專利名稱：用于測定油層滲透率、孔隙率和偽相對滲透率的分布的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個地下油層的石油和天然氣生產(chǎn)，更特別地涉及與一個油層仿真處理的子體(subvolume)中的孔隙率或滲透率相關(guān)的油層參數(shù)，其中該處理用于預(yù)測烴是如何在一個油層中流動的。
地震勘探的通常目標是在一個感興趣的區(qū)域內(nèi)，產(chǎn)生和顯示地下各層的結(jié)構(gòu)模型。為了完成這樣的勘探，在該勘探區(qū)域內(nèi)沿著一個網(wǎng)安放了諸地震傳感器的一個陣列，并且在靠近該傳感器陣列的一個特定位置上放置一個聲源。該聲源向地中注入一個聲音信號，該信號向下傳播到地球之中，并且從不同的諸地層部分地反射回地表，在地表處該反射信號被該傳感器陣列檢測到。被每一個傳感器所檢測到的諸反射信號都是描述振幅與時間的連續(xù)的模擬電信號，它們被記錄下來用于以后的處理。然后該傳感器陣列被移動到一個新的位置并且重復(fù)進行該過程。在已經(jīng)獲得足夠的數(shù)據(jù)之后，通過以例如每2毫秒1次的間隔對諸信號進行采樣，將來自諸傳感器的諸模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。隨后使用一部數(shù)字計算機進行地震數(shù)據(jù)處理，這種數(shù)據(jù)處理可以針對各單獨的跡線(trace)來進行。經(jīng)過處理之后，該數(shù)據(jù)被再轉(zhuǎn)換為模擬形式并且被顯示為各種曲線，或者被顯示為一種3維(3-D)的彩帶立方圖，后者更有效地呈現(xiàn)出各種地下結(jié)構(gòu)特征的顯示。
將3維地震數(shù)據(jù)用于地震反射成像的目的已經(jīng)取得高度的成功，但由于在該反射信號中所提供的關(guān)于這些特性的有限的信息量，使得人們難以根據(jù)地震反射諸顯示來檢測油層巖石物理特性的各種變化。相應(yīng)地，光使用地震數(shù)據(jù)，難以確定涉及一個油層的石油和天然氣的成功生產(chǎn)的許多重要特征，例如在地下地層中的孔隙率和滲透率。同樣大家都知道使用深度比例測井曲線，例如測井電纜測井，去精確地測定與感興趣的地下構(gòu)造相關(guān)聯(lián)的諸巖石物理特性。能從測井或巖芯取樣操作中獲得的油層諸特性包括層速度、密度、孔隙率、液體飽和度，巖性成分等。然而，這樣的測井和巖芯數(shù)據(jù)僅局限于，例如，圍繞進行測量的井眼大約6到12英寸的面積延伸。由于一個地下構(gòu)造的各項巖石物理特性在同一地層的不同部位上可以大幅度地發(fā)生變化，因此，即使在同一地層，來自一個區(qū)域的多個油井的數(shù)據(jù)分析在預(yù)測油層產(chǎn)量方面可能提供不了有幫助的相關(guān)性。例如，在同一地層中，在一個位置上可能具有開采價值。這可能由于許多困難因素，其中一個最可能的因素就是由于遷移到一個不同的層而使一種烴趨于枯竭。
若一個油井位于該地震勘探區(qū)域，則可以進行深度比例測井的直接測量，從諸測井記錄中可以得到十分詳細的信息，例如巖性成分、孔隙率、密度、以及液體飽和度。從這些測井記錄可以計算出合成的時間比例地震跡線。該合成跡線能用于向地球物理學家說明，在位于或靠近該油井處的地質(zhì)條件下，一條時間比例地震跡線應(yīng)當是什么樣的。正如在本文中所使用的那樣，一條合成的地震跡線是從一個地下地層模型和一個假設(shè)的源，用數(shù)學方法推導(dǎo)出來的一組人工的地震信號。相應(yīng)地，借助于將在該油井處測得的諸巖石物理特性用作一個初始模型(或者一個參考點)，并對該初始模型已測得的諸地下特性施加所期望的各種擾動，以便獲得能代表遠離該井眼處的巖性的諸正向模型。這種擾動技術(shù)可以被推廣應(yīng)用，以便提出遠離該井眼部位的諸巖性模型。因此，在本文中有時被稱為諸模型跡線的附加的諸合成地震跡線可以被計算出來，上述諸合成跡線使一個正向模型，即，在離開該井眼某個水平距離處的巖性，趨于典型化。
