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用于地下儲(chǔ)藏表征的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】呈現(xiàn)用于表征地下儲(chǔ)藏的系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法。該方法包括接收地震數(shù)據(jù)和表示地下儲(chǔ)藏的至少一個(gè)遷移速度模型和表示類似于地下儲(chǔ)藏的地質(zhì)區(qū)域的測(cè)井日志；分析測(cè)井日志以確定區(qū)分多孔砂巖、膠結(jié)砂巖、和頁巖中的至少兩個(gè)的區(qū)域趨勢(shì)；反演地震數(shù)據(jù)以獲得p阻抗模型和s阻抗模型；由p阻抗模型與s阻抗模型的比率和第一深度相關(guān)截止預(yù)測(cè)總砂巖體積；以及由總砂巖體積中通過用于膠結(jié)砂巖p阻抗值的第二深度相關(guān)截止確定多孔砂巖體積。
【專利說明】用于地下儲(chǔ)藏表征的系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及用于表征地下儲(chǔ)藏的方法和系統(tǒng)，并且具體地涉及用于利用地震數(shù)據(jù)和測(cè)井日志劃定地下儲(chǔ)藏內(nèi)的膠結(jié)和多孔砂巖。

【背景技術(shù)】
[0002]碳?xì)浠衔飪?chǔ)藏通常位于砂巖地層中。從這些儲(chǔ)藏層中產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏哪芰εc砂巖的滲透率和孔隙度相關(guān)。在砂巖中的砂可以是膠結(jié)的，意味著那個(gè)礦物已被沉積在砂粒之間，降低了孔隙度與滲透率。砂巖可以是多孔的，意味著砂粒之間的孔隙空間是打開的并且可以用來既保存碳?xì)浠衔镉衷试S碳?xì)浠衔锪鬟^。膠結(jié)砂巖可以隨機(jī)出現(xiàn)在多孔砂巖包或頁巖包之內(nèi)并且并不總是足夠厚以被辨別為地震數(shù)據(jù)分辨率的獨(dú)立成分。為了確定儲(chǔ)藏層中的碳?xì)浠衔锏牧坎⑶耶a(chǎn)生碳?xì)浠衔锏哪芰?，必須能夠確定儲(chǔ)藏層中的砂巖是否是膠結(jié)的或多孔的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，呈現(xiàn)用于表征地下儲(chǔ)藏的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法。該方法包括接收地震數(shù)據(jù)和表示地下儲(chǔ)藏的至少一個(gè)遷移速度模型和表示類似于地下儲(chǔ)藏的地質(zhì)區(qū)域的測(cè)井日志；分析測(cè)井日志以確定區(qū)分多孔砂巖、膠結(jié)砂巖、和頁巖中的至少兩個(gè)的區(qū)域趨勢(shì)；反演地震數(shù)據(jù)以獲得P阻抗模型和S阻抗模型；從？阻抗模型與s阻抗模型的比率和第一深度相關(guān)截止確定總砂巖體積；以及從總砂巖體積經(jīng)由用于膠結(jié)砂巖P阻抗值的第二深度相關(guān)截止確定多孔砂巖體積，其中多孔砂巖體積表示可以包含可重獲流體的地下儲(chǔ)藏的體積。
[0004]在實(shí)施例中，其中可重獲流體是碳?xì)浠衔?，該方法還可以包括利用多孔砂巖體積計(jì)算碳?xì)浠衔飪?chǔ)量和/或做出井位決定。
[0005]在又一個(gè)實(shí)施例中，該方法還可以包括生成多孔砂巖體積的2維或3維圖。
[0006]本發(fā)明也可以被實(shí)踐為系統(tǒng)，包括非瞬時(shí)數(shù)據(jù)源；用戶界面；以及被配置為與非瞬時(shí)數(shù)據(jù)源和用戶界面通信并且運(yùn)行計(jì)算機(jī)模塊的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器，計(jì)算機(jī)模塊配置用于地震反演以產(chǎn)生P阻抗模型和S阻抗模型；砂巖預(yù)測(cè)以估計(jì)砂巖和頁巖；區(qū)域趨勢(shì)分析；以及多孔砂巖預(yù)測(cè)。
