VOLUME METHOD FOR RELATED VOLTAGE / FLOW IN THE COLLECTOR IMITATOR |
| WO2009021010A2 (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-12 | Geomechanics International, Inc. | System and method for stress field based wellbore steering |
-
2010
- 2010-10-06 RU RU2010140935/03A patent/RU2563862C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA200701279A1 (en) * | 2004-12-14 | 2008-02-28 | Шлюмбергер Холдингз Лимитед | FINAL VOLUME METHOD FOR RELATED VOLTAGE / FLOW IN THE COLLECTOR IMITATOR |
| WO2007147135A2 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-21 | Schlumberger Canada Limited | Method and system for designing and optimizing drilling and completion operations in hydrocarbon reservoirs |
| WO2009021010A2 (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-12 | Geomechanics International, Inc. | System and method for stress field based wellbore steering |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Анвар Хусен Акбар Али и др., Моделирование механический свойств геологической среды как средство расшифровки напряжений в горных породах, Нефтегазовое обозрение, 2005, Найдено в Интернет: . * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010140935A (en) | 2012-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11180975B2 (en) | Geologic structural model generation | |
| US10088596B2 (en) | Meshless representation of a geologic environment | |
| CA2985743C (en) | Geologic stratigraphy via implicit and jump functions | |
| CA2920499C (en) | Stratigraphic function | |
| EP3329307B1 (en) | Assignment of systems tracts | |
| US8515678B2 (en) | Chrono-stratigraphic and tectono-stratigraphic interpretation on seismic volumes | |
| US20140222403A1 (en) | Geologic model via implicit function | |
| EP2629123A2 (en) | Simulation model optimization | |
| EP3298437B1 (en) | Inversion for tectonic stress | |
| EP3371629B1 (en) | Representing structural uncertainty in a mesh representing a geological environment | |
| EP2966602A1 (en) | Regional stress inversion using frictional faults | |
| CA2827032A1 (en) | Methods and apparatus for predicting the hydrocarbon production of a well location | |
| US10732310B2 (en) | Seismic attributes derived from the relative geological age property of a volume-based model | |
| US20120320712A1 (en) | Dip seismic attribute | |
| WO2013142854A1 (en) | Quantitative analysis of time-lapse seismic data | |
| CN108138555A (en) | Method, system and the equipment of predicting reservoir property | |
| US10380793B2 (en) | Geobody surface reconstruction | |
| EP2891096B1 (en) | Undisturbed fracture orientation | |
| WO2016001697A1 (en) | Systems and methods for geologic surface reconstruction using implicit functions | |
| CA2735038A1 (en) | Stress and fracture modeling using the principle of superposition | |
| RU2563862C2 (en) | Strain attribute in rocks | |
| US20140185413A1 (en) | Dip seismic attributes | |
| ROCK | PRODUCTION BASED [-114 | |
| Gibbs et al. | Hydrocarbon Systems—Adding Structural Evolution to the Equation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171007 |