雖然根據(jù)實際的巖石物理數(shù)據(jù)或巖性數(shù)據(jù)，或者假設(shè)對這些數(shù)據(jù)施加各種擾動，都能現(xiàn)成地計算出合成的諸地震跡線，但是這些合成的諸地震跡線，但是這些合成的諸跡線會受到某些限制。例如，一個由孔隙率為15％、厚度為30英尺的砂層形成的構(gòu)造，可以產(chǎn)生跟具有油層結(jié)構(gòu)的、厚度為15英尺的砂層相同的地震跡線。在過去的地震/巖性反演技術(shù)中具有(1)經(jīng)過某些算法，例如跡線整合、反卷積或求解聯(lián)立方程，直接地將一條地震跡線轉(zhuǎn)換為一條偽測井曲線(通常為聲阻抗)，或者(2)在一條個別的跡線的基礎(chǔ)上，迭代地擾動各正向模型，直到從它們產(chǎn)生適當?shù)仄ヅ溆趯嶋H地震數(shù)據(jù)的合成的諸跡線為止。由于這些方法都無法解決合成的諸地震跡線對油層聲阻抗特性的非唯一性限制，使得基于這些合成跡線的諸油層模型缺乏可信性。
在相反的情況下，假設(shè)某些初始條件，人們可以從一條已記錄的真實的時間比例地震跡線或者一條合成的地震跡線導(dǎo)出一條深度比例測井曲線，用以顯示對應(yīng)于該地震跡線的一個井的連續(xù)的巖石物理的或巖性學的數(shù)據(jù)。這樣一種導(dǎo)出的測井曲線可以被稱為一條偽測井曲線，正如在本文中使用的那樣，一條偽測井曲線是一條關(guān)于泥質(zhì)含量(shaliness)、孔隙率、液體飽和度、聲阻抗或密度的人工測井記錄，通過基于假設(shè)的巖石物理特性去反演一條地震跡線，或者通過對一條初始的測井曲線的各項巖石物理特性進行擾動，就能導(dǎo)出上述的偽測井曲線?；谝粭l地震跡線可以現(xiàn)成地計算出諸偽測井曲線，而在將該偽測井曲線轉(zhuǎn)換為一條地震跡線時，這些偽曲線在巖性/地震反演中也容易出現(xiàn)非唯一性。
由于油層的石油和天然氣生產(chǎn)在某種程度上跟孔隙率和滲透率有關(guān)，所以針對油層生產(chǎn)的工程現(xiàn)場開發(fā)策略需要關(guān)于油層滲透率、孔隙率以及各孔隙層和滲透層的沉積物排列的詳細信息。希望在30到300英尺的表面間隔上取得這些數(shù)據(jù)，然而，油層中的井眼的穿透力，如果有的話，通常相距數(shù)千英尺。若真實的地震跡線諸記錄能夠被轉(zhuǎn)換為精確的諸地下模型，則3-D地震勘探在數(shù)十英尺的表面間隔上取得的地下讀數(shù)能幫助引導(dǎo)巖石物理各種圖形的生成。相應(yīng)地，仍然需要將巖石物理數(shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)精確地轉(zhuǎn)換為地下巖石物理諸特性的詳細顯示。
本發(fā)明的一個目標就是，通過在與油井控制(尺寸)不相符的相對小的體仿真諸單元中對油層諸特性進行建模，來更精確地預(yù)測油層諸特性的分布。
一個更具體的目標就是，將地震數(shù)據(jù)、巖石物理數(shù)據(jù)以及工程數(shù)據(jù)組合在一起，以便更好地預(yù)測一種油層特性，例如孔隙率的分布。
又一個更具體的目標就是，改進預(yù)測一條趨勢曲線的精度，該曲線說明一個含油層的深度與滲透率或孔隙率的關(guān)系。
本發(fā)明的另一個目標就是，將地質(zhì)學家、地球物理學家以及工程師的獨立知識融合為一種方法，用于在該油層中平面地和垂直地分配油層的偽相對滲透率。
又一個更進一步的目標就是提供一段計算機程序，用以產(chǎn)生深度對孔隙率或滲透率的趨勢曲線的地下分布的高分辨率圖像。
根據(jù)本發(fā)明，通過首先對感興趣的油層含油層的巖石物理特性進行建模，隨后對在該油層中與油井控制(尺寸)不相符的相對小的體的諸仿真單元的滲透率和孔隙率進行建模，就能達到上述的和其他的諸目標。在本發(fā)明的第一步驟中所要求的巖石物理模型，依賴于一個基本數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集包括測井曲線諸特性以及一個3-D地震數(shù)據(jù)體(3-D seismic data volume)。雖然任何合適的巖石物理模型都可以被用于本發(fā)明的第一步驟，但是一種能辨識和處理地震/巖性諸參數(shù)的非唯一性反演(NUI)的前向建模技術(shù)是更為可取的。在本文中被稱為一個NUI模型的這個優(yōu)選模型開始于該油井部位，并且預(yù)測一個相當大量的NUI模型曲線，它們作為整個油層的深度的一個函數(shù)，并且在對應(yīng)于該地震數(shù)據(jù)的諸間隔上，可以被表示為一種特性的諸連續(xù)曲線。在下一個步驟中，對滲透層或孔隙層諸類型的多條可能的總趨勢曲線進行定義，用于以后的比較，以便預(yù)測該油層諸特性的諸剖面圖。