[0007]本發(fā)明也可以被實(shí)踐為制造品，在其上具有計(jì)算機(jī)可讀代碼的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀代碼被配置為實(shí)施用于表征地下儲(chǔ)藏的方法，所述方法包括分析測(cè)井日志以確定區(qū)分多孔砂巖、膠結(jié)砂巖、和頁巖的至少兩個(gè)的區(qū)域趨勢(shì)；反演地震數(shù)據(jù)以獲得P阻抗模型和S阻抗模型；從P阻抗模型與S阻抗模型的比率和第一深度相關(guān)截止確定總砂巖體積；以及從總砂巖體積經(jīng)由用于膠結(jié)砂巖P阻抗值的第二深度相關(guān)截止確定多孔砂巖體積。
[0008]以上概要部分被提供以引入簡(jiǎn)化形式的構(gòu)思的選擇，下面詳細(xì)描述部分更進(jìn)一步描述。該概要既不預(yù)期確認(rèn)要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不意指用于限制要求保護(hù)的主題的范圍。此外，要求保護(hù)的主題不局限于解決如本公開的任何部分表明的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]參考以下說明書、權(quán)利要求書和附圖，本發(fā)明的這些及其它特征將得到更好的理解，其中:
[0010]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的執(zhí)行地下儲(chǔ)藏表征的方法的流程圖；
[0011]圖2示出對(duì)于一個(gè)空間位置在本發(fā)明的實(shí)施例中分析的P波阻抗、P波阻抗/S波阻抗比率、和深度相關(guān)截止；
[0012]圖3是由本發(fā)明的實(shí)施例生成的多孔砂巖的圖；以及
[0013]圖4是用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)的示意性表示。

【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明可以被描述并且實(shí)施在由計(jì)算機(jī)運(yùn)行的系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)方法的一般上下文中。此類計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令可以包括可以用于執(zhí)行特定操作任務(wù)并處理抽象數(shù)據(jù)類型的程序、例程、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。本發(fā)明的軟件實(shí)施方式可以被以不同的語言編碼以用于各種計(jì)算平臺(tái)和環(huán)境中的應(yīng)用。將理解，本發(fā)明的范圍和基礎(chǔ)原理不局限于任何特定計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。
[0015]此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本發(fā)明可以利用硬件和軟件配置的任何一個(gè)或組合實(shí)踐，包括但是不限于具有單個(gè)和/或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器、手持設(shè)備、可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、微型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等等的系統(tǒng)。本發(fā)明也可以被實(shí)踐在分布式計(jì)算環(huán)境中，其中由經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的服務(wù)器或其它處理設(shè)備執(zhí)行操作任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)器設(shè)備的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0016]同樣，以計(jì)算機(jī)處理器方式使用的制造品，諸如⑶、預(yù)先記錄的盤或其它等效設(shè)備，可以包括計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)介質(zhì)并且程序意味著記錄在其上以用于指引計(jì)算機(jī)處理器便于本發(fā)明的實(shí)施方式和實(shí)踐。這樣的設(shè)備和制品也落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
