用于地下儲藏表征的系統和方法
【專利摘要】呈現用于表征地下儲藏的系統和計算機實施的方法。該方法包括接收地震數據和表示地下儲藏的至少一個遷移速度模型和表示類似于地下儲藏的地質區域的測井日志；分析測井日志以確定區分多孔砂巖、膠結砂巖、和頁巖中的至少兩個的區域趨勢；反演地震數據以獲得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截止預測總砂巖體積；以及由總砂巖體積中通過用于膠結砂巖p阻抗值的第二深度相關截止確定多孔砂巖體積。
【專利說明】用于地下儲藏表征的系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明一般涉及用于表征地下儲藏的方法和系統，并且具體地涉及用于利用地震數據和測井日志劃定地下儲藏內的膠結和多孔砂巖。
【背景技術】
[0002]碳氫化合物儲藏通常位于砂巖地層中。從這些儲藏層中產生碳氫化合物的能力與砂巖的滲透率和孔隙度相關。在砂巖中的砂可以是膠結的，意味著那個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氫化合物又允許碳氫化合物流過。膠結砂巖可以隨機出現在多孔砂巖包或頁巖包之內并且并不總是足夠厚以被辨別為地震數據分辨率的獨立成分。為了確定儲藏層中的碳氫化合物的量并且產生碳氫化合物的能力，必須能夠確定儲藏層中的砂巖是否是膠結的或多孔的。
【發明內容】
[0003]根據本發明的一個實施方式，呈現用于表征地下儲藏的計算機實施的方法。該方法包括接收地震數據和表示地下儲藏的至少一個遷移速度模型和表示類似于地下儲藏的地質區域的測井日志；分析測井日志以確定區分多孔砂巖、膠結砂巖、和頁巖中的至少兩個的區域趨勢；反演地震數據以獲得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截止確定總砂巖體積；以及從總砂巖體積經由用于膠結砂巖P阻抗值的第二深度相關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藏的體積。
[0004]在實施例中，其中可重獲流體是碳氫化合物，該方法還可以包括利用多孔砂巖體積計算碳氫化合物儲量和/或做出井位決定。
[0005]在又一個實施例中，該方法還可以包括生成多孔砂巖體積的2維或3維圖。
[0006]本發明也可以被實踐為系統，包括非瞬時數據源；用戶界面；以及被配置為與非瞬時數據源和用戶界面通信并且運行計算機模塊的至少一個計算機處理器，計算機模塊配置用于地震反演以產生P阻抗模型和S阻抗模型；砂巖預測以估計砂巖和頁巖；區域趨勢分析；以及多孔砂巖預測。
[0007]本發明也可以被實踐為制造品，在其上具有計算機可讀代碼的非瞬時計算機可讀取介質，計算機可讀代碼被配置為實施用于表征地下儲藏的方法，所述方法包括分析測井日志以確定區分多孔砂巖、膠結砂巖、和頁巖的至少兩個的區域趨勢；反演地震數據以獲得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截止確定總砂巖體積；以及從總砂巖體積經由用于膠結砂巖P阻抗值的第二深度相關截止確定多孔砂巖體積。
[0008]以上概要部分被提供以引入簡化形式的構思的選擇，下面詳細描述部分更進一步描述。該概要既不預期確認要求保護的主題的關鍵特征或基本特征，也不意指用于限制要求保護的主題的范圍。此外，要求保護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的實施方式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]參考以下說明書、權利要求書和附圖，本發明的這些及其它特征將得到更好的理解，其中:
[0010]圖1是示出了根據本發明的實施例的執行地下儲藏表征的方法的流程圖；
[0011]圖2示出對于一個空間位置在本發明的實施例中分析的P波阻抗、P波阻抗/S波阻抗比率、和深度相關截止；
[0012]圖3是由本發明的實施例生成的多孔砂巖的圖；以及
[0013]圖4是用于實施本發明的實施例的系統的示意性表示。
【具體實施方式】
[0014]本發明可以被描述并且實施在由計算機運行的系統和計算機方法的一般上下文中。此類計算機可執行指令可以包括可以用于執行特定操作任務并處理抽象數據類型的程序、例程、對象、組件、數據結構、和計算機軟件技術。本發明的軟件實施方式可以被以不同的語言編碼以用于各種計算平臺和環境中的應用。將理解，本發明的范圍和基礎原理不局限于任何特定計算機軟件技術。
