專利名稱：井和泄流位置的自動(dòng)化油田開發(fā)方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及油氣井，并且更具體地涉及自動(dòng)計(jì)算油田或氣田中 的井和生產(chǎn)平臺(tái)的優(yōu)選位置。
背景技術(shù)：
確定井的位置是勘探和生產(chǎn)管理中的重要步驟。井位在井的整個(gè)開采 期中影響油氣田的性能和服務(wù)期限。然而，確定最佳井位或者更良好的井 位是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。例如，地下條件的地質(zhì)和地質(zhì)力學(xué)影響鉆井成本和 井可以可靠定位的位置。井眼軌跡還必須避開現(xiàn)有井的井眼軌跡。此外， 井具有實(shí)際鉆進(jìn)和結(jié)構(gòu)約束。所述約束還存在于地面上，包括但不限于等 深約束和地形約束、法定約束和與諸如平臺(tái)和管道的現(xiàn)有設(shè)備有關(guān)的約 束。最后，財(cái)政的不確定性在時(shí)間上可能影響不同解決方案的可行性。
與開發(fā)自動(dòng)或半自動(dòng)計(jì)算油田開發(fā)方案(FDP)相關(guān)聯(lián)的研究活動(dòng)具有 相對(duì)悠久的歷史。大多數(shù)或所有研究認(rèn)為這種特殊的優(yōu)化問(wèn)題是高度組合 并且是非線性的。早期的研究(如Rosenwald，G.W.,Green，D.W.，1974，力 她f/zot/De&m/m'wg決e 0/ "'羅m丄oc加'ow 。/『efea Aayervo/r版"g Mi!'jce<i-/w/eger /Vogramm/"g， Society of Petroleum Engineering Journal 14(1),44—54;和Beckner,B丄.,Song X.， 1995, F/eWDeve/opme"f P/awm"g
S/mw/atoiSPE 30650;禾卩Santellani， G" Hansen, B.， Herring: T.， 1998， " Swrw.va/ o/^F/"est〃 aw (9/ "m/2:ed ^fe//厶oca"ow J/gonY/zm》ir / &sen^z> ^wwto"o"， SPE 39754;以及Ierapetritou， M,G" Floudas， C.A., Vasantharajan, S., Cullick， A.S., 1999，爿Z)ecowpos//z.ow 5ayeti J; pr0ac/2/or 0/ ".wa/丄oca"ow 。/旨"ca/呢〃s in American Institute of Chemical Engineering Journal 45 (4)， pp. 844-859)基于混合整數(shù)規(guī)劃法。雖然此研究 在本領(lǐng)域?qū)儆谙蠕h，但是該研究主要集中在垂直井和相對(duì)簡(jiǎn)單的靜態(tài)模 型。近年來(lái)，己經(jīng)對(duì)用于計(jì)算包括非常規(guī)井(即非垂直井)和側(cè)鉆的混合遺傳算法("HGA")技術(shù)發(fā)表了研究。此研究的示例包括Guiyaguler，B.， Horne， R.N.， Rogers, L.， 2000， Qp">n/za//o" 尸/ace附e"/1 /" " (7"^ /
Mex/co恥吻7。/Vq/'e"， SPE 63221;禾卩Yeten， B.， Durlofsky, L.J., Aziz， K.， 2002， 0/ "miz加'ow 。/iVowcowvew"ow"/股〃 loc加'ow 7>Yy'ector_y， SPE 77565;以及Badra， O.， Kabir, C.C.， 2003,『e〃尸/aceme^ qprim&a"o" /" Fz.eWDeve/opmeW, SPE 84191 ;以及Guiyaguler， B.， Home, R.N.， 2004， t/"ce加z'w/)/ ^^es訓(xùn)e"/ 尸/aceme"Z (9p"w/z加.。"，SPE 87663 。 雖然
HGA技術(shù)相對(duì)有效，但是基礎(chǔ)井模型(underlying well model)仍然相對(duì)簡(jiǎn) 單，例如， 一段垂直段下降至初始造斜深度(合攏部(heal))，然后任選 的造斜段延伸到井底。因?yàn)閷?duì)注入井要考慮時(shí)間分量，并且要考慮油藏模 型的不確定性，因此基于上述HGA的優(yōu)化FDP的復(fù)雜化在過(guò)去幾年己經(jīng)增 加。該示例包括Cullick， A.S.， Heath, D" Narayanan, K" April, J., Kelly， J" 2003, Qp"'wiz/"g wm/印/e-/ eW sc/2ec/w/z'"g朋t// ra^c,/ow w"/2 re^c^/n^， SPE 84239;和Cullick， A.S.， Narayanan, K.， Gorell, S., 2005,