[0017]現(xiàn)在參考附圖，將描述本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明可以被以多方面實(shí)施，包括例如作為系統(tǒng)(包括計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng))，方法(包括計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法)，裝置，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，圖形用戶界面，網(wǎng)絡(luò)門戶，或有形地固定在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。下面討論本發(fā)明的若干實(shí)施例。附圖僅僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例并且因此不允許被考慮限制它的范圍和廣度。
[0018]本發(fā)明涉及估計(jì)地下儲(chǔ)藏中的碳?xì)浠衔飪?chǔ)量，并且舉例來說并非限制，可以用于確定地下的多孔砂巖的位置和體積。多孔砂巖包含孔隙空間，其中碳?xì)浠衔锟梢员徽业讲⑶姨細(xì)浠衔锟梢粤鹘?jīng)其間。
[0019]發(fā)明人已經(jīng)確定可以基于地震數(shù)據(jù)和測(cè)井日志區(qū)分膠結(jié)砂巖、多孔砂巖、和頁巖。通過確定多孔砂巖位于何處和多孔砂巖的體積，可以做出碳?xì)浠衔飪?chǔ)量的位置和體積的更準(zhǔn)確估計(jì)。
[0020]在這點(diǎn)上，在圖1的流程圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法100的示例。地震反演10接收地震數(shù)據(jù)，諸如地震角度道集、和至少一個(gè)速度模型，諸如平滑的P波速模型。地震反演產(chǎn)生P阻抗模型和S阻抗模型。存在用于地震反演的多種選擇，包括但是不限于約束的稀疏脈沖反演?？梢杂蒄ugro-Jason的InverTracepms執(zhí)行約束的稀疏脈沖反演的實(shí)施方式。地震反演方法的此示例不意指限制；用于地震反演以計(jì)算P波和S波阻抗的其它方法已知并且落于本發(fā)明的范圍。對(duì)于地震反演也可以產(chǎn)生P波和S波速度模型，其可以由本發(fā)明以和P波和S波阻抗一樣的方法使用。
[0021]一旦在步驟10處計(jì)算P阻抗(IP)和S阻抗(IS)模型，它們可以在步驟12使用以用于砂巖預(yù)測(cè)。P波速度模型用于經(jīng)由經(jīng)驗(yàn)得出的關(guān)系估計(jì)IP和IS模型的較低頻率(0-5赫茲)信號(hào)。用于反演的較高頻率(5-30赫茲)源于地震數(shù)據(jù)。IP/IS比率和低頻率IP模型可以用于區(qū)分砂巖和頁巖。等于P波與橫波速度的比率Vp/Vs的IP/IS比率是剛性的直接度量。因而，不考慮膠結(jié)，頁巖與砂巖相比較傾向于保持較低剛性并且可以被識(shí)別。在砂巖與頁巖之間的剛性分離變?yōu)镮P改變，這樣低頻率IP模型可以用來預(yù)測(cè)用于砂巖和頁巖的IP/IS范圍，允許在砂巖與頁巖之間的深度相關(guān)截止的計(jì)算。此處理由計(jì)算機(jī)運(yùn)行。步驟12可以產(chǎn)生感興趣區(qū)域內(nèi)的砂巖與頁巖的圖，但是砂巖將包括膠結(jié)的和多孔的。
[0022]方法100也可以在步驟14處接收區(qū)域測(cè)井日志以用于區(qū)域趨勢(shì)分析。測(cè)井日志可以包括初波聲速(VP)、松密度(RHOB)、和橫波聲速(VS)并且可以在由地震數(shù)據(jù)覆蓋的區(qū)域之內(nèi)的鉆孔或在與由地震數(shù)據(jù)覆蓋的區(qū)域相同的地質(zhì)區(qū)域之內(nèi)的鉆孔中測(cè)量。利用關(guān)系IP = VP*RH0B和IS = VS*RH0B，測(cè)井日志關(guān)系用于經(jīng)驗(yàn)地確定區(qū)域趨勢(shì)和值截止以區(qū)分膠結(jié)砂巖、多孔砂巖、和頁巖。結(jié)果巖石性質(zhì)目錄可以呈現(xiàn)趨勢(shì)，例如，與總垂直深度(TVD)或泥線下深度(DBML)相關(guān)的，其可以指示用于不同巖石類型的深度相關(guān)截止。此處理由人利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行。
