用於估計地下儲層中的流體分布的系統和方法
2023-04-25 10:23:56 1
專利名稱：用於估計地下儲層中的流體分布的系統和方法
技術領域：
本發明總體上涉及用於估計地下儲層中的流體分布的方法和系統，而且尤其涉及用於計算巖層的大孔隙和微孔隙內的含水飽和度以估計地下儲層中的流體分布的方法和系統。
背景技術：
計算地下儲層中的流體分布是確定潛在烴儲量的重要步驟。隨著烴開採和生產轉移到非常規的儲層，例如複雜碳酸鹽地層和頁巖天然氣地層，流體分布的計算由於地層中的巖石的變化孔隙度而變得更加困難。尤其是，地層內的微孔隙可能會使得流體分布的計算不準確。在天然氣儲層中，微孔隙將保留地層中的大部分水而且大部分水將不會流出微孔隙，然而，在天然氣地質儲量值中會產生並包括一些天然氣，從而不會低估儲量。在油儲層中，如果顯著量的油被保留在微孔隙中，則交替恢復技術(例如水平鑽探和水力壓裂)可被設計成更好地回收油。用於計算地下儲層中的流體分布的現有方法不考慮大孔隙中的流體和微孔隙中的流體之間的差別。這些現有方法可能使用組合微孔隙和大孔隙的平均孔隙度或者簡單地忽略微孔隙。當所考慮的儲層具有顯著的微孔隙時，例如油頁巖儲層和頁巖天然氣儲層，現有方法可能不能準確地計算流體分布。
發明內容
在此所述的是用於確定地下儲層中的流體分布的各種方法的實現，更特別地，是使用大孔隙中的含水飽和度和微孔隙中的含水飽和度來確定地下儲層中的流體分布的各種方法的實現。根據本發明的一方面，用於估計地下儲層中的流體分布的計算機實現的方法可以包括:從至少一個代表性巖石樣本接收毛細管壓力數據，然後設置區分代表微孔隙的毛細管壓力數據和代表大孔隙的毛細管壓力數據的閾值。可以利用飽和度高度函數，從有關大孔隙的毛細管壓力數據中確定大孔隙中的含水飽和度。有關微孔隙的毛細管壓力數據可被校正成具有等效於定義微孔隙的孔隙尺寸的入口孔隙值，並且校正後的數據可被用於利用飽和度高度函數來確定微空隙中的含水飽和度。然後，大孔隙的含水飽和度和微孔隙的含水飽和度可被用於估計地下儲層內的流體分布。儲層中的流體分布還可被用於估計烴儲量。本發明還可作為一種包括數據源的系統來實踐，該數據源包含被輸入到至少一個計算機處理器的毛細管壓力數據，所述計算機處理器被配置成執行電腦程式模塊。所述電腦程式模塊可以包括接收毛細管壓力數據的輸入模塊、設置代表微孔隙的毛細管壓力數據和代表大孔隙的毛細管壓力數據之間的閾值的閾值設置模塊、把代表微孔隙的毛細管壓力數據的入口孔隙值校正或標稱化成定義微孔隙的孔喉尺寸的校正模塊、計算微孔隙和大孔隙中的含水飽和度的含水飽和度模塊、以及估計地下儲層中的流體分布的流體分布模塊。所述電腦程式模塊還可以包括計算烴儲量的烴儲量模塊和存儲或顯示流體分布、烴儲量、含水飽和度或校正後的毛細管數據的輸出模塊。該系統還可以包括允許與電腦程式模塊進行交互和/或觀察電腦程式模塊的結果的用戶界面。此外，本發明還包含包括其上具有計算機可讀代碼的計算機可讀介質的製品，所述計算機可讀代碼將允許計算機實現用於估計地下儲層中的流體分布的方法。該方法可以包括從代表大孔隙的毛細管壓力數據中確定大孔隙含水飽和度、把代表微孔隙的毛細管壓力數據的入口孔隙值校正成定義微孔隙的孔喉尺寸、利用校正後的數據來確定微孔隙中的含水飽和度、以及利用大孔隙含水飽和度和微孔隙含水飽和度來計算地下儲層中的流體分布。該方法還可以包括設置分離代表微孔隙的毛細管壓力數據和代表大孔隙的毛細管壓力數據的閾值和估計烴儲量。以上概述部分的提供是為了以簡化形式介紹在以下具體描述部分中進一步描述的概念的選擇。本概述不是要識別所保護主題的關鍵特徵或基本特徵，也不是要用於限定所保護主題的範圍。此外，所保護的主題不限於解決在本公開內容任何部分中指出的任何或全部缺點的實現。