^cwto'"(y，SPE 96986。然而，仍然期望改進(jìn)的FDP的自動(dòng)計(jì)算。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種用于確定油氣田中的生產(chǎn)井和注入井的地面位置和 地下位置的自動(dòng)過(guò)程。所述過(guò)程涉及使用自動(dòng)化井設(shè)計(jì)器在靜態(tài)儲(chǔ)層模型 上設(shè)計(jì)多組獨(dú)立井。然后使用例如最大化釆收效益或經(jīng)濟(jì)效益的成本函數(shù) 利用動(dòng)態(tài)流動(dòng)模擬提高最希望的一組井。所述過(guò)程由分級(jí)工作流程來(lái)表 征，所述工作流程開始于通過(guò)簡(jiǎn)單(快速)算法運(yùn)算的較大群候選目標(biāo)和 排出孔，然后到由復(fù)雜(慢速)算法運(yùn)算的較小群。具體地，當(dāng)候選群的 數(shù)量減少時(shí)，使用更復(fù)雜并且計(jì)算強(qiáng)度更大的算法。增加的算法復(fù)雜性由 于候選群的減少往往使求解時(shí)間變少，而也沒(méi)有顯著損害更復(fù)雜算法的精 度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例， 一種為含有地下資源的油氣田的至少一部
分計(jì)算開發(fā)方案的方法包括以下步驟識(shí)別油氣田中的目標(biāo)組群；通過(guò)利
用第一分析工具選擇第一子群來(lái)減少此群；通過(guò)利用第二分析工具選擇目
7標(biāo)組中的第二子群來(lái)減少第一子群；第二工具比第一分析工具利用更大的 分析復(fù)雜性；由目標(biāo)組的第二子群計(jì)算FDP;以及以有形形式表現(xiàn)FDP。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例， 一種利用計(jì)算機(jī)程序編碼的、用于為含 有地下資源的油氣田的至少一部分計(jì)算開發(fā)方案的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括識(shí)別油氣田中的目標(biāo)組群的程序；通過(guò)利用第一分 析工具選擇目標(biāo)組中的第一子群來(lái)減少目標(biāo)組群的程序；通過(guò)利用第二分 析工具選擇目標(biāo)組中的第二子群來(lái)減少第一子群的程序，且第二工具比第 一分析工具利用更大的分析復(fù)雜性；由目標(biāo)組中的第二子群計(jì)算FDP的程 序；以及以有形形式表現(xiàn)FDP的程序。
當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，從以下詳細(xì)說(shuō)明更容易地認(rèn)識(shí)本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖l是顯示自動(dòng)計(jì)算油田或氣田中的井和生產(chǎn)平臺(tái)的位置的流程圖2顯示用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的操作的示例性油氣田；
圖3顯示目標(biāo)選擇算法；
圖4顯示圖2中的油氣田中的目標(biāo)的位置；
圖5顯示泄流孔選擇算法；
圖6顯示儲(chǔ)層軌跡選擇算法；
圖7顯示在圖2的油氣田中所選擇的泄流孔和儲(chǔ)層軌跡； 圖8顯示上覆巖層軌跡選擇算法和FDP選擇算法；
圖9顯示在圖2的油氣田中所選擇的上覆巖層軌跡和生產(chǎn)平臺(tái)位置；以
及
圖10顯示可選的實(shí)施例，其中，地質(zhì)力學(xué)模型和設(shè)備模型用于進(jìn)一步 改進(jìn)軌跡組群(population)。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示用于自動(dòng)計(jì)算包括油田或氣田中的井和生產(chǎn)平臺(tái)的位置的 FDP的技術(shù)。工作流程由以下五個(gè)主要操作組成目標(biāo)(target)選擇(100)、 泄流孔選擇(102)、儲(chǔ)層軌跡選擇(104)、上覆巖層軌跡選擇(106)以及FDP選擇(108)。
