專利名稱：斷層分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斷層分析系統(tǒng)，用于確定地質(zhì)斷層，尤其是與諸如油氣儲層的流體儲層有關(guān)的地質(zhì)斷層的特性。
背景技術(shù)：
與流體儲層有關(guān)的地質(zhì)斷層可以通過將油氣保持在儲層中或者提供讓油氣從儲層中外流的通道而成為流體的流量和壓力傳遞的傳送者或屏障。封閉斷層是許多油氣儲層中的圈閉(trap)上的主要控制物，但其也能夠使較大且連續(xù)的油氣儲層轉(zhuǎn)化成表現(xiàn)為一批較小儲層的多個(gè)隔間。如果斷層貫穿不同巖性并且使?jié)B透性儲層質(zhì)巖石(permeable reservoir quality rock)相對于透水性較弱的巖石放置， 那么封閉斷層就會出現(xiàn)。在單巖性中出現(xiàn)斷層并且形成斷層的巖石發(fā)展成較低的透水性的位置，也可以形成斷層封閉。巖石的封閉屬性與變形條件和諸如粘土含量的巖性因素相關(guān)。不形成封閉的斷層會阻止石油和天然氣的積累，使其能夠通過地表下巖石的結(jié)構(gòu)遷移。已經(jīng)建立的儲層中的開口斷層和滲透性斷層在鉆井作業(yè)中能造成嚴(yán)重的循環(huán)損失。 鉆井泥漿的損失可能是昂貴和危險(xiǎn)的，并可能導(dǎo)致井廢棄。所以，在油氣鉆井、勘探和開發(fā)過程中，描述斷層的特性和行為是非常重要的。斷層封閉性分析(Fault Seal Analysis)是一種更好地理解斷層行為的方法?，F(xiàn)有的斷層封閉性分析技術(shù)利用地震數(shù)據(jù)、通過高分辨率巖心分析獲得的結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)信息、鉆井孔和生產(chǎn)數(shù)據(jù)來預(yù)測斷層行為并且降低斷陷儲層開采中的風(fēng)險(xiǎn)和不確定性。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的斷層分析系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種斷層封閉性分析系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)輸入裝置，適于接收與斷層處或接近斷層的巖石地層的一個(gè)或多個(gè)物理參數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù)；分析裝置，適于I.應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)算法以創(chuàng)建斷層處或接近斷層的巖石的幾何和物理屬性的模型，所述分析裝置還包括用戶輸入端，該用戶輸入端允許用戶改變一個(gè)或多個(gè)算法的輸入?yún)?shù)；和II.創(chuàng)建幾何和物理參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)卷或模型；和斷層面屬性觀察器，其具有斷層的至少一個(gè)斷層屬性圖和軟件模塊，適于詢問數(shù)據(jù)卷以將來自數(shù)據(jù)卷的數(shù)據(jù)映射到所述圖上來顯示斷層的封閉屬性。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括控制裝置，用于修改輸入數(shù)據(jù)以觀察對斷層屬性圖上所顯示的斷層的封閉屬性的響應(yīng)。優(yōu)選地，所述FPPV還適于允許用戶從多個(gè)數(shù)據(jù)卷中進(jìn)行選擇。
對于斷層面上給定的斷層、已知的深度和落差變化，可以選擇地層模型，并且所生成的每個(gè)數(shù)據(jù)卷被設(shè)計(jì)為用來捕獲不同參數(shù)的一系列不確定性并且允許用戶使用斷層屬性圖詢問這些不確定性。優(yōu)選地，在⑶I上進(jìn)行該選擇。優(yōu)選地，通過圖形化地表示每個(gè)數(shù)據(jù)卷并且允許用戶在圖形表示之間移動來進(jìn)行選擇。優(yōu)選地，在數(shù)據(jù)輸入裝置處接收的數(shù)據(jù)是井?dāng)?shù)據(jù)。 在數(shù)據(jù)輸入裝置處接收的數(shù)據(jù)包括一維井?dāng)?shù)據(jù)或二維平面數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，平面包括含有井?dāng)?shù)據(jù)的預(yù)定橫向變化的數(shù)據(jù)，換句話說，一組一維井堆疊