[0015]此外，本領域技術人員將理解，本發明可以利用硬件和軟件配置的任何一個或組合實踐，包括但是不限于具有單個和/或多個計算機處理器、手持設備、可編程的消費電子設備、微型計算機、大型計算機等等的系統。本發明也可以被實踐在分布式計算環境中，其中由經由一個或多個數據通信網絡鏈接的服務器或其它處理設備執行操作任務。在分布式計算環境中，程序模塊可以位于包括存儲器設備的本地和遠程計算機存儲介質中。
[0016]同樣，以計算機處理器方式使用的制造品，諸如⑶、預先記錄的盤或其它等效設備，可以包括計算機程序存儲介質并且程序意味著記錄在其上以用于指引計算機處理器便于本發明的實施方式和實踐。這樣的設備和制品也落入本發明的精神和范圍之內。
[0017]現在參考附圖，將描述本發明的實施例。本發明可以被以多方面實施，包括例如作為系統(包括計算機處理系統)，方法(包括計算機實施的方法)，裝置，計算機可讀介質，計算機程序產品，圖形用戶界面，網絡門戶，或有形地固定在計算機可讀存儲器中的數據結構。下面討論本發明的若干實施例。附圖僅僅示出了本發明的典型實施例并且因此不允許被考慮限制它的范圍和廣度。
[0018]本發明涉及估計地下儲藏中的碳氫化合物儲量，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，其中碳氫化合物可以被找到并且碳氫化合物可以流經其間。
[0019]發明人已經確定可以基于地震數據和測井日志區分膠結砂巖、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，可以做出碳氫化合物儲量的位置和體積的更準確估計。
[0020]在這點上，在圖1的流程圖中示出了根據本發明的方法100的示例。地震反演10接收地震數據，諸如地震角度道集、和至少一個速度模型，諸如平滑的P波速模型。地震反演產生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執行約束的稀疏脈沖反演的實施方式。地震反演方法的此示例不意指限制；用于地震反演以計算P波和S波阻抗的其它方法已知并且落于本發明的范圍。對于地震反演也可以產生P波和S波速度模型，其可以由本發明以和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使用以用于砂巖預測。P波速度模型用于經由經驗得出的關系估計IP和IS模型的較低頻率(0-5赫茲)信號。用于反演的較高頻率(5-30赫茲)源于地震數據。IP/IS比率和低頻率IP模型可以用于區分砂巖和頁巖。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，頁巖與砂巖相比較傾向于保持較低剛性并且可以被識別。在砂巖與頁巖之間的剛性分離變為IP改變，這樣低頻率IP模型可以用來預測用于砂巖和頁巖的IP/IS范圍，允許在砂巖與頁巖之間的深度相關截止的計算。此處理由計算機運行。步驟12可以產生感興趣區域內的砂巖與頁巖的圖，但是砂巖將包括膠結的和多孔的。
[0022]方法100也可以在步驟14處接收區域測井日志以用于區域趨勢分析。測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據覆蓋的區域之內的鉆孔或在與由地震數據覆蓋的區域相同的地質區域之內的鉆孔中測量。利用關系IP = VP*RH0B和IS = VS*RH0B，測井日志關系用于經驗地確定區域趨勢和值截止以區分膠結砂巖、多孔砂巖、和頁巖。結果巖石性質目錄可以呈現趨勢，例如，與總垂直深度(TVD)或泥線下深度(DBML)相關的，其可以指示用于不同巖石類型的深度相關截止。此處理由人利用計算機輔助進行。
[0023]當砂巖預測12和區域趨勢分析14完成時，它們的結果可以被在步驟16處使用以預測多孔砂巖。多孔砂巖預測可以基于IP/IS比率、IP、和諸如DBML截止之類的深度相關截止。此處理可以由計算機進行。膠結砂巖與多孔砂巖相比較顯著地呈現較高的P波速度并且因此較高的IP。多孔砂巖預測的示例可以在圖2看到。
[0024]在圖2中，顯示來自于由地震數據覆蓋的區域之內的單個空間位置的此工作流程的中間產物。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?；趨⒄毡舜撕蛥⒖糄BML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、膠結砂巖和頁巖。