通過(guò)由地質(zhì)模型(110)產(chǎn)生目標(biāo)組的大初始群(112)來(lái)初始化目標(biāo)選擇 操作(IOO)。例如，雖然實(shí)際群大小依賴于油氣田的復(fù)雜性和其它條件，但 是可以產(chǎn)生1000個(gè)不同的目標(biāo)組群(112)。群中的每一個(gè)單元都是使儲(chǔ)層泄 流的一組完整的目標(biāo)，并且每一個(gè)目標(biāo)都由所述目標(biāo)值的估計(jì)來(lái)表征。例 如，簡(jiǎn)單值估計(jì)與石油原始地質(zhì)儲(chǔ)量("STOIIP")相關(guān)聯(lián)。在隨后的操作 中，隨著每一個(gè)步驟逐漸識(shí)別更經(jīng)濟(jì)可行的群子集時(shí)，目標(biāo)組的大初始群 的大小逐漸減小。
泄流孔選擇操作(102)包括由目標(biāo)群(112)產(chǎn)生泄流孔組群(114)。每一
個(gè)泄流孔都是組成井眼軌跡中的儲(chǔ)層水平控制點(diǎn)的一組有次序的目標(biāo)。產(chǎn) 生的群(114)中的每一個(gè)單元都是使儲(chǔ)層(一個(gè)或多個(gè))泄流的一組完整的 泄流孔。每一個(gè)泄流孔組都包括來(lái)自上述操作中產(chǎn)生的單個(gè)目標(biāo)組的目 標(biāo)。應(yīng)該注意的是對(duì)單個(gè)目標(biāo)組來(lái)說(shuō)可以產(chǎn)生多個(gè)泄流孔組。每一個(gè)泄 流孔組具有相關(guān)聯(lián)值，所述相關(guān)聯(lián)值可以例如是但不限于STOIIP、初始流
量、遞減曲線輪廓、或物質(zhì)平衡輪廓。
儲(chǔ)層軌跡選擇操作(104)包括由泄流孔群(1M)產(chǎn)生軌跡組群(116)。具 體地，所產(chǎn)生的群(116)中的每一個(gè)單元都表示由前述操作(102沖產(chǎn)生的相 對(duì)應(yīng)的泄流孔組獲得完整目標(biāo)。每一個(gè)井眼軌跡都是連通泄流孔中的目標(biāo) 的連續(xù)曲線。在此操作(104)結(jié)束時(shí)，根據(jù)其目標(biāo)STOIIP值和每一個(gè)井眼軌 跡的幾何結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)每一個(gè)軌跡組的近似經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這些值用于通過(guò)利用最 大經(jīng)濟(jì)價(jià)值選擇群子集來(lái)減小群的大小(即，"最適合的"個(gè)體)。例如， 通過(guò)選擇單獨(dú)子集中"最適合的"10%的單獨(dú)子集，群的大小可以減小一 個(gè)數(shù)量級(jí)，例如，從IOOO減小到IOO。
在上覆巖層軌跡選擇操作(106)中，前述操作(104)中產(chǎn)生的軌跡組的 剩余群(116)中的每一個(gè)軌跡都可以被修改，以考慮諸如鉆進(jìn)危險(xiǎn)的上覆巖 層的影響。在此操作(106)結(jié)束時(shí)，與前述操作中一樣，但是卻相對(duì)于鉆進(jìn) 危險(xiǎn)，使用STOIIP和幾何結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)每一個(gè)軌跡組的近似經(jīng)濟(jì)價(jià)值。然后相 對(duì)于經(jīng)濟(jì)價(jià)值選擇"最適合的"個(gè)體，并將所述個(gè)體編制到用于在下一個(gè) 操作(108)中使用的群(118)中。例如，通過(guò)選擇這些個(gè)體中"最適合的"10% 的個(gè)體，可以進(jìn)一步將群的大小減小另一個(gè)數(shù)量級(jí)，例如，從100減小到10。
FDP選擇操作(108)包括對(duì)軌跡組剩余的相對(duì)較小的群(118)(例如，10 個(gè))執(zhí)行精確的油藏模擬。使用軌跡幾何結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)危險(xiǎn)和油藏模擬軟件 的生產(chǎn)預(yù)報(bào)評(píng)價(jià)群中的每一個(gè)單元的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這些值可以用于在剩余的 小群中對(duì)FDP進(jìn)行等級(jí)排列?？梢詫⒕哂凶畲蟮燃?jí)的FDP提供為所選擇的 方案，或者可以將一組最大等級(jí)的方案提供為允許計(jì)劃者考慮沒(méi)有包括在 自動(dòng)計(jì)算中的因素(例如，政治約束)。結(jié)果是FDP群(120)。
以下相對(duì)于圖2中所示的示例性油氣田說(shuō)明圖1的具體實(shí)施例的工作 流程。所述油氣田包括具有由諸如斷層的地下特征定義的邊界的不連續(xù)油 氣層(200)。 STOIIP由顏色強(qiáng)度來(lái)表示，其中，綠色表示較大的STOIIP， 而藍(lán)色表示較小的STOIIP。