關於以下描述、權利要求和附圖，本發明的這些及其它特徵將變得更好理解，附圖中:圖1是說明根據本發明一種實施例的方法的流程圖；圖2是毛細管壓力數據的圖；圖3是顯示了校正前後的微孔隙數據的飽和度高度函數的圖；以及圖4示意性地說明了用於執行根據本發明實施例的方法的系統。
具體實施例方式本發明可以在由計算機執行的系統和計算機方法的通用背景下描述和實現。這種計算機可執行指令可以包括可被用來執行特定任務並處理抽象數據類型的程序、例程、對象、組件、數據結構和計算機軟體技術。為了在各種計算平臺和環境中的應用，本發明的軟體實現可以不同語言編碼。應當認識到，本發明的範圍和基本原則不限於任何特定的計算機軟體技術。而且，本領域技術人員將認識到，本發明可以利用硬體和軟體配置的任何一種或組合來實踐，包括但不限於具有單個和/或多個處理器計算機的系統、手持式設備、可編程消費者電子產品、迷你計算機、大型計算機等。本發明還可以在分布式計算環境中實踐，其中任務是由通過一個或多個數據通信網絡連結的伺服器或其它處理設備執行的。在分布式計算環境中，程序模塊可位於包括存儲器存儲設備的本地和遠程計算機存儲介質兩者中。本發明還可作為井下傳感器或測量設備的一部分或者作為實驗室測量設備的一部分來實踐。而且，供計算機處理器使用的製品(例如⑶、預先錄製的盤或者其它等價設備)可以包括電腦程式存儲介質和記錄在其上的程序手段，用於指示計算機處理器便利本發明的實現與實踐。這種設備和製品也落在本發明的精神和範圍內。
現在將參考附圖描述本發明的實施例。本發明可以很多種途徑實現，包括例如作為系統(包括計算機處理系統)、方法(包括計算機實現的方法)、裝置、計算機可讀介質、電腦程式產品、圖形用戶界面、門戶網站或者有形地固定在計算機可讀存儲器中的數據結構。以下討論本發明的幾種實施例。附圖僅僅說明了本發明的典型實施例而且因此不應當被認為是對其範圍與廣度的限制。本發明涉及通過計算並組合儲層內的大孔隙和微孔隙中的含水飽和度來確定地下儲層中的流體分布。本發明人發現，通過分別確定大孔隙和微孔隙的含水飽和度，可以準確地模擬地下儲層內的流體分布。可以通過分析來自代表性巖石樣本的毛細管壓力數據來確定儲層中的大孔隙和微孔隙，並且能夠利用飽和度高度函數來計算每一個的含水飽和度。可在計算含水飽和度之前，校正有關微孔隙的毛細管壓力數據。就此而言，根據本發明的方法100的例子在圖1的流程圖中說明。在步驟10，接收毛細管壓力數據。如將認識到的，毛細管壓力數據可以通過各種實驗室方法中的任何一種獲得，包括汞毛細管壓力注射(MICP)和充氣鹽水離心機法。利用以下等式，毛細管壓力數據(Pc)可與孔喉半徑(r)有關:
權利要求
1.一種用於估計地下儲層中的流體分布的計算機實現的方法，包括: a.從代表大孔隙的毛細管壓力數據中確定大孔隙含水飽和度； b.校正代表微孔隙的毛細管壓力數據的入口孔隙值； c.從校正後的代表微孔隙的毛細管壓力數據中確定微孔隙含水飽和度；以及 d.利用大孔隙含水飽和度和微孔隙含水飽和度來估計地下儲層內的流體分布。
2.如權利要求1所述的方法，其中，代表微孔隙的毛細管壓力數據的入口孔隙值被設置成定義微孔隙的孔喉尺寸。
3.如權利要求1所述的方法，進一步包括根據流體分布來估計烴儲量。
