[發明專利]對來自含烴地層的油母質中的烴的流動建模的方法和系統

在審

• 申請號: 201180074465.6
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN103907114A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: K·E·威廉姆斯;謝爾頓·B·戈雷爾;A·庫瑪爾;R·G·德斯特勒福特
• 申請（專利權）人: 蘭德馬克繪圖國際公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01V9/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷;潘培坤

相關申請的交叉引用

無

背景技術

定向鉆井(即，水平鉆井)的發展連同水力壓裂的發展已使能夠經濟地從頁巖地層產出油和氣。出于未來規劃的目的，涉及油氣生產的許多公司需要估計該頁巖地層的未來產量。為試圖提供對未來產量的估計，油氣工業已嘗試使用起初為常規儲層(具有高滲透率)設計的地層建模工具。然而，頁巖地層極為不同于常規儲層。例如，某些頁巖地層的孔隙率(porosity)可比常規儲層的孔隙率小500倍。

雖然可以將現有地層建模工具轉換(tune)到頁巖地層的實際產量歷史，但是這些地層模型對于該頁巖地層的未來產量非常不準確。

使來自頁巖地層的未來的烴產量建模更準確的任何進步都提供競爭優勢。

附圖說明

為詳細描述示例性實施例，現在參照附圖，在附圖中：

圖1示出具有具體的油母質類型的頁巖地層的烴的排出和保留的圖，以解釋依據至少一些實施例計算油母質的孔隙率；

圖2示出依據至少一些實施例的鏡質體反射率(Ro)和孔隙率之間的說明性的關系的圖；

圖3示出依據至少一些實施例的對烴的流動相對于油母質顆粒建模或模擬的網格結構的立體圖；

圖4示出依據至少一些實施例的對裂縫孔隙率、油母質濕孔隙率以及水濕孔隙率建模或模擬的框圖；

圖5示出依據至少一些實施例的方法；

圖6示出依據至少一些實施例的方法；

圖7示出依據至少一些實施例的計算機系統。

符號和術語

下面的說明書和權利要求書中的某些術語指的是特定部件。本領域技術人員將明白，不同的公司對一個部件可能有不同的名稱。本文不打算對名稱不同但功能相同的部件加以區分。

在下面的說明書中及在權利要求書中，術語“包括”和“包含”用于開放式的方式，因此應解釋為“包括，但不限于……”。術語“聯接(couple)”或“聯接(couples)”也旨在表示直接或間接的連接。因此，如果第一裝置聯接到第二裝置，則該連接可以是通過直接連接，或是通過經由其他裝置和連接部的間接連接。

“油母質濕孔隙率(Kerogen-wet?porosity)”表示歸因于與黏土和其他礦物沉積在一起的碳物質而存在的當前孔隙率的指征。“油母質濕孔隙率”不涉及巖層的烴的親和性。

“水濕孔隙率(Water-wet?porosity)”表示歸因于最初與地層沉淀物沉積在一起的水(但現在該水可能不存在)而存在的當前孔隙率的指征。“水濕孔隙率”不涉及巖層的水的親和性。

“裂縫孔隙率(Fracture?porosity)”表示由地層中的應力裂縫而導致的孔隙空間。應力裂縫可由自然壓力(例如通過壓密、斷裂、隆起)以及感生應力(例如通過與鉆孔有關的斷裂操作)導致。

“當前孔隙率(Present-day?porosity)”表示自然發生的孔隙率，因為該孔隙率已在至少過去十年存在。

具體實施方式

下面的討論針對本發明的各實施例。盡管一個或更多個實施例可能是優選的，但是對所公開的實施例不應解釋為，或用作對包括了權利要求書的本公開內容的范圍的限制。此外，本領域技術人員會理解，下面的說明具有廣泛的應用，并且對任何實施例的討論只表示該實施例的示例性，并不旨在暗示包括了權利要求書的本公開內容的范圍就限于該實施例。

各實施例針對提高關于頁巖地層的烴產量的建模精度的系統和有關方法。更具體地，各實施例針對獲取和應用油母質濕孔隙率和水濕孔隙率的指征以形成參數，用這些參數來運行模擬以預測未來的烴產量。在一些情況下，該模擬直接使用油母質濕孔隙率和水濕孔隙率。在其它情況下，油母質濕孔隙率和水濕孔隙率用于設置或調整其他的地層建模軟件工具的參數。本說明書首先描述頁巖地層，以及在頁巖地層中產生的各孔隙率。

頁巖地層是由泥的沉積產生的沉積巖，泥包括有機物質、黏土片以及例如石英和方解石的其他礦物。烴基于與深埋藏史關聯的數千年的壓力的增加和溫度的增加而在頁巖地層內產生。部分原因是由于沉積機理，部分原因是由于所沉積的物質，頁巖當前的孔隙率和滲透率非常低。例如，頁巖中所沉積的礦物的顆粒之間的間隙空間的數量和大小，以及這些間隙空間的連通性(即，滲透率)，例如與砂巖相比非常低。此外，頁巖地層具有高油母質含量(例如也與砂巖相比)，因此油和氣的產出機理不同于常規儲層。