圖3和圖4更詳細(xì)地說(shuō)明了目標(biāo)組產(chǎn)生和選擇的實(shí)施例。為了清楚地顯 示并便于說(shuō)明，圖示的目標(biāo)(400)相對(duì)較小。如上所述，群中的每一個(gè) 單元都是使儲(chǔ)層(一個(gè)或多個(gè))泄流的一組完整的目標(biāo)。執(zhí)行一系列步驟 以識(shí)別油藏模型中的可以是潛在井的目標(biāo)的所有有效單元(cdl)，并且產(chǎn) 生一列有效單元，即，有效單元表(VCL)。如步驟(300)所示，選擇可能的 單元。然后，如步驟(302)所示，比較所選擇的單元的值與閾值。有效單元 由STOIIP的最小值、最小開采潛力和類似選擇標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)特征。 如果選擇的單元是有效的，則將所述選擇的單元加到VCL，如步驟(304) 所示。持續(xù)此過(guò)程直到達(dá)到單元表的結(jié)尾，如步驟(306)所示。然后執(zhí)行連 通體積分析，如步驟(308)所示，且為每一個(gè)單元分配體積id。具有相同體 積id的單元被認(rèn)為是液壓連續(xù)的。用于執(zhí)行此分析的程序軟件工具存在于 當(dāng)前的解釋軟件(例如Petrel2007)中。下一個(gè)步驟(310、 312)與初始化相關(guān) 聯(lián)通過(guò)復(fù)制VCL產(chǎn)生空目標(biāo)組群("TSP")、空目標(biāo)組("TS")和目標(biāo)組 有效單元表("TSVCL")。下一個(gè)步驟是隨機(jī)選擇目標(biāo)，如步驟(314)所示， 即，從TSVCL隨機(jī)選擇單元。下一個(gè)步驟(316)是解析地識(shí)別可以通過(guò)在單 元的中心處完井(completion)而被泄流的所有液壓連續(xù)單元。如步驟(318) 所示，計(jì)算目標(biāo)成本和目標(biāo)值。目標(biāo)值是被泄流的單元的總STOIIP。目標(biāo) (目的層)成本是到目標(biāo)單元的中心的垂直井的成本，然后由所述值減成 本給出凈值。如步驟(322)中所確定的，如果凈值為正，則將目標(biāo)加到TS，如步驟(324)中所示。如步驟(322)所確定的，如果凈值為負(fù)，則不 應(yīng)該將目標(biāo)加到TS。在這種情況下，如果連續(xù)故障(負(fù)凈值)大于最大值, 則測(cè)試步驟(324)。如果是真，則控制進(jìn)行到步驟(330)，否則控制返回到步 驟(314)，并從TSVCL選擇新目標(biāo)。如步驟(324)中所示，如果將目標(biāo)單 元加到TS，則從TSVCL除去目標(biāo)單元和另外的泄流單元，如步驟(326)所 示。對(duì)TSVCL中的剩余單元重復(fù)目標(biāo)選擇(步驟314)，直到?jīng)]有單元留在 TSVCL中，如步驟(328)所示。如步驟(330)中所示，將群化的TS加到TSP。 流程返回到步驟(312)，除非TSP已經(jīng)達(dá)到期望的大小或不能發(fā)現(xiàn)單一目標(biāo) 組，如步驟(332)中所示。
圖5和圖7中更詳細(xì)地說(shuō)明泄流孔選擇的實(shí)施例。如己經(jīng)所述產(chǎn)生泄流 孔組群，其中所述群中的每一個(gè)單元都是泄流儲(chǔ)層(一個(gè)或多個(gè))的整套 泄流孔(顯示一組泄流孔(700))。過(guò)程初始產(chǎn)生泄流孔組群("DHSP")儲(chǔ) 集層(container),所述泄流孔組群儲(chǔ)集層將包括群泄流孔組("DHS")， 如步驟(500)中所示。然后，如步驟(502)中所示，在TSP中的每一個(gè)TS上循 環(huán)所述過(guò)程，從而選擇當(dāng)前的TS。如步驟(504)所示，通過(guò)將TS轉(zhuǎn)換成DHS 而產(chǎn)生泄流孔組("DHS")。在這種情況下，所產(chǎn)生的TS中的每一個(gè)目標(biāo) 都變成單個(gè)目標(biāo)泄流孔(DH)。 DH值為目標(biāo)值。DH成本為到目標(biāo)的垂直井 的成本。如步驟(506)所示，將此初始的DHS加到DHSP。對(duì)于當(dāng)前TS來(lái)說(shuō)， 通過(guò)隨機(jī)組合來(lái)自現(xiàn)有初始DHS的DH而產(chǎn)生新DHS，如步驟(508)所示。 為了將每一個(gè)DH組合到新合并的DH以變得有效，在產(chǎn)生的DH中的每一個(gè) 結(jié)點(diǎn)必須比前一個(gè)結(jié)點(diǎn)深。