在相當靠近的地震數(shù)據(jù)的間隔上，以油層諸特性的諸連續(xù)曲線的形式擁有可用的信息之后，就可以根據(jù)該油層特性的諸連續(xù)曲線來選擇大量的NUI模型數(shù)據(jù)點，它們可以是關(guān)于孔隙率、泥質(zhì)含量和/或滲透率的各種數(shù)值。這些被選出的諸NUI點被排列為在感興趣的油層含油層中的諸點的各行以及沿橫向延伸的各列。其后諸NUI數(shù)據(jù)點被劃分為在本文中被稱為油層模型諸單元的諸子體，它們是穿越該含油層的諸列，并且該列的橫截面由覆蓋于感興趣的該層的上表面的一個點陣來定義。接著該油層模型諸單元就被劃分為所需數(shù)目的水平分層并且為每一個分層計算諸NUI點的算術(shù)平均值。該孔隙率或滲透率的平均值對諸分層的深度的圖產(chǎn)生出一條深度對孔隙率或滲透率的趨勢曲線，可以用統(tǒng)計方法對該趨勢曲線進行分析，以便定義由該油層模型單元的孔隙率或滲透率分布圖最近似地表示的總曲線形狀的類型。通過將各種顏色分配于諸總曲線類型中的每一種，就能構(gòu)成說明針對每一個單元的總曲線類型的圖形表示。
還提供了一個包括諸整數(shù)數(shù)值的范圍的輸出文件，其中每一個整數(shù)數(shù)值都對應(yīng)于一種總曲線形狀，并且向每一個油層模型單元僅指定一個數(shù)值。由于每一個已指定的數(shù)值都對應(yīng)于一種唯一的孔隙率或滲透率對深度的趨勢，這樣就有可能將每一種趨勢跟針對這樣一種變化已經(jīng)計算出來的一條對應(yīng)的偽相對滲透率曲線建立關(guān)聯(lián)。正如在本文中所使用的那樣，偽相對滲透率是水-油或氣-油相對滲透率的集合，當把它用于一個僅有1個含油層的油層仿真模型時，所產(chǎn)生的性能特性跟將該含油層再細分若干次所得到的性能特性是可比較的，因此可用來反映滲透率和/或孔隙率隨深度的變化。
在Kyle,J.R.和Berry,D.W.發(fā)表于《SPEJ》雜志(1975年8月)第269-276頁題為“用于控制數(shù)值離散的若干新的偽函數(shù)”的論文中公開了一種用于將偽相對滲透率諸曲線分配于總曲線形狀的方法，該文所公開的內(nèi)容作為參考文獻被收入本文。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的裝置包括一部計算機，它被編程去實行上述的方法。在再一個方面，一個含有一種計算機可讀介質(zhì)的程序存儲裝置擁有嵌入其中的計算機程序代碼，以便驅(qū)使該計算機去實行上述的方法。
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圖1是一份一般化的土層剖面圖，說明位于一個油井并且處于正向模型諸部位的各地震反射點。
圖2(a)是圖1的平面圖，表示一個油井以及周圍的諸模型部位。
圖2(b)是一份簡圖，說明針對一個正向模型部位的巖石物理模型的研制。
圖3(a)是一個典型的地震剖面圖。
圖3(b)表示對應(yīng)于圖1的地震剖面圖的諸合成跡線。
圖4說明跟本發(fā)明有關(guān)的一組巖性學測井曲線序列。
圖5說明將一條真實的地震跡線跟10條合成的模型跡線的比較。
圖6是一份說明該相干分析方案的圖。
圖7(a)-(g)是一份圖表，說明7種深度對孔隙率或滲透率的可能的趨勢曲線。
圖8(a)是一份透視圖，所描繪的是劃分為4塊水平的分層的一個油層模型單元。
圖8(b)是針對圖8(a)的油層模型單元的深度對滲透率關(guān)系的圖。
圖9是一份根據(jù)本發(fā)明用于計算機實現(xiàn)的簡化流程圖。
圖10是由計算機產(chǎn)生的彩色顯示，用于預(yù)測各種總曲線形狀的表面分布。對每一種總曲線形狀指定一種顏色。
可用的3維地震數(shù)據(jù)的大量積累，以及地球物理學家對油層特征研究的日益關(guān)注已經(jīng)提供了基本數(shù)據(jù)的各種組合，由此可以實施各種改進的地震反演方案。本發(fā)明所使用的這些基本數(shù)據(jù)采取時間比例諸地震跡線的空間序列的形式，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的那樣，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)被記錄、存儲并且適當?shù)赝ㄟ^一個受限的時間窗口，另外還包括位于該地震勘探區(qū)域的一個或多個油井的巖性學及巖石物理信息。從這些基本數(shù)據(jù)可以計算出合成的諸地震波曲線圖以及諸偽測井曲線，并且隨后將其引伸到在正向模型部位中很可能出現(xiàn)的多種巖性條件。