[0023]當(dāng)砂巖預(yù)測(cè)12和區(qū)域趨勢(shì)分析14完成時(shí)，它們的結(jié)果可以被在步驟16處使用以預(yù)測(cè)多孔砂巖。多孔砂巖預(yù)測(cè)可以基于IP/IS比率、IP、和諸如DBML截止之類的深度相關(guān)截止。此處理可以由計(jì)算機(jī)進(jìn)行。膠結(jié)砂巖與多孔砂巖相比較顯著地呈現(xiàn)較高的P波速度并且因此較高的IP。多孔砂巖預(yù)測(cè)的示例可以在圖2看到。
[0024]在圖2中，顯示來自于由地震數(shù)據(jù)覆蓋的區(qū)域之內(nèi)的單個(gè)空間位置的此工作流程的中間產(chǎn)物。來自于圖1的步驟10的P阻抗20與來自于圖1的步驟12的IP/IS比率22一起顯示。也顯示來自于圖1的步驟14的DBML截止24。基于參照彼此和參考DBML截止24的P阻抗20和IP/IS比率22的行為，可以確定多孔砂巖、膠結(jié)砂巖和頁巖。
[0025]當(dāng)圖1的多孔砂巖預(yù)測(cè)16已被完成時(shí)，可以貫穿由地震數(shù)據(jù)覆蓋的區(qū)域確定多孔砂巖、膠結(jié)砂巖和頁巖。利用此知識(shí)，然后可以創(chuàng)建多孔砂巖的圖，諸如在圖3中看到的。在圖3中，示出來自于單個(gè)深度分片的2-D圖(在X和Y坐標(biāo))。多孔砂巖32被顯示為白色同時(shí)膠結(jié)砂和頁巖30被顯示為黑色。雖然在圖4中的圖是2-D，但是它也可以創(chuàng)建3-D體積并且這也屬于本發(fā)明范圍。
[0026]在圖4中示意地示出了用于執(zhí)行本發(fā)明的系統(tǒng)400。系統(tǒng)包括非瞬時(shí)的數(shù)據(jù)源和可以包含記錄的地震數(shù)據(jù)集和地震速度模型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器40。數(shù)據(jù)源與計(jì)算機(jī)處理器44進(jìn)行通信。處理器44被配置為接收數(shù)據(jù)和運(yùn)行從計(jì)算機(jī)可讀代碼編譯的模塊。這些模塊可以包括地震反演模塊45，其可以能夠反演地震數(shù)據(jù)以獲得P波阻抗模型(IP)和S波阻抗模型(IS)。地震反演模塊45也可以或代之以反演地震數(shù)據(jù)以獲得P波速度模型和S波速度模型。地震反演可以例如由約束的稀疏脈沖反演進(jìn)行。模塊也可以包括分析測(cè)井日志中的趨勢(shì)以確定諸如泥線下深度(DBML)截止之類的深度相關(guān)截止的區(qū)域趨勢(shì)分析模塊46。另一個(gè)模塊可以是砂巖預(yù)測(cè)模塊47，其使用地震反演模塊的輸出以區(qū)分砂巖和頁巖。來自于區(qū)域趨勢(shì)分析模塊46和砂巖預(yù)測(cè)模塊47的輸出可以由多孔砂巖預(yù)測(cè)模塊48使用以確定哪一個(gè)砂巖是多孔的。附加模塊可以包括可以產(chǎn)生多孔砂巖的2-D或3-D圖的繪圖模塊和可以計(jì)算在多孔砂巖體積中可重獲的碳?xì)浠衔飪?chǔ)量的碳?xì)浠衔飪?chǔ)量模塊。處理器44也與用戶界面42進(jìn)行通信。用戶界面42可以被使用以顯示數(shù)據(jù)和處理后的數(shù)據(jù)產(chǎn)品并且允許用戶在用于實(shí)施該方法的各方面的選項(xiàng)當(dāng)中選擇。來自于處理器44的處理后的數(shù)據(jù)產(chǎn)品可以被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)源/存儲(chǔ)器40上。