可以用多種方法計(jì)算產(chǎn)生的DH值。計(jì)算DH值 的一種方法是用于通過(guò)DH泄流的可獲得的STOIIP。為了有效，其必須處 于與DH相同的連通體積中，并且必須比另一個(gè)有效DH更靠近當(dāng)前的DH。 初始流量被計(jì)算為對(duì)油藏模擬軟件公式的解析近似。通過(guò)將STOIIP與初始 流量組合來(lái)計(jì)算遞減曲線輪廓，然后使用簡(jiǎn)單的遞減曲線以產(chǎn)生用于井的 輪廓，然后計(jì)算凈現(xiàn)值(NPV)，或凈產(chǎn)量。最后，使用如上所述的STOIIP 和初始速度，執(zhí)行物質(zhì)平衡計(jì)算以產(chǎn)生用于井的生產(chǎn)輪廓以計(jì)算NPV。這 有效地完成一個(gè)單元模擬。DH成本是DH中的每一段和到地面的垂直段的 解析計(jì)算成本的總和。對(duì)于給定TS，重復(fù)步驟(508)或直到超過(guò)每TS的DHS 的最大數(shù)量，或者沒(méi)有發(fā)現(xiàn)新的單一DHS，或者沒(méi)有發(fā)現(xiàn)具有正凈值的新DHS。重復(fù)步驟(502)-(508)，直到TSP為零，如步驟(510)所示。
圖6和圖7更詳細(xì)地說(shuō)明儲(chǔ)層軌跡選擇的實(shí)施例。如所述步驟產(chǎn)生軌跡 組(TJSP)群，其中所述群中的每一個(gè)單元都由先前產(chǎn)生的DHSP中相對(duì)應(yīng)的 DHS獲得。如步驟(600)中所示，使用Petrel中的現(xiàn)有井眼軌跡優(yōu)化器計(jì)算 幾何有效軌跡(900)。要注意的是現(xiàn)有井眼軌跡優(yōu)化器提供諸如平臺(tái)位置和 成本的DH位置和地面約束。為每一個(gè)DH產(chǎn)生一個(gè)軌跡。為了考慮幾何有 效軌跡，DH中的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的位置可以在單元的界限內(nèi)移動(dòng)。如步驟
(602)中所示，每一個(gè)軌跡的值被設(shè)定為先前計(jì)算的DH值。井眼軌跡優(yōu) 化器的可能擴(kuò)展將使每一個(gè)DHS成為用于優(yōu)化的初始條件，但是如果這會(huì) 降低DHS成本則允許調(diào)節(jié)目標(biāo)之間的DH連通。如果軌跡成本超過(guò)所述值， 如步驟(606)中所示，則可以去除此軌跡。軌跡成本還包括地面約束。 例如，平臺(tái)成本可以由測(cè)深法來(lái)確定，并且與地面設(shè)備的距離可以由地面 成本圖來(lái)確定。在最后的步驟(608)中，減小產(chǎn)生的TJSP的大小以提供 最高凈(值成本)子集。減小可以在因子10的數(shù)量級(jí)內(nèi)。
圖8和圖9更詳細(xì)地說(shuō)明上覆巖層軌跡選擇的實(shí)施例。在此實(shí)施例中， 在先前步驟(608，圖6)中產(chǎn)生的TJSP被修改以最優(yōu)化諸如鉆進(jìn)危險(xiǎn)的上 覆巖層影響。如步驟(800)中所示，對(duì)上覆巖層產(chǎn)生成本張量網(wǎng)格("CTG") 以限定通過(guò)上覆巖層的鉆進(jìn)和結(jié)構(gòu)成本。上覆巖層中的每一個(gè)單元目前具 有與鉆通單元相關(guān)聯(lián)的成本。因?yàn)樵谝粋€(gè)方向鉆進(jìn)成本可以相對(duì)便宜，而 在另一個(gè)方向鉆進(jìn)則相對(duì)昂貴，因此成本是張量。例如，如果單元與東西 走向斷層相關(guān)聯(lián)，則平行于所述斷層(東西)鉆進(jìn)則可能昂貴，但垂直于 所述斷層(南北)鉆進(jìn)則相對(duì)便宜?？梢岳玫刭|(zhì)力學(xué)模型(例如， OspreyRisk)計(jì)算CTG。對(duì)于TJSP中的每一個(gè)軌跡組(TJS)來(lái)說(shuō)，運(yùn)行現(xiàn)有 井軌跡優(yōu)化器以計(jì)算使用CTG作為目標(biāo)函數(shù)的一部分的新軌跡，如步驟步 驟(802)所示。(如步驟(804)所示)，新TJSP的大小被減小以產(chǎn)生最高凈
(值成本)子集。所述減小可以在因子10的數(shù)量級(jí)中。
對(duì)由前述步驟產(chǎn)生的相對(duì)較小的TJSP執(zhí)行FDP選擇。所述操作包括精 確的油藏模擬。如步驟(806)所示，對(duì)TJSP中的每一個(gè)TJS執(zhí)行全油藏模擬。 可以表示為凈現(xiàn)值(NPV)NVP的儲(chǔ)層采出液流的經(jīng)濟(jì)價(jià)值可以用于對(duì)TJSP 中單元分等級(jí)。如步驟(808)中所示，然后以諸如被打印的有形形成將結(jié)果提供到監(jiān)控器中，并記錄在電腦可讀介質(zhì)中。例如，可以提供具有最大凈 現(xiàn)值和等級(jí)的單元。