用于產(chǎn)生合成的諸地震波曲線圖的子波處理方法的細節(jié)已被公開，請參看Dennis Neff在1993年5月28日申請的美國專利第5,487,001號中的圖3，該文所公開的全部內(nèi)容作為參考文獻已被收入本文。在已收入本文的公開內(nèi)容中還參照實例說明了產(chǎn)生各種偽測井曲線的細節(jié)，其中包括巖性(Vsh)、飽和度(Sw)、孔隙率(φ)、產(chǎn)油區(qū)、聲阻抗(Δt)以及密度(ρ)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在巖石物理特性的NUI建模的第一步驟獲得圍繞一個油井的3維地震勘探數(shù)據(jù)，還有來自至少一個油井(例如，來自諸測井曲線以及各次取巖心操作)的巖性學和巖石物理信息。該方法在一個參考井位上定義一個初始的巖性學模型，它包括各種速度和密度記錄，通過使用巖石物理方程式將已測量的孔隙率、滲透率、組成成分和飽和度諸記錄整合為各種速度與密度記錄。并將對應(yīng)于該井位的真實地震跡線與該初始模型建立關(guān)聯(lián)，使得在該井位處的巖性數(shù)據(jù)跟地震數(shù)據(jù)成對出現(xiàn)。然后在該模型部位使用正向模型擾動技術(shù)將地震數(shù)據(jù)跟巖性數(shù)據(jù)配成對。
在各井位上各自形成的已知的巖石物理諸參數(shù)被系統(tǒng)地擾動，并且通過這種方式來確定大量的合成的諸地震波曲線圖，或者所謂地震模型諸跡線，以便建立一個足夠大的諸合成跡線的目錄，使之包括針對每一個擁有該初始模型的已知諸條件的正向模型部位的一定范圍的巖性學和巖石物理諸參數(shù)。
現(xiàn)在，參考一個一般化的烴油層，更詳細地說明本發(fā)明的方法的各個步驟?，F(xiàn)在特別地參看圖1，圖中示出了地表10以及具有多個巖性層的該地層的地下剖面。地下土層的例子示于標號12、14和16。地層14被表示為從處于該層中心的井28處生產(chǎn)烴，并且，如圖所示，該地層14在14(a)和14(b)處為有水的區(qū)段。通過定位一個表示為16的柵網(wǎng)狀的地震源，以及表示為18的諸地震接收機，就能實行3-D地震勘探，上述諸地震接收機根據(jù)從烴層14上被表示為20和22的諸點處反射的信號，生成諸地震跡線。圖中僅表示了遠離該井的諸反射點的一個集合，需要弄明白的是，從表示為24的諸位置中的每一個所反射的諸地震跡線將包括來自諸源的一個陣列的諸跡線，并且在每一個位置24上，諸接收機都有一個共同的中點。圖1所示的諸位置24跟正向模型諸部位相符合。如同在本文中所使用的那樣，一個正向模型部位是一根垂直線穿越一個地下含油層的位置，并且該垂直線連接該層上下邊界的諸地震反射點。在圖1中還示出了一個測井曲線記錄工具23，它被用來在該土層14中進行各種測井曲線的測量。
用以獲得初始數(shù)據(jù)的第一步驟包括(1)如圖3所示，采取從地下諸點反射的地震信號的形式的3-D地震勘探，以及(2)如圖4所示的測井曲線數(shù)據(jù)。獲得這些地震數(shù)據(jù)和測井曲線數(shù)據(jù)并將其加工為有用形式的各種方法在專業(yè)人士中是人所共知的。
如前所述，該初始數(shù)據(jù)包括在一個參考井位28處的、基于測井數(shù)據(jù)的一個巖性學模型。該初始模型包括一個速度記錄和一個密度記錄，它們是這樣被導(dǎo)出的通過使用巖石物理諸方程式，將所測得的孔隙率、滲透率、組成成分以及液體飽和度整合為速度和密度諸記錄，并且整合為一條真實的地震跡線，它跟該初始的測井曲線成對出現(xiàn)。在前面已收入的參考文獻中已敘述了用以完成這種關(guān)聯(lián)的方法。
圖2(a)是圖1所示的3-D立體圖中一部分的平面圖，圖中示出了被諸地震反射點24所包圍的油井28，而諸地震反射點則跟正向模型諸部位相符。該前向建模技術(shù)建造了一個合成的正向模型諸跡線的目錄。參看圖2(b)將能更清楚地說明此項技術(shù)，圖中示出了一個用虛線28來表示的油井以及一個用虛線24來表示的單獨的正向模型部位。在井位28處，該初始模型包括已測量的巖性條件30，一條已測量的速度和/或密度測井曲線32，它納入了巖石物理諸參數(shù)，以及一條真實的地震跡線34。為了獲得該正向模型，對位于該初始部位的已知條件30施加擾動，以便很相似地模擬在該前向部位24處的巖性條件。雖然人們認識到可以提出任何所需數(shù)量的條件，但如圖所示，僅提出了兩個條件40和42。就每一個已提出的巖性條件來說，可以為該模型部位24構(gòu)造多條在地質(zhì)學上為適宜的偽測井曲線。在圖2(b)中，如標號43-46所示，針對每一個已提出的條件，構(gòu)造了兩條偽測井曲線。再有，人們認識到，如果需要的話，可以構(gòu)造附加的諸偽測井曲線。隨后針對每一條偽測井曲線可以導(dǎo)出許多條合成的地震模型跡線。在圖2(b)中，雖然針對每一條偽測井曲線可以包括多于兩條的合成跡線，但如標號50-57所示，針對每一條偽測井曲線僅導(dǎo)出了兩條合成的地震模型跡線。相應(yīng)地在每一個前向部位，諸模型元素包括4種屬性一條真實的地震跡線60，至少兩個巖性條件40和42，至少4條偽測井曲線43-46，以及至少8條合成模型地震跡線50-57。