在一起。優(yōu)選地，輸入數(shù)據(jù)包括測井?dāng)?shù)據(jù)(well log data)，例如Vshale或Vclay。優(yōu)選地，輸入數(shù)據(jù)包括識別儲層單元、頂部密封和圈閉幾何形狀的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，應(yīng)用第一算法以基于輸入數(shù)據(jù)模擬地層變化。優(yōu)選地，應(yīng)用第二算法以基于輸入井?dāng)?shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)偽井。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括斷層巖粘土混合計(jì)算。優(yōu)選地，粘土混合計(jì)算包括斷層泥比率(SGR)、下盤(FW)中的有效斷層泥比率 (ESGR)和上盤(HW)中ESGR之中的一個(gè)或多個(gè)的組合。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括粘土涂抹計(jì)算。優(yōu)選地，其中第三算法計(jì)算封閉能力參數(shù)。優(yōu)選地，通過使用與閾壓、閾壓函數(shù)、流體參數(shù)和輸出統(tǒng)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)來計(jì)算封閉能力參數(shù)。優(yōu)選地，通過應(yīng)用預(yù)測函數(shù)作為粘土含量的函數(shù)來計(jì)算封閉能力參數(shù)，所述預(yù)測函數(shù)基于閾壓中已知的變化。優(yōu)選地，已知的值源自于巖石已經(jīng)經(jīng)歷的物理?xiàng)l件的歷史變化。優(yōu)選地，歷史數(shù)據(jù)涉及地史信息、巖石演化的分類、溫度范圍、斷層作用期間的溫度和壓力歷史。優(yōu)選地，歷史數(shù)據(jù)能夠展示為粘土含量與閾壓的函數(shù)關(guān)系的一系列曲線。優(yōu)選地，通過計(jì)算用戶定義的參數(shù)和已知的歷史數(shù)據(jù)之間的匹配來計(jì)算封閉能力參數(shù)。優(yōu)選地，圖形化地展示匹配程度。優(yōu)選地，條形圖提供匹配程度的測量。優(yōu)選地，用戶能夠選擇非最佳匹配的歷史數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，從封閉能力參數(shù)計(jì)算封閉能力值，以提供一系列結(jié)果。優(yōu)選地，使用參數(shù)法，其中輸入?yún)?shù)可以改變，并且對于參數(shù)的每一種組合計(jì)算封閉能力值。優(yōu)選地，使用統(tǒng)計(jì)法。優(yōu)選地，使用蒙特卡羅統(tǒng)計(jì)分析(Monte Carlo statistical analysis)。根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序，包括程序指令，所述程序指令用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明第一方面的系統(tǒng)。
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根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種斷層封閉性分析系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)輸入裝置，適于接收與斷層處或接近斷層的巖石地層的一個(gè)或多個(gè)物理參數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù)；分析裝置，適于I.應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)算法以創(chuàng)建斷層處或接近斷層的巖石的幾何和物理屬性的模型，所述分析裝置還包括用戶輸入端，該用戶輸入端允許用戶改變一個(gè)或多個(gè)算法的輸入?yún)?shù)；和II.創(chuàng)建幾何和物理參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)卷或模型；斷層面屬性觀察器，其具有至少一個(gè)斷層屬性圖和軟件模塊，適于詢問數(shù)據(jù)卷以將來自數(shù)據(jù)卷的數(shù)據(jù)映射到所述圖上來顯示斷層的封閉屬性；和控制裝置，用于響應(yīng)圖中所示的斷層的封閉屬性，修改對井的輸入。


本發(fā)明將在下面僅結(jié)合附圖、通過實(shí)例進(jìn)行描述，其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一般功能；圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中用于輸入井?dāng)?shù)據(jù)的⑶I ；圖3a和圖北是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中當(dāng)創(chuàng)建地層結(jié)構(gòu)時(shí)使用的⑶I ；圖如到圖4d顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中當(dāng)創(chuàng)建父/子井時(shí)使用的GUI ；圖fe到圖5d顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中當(dāng)計(jì)算封閉能力參數(shù)時(shí)使用的GUI ；圖6a到圖6b顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中當(dāng)計(jì)算封閉能力時(shí)使用的GUI ；圖7顯示當(dāng)校準(zhǔn)FPPV和PRISM數(shù)據(jù)卷時(shí)使用的GUI ；圖和圖8b顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中向斷層面屬性觀察器輸入的⑶I ；圖9顯示向FPPV輸入的⑶I，其允許粘土含量、閾壓函數(shù)和流體屬性參數(shù)變化；圖10顯示允許屬性過濾的⑶I ；圖11顯示封閉能力設(shè)置；圖12顯示圖形形式的搜索路徑；圖13是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的⑶I，其顯示了地層場景被選擇的方式；圖14是流程圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的斷層分析工具的一個(gè)實(shí)施例的操作；和圖15是流程圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的斷層分析工具的第二實(shí)施例的操作。
具體實(shí)施例方式圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的概觀1。提供了來自一個(gè)或多個(gè)井的輸入數(shù)據(jù)3 ； 其可以包括諸如Vshale和Vclay的測井?dāng)?shù)據(jù)以及識別儲層單元、頂部密封和圈閉的幾何形狀的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)被處理5以創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件，該數(shù)據(jù)文件建立地層場景并且計(jì)算具有定義的不確定性的斷層巖屬性。所述數(shù)據(jù)卷是展示關(guān)于深度、落差和地層變化的數(shù)據(jù)的棱柱。 通過改變輸入變量并對該輸入數(shù)據(jù)應(yīng)用不同的數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)算法，可以創(chuàng)建多個(gè)數(shù)據(jù)卷。斷層面屬性觀察器7提供了橫穿斷層幾何形狀的數(shù)據(jù)卷的物理繪圖。換句話說， 使用實(shí)際斷層的圖譜，通過定義與斷層物理位置一致的數(shù)據(jù)，來詢問數(shù)據(jù)卷。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的圖形用戶界面(⑶I)。⑶I 9包括菜單11，菜單11向用戶展示關(guān)于創(chuàng)建數(shù)據(jù)卷所需的編號為1 6的步驟的信息。通過沿頁面頂部布置的選項(xiàng)卡13提供對GUI的不同頁面的訪問，以允許用戶輸入與每一個(gè)步驟有關(guān)的信息。所顯示的⑶I 9的頁面涉及用戶定義垂直地層所需的信息。井輸入數(shù)據(jù)可以在字段15中選擇。一旦選定，輸入數(shù)據(jù)就展示為深度與成分之間關(guān)系的圖形16，并且所選擇井的數(shù)據(jù)類型17隨后被定義。然后，用戶能夠定義地層大小，這樣，連續(xù)的輸入數(shù)據(jù)展示為用戶定義厚度的離散層。用戶還可以定義輸入數(shù)據(jù)被地層塊體(stratigraphic blocking)數(shù)據(jù)21分類的方式，這允許用戶展示由上述地層大小所定義的每一個(gè)層為例如本示例中的沙、不純的沙或粘土。這是通過允許用戶選擇沙和不純的沙的最大值和最小值以把地層分類來實(shí)現(xiàn)的。然后，用戶定義地層分辨率，地層分辨率確定在圖形23中展示的條的厚度。圖3a顯示了地層結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建。⑶I 25包括顯示井27、四和31的深度和成分的條形圖。用戶能夠定義井27、四和31的不同層之間的關(guān)系，并且能夠基于相互關(guān)系計(jì)算井之間的空間逐步變化，如圖北所示。橫向變化通過加入用戶定義的額外輸入變量來計(jì)算，所述額外輸入變量如輸入地層的位置、厚度范圍以及平均偏差?；诰?dāng)?shù)據(jù)和這些額外的變量35來計(jì)算來自井的橫向逐步變化。本發(fā)明的系統(tǒng)還允許用戶從被稱為‘父井(parent well)，的實(shí)際井?dāng)?shù)據(jù)創(chuàng)建‘子偽井(children pseudo well)，。該特征在圖4的⑶I 41中顯示。父井條形圖43在子井條形圖45旁邊顯示。通過確定允許變化的參數(shù)、如沙或頁巖含量的變化，來創(chuàng)建子井。通過使用展示的井?dāng)?shù)據(jù)的子集來計(jì)算子井。另外，如圖如所示，可以檢查父井?dāng)?shù)據(jù)之間的相互關(guān)系。在該圖中，父井1和2中的層相互連接。圖4d顯示用于形成棱柱數(shù)據(jù)卷背板的所選擇的父或子地層的布置。