[發(fā)明專利]用于產(chǎn)生地質(zhì)模型的更新的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080071009.1
• 申請(qǐng)日: 2010-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN103282747A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·毛塞克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 界標(biāo)制圖有限公司
• 主分類號(hào): G01D18/00
• 分類號(hào): G01D18/00;G06F17/14
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 毛力

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)和通過(guò)引用結(jié)合于此的PCT申請(qǐng)S/N?PCT/US09/58504被共同轉(zhuǎn)讓給界標(biāo)制圖（Landmark?Graphics）公司。

有關(guān)聯(lián)邦科研資助的聲明

不適用。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及估計(jì)各種儲(chǔ)層生產(chǎn)場(chǎng)景的油氣采收率。更具體地，本發(fā)明涉及產(chǎn)生地質(zhì)模型的更新，其中每個(gè)更新表示單獨(dú)的地質(zhì)模型實(shí)現(xiàn)。

背景技術(shù)

儲(chǔ)層建模表征一般基于局部的并且經(jīng)常稀疏的觀測(cè)結(jié)果，這些觀察結(jié)果被內(nèi)插以再現(xiàn)不確定的地質(zhì)特性（諸如滲透率）的空間描述。內(nèi)插過(guò)程引入滲透率礦區(qū)（permeability?field）的不確定性并且直接轉(zhuǎn)化為有關(guān)儲(chǔ)層性狀的不確定性。采用動(dòng)態(tài)測(cè)量和礦區(qū)生產(chǎn)數(shù)據(jù)核對(duì)儲(chǔ)層模型——通常被稱為歷史擬合（HM）——可降低滲透率不確定性。在儲(chǔ)層模型中，不確定性對(duì)靜態(tài)地質(zhì)模型的影響通常排列如下：

1.構(gòu)造骨架（定義總體積）；

2.地層分層（連接性控制）；

3.相建模（控制沉積連續(xù)性）；以及

4.巖石物理建模（性質(zhì)分布）。

換句話說(shuō)，實(shí)際地質(zhì)模型表示應(yīng)當(dāng)首先定義正確的構(gòu)造骨架并解決沉積連續(xù)性和連接性控制，因?yàn)檫@些性能對(duì)儲(chǔ)層內(nèi)的流體流動(dòng)呈現(xiàn)最顯著的影響。因此，當(dāng)HM方法結(jié)合實(shí)際的相信息(facies?information)時(shí)HM方法工作得最好已成為共識(shí)。當(dāng)通過(guò)滲透率的精細(xì)的離散塊值表征滲透率礦區(qū)時(shí)，可能不恰當(dāng)?shù)卦斐蒆M問(wèn)題。而且，如果估計(jì)的滲透率的塊值沒(méi)有被限制以保護(hù)相連接性，則估計(jì)的滲透率的塊值可產(chǎn)生地質(zhì)不一致和不真實(shí)的滲透率礦區(qū)。為了控制不適定性和考慮地質(zhì)相，可能需要低維的滲透率的參數(shù)分布，該滲透率的參數(shù)分布仍保留重要的地質(zhì)特征和它們的連接性。這個(gè)要求特別適用于具有諸如三角洲河道、河流沉積、濁積巖和頁(yè)巖褶皺之類的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的地質(zhì)構(gòu)造。

已提出和實(shí)現(xiàn)若干常規(guī)的參數(shù)化方法以解決HM問(wèn)題。每個(gè)方法通過(guò)線性展開式表示在任何給定位置的滲透率的塊值，該線性展開式由滲透率的塊值的指定的協(xié)方差矩陣的加權(quán)特征向量構(gòu)成。當(dāng)需要成千上萬(wàn)個(gè)參數(shù)和/或當(dāng)產(chǎn)生大量地質(zhì)模型時(shí)，實(shí)際的礦區(qū)模型狀況的協(xié)方差矩陣求逆的計(jì)算成本急劇增加。避免昂貴的協(xié)方差矩陣計(jì)算的最近的一個(gè)嘗試通過(guò)基于如M.Maucec等人在Streamline-based?History?Matching?and?Uncertainty:Markov-Chain?Monte?Carlo?Study?of?an?Offshore?Turbidite?Oil?Field(SPE109943)（基于流線的歷史擬合和不確定性：近海濁積巖油田的Markov-Chain?Monte?Carlo（馬爾可夫鏈蒙特卡羅）研究）中所描述的方法的傅立葉濾波器（Fourier-filter）表示，其中在傅立葉波域中產(chǎn)生地質(zhì)模型更新并且使用快速傅立葉逆變換（FFT）轉(zhuǎn)換回模型（滲透率）空間。然而，空間相關(guān)是采用兩點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法通過(guò)定義變差函數(shù)（variogram）來(lái)建模的，這使得描述相分布極具挑戰(zhàn)（如果不是不可能的話）。該方法的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)然在于它的速度：能夠在短短幾秒鐘內(nèi)產(chǎn)生具有多個(gè)變量（～10⁶）的滲透率礦區(qū)的新實(shí)現(xiàn)，因此省略了代表分解算法的傳統(tǒng)方法的計(jì)算和存儲(chǔ)器成本。

在最近十年中，已經(jīng)以多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法（MPS）的形式取得一些進(jìn)展，多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法利用在同一時(shí)間多個(gè)位置之間的關(guān)聯(lián)來(lái)再現(xiàn)已適應(yīng)本地樣本數(shù)據(jù)的量方差關(guān)系和地質(zhì)模型。MPS技術(shù)的示例包括Strebelle在Reservoir?Modeling?Using?Multiple-Point?Statistics(SPE71324)（利用多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)法的儲(chǔ)層建模）和N.Remy在斯坦福大學(xué)論文A?Geostatistical?Earth?Modeling?Library?and?Software（地球地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法模型庫(kù)和軟件）中所描述的分別結(jié)合如SNESIM和S-GeMS的代碼的技術(shù)。最后一個(gè)示例致力于局部?jī)?yōu)化涉及基于變差函數(shù)模型中涉及的參數(shù)，以考慮數(shù)據(jù)的局部結(jié)構(gòu)特征。然而，MPS具有幾個(gè)主要缺點(diǎn)，該缺點(diǎn)包括：i)對(duì)訓(xùn)練圖像或訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的依賴性；以及ii)產(chǎn)生新的地質(zhì)模型需要很長(zhǎng)計(jì)算時(shí)間。

而且，在HM工作流程中實(shí)現(xiàn)基于離散余弦變換（“DCT”）的參數(shù)化的當(dāng)前技術(shù)僅采用雙峰滲透率分布解決小尺寸、二維（2D）問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，通過(guò)提供用于利用多模型相、滲透率或空隙分布產(chǎn)生大規(guī)模三維（3D）地質(zhì)模型的更新的系統(tǒng)和方法，本發(fā)明滿足上述要求并且克服現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)缺陷。