圖4表示在本發(fā)明中感興趣的一組測井曲線的一種典型的計算機工作站的顯示，其中包括泥質(zhì)含量(VSH)、飽和度(Sw)、孔隙率(φ)、產(chǎn)油區(qū)、聲阻抗(Δt)以及密度(ρ)等巖石物理諸參數(shù)，它們適用于本發(fā)明。在水平軸上為圖解說明的諸測井曲線加上適當?shù)谋壤?，并且在垂直軸上以英尺為單位表示油井的深度。在圖4中還示出了用以反映水平層位的一個含油層邊界的定義，該水平層位表示可以被選擇用于根據(jù)本發(fā)明進行詳細建模的該體的剖面。
在建模中感興趣的諸參數(shù)包括那些可以表明一個含有足夠數(shù)量的烴以證明其商業(yè)開采價值的地下含油層的諸參數(shù)，例如油層的厚度、泥質(zhì)含量、孔隙率、滲透率、水飽和度，等等。通過將處于一個模型位置上的一條真實的地震跡線，例如圖2(b)中的跡線60，跟向該模型部位提出的若干不同的巖石物理參數(shù)中的最相似者聯(lián)系在一起，就能完成這一步。因此，在巖石物理諸特性中的各種擾動能表示該巖石物理特性或該初始模型的諸特性的可能的和合理的變化的地方都可以使用前向建模，而與在該正向模型部位處的諸真實地震跡線的分析無關(guān)。
現(xiàn)在參看圖3(a)。圖中示出了已記錄的和已處理的諸地震跡線(例如那些可以從圖1所示的地層的一個剖面中獲得的地震跡線)的一個地震剖面圖。圖3(b)表示對應(yīng)的諸模型跡線的一個集合(許多個可能的集合中的一個)，它們是合成的諸模型跡線，如圖2(b)中標號50-57所示，諸合成跡線中的每一條都跟一條偽測井曲線以及一種巖石物理條件成對出現(xiàn)，這也如同圖2(b)所示。在圖3的水平軸上，在該剖面圖的頂部示出了地震臺號碼0-30，并且在該垂直軸上以毫秒為單位標出了兩路地震傳播時間的諸間隔。
參看圖5，圖中示出了將合成地震模型諸跡線的目錄匹配于諸真實跡線的過程。這張圖表示將一條真實的地震跡線跟10條合成的模型跡線進行比較的過程。一個典型的諸合成跡線的目錄將包括從大約1,000條到大約200,000條跡線。然而，如前所述，使用一部計算機將在該目錄中的每一條合成正向模型跡線跟在該次地震勘探中的每一條真實的跡線進行比較，并且為每一個正向模型部位選擇若干(例如10到50)條不同的合成地震跡線，它們以某種方式實現(xiàn)了該模型部位與該真實的地震跡線之間的“最佳擬合”。介于合成的與真實的諸跡線之間的相似性的測量包括4個因子的數(shù)學計算。這些因子包括一個絕對平均差值因子，一個所謂的RB因子，一個互相關(guān)系數(shù)以及一個互相關(guān)延遲，可以對這些因子中的任何一個進行加權(quán)，這取決于，例如，該基本數(shù)據(jù)的可信度。該互相關(guān)技術(shù)通常被限制在該地震跡線的30毫秒(ms)到100毫秒的一個小時間窗口之內(nèi)，如圖5所示。這個時間窗口被這樣調(diào)整，使之包括感興趣的油層區(qū)域加上可能影響地震反射的任何過負荷或欠負荷區(qū)域。所示的選擇方法利用兩個參考地層，然而，也可以使用一個單獨的地層，它用作互相關(guān)運算中的零延遲位置以及用作諸偽測井曲線的定位的一個參考時間。該地震剖面圖的數(shù)據(jù)體為相對幅度并且最好是零相位。
表1表示在圖5中所說明的10條被選出的“最佳擬合”跡線的數(shù)值比較，在該表中所有的互相關(guān)系數(shù)均大于0.984；互相關(guān)延遲在3以下；平均絕對差值在0.0104以下；并且該RB因子大于0.983。若互相關(guān)系數(shù)的數(shù)值為1.0，并且平均差值為零，則表示一次完全的匹配。然而，當該互相關(guān)系數(shù)以及絕對值的差值被獨立地歸一化到一個-1.0到1.0的比例上時，就出現(xiàn)該模型的以及真實的地震跡線之間的最穩(wěn)健的比較，并且隨后根據(jù)一個被稱為RB因子的綜合數(shù)值進行分類，該RB因子示于表1。RB因子為1.0表示一次完全的匹配，而RB因子越小于1.0，則反映出二者的波形越不相似。