粘土含量通過以下方式計(jì)算使用已知的算法來計(jì)算粘土混合，例如上盤 (hanging wall)或下盤(foot wall)中的斷層泥比率(SGR)、有效斷層泥比率(ESGR)或粘土涂抹(clay smearing)。斷層泥比率從主巖性的混合來估計(jì)斷層帶中任意一點(diǎn)處的粘土的百分比。該算法通過將層厚度求和、然后乘以粘土百分比、然后除以斷層落差，來計(jì)算偏移超過斷層中每一點(diǎn)的巖性中的凈粘土(net clay)。ESGR使用加權(quán)的SGR，其允許在斷層上拖過每一點(diǎn)的截面(section)中的粘土非均勻分布，以模擬更復(fù)雜的斷層帶過程。本發(fā)明還允許從組合的上盤和下盤值來計(jì)算平均的、最小的和最大的組合ESGR值。在計(jì)算封閉能力參數(shù)時(shí)，本發(fā)明還應(yīng)用基于已知的閾壓變化的預(yù)測函數(shù)作為粘土含量的函數(shù)。本發(fā)明的該特征在圖如到5(1中顯示。圖如是⑶I 51，其包括6個(gè)選項(xiàng)卡， 分別標(biāo)記為不確定性定義53、粘土含量不確定性55以及閾壓(地史)57、閾壓函數(shù)、流體參數(shù)和輸出統(tǒng)計(jì)。閾壓選項(xiàng)卡57的內(nèi)容在圖如中可見。該選項(xiàng)卡允許用戶設(shè)置三個(gè)參數(shù)， 即變形溫度59、經(jīng)歷過的最高溫度61和超壓史(overpressure history)63。圖恥顯示了一組斷層曲線的毛細(xì)閾壓相對于粘土含量百分比的關(guān)系的圖。圖恥中顯示的曲線源自于在一定溫度范圍內(nèi)、對于不同的超壓史收集的數(shù)據(jù)。一旦用戶在圖fe 中選定了參數(shù)值，本發(fā)明的系統(tǒng)就計(jì)算從已知數(shù)據(jù)獲得的曲線中哪一條適合用戶定義的參數(shù)。條形圖71提供對于曲線適合數(shù)據(jù)的程度的測量并且對曲線進(jìn)行排名；本示例中，只有三條曲線適合用戶定義的參數(shù)，并且在條形圖71中給出了他們各自的條，并且它們被標(biāo)記了顏色代碼以與圖形65中相關(guān)曲線相匹配。這一點(diǎn)通過圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記示出。
圖5c與圖恥相似，除了在圖5c中毛細(xì)閾壓相對于粘土含量百分比的關(guān)系的圖是為一組主巖曲線選擇的。圖恥和5c都覆蓋79，其允許用戶選擇除適合用戶定義參數(shù)之外的一系列曲線。用戶定義的曲線在圖5d 81中顯示。計(jì)算封閉能力值以提供一系列的結(jié)果。該方法允許封閉能力值中包含不確定性。 使用兩種方法，如圖6a所示的參數(shù)法以及如圖6b所示的統(tǒng)計(jì)法。在參數(shù)法中，選擇多個(gè)值和物理變量。GUI允許用戶為油氣密度87和水密度選擇低、中、高值?？梢栽O(shè)定油氣/水的接觸角89?？梢詾橛蜌?水的界面張力91選擇低、中、高值。汞/空氣的接觸角89和界面張力91是固定的。計(jì)算與流體屬性中不確定性相關(guān)的因子，其與閾壓結(jié)合時(shí)可得到封閉能力。在本發(fā)明的本示例中，所使用的統(tǒng)計(jì)技術(shù)是蒙特卡羅模擬(Monte Carlo simulation)，其中使用數(shù)據(jù)的隨機(jī)抽樣來提供一系列的輸出。圖6b顯示了⑶I，其中用戶能夠選擇多個(gè)統(tǒng)計(jì)輸出。創(chuàng)建多個(gè)封閉能力發(fā)生變化的不同場景，允許用戶在選擇將要被映射到上盤和下盤斷層面屬性圖上的不同封閉能力數(shù)據(jù)卷時(shí)有很大的自由度。一旦數(shù)據(jù)卷被創(chuàng)建完成，就使用數(shù)據(jù)來填充(populate)具有來自場景的封閉能力信息的斷層的圖。圖7、8a和汕顯示了對FPPV和PRISM數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)。圖7顯示了標(biāo)題為 "Calibration Layer Corresponding to Mapped Cut-Offs”(對應(yīng)映射的截止的校準(zhǔn)層) 的對話框110，其包括用于層和深度的輸入。邊欄108提供了輸入，其中用戶可以改變垂直放大、落差和封閉能力。還包括屬性過濾器。FPPV讀入與FW和冊截止相關(guān)的數(shù)據(jù)以及 PRISM數(shù)據(jù)。這兩種數(shù)據(jù)類型通過確定raiSM數(shù)據(jù)中與FW截止對應(yīng)的位置而相互關(guān)聯(lián)。用戶或者定義具體的深度或者定義具體的PRISM網(wǎng)格層(層號或定義的PRISM表面)，以與 FW截止匹配。圖和8b顯示了斷層面屬性觀察器的⑶I 101，其包括映射視圖103、剖面視圖 105和預(yù)覽106。用戶輸入上盤和下盤截止數(shù)據(jù)，然后選擇所需的地層107或者將所有地層沿著背板張貼。然后選擇斷層屬性/場景，改變斷層落差，并且對封閉能力做出評估。