[0027]雖然在上述說明中本發(fā)明已參考它的某些優(yōu)選實(shí)施例被描述，并且為了例示許多細(xì)節(jié)已被闡述，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是，本發(fā)明對(duì)容許變化并且這里描述的某些其它細(xì)節(jié)在沒有脫離本發(fā)明的基本原理的情況下可以顯著地改變。此外，應(yīng)當(dāng)理解，在這里的任何一個(gè)實(shí)施例示出或描述的結(jié)構(gòu)特征或方法步驟也可被用于其它實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于表征地下儲(chǔ)藏的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，所述方法包括: a.在計(jì)算機(jī)處理器處接收地震數(shù)據(jù)和表示地下儲(chǔ)藏的至少一個(gè)遷移速度模型和表示類似于地下儲(chǔ)藏的地質(zhì)區(qū)域的測(cè)井日志； b.分析測(cè)井日志以確定區(qū)分多孔砂巖、膠結(jié)砂巖、和頁巖中的至少兩個(gè)的區(qū)域趨勢(shì)； c.經(jīng)由計(jì)算機(jī)處理器反演地震數(shù)據(jù)以獲得P阻抗模型和s阻抗模型； d.經(jīng)由計(jì)算機(jī)處理器由P阻抗模型與s阻抗模型的比率和第一深度相關(guān)截止確定總砂巖體積；以及 e.經(jīng)由計(jì)算機(jī)處理器由總砂巖體積通過用于膠結(jié)砂巖P阻抗值的第二深度相關(guān)截止確定多孔砂巖體積，其中多孔砂巖體積表示能夠包含可重獲流體的地下儲(chǔ)藏的體積。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中可重獲流體是碳?xì)浠衔铩?br> 3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括利用多孔砂巖體積計(jì)算碳?xì)浠衔飪?chǔ)量。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括做出井位決定。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括生成多孔砂巖體積的2維或3維圖。
6.一種用于表征地下儲(chǔ)藏的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: a.非瞬時(shí)數(shù)據(jù)源； b.用戶界面；以及 c.被配置為與非瞬時(shí)數(shù)據(jù)源和用戶界面通信并且執(zhí)行計(jì)算機(jī)模塊的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器，該計(jì)算機(jī)模塊配置用于: 地震反演以產(chǎn)生P阻抗模型和S阻抗模型； 砂巖預(yù)測(cè)以估計(jì)砂巖和頁巖； 區(qū)域趨勢(shì)分析；和 多孔砂巖預(yù)測(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中計(jì)算機(jī)模塊還被配置用于生成多孔砂巖體積的2維或3維圖。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中計(jì)算機(jī)模塊還被配置用于利用多孔砂巖體積以計(jì)算碳?xì)浠衔飪?chǔ)量。
9.一種制品，包括在其上具有計(jì)算機(jī)可讀代碼的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)被配置為實(shí)施用于表征地下儲(chǔ)藏的方法，所述方法包括: a.分析測(cè)井日志以確定區(qū)分多孔砂巖、膠結(jié)砂巖、和頁巖中的至少兩個(gè)的區(qū)域趨勢(shì)； b.反演地震數(shù)據(jù)以獲得P阻抗模型和s阻抗模型； C.由P阻抗模型與S阻抗模型的比率和第一深度相關(guān)截止確定總砂巖體積；以及 d.由總砂巖體積中通過用于膠結(jié)砂巖P阻抗值的第二深度相關(guān)截止確定多孔砂巖體積，其中多孔砂巖體積表示能夠包含可重獲流體的地下儲(chǔ)藏的體積。
【文檔編號(hào)】G01V1/30GK104246538SQ201380014487
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】P·D·文森特, S·A·巴瑞特, L·P·赫伯特 申請(qǐng)人:雪佛龍美國(guó)公司