表1
許多合成跡線的解能滿足該真實的地震數(shù)據(jù)，例如，在圖5所示的10條模型跡線中，每一條都匹配于該真實的地震跡線。由于這些匹配的合成跡線中的大多數(shù)都不會因為在一個模型部位上跟那些在地質(zhì)學上不能接受的巖性(數(shù)據(jù))配成對而被排除掉，所以就使用一種相干的數(shù)值分析方案來對諸偽測井曲線進行比較，這些偽測井曲線跟被選出的、具有針對相鄰諸部位的對應(yīng)的諸偽測井曲線的“最佳擬合”諸合成跡線是配對的?，F(xiàn)在參看圖6，圖中示出了9個正向模型部位，在一個待建模的體中，根據(jù)由在括號中的數(shù)值所表示的x和y坐標來標識諸部位。圖中還示出了被標記為z的第3坐標軸，它被用來表示時間或深度。針對每一個模型部位，示出了若干條偽測井記錄的跡線，例如在參考數(shù)字50-55處，它們都是偽測井曲線，并且跟每一個模型部位中被選出的“最佳擬合”合成地震跡線配成對。一個數(shù)值分析方案，如前面圖5所示，將每一個部位的諸偽測井曲線跟諸相鄰部位的諸偽測井曲線進行比較。例如，與部位位置0,0相關(guān)的諸偽測井曲線跟周圍8個部位對應(yīng)的諸偽測井曲線進行比較。然后，該數(shù)值分析方法為每一個模型部位選出跟它周圍的地質(zhì)狀況最和諧的那條單獨的偽測井曲線，并且被選出的諸偽測井曲線都被包括在該NUI模型之中。這種數(shù)值相干方案可以采取不同的形式。無論它采取何種形式，其功能都是對處于諸相鄰部位的巖石物理諸特性的相似性進行比較。該方案可以包括下列標準(a)對哪一條偽測井曲線進行比較，上述偽測井曲線即，孔隙率、滲透率、阻抗，等等；(b)在每一個部位被選出的偽測井曲線的數(shù)目；(c)用于比較的深度或時間間隔；(d)地震匹配的質(zhì)量；以及(e)從該中心位置起算的徑向距離。還可以結(jié)合上述標準使用相關(guān)的加權(quán)因子。例如，處于對角線兩端的偽測井記錄跡線，諸如1,1和-1,-1，最好按70％進行加權(quán)，以便選出該中心記錄。一般來說，在諸偽測井曲線的相干測試以及諸地震跡線的相關(guān)運算中，應(yīng)使用相同的時間窗口。
這種相干匹配方案使得地下體的3維成像模型顯示的各種圖形具有在地質(zhì)學上更加合理的趨勢，同時保持地震勘探的高分辨率。
如前所述，油層生產(chǎn)石油和天然氣是基于孔隙率和滲透率，并且關(guān)于在各油井之間的深度對孔隙率或滲透率趨勢曲線方面的知識對于該油層的鑒定來說是重要的。在圖7(a)-(g)中，參照于一個坐標軸示出了諸趨勢曲線的幾種一般剖面圖。例如，圖7(a)表示一條趨勢曲線1，其滲透率或孔隙率隨著深度增加而持續(xù)增加，圖7(b)示出了一種階躍型函數(shù)2，表明對該油層模型單元來說，其滲透率或孔隙率隨著深度的增加出現(xiàn)一種突然的增加，并且圖7(c)示出了一條趨勢曲線3，其滲透率或孔隙率在深度改變時保持恒定。在圖7(d)到(g)中，分別示于4,5,6,7等處的其他函數(shù)類型的諸曲線在各油層中是司空見慣的。正如在下文中將要更充分地闡明的那樣，用于跟NUI模型數(shù)據(jù)進行比較的可能的含油層類型包括，但不限于，在圖7(a)-(g)中所示出的7種類型。
在間隔相當密集的地震數(shù)據(jù)中，以連續(xù)的偽測井曲線的形式取得詳細的信息之后，就能從該連續(xù)的諸模型曲線中選出針對諸特性的NUI諸數(shù)據(jù)點，諸如孔隙率、泥質(zhì)含量或滲透率，并且在感興趣的整個體中排列成各行和各列。然后這種NUI數(shù)據(jù)被劃分為由遍布于感興趣的體之中的油層模型諸單元所定義的諸子體。將該數(shù)據(jù)劃分為油層模型諸單元的優(yōu)選方法如圖10所示，用一個柵網(wǎng)覆蓋于該油層的上部表面之上，隨后標識在每一個網(wǎng)眼的內(nèi)部區(qū)域所包含的NUI諸數(shù)據(jù)點。