輸出為斷層面屬性圖，其允許用戶評估斷層、并且通過對封閉能力、分層和落差建模來確定通過斷層的流動路徑、并且使用任何已經(jīng)計(jì)算出的數(shù)據(jù)卷來創(chuàng)建斷層的物理圖譜。圖9顯示了⑶I 120，其允許通過滑塊(128、130、132)來選擇屬性值，以改變粘土含量122、閾壓函數(shù)IM或流體屬性參數(shù)126的不確定性(在raiSM中計(jì)算)。隨著流體屬性參數(shù)的變化，顯示相應(yīng)的單個(gè)流體屬性。圖10顯示了屬性過濾器，其能夠基于第二個(gè)選擇屬性的縮小的范圍，改善一個(gè)屬性的視圖。例如，當(dāng)屬性Y在縮小的范圍內(nèi)取值時(shí)，顯示屬性X。對于條件不滿足的斷層面上的位置可以或者移除、或者透明化處理(透明度可變)。例如，圖11顯示了 FW中的ESGR 的值，其過濾條件為具有沙窗口的位置即在FW和HW中都有沙。FPPV有一組件，其能夠?yàn)榫唧w的斷層、具體的斷層粘土模型、具體的不確定性、具體的沙單元以及定義的圈閉幾何形狀(靠近斷層處沙和頂部密封的幾何形狀)預(yù)測烴柱高度。然后，算法基于如圖12所示的封閉能力搜索條件130來搜索在斷層面上的單元 (cell)。這些條件包括圈閉位置132、流134、沙號136、頂部密封屬性138以及封閉類型 140。結(jié)果是具體的烴柱高度和控制油氣成藏的屬性(例如頂部密封控制、斷層控制)。
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另外，如圖13所示，F(xiàn)PPV能夠通過黑色線跟蹤所采用的搜索路徑。本發(fā)明適于分析每一個(gè)數(shù)據(jù)卷，這樣，地層圖上的點(diǎn)被識別，并且詢問數(shù)據(jù)卷以識別與斷層上物理位置對應(yīng)的斷層巖粘土和封閉能力數(shù)據(jù)。圖14顯示本發(fā)明的又一附圖。⑶I展示4個(gè)可能的地層圖，它們已經(jīng)通過使用不同的計(jì)算/建模的地層場景(數(shù)據(jù)卷)115、117、119和121完成計(jì)算。滑塊123允許用戶選擇并觀察不同的地層場景。圖15的框圖顯示了本發(fā)明125的一個(gè)實(shí)施例，其中需要單個(gè)地層127并且該單個(gè)地層以二維平面數(shù)據(jù)(panel data) 1 或一維井?dāng)?shù)據(jù)(well data) 131被提供。當(dāng)是一維井?dāng)?shù)據(jù)131的情況時(shí)，進(jìn)行額外的依據(jù)其粘土含量和地層變化來定義巖性的計(jì)算133和135。其后，計(jì)算SGR、ESGR和粘土涂抹并將它們組合在一起139。用粘土百分比不確定性141計(jì)算閾壓數(shù)據(jù)立方體。通過使用粘土含量不確定性143信息、以及與該礦區(qū)(field) 和其他相似礦區(qū)的閾壓和地史相關(guān)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算。通過從一組可能的閾壓曲線中進(jìn)行選擇，來向計(jì)算141的輸出應(yīng)用不確定性；并且該方法結(jié)合諸如流體屬性巧5和物理或統(tǒng)計(jì)不確定性153的其他輸入數(shù)據(jù)，用于預(yù)測封閉能力數(shù)據(jù)立方體151。這些計(jì)算提供了數(shù)據(jù)卷，該數(shù)據(jù)卷將被斷層面屬性觀察器研究以生成數(shù)據(jù)的圖形表示。其后，用戶依據(jù)上盤或下盤159定義目標(biāo)儲層單元，并且斷層面屬性觀察器處理數(shù)據(jù)以提供顯示斷層封閉能力的圖形表示或圖。參考163識別多個(gè)關(guān)鍵輸出，即斷層巖粘土含量預(yù)測包括不確定性；使用上盤和下盤平均值/最小值/最大值、 SGR/ESGR粘土涂抹和封閉能力的數(shù)據(jù)集；和在斷層面屬性觀察器中，為控制跨斷層流和沿?cái)鄬恿鞯姆忾]能力計(jì)算提供的數(shù)據(jù)。圖16為流程圖165，其與流程圖125相似，但是使用雙地層167作為輸入數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供控制裝置，用于響應(yīng)如圖中所示的斷層的封閉屬性來修改輸入，例如對井的流體注入。控制裝置可以響應(yīng)于為所顯示的圖提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)而自動操作。本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)計(jì)為允許用戶在多個(gè)輸入?yún)?shù)中包括變化，以處理這些值中的不確定性。所述輸入?yún)?shù)包括地層實(shí)現(xiàn)(多個(gè)井?dāng)?shù)據(jù)輸入、背板和來自gOcad的輸入)；通過RDR知識庫從斷層巖粘土含量預(yù)測閾壓；粘土混合算法(SGR、ESGR)中的不確定性，低/中/高變化，例如，-lO^^O^UO^
粘土含量變化；粘土涂抹預(yù)測的不確定性；低/中/高變化，例如，_5%、0^^5%的粘土含量變化；斷層巖粘土含量對閾壓預(yù)測的不確定性(知識庫曲線上的不確定性)；用于從閾壓預(yù)測封閉能力的流體參數(shù)；油氣和水密度的低/中/高值；油氣/水接觸角的低/中/高變化；和