以下參照?qǐng)DIO，在可選的實(shí)施例中，在計(jì)算NPV之前，使用另外的模
型和分析工具進(jìn)一步改進(jìn)平臺(tái)優(yōu)化步驟(1000)中的TJSP。具體地。高端單 井風(fēng)險(xiǎn)和成本工具(例如，OspreyRisk)(1002)可以在地質(zhì)力學(xué)模型(1004)上 使用，以根據(jù)地下應(yīng)力改進(jìn)TJSP。此外，集成資產(chǎn)管理工具(例如， Avocet)(1006)可以在設(shè)備模型(1008)上使用，以根據(jù)諸如與輸送管道類似 的現(xiàn)有設(shè)備的位置的地下約束改進(jìn)TJSP。在此實(shí)施例中，高速油藏模擬軟 件(例如，F(xiàn)rontSim)(1010)和高精度油藏模擬軟件(例如，Eclipse)(1012)在 地質(zhì)模型上運(yùn)行。還可以使用其它模型和分析工具。
上述實(shí)施例在單個(gè)"確定"地質(zhì)、地質(zhì)力學(xué)和設(shè)備模型上運(yùn)行。諸如 Petrel 2007的現(xiàn)代建模工具允許生成"不確定"地球模型。這里所述的本 發(fā)明可以在此范圍中執(zhí)行，使得生成"不確定"FDP。不確定地球模型通 常通過(guò)確定的地球模型的多次實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)明。因而，不確定FDP的實(shí)施例將 是通過(guò)多次實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例。
重要的是認(rèn)識(shí)到由于未知和不可計(jì)算的因素，最成功、穩(wěn)固和有效現(xiàn) 實(shí)結(jié)果可以不同于計(jì)算結(jié)果。此外，重要的是要注意不同的問(wèn)題可能要求 不同的算法的實(shí)現(xiàn)。
雖然通過(guò)以上示例性實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員將理解的是在不背離所公開的發(fā)明構(gòu)思的情況下可以對(duì)所述實(shí)施例進(jìn) 行修改和改變。此外，雖然結(jié)合各種具體示例性結(jié)構(gòu)說(shuō)明了優(yōu)選的實(shí)施例， 但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以使用各種具體結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施本系統(tǒng)。因 此，除了所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍和精神之外，本發(fā)明不應(yīng)該被認(rèn)為是限 制性的。
權(quán)利要求
1.一種為含有地下資源的油氣田的至少一部分計(jì)算開發(fā)方案的方法，所述方法包括以下步驟識(shí)別包括了在所述油氣田中的多個(gè)目標(biāo)的群；通過(guò)利用第一分析工具選擇所述目標(biāo)中的第一子集來(lái)減少所述目標(biāo)的群；通過(guò)利用第二分析工具選擇所述目標(biāo)中的第二子集來(lái)減少所述第一子集，所述第二工具比所述第一分析工具利用更大的分析復(fù)雜性；由目標(biāo)的第二子集計(jì)算FDP；以及以有形形式表現(xiàn)所述FDP。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，識(shí)別包括了在所述油氣田中的 多個(gè)目標(biāo)的群的步驟進(jìn)一步包括由地質(zhì)模型產(chǎn)生多個(gè)目標(biāo)組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述群中的每一個(gè)單元都是用于使儲(chǔ)層泄流的一組完整的目標(biāo)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，每一個(gè)目標(biāo)都由相關(guān)聯(lián)的石油 原始地質(zhì)儲(chǔ)量("STOIIP")值來(lái)表征。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，減少所述第一子集的步驟進(jìn)一 步包括產(chǎn)生泄流孔組的群。