現(xiàn)在參看圖8(a)，通常用參考字符70來表示一個油層模型單元，在該油層模型單元70里面，許多NUI數(shù)據(jù)點72被排列成各行和各列。在圖8(a)中還示出了將該油層模型單元70劃分為4塊水平的分層74。人們已經(jīng)認識到，可以將該油層模型單元70劃分為數(shù)目更多的分層，而在本發(fā)明的實踐中，諸單元被劃分為由用戶指定其數(shù)目的諸分層，通常是每增加5到10英尺就增加一個分層。接著，對每一個分層里面所包含的諸數(shù)據(jù)點求出算術(shù)平均值，并且繪出該平均值對深度的曲線，以便產(chǎn)生一條深度對孔隙率或滲透率的趨勢曲線，如圖8(b)所示。然后將如圖8(b)中由虛線4所表示的趨勢曲線，跟圖7所示的每一條典型的趨勢曲線進行比較。使用一種統(tǒng)計分析方法，最好是一種最小二乘法誤差技術(shù)，將圖7中能最近似地表示圖8(b)的曲線的那種曲線類型辨識出來。如圖8(b)所示，圖7(d)中的曲線類型4被選出，用以跟所示的油層模型單元70建立關(guān)聯(lián)。
為了從圖7中將最有代表性的趨勢曲線分配于每一個油層模型單元，在本發(fā)明中也考慮了各種詳細的模式識別技術(shù)。例如，參看圖7(c)的曲線類型，計算了該平均值的統(tǒng)計誤差，并且這種曲線通常被認為是一種可能的有代表性的趨勢曲線。圖7(a)和(g)所示的諸曲線類型被這樣測試通過使用簡單的線性回歸可知二者的區(qū)別僅在于曲線斜率的符號不同，因此可以消去一種類型。若該回歸的斜率太小，不足以影響該單元的偽相對滲透率，則圖7(a)和(g)兩種類型的曲線將被排除。
其次，用搜索一個轉(zhuǎn)折點的方法對圖7(b)和(f)的諸類型進行模式測試，該轉(zhuǎn)折點表示隨著深度的變化，相對滲透率或孔隙率的平均值出現(xiàn)突然的增加或減小。相應(yīng)地，若出現(xiàn)這樣一種變化，則圖7(b)或(f)所示的諸類型中將有一種被消去，這取決于隨著深度的增加，孔隙率或滲透率的變化是增加還是減小。在使用中，該轉(zhuǎn)折點受到如下的約束一是該轉(zhuǎn)折點應(yīng)靠近該單元的中心，二是該變化應(yīng)當具有足夠的幅度，使之能影響該單元的偽相對滲透率。相應(yīng)地，圖7(b)和(f)所示的諸曲線類型中的一種或兩種可以被消去。
用搜索一個深度轉(zhuǎn)折點的方法對示于圖7(d)和(e)的剩下的兩種類型進行測試，在該轉(zhuǎn)折點上下兩側(cè)的諸數(shù)據(jù)點具有符號相反的斜率。每一種斜率的符號將區(qū)分示于圖7(d)和(e)的諸曲線類型。該轉(zhuǎn)折點受到如下的約束一是該轉(zhuǎn)折點應(yīng)靠近該單元的中心，二是諸斜率應(yīng)當符合某些閾值標準，使之能適當?shù)赜绊憘蜗鄬B透率。相應(yīng)地，圖7(d)和(e)所示的諸曲線類型中的一種或兩種可以被消去。
在前面所述的模式識別技術(shù)中，至少有1種曲線類型、可能多達4種類型，被認為是有代表性的趨勢曲線的候選者，并且將從中選出具有最小統(tǒng)計誤差的趨勢曲線，隨后將其分配到每一個油層模型單元。
由于用一個整數(shù)來標識每一條總趨勢曲線，所以上述模式識別技術(shù)產(chǎn)生一個整數(shù)數(shù)組，其中每一個整數(shù)都對應(yīng)于圖7(a)-(g)所示的總曲線形狀中的一種。被分配到每一個油層模型單元的數(shù)值只有一個。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，對每一個整數(shù)數(shù)值都指定一種顏色，并且該顏色被繪在圖上，以給出分配于每一個油層模型單元的諸趨勢曲線的彩色圖形表示。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，向該油層工程師提供一個含有該整數(shù)值數(shù)組的文件。該油層工程師得到每一個整數(shù)所代表的總的孔隙率或滲透率隨深度的變化(曲線)之后，就能根據(jù)前面已收入本文的Kyle,J.R.等人(編寫的)參考文獻中所述的諸方法，直接地將偽相對滲透率諸曲線跟在一個油層仿真模型中的每一個油層模型單元互相關(guān)聯(lián)起來。由此向該油層工程師提供關(guān)于油層參數(shù)的十分詳細的相對滲透率信息。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的那樣，本發(fā)明的方法需要非常大量的詳細計算，例如生成諸合成跡線的一個目錄，諸偽測井曲線，以及將真實的和合成的地震跡線加以比較。進一步的處理包括對含有諸數(shù)據(jù)點的大量分層的數(shù)據(jù)數(shù)值的平均運算，將導(dǎo)出的油層特性諸趨勢曲線跟一般化的諸趨勢曲線加以比較，以及生成使用各種陰影和色調(diào)的彩色顯示。