油氣/水界面張力的低/中/高變化?？梢杂秒A乘方法(factorial approach)處理這些不確定性(參數(shù)之間的低/中 /高的全部組合)。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于建立了用戶界面以允許完全‘回避(turn off) ’一些不確定性。任何改進(jìn)和修改，只要沒有偏離發(fā)明的范圍，都可在此納入本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種斷層封閉性分析系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)輸入裝置，適于接收與斷層處或接近斷層處的巖石地層的一個(gè)或多個(gè)物理參數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù)；分析裝置，適于III.應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)算法以創(chuàng)建斷層處或接近斷層處的巖石的幾何和物理屬性的模型，所述分析裝置還包括用戶輸入端，該用戶輸入端允許用戶改變一個(gè)或多個(gè)算法的輸入?yún)?shù)；和IV.創(chuàng)建幾何和物理參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)卷或模型；以及斷層面屬性觀察器(FPPV)，具有斷層的至少一個(gè)斷層屬性圖和軟件模塊，適于詢問數(shù)據(jù)卷以將來自數(shù)據(jù)卷的數(shù)據(jù)映射到所述圖上來顯示斷層的封閉屬性。
2.如權(quán)利要求1所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括控制裝置，用于修改輸入數(shù)據(jù)以觀察對于斷層屬性圖上所顯示的斷層的封閉屬性的響應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，所述FPPV還適于允許用戶從多個(gè)數(shù)據(jù)卷中進(jìn)行選擇。
4.如前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中對于給定的斷層、已知的深度和落差的變化，能夠選擇斷層面地層模型，并且所生成的每個(gè)數(shù)據(jù)卷被設(shè)計(jì)為用來捕獲不同參數(shù)中的一系列不確定性并且允許用戶使用斷層屬性圖來詢問這些不確定性。
5.如權(quán)利要求3或4所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，在GUI上進(jìn)行該選擇。
6.如權(quán)利要求5所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，通過圖形化地表示每個(gè)數(shù)據(jù)卷并且允許用戶在圖形表示之間移動來進(jìn)行該選擇。
7.如權(quán)利要求1所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，數(shù)據(jù)輸入裝置接收井?dāng)?shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，在數(shù)據(jù)輸入裝置處接收到的數(shù)據(jù)包括一維井?dāng)?shù)據(jù)或二維平面數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，平面包括含有井?dāng)?shù)據(jù)的預(yù)定橫向變化的數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求7所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，輸入數(shù)據(jù)包括測井?dāng)?shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求7所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，輸入數(shù)據(jù)包括識別儲層單元、頂部密封和圈閉幾何形狀的數(shù)據(jù)。
12.如前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，應(yīng)用第一算法以基于輸入數(shù)據(jù)模擬地層變化。
13.如前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，應(yīng)用第二算法以基于輸入井?dāng)?shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)偽井。
14.如前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括斷層巖粘土混合計(jì)算。