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，泄流孔組中的每一個(gè)單元都包 括在井眼軌跡中的儲(chǔ)層水平控制點(diǎn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，每一個(gè)泄流孔組由選自包括 STOIIP、初始流量、遞減曲線輪廓和物質(zhì)平衡輪廓的組中的至少一個(gè)值來(lái) 表征。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，迸一步包括以下步驟 由所述泄流孔組群產(chǎn)生儲(chǔ)層軌跡組的群。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 對(duì)所述儲(chǔ)層軌跡組中的至少一些計(jì)算經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 至少部分地基于所述經(jīng)濟(jì)價(jià)值選擇所述儲(chǔ)層軌跡組的子集。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 由所述儲(chǔ)層軌跡組的所述子集產(chǎn)生上覆巖層軌跡組的群。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 至少部分地基于所述經(jīng)濟(jì)價(jià)值選擇所述上覆巖層軌跡組的子集。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 對(duì)所述上覆巖層軌跡組的所選的子集執(zhí)行油藏模擬。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 使用地質(zhì)力學(xué)模型移除所述上覆巖層軌跡組中所選擇的子集中的關(guān)心的單元。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 使用設(shè)備模型移除所述上覆巖層軌跡組中所選擇的子集中的關(guān)心的單元。
16. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，計(jì)算所述FDP的步驟包括以下步驟根據(jù)不確定模型產(chǎn)生不確定的FDP。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中通過(guò)多次實(shí)現(xiàn)確定的地球模型 說(shuō)明至少一個(gè)不確定的地球模型，并且進(jìn)一步包括以下步驟通過(guò)多次實(shí) 現(xiàn)產(chǎn)生所述不確定的FDP。
18. —種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，編碼有計(jì)算機(jī)程，所述計(jì)算機(jī)程序用于為 含有地下資源的油氣田的至少一部分計(jì)算開發(fā)方案，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括識(shí)別包括在所述油氣田中的多個(gè)目標(biāo)的群的程序； 通過(guò)利用第一分析工具選擇所述目標(biāo)中的第一子集來(lái)減少所述目標(biāo) 的群的程序；通過(guò)利用第二分析工具選擇所述目標(biāo)中的第二子集來(lái)減少所述第一 子集的程序，所述第二工具比所述第一分析工具利用更大的分析復(fù)雜性； 由目標(biāo)中的第二子集計(jì)算FDP的程序；以及 以有形形式表現(xiàn)所述FDP的程序。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述識(shí)別包括在 油氣田中的多個(gè)目標(biāo)的群的程序能夠操作以由地質(zhì)模型產(chǎn)生多個(gè)目標(biāo)組。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述群中的每一 個(gè)單元都是用于泄流儲(chǔ)層的一組完整的目標(biāo)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，每一個(gè)目標(biāo)都由 相關(guān)聯(lián)的石油原始地質(zhì)儲(chǔ)量("STOIIP")值來(lái)表征。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，減少所述第一子 集的所述程序能夠操作以產(chǎn)生泄流孔組的群。