4.如權利要求1所述的方法，進一步包括分析毛細管壓力數據，以確定區分代表微孔隙的毛細管壓力數據和代表大孔隙的毛細管壓力數據的閾值。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述毛細管壓力數據來自充氣鹽水離心機法。
6.如權利要求1所述的方法，其中，所述毛細管壓力數據來自汞毛細管壓力注射。
7.如權利要求6所述的方法，其中，來自汞毛細管壓力注射的毛細管壓力數據被變換以模擬來自充氣鹽水離心機法的毛細管壓力數據。
8.如權利要求1所述的方法，其中，大孔隙含水飽和度是利用飽和度高度函數而計算 的。
9.如權利要求8所述的方法，其中，所述飽和度高度函數是LeverettJ-函數。
10.如權利要求1所述的方法，其中，所述微孔隙含水飽和度是利用飽和度高度函數而計算的。
11.如權利要求10所述的方法，其中，所述飽和度高度函數是LeverettJ-函數。
12.一種用於估計地下儲層中的流體分布的系統，包括: a.數據源，包含毛細管壓力數據； b.至少一個計算機處理器，被配置成與數據源通信並且執行電腦程式模塊，所述計算機模塊包括: 輸入模塊，從數據源接收毛細管壓力數據； 校正模塊，校正代表微孔隙的毛細管壓力數據； 含水飽和度模塊，計算大孔隙的含水飽和度和微孔隙的含水飽和度；以及 流體分布模塊，估計地下儲層中的流體分布。
13.如權利要求12所述的系統，其中，所述校正模塊把代表微孔隙的毛細管壓力數據的入口孔隙值設置成定義微孔隙的孔喉尺寸。
14.如權利要求12所述的系統，進一步包括輸出模塊，存儲或顯示校正後的毛細管數據、大孔隙的含水飽和度、微孔隙的含水飽和度和/或流體分布中的至少一個。
15.如權利要求12所述的系統，進一步包括用戶界面設備，允許與電腦程式模塊的交互和/或觀察電腦程式模塊的結果。
16.如權利要求12所述的系統，進一步包括烴儲量模塊，用於從流體分布中估計烴儲量。
17.如權利要求12所述的系統，進一步包括閾值確定模塊，用圖表示毛細管壓力數據並且確定代表微孔隙的毛細管壓力數據和代表大孔隙的毛細管壓力數據之間的閾值。
18.—種包括具有包含在其中的計算機可讀代碼的計算機可讀介質的製品，計算機可讀程序代碼適於被執行以實現用於估計地下儲層中的流體分布的方法，該方法包括: a.從代表大孔隙的毛細管壓力數據中確定大孔隙含水飽和度； b.校正代表微孔隙的毛細管壓力數據的入口孔隙值； c.從校正後的代表微孔隙的毛細管壓力數據中確定微孔隙含水飽和度；以及 d.利用大孔隙含水飽和度和微孔隙含水飽和度來估計地下儲層內的流體分布。
19.如權利要求18所述的方法，其中，校正代表微孔隙的毛細管壓力數據的入口值把入口孔隙值設置成定義微孔隙的孔喉尺寸。
20.如權利要求18所述的方法，進一步包括從流體分布中估計烴儲量。
21.如權利要求18所述的方法，進一步包括設置區分代表微孔隙的毛細管壓力數據和代表大孔隙的毛細管壓力數據 的閾值。
全文摘要
用於確定地下儲層中的流體分布的系統和方法，包括利用飽和度高度函數從代表大孔隙的毛細管壓力數據中確定大孔隙中的含水飽和度、校正代表微孔隙的毛細管壓力數據以便具有等效於定義微孔隙的孔隙尺寸的入口孔隙值、從校正後的代表微孔隙的毛細管壓力數據中確定微孔隙中的含水飽和度、以及使用大孔隙含水飽和度和微孔隙含水飽和度來估計地下儲層內的流體分布。所述系統和方法還可以包括烴儲量的估計。
文檔編號E21B49/00GK103210180SQ201180054649
公開日2013年7月17日 申請日期2011年9月16日 優先權日2010年11月24日
發明者S·漢森, J·布蘭特傑斯, K·特裡戈 申請人:雪佛龍美國公司