[0025]當圖1的多孔砂巖預測16已被完成時，可以貫穿由地震數據覆蓋的區域確定多孔砂巖、膠結砂巖和頁巖。利用此知識，然后可以創建多孔砂巖的圖，諸如在圖3中看到的。在圖3中，示出來自于單個深度分片的2-D圖(在X和Y坐標)。多孔砂巖32被顯示為白色同時膠結砂和頁巖30被顯示為黑色。雖然在圖4中的圖是2-D，但是它也可以創建3-D體積并且這也屬于本發明范圍。
[0026]在圖4中示意地示出了用于執行本發明的系統400。系統包括非瞬時的數據源和可以包含記錄的地震數據集和地震速度模型的數據存儲器40。數據源與計算機處理器44進行通信。處理器44被配置為接收數據和運行從計算機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據以獲得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據以獲得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行。模塊也可以包括分析測井日志中的趨勢以確定諸如泥線下深度(DBML)截止之類的深度相關截止的區域趨勢分析模塊46。另一個模塊可以是砂巖預測模塊47，其使用地震反演模塊的輸出以區分砂巖和頁巖。來自于區域趨勢分析模塊46和砂巖預測模塊47的輸出可以由多孔砂巖預測模塊48使用以確定哪一個砂巖是多孔的。附加模塊可以包括可以產生多孔砂巖的2-D或3-D圖的繪圖模塊和可以計算在多孔砂巖體積中可重獲的碳氫化合物儲量的碳氫化合物儲量模塊。處理器44也與用戶界面42進行通信。用戶界面42可以被使用以顯示數據和處理后的數據產品并且允許用戶在用于實施該方法的各方面的選項當中選擇。來自于處理器44的處理后的數據產品可以被存儲在數據源/存儲器40上。
[0027]雖然在上述說明中本發明已參考它的某些優選實施例被描述，并且為了例示許多細節已被闡述，但是對本領域技術人員清楚的是，本發明對容許變化并且這里描述的某些其它細節在沒有脫離本發明的基本原理的情況下可以顯著地改變。此外，應當理解，在這里的任何一個實施例示出或描述的結構特征或方法步驟也可被用于其它實施例。
【權利要求】
1.一種用于表征地下儲藏的計算機實施的方法，所述方法包括: a.在計算機處理器處接收地震數據和表示地下儲藏的至少一個遷移速度模型和表示類似于地下儲藏的地質區域的測井日志； b.分析測井日志以確定區分多孔砂巖、膠結砂巖、和頁巖中的至少兩個的區域趨勢； c.經由計算機處理器反演地震數據以獲得P阻抗模型和s阻抗模型； d.經由計算機處理器由P阻抗模型與s阻抗模型的比率和第一深度相關截止確定總砂巖體積；以及 e.經由計算機處理器由總砂巖體積通過用于膠結砂巖P阻抗值的第二深度相關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藏的體積。
2.如權利要求1所述的方法，其中可重獲流體是碳氫化合物。
3.如權利要求2所述的方法，還包括利用多孔砂巖體積計算碳氫化合物儲量。
4.如權利要求2所述的方法，還包括做出井位決定。
5.如權利要求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藏的系統，所述系統包括: a.非瞬時數據源； b.用戶界面；以及 c.被配置為與非瞬時數據源和用戶界面通信并且執行計算機模塊的至少一個計算機處理器，該計算機模塊配置用于: 地震反演以產生P阻抗模型和S阻抗模型； 砂巖預測以估計砂巖和頁巖； 區域趨勢分析；和 多孔砂巖預測。
7.如權利要求6所述的系統，其中計算機模塊還被配置用于生成多孔砂巖體積的2維或3維圖。
8.如權利要求6所述的系統，其中計算機模塊還被配置用于利用多孔砂巖體積以計算碳氫化合物儲量。
9.一種制品，包括在其上具有計算機可讀代碼的非瞬時計算機可讀介質，所述計算機可讀介質被配置為實施用于表征地下儲藏的方法，所述方法包括: a.分析測井日志以確定區分多孔砂巖、膠結砂巖、和頁巖中的至少兩個的區域趨勢； b.反演地震數據以獲得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砂巖P阻抗值的第二深度相關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藏的體積。
【文檔編號】G01V1/30GK104246538SQ201380014487
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年2月25日 優先權日:2012年3月30日
【發明者】P·D·文森特, S·A·巴瑞特, L·P·赫伯特 申請人:雪佛龍美國公司
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