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，泄流孔組中的每一個(gè)單元都包括在井眼軌跡中的儲(chǔ)層水平控制點(diǎn)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，每一個(gè)泄流孔組 都由選自包括STOIIP、初始流量、遞減曲線輪廓和物質(zhì)平衡輪廓的組中的 至少一個(gè)值來(lái)表征。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括由所述泄流孔組 群產(chǎn)生儲(chǔ)層軌跡組的群的程序。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述產(chǎn)生儲(chǔ)層軌 跡組的群的程序能夠操作以為所述儲(chǔ)層軌跡組中的至少一些計(jì)算經(jīng)濟(jì)價(jià) 值。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述產(chǎn)生儲(chǔ)層軌 跡組的群的程序能夠操作以至少部分地根據(jù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值選擇所述儲(chǔ)層軌跡 組的子集。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括由所述儲(chǔ)層軌跡 組的所述子集產(chǎn)生上覆巖層軌跡組的群的程序。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述產(chǎn)生上覆巖 層軌跡組的群的程序能夠操作以至少部分根據(jù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值選擇所述上覆巖 層軌跡組的子集。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括油藏模擬，對(duì)所述上覆巖層軌跡組中所選擇的子集執(zhí)行所述油藏模擬。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括利用地質(zhì)力學(xué)模型以移除所述上覆巖層軌跡組中所選擇的子集中的關(guān)心的單元的程序。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括利用設(shè)備模型移 除所述上覆巖層軌跡組中所選擇的子集中的關(guān)心的單元的程序。
33. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述計(jì)算所述FDP 的程序根據(jù)不確定的模型產(chǎn)生不確定的FDP。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，至少一個(gè)不確定 的地球模型通過(guò)多次實(shí)現(xiàn)確定的地球模型來(lái)說(shuō)明，并且其中所述計(jì)算所述 FDP的程序通過(guò)多次實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生不確定的FDP。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于自動(dòng)計(jì)算油氣田中的井和泄流位置的混合改進(jìn)算法。該技術(shù)包括使用設(shè)計(jì)滿足鉆進(jìn)和結(jié)構(gòu)約束的實(shí)際井的自動(dòng)井設(shè)計(jì)工具在靜態(tài)儲(chǔ)層模型上設(shè)計(jì)一組井。然后使用最大化采收效益或經(jīng)濟(jì)效益的成本函數(shù)根據(jù)動(dòng)態(tài)流動(dòng)模擬選擇這些位置的子集。具體地，使用成本和價(jià)值的快速計(jì)算分析工具初始產(chǎn)生候選目標(biāo)、泄流孔和軌跡的較大群，并且隨著工作流程的進(jìn)行，群大小在每一個(gè)相繼的操作中減小，從而有助于使用用于對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的更復(fù)雜的計(jì)算分析工具，同時(shí)減少獲得結(jié)果的整個(gè)時(shí)間。在最終的操作中，僅需要對(duì)最希望的FDP進(jìn)行少量全油藏模擬。
文檔編號(hào)E21B49/00GK101617101SQ200880005311
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者威廉·J·巴利, 彼得·杰拉爾德·提爾克, 彼諾矣德·庫(kù)伊特, 邁克·弗雷吉, 馬丁·克里克 申請(qǐng)人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司