15.如權(quán)利要求14所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，粘土混合計(jì)算包括斷層泥比率 (SGR)、下盤(FW)中有效斷層泥比率(ESGR)和上盤(HW)中ESGR之中的一個(gè)或多個(gè)的組合。
16.如前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，還包括用于計(jì)算粘土涂抹的裝置。
17.如前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中第三算法計(jì)算封閉能力參數(shù)。
18.如權(quán)利要求17所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，通過使用與閾壓、閾壓函數(shù)、流體參數(shù)和輸出統(tǒng)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)來計(jì)算封閉能力參數(shù)。
19.如權(quán)利要求17或18所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，通過應(yīng)用預(yù)測函數(shù)作為粘土含量的函數(shù)來計(jì)算封閉能力參數(shù)，所述預(yù)測函數(shù)基于閾壓中已知的變化。
20.如權(quán)利要求19所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，已知的值源自于歷史數(shù)據(jù)，所述歷史數(shù)據(jù)描述巖石已經(jīng)經(jīng)歷的物理?xiàng)l件的變化。
21.如權(quán)利要求20所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，歷史數(shù)據(jù)涉及地史信息、巖石演化的分類、溫度范圍、斷層作用期間的溫度和壓力歷史。
22.如權(quán)利要求20或21所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，歷史數(shù)據(jù)能夠展示為粘土含量與閾壓函數(shù)關(guān)系的一系列曲線。
23.如權(quán)利要求17所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，通過計(jì)算用戶定義的參數(shù)和已知的歷史數(shù)據(jù)之間的匹配來計(jì)算封閉能力參數(shù)。
24.如權(quán)利要求23所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，圖形化地展示匹配程度。
25.如權(quán)利要求20到M中任意一個(gè)所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，用戶能夠選擇非最佳匹配的歷史數(shù)據(jù)。
26.如權(quán)利要求17所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，其中，從封閉能力參數(shù)計(jì)算封閉能力值，以提供一系列結(jié)果。
27.如前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的斷層封閉性分析系統(tǒng)，還包括控制裝置，用于響應(yīng)所述圖中所示的斷層的封閉屬性，修改對井的輸入。
28.一種計(jì)算機(jī)程序，包括程序指令，所述程序指令用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1到27所述的系統(tǒng)。
全文摘要
一種斷層封閉性分析系統(tǒng)，其具有數(shù)據(jù)輸入，所述數(shù)據(jù)輸入接收與斷層處或接近斷層的巖石地層的一個(gè)或多個(gè)物理參數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù)；用于分析數(shù)據(jù)的裝置，通過應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)算法以創(chuàng)建斷層處或接近斷層的巖石的幾何和物理屬性的模型，所述分析裝置還包括用戶輸入端，該用戶輸入端允許用戶改變一個(gè)或多個(gè)算法的輸入?yún)?shù)，并且創(chuàng)建幾何和物理參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)卷或模型。被分析的數(shù)據(jù)被表示在斷層面屬性觀察器上，斷層面屬性觀察器具有斷層的至少一個(gè)斷層屬性圖和軟件模塊，適于詢問數(shù)據(jù)卷以將來自數(shù)據(jù)卷的數(shù)據(jù)映到所述圖上以顯示斷層的封閉屬性。
文檔編號G01V11/00GK102369460SQ201080009737
公開日2012年3月7日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者R·J·奈普, S·D·哈里斯, S·R·弗里曼 申請人:巖石形變研究有限公司