相應(yīng)地，圖9是本發(fā)明的方法的計算機實現(xiàn)的一份流程圖。在圖9中，一開始如(標號)80所示，所有的地震數(shù)據(jù)和巖性數(shù)據(jù)被組合以提供所需的基本數(shù)據(jù)。在步驟82，生成一個初始模型，它包括跟預(yù)期結(jié)果有關(guān)的巖石物理諸參數(shù)。隨后，如方框84所示，對初始的巖性數(shù)據(jù)施加擾動，以便在正向模型諸部位提出多種巖石物理特性。在步驟86，為每一種被提出的巖石物理特性計算多條偽測井曲線并與該模型部位建立關(guān)聯(lián)，并且為每一條被提出的偽測井曲線計算多條合成的地震跡線。下一個步驟88涉及將諸真實的地震跡線跟計算所得的合成跡線進行比較，以便至少確認若干條跡線，它們以某種方式最佳地匹配于一條真實的地震跡線。其后在步驟90，被關(guān)聯(lián)于該已確認的諸合成跡線的多條偽測井曲線被連接到每一個模型部位。在步驟92，在每一個模型部位上的多條偽測井曲線都跟諸相鄰部位進行比較，并且在步驟94，基于這個比較結(jié)果選出一條單獨的偽測井曲線，作為針對每一個前向部位的一條模型測井曲線。
在步驟96，至少有7條孔隙率或滲透率趨勢曲線被定義，它們是在油層中可能的含油層類型的代表。這些趨勢曲線被保留，以便跟計算所得的油層滲透率或孔隙率的諸曲線進行比較。下一步如步驟98所示，該NUI孔隙率或滲透率諸數(shù)據(jù)點被劃分為油層模型諸單元。接著，在步驟100，這些油層模型諸單元被切分為水平的諸分層，每一個分層含有一組數(shù)據(jù)點。在步驟100，還計算在每一個分層中諸數(shù)據(jù)點的平均值。下一步，在步驟102，構(gòu)成每一個分層的數(shù)據(jù)平均值對深度的圖，并且這張圖跟在步驟96中所定義的典型的諸趨勢曲線進行比較，以便為該油層模型單元選出一條有代表性的曲線。其后在步驟104，可以用顏色對被選出的諸曲線進行編碼，并且每一個單元的顏色可以被繪在圖上，以便提供所選定的諸曲線的圖形表示。
現(xiàn)在特別地參看圖10，圖中所示的是平行于一個地質(zhì)層的一個地下含油層的一個表面的平面圖。圖10是一份由計算機生成的該地下含油層的彩色模型，它使用多種顏色去表示各種總曲線形狀的面積分布。這個視圖包括插入到該圖左邊緣的一個彩色代碼，它引用了在圖7(b)中所示的諸曲線的參考號碼。
如本文所描述和圖解的本發(fā)明是一種有效的方法和裝置，可用于在一個油層內(nèi)對平面的和垂直的油層孔隙率和滲透率諸趨勢進行鑒定，同時在整個油層范圍內(nèi)分配偽相對滲透率。然而，專業(yè)人士將認識到，在不背離本發(fā)明的前提下，按照上述講授內(nèi)容對本發(fā)明作出修改和變更是可能的。這樣的修改和變更可以包括將各種其他模型用于本發(fā)明所需的巖石物理模型之中。相應(yīng)地，應(yīng)當很清楚地理解到，本發(fā)明不局限于在諸附圖中所描述和圖解的具體特征，但是本發(fā)明的概念可以根據(jù)所附的權(quán)利要求書的范圍加以估量。
權(quán)利要求
1．一種用于使用地震數(shù)據(jù)和油井數(shù)據(jù)確定在一個油層的一個地下含油層內(nèi)油層特性分布的計算機實現(xiàn)方法，其中從一個基本數(shù)據(jù)集導(dǎo)出所述油層特性的一種巖石物理模型，該數(shù)據(jù)集包括一個3維地震數(shù)據(jù)體，以及代表在所述地震體之中的至少一個井位的所述地下含油層的結(jié)構(gòu)和組織的測井曲線數(shù)據(jù)，所述方法的諸步驟包括(a)確定所述油層的所述巖石物理模型，其中所述巖石物理模型包括所述油層特性的多個模型測井曲線；(b)定義多個深度對所述地下含油層的所述油層特性的典型的諸趨勢曲線；(c)基于所述諸模型的諸測井曲線，選擇針對所述油層特性的一個第一組諸模型數(shù)據(jù)點，其中所述諸模型數(shù)據(jù)點在所述地下含油層中以對應(yīng)于所述地震數(shù)據(jù)的間隔被排列成各行以及沿橫向延伸的各列；(d)將所述諸模型數(shù)據(jù)點劃分為多個油層模型單元，其中所述油層模型諸單元中的每一個穿越所述油層，并且包容一個第2組所述模型諸數(shù)據(jù)點，后者小于所述第一組；(e)將所述油層模型諸單元切分為所需數(shù)量的水平分層，其中所述諸水平分層中的每一塊包容所述第2組模型數(shù)據(jù)點中的至少兩個模型數(shù)據(jù)點；(f)在所述諸水平分層的每一塊中，計算所述油層特性的一個平均值，并且為所述油層模型諸單元中的每一個繪出所述平均值對深度的關(guān)系曲線，以便為所述油層模型諸單元中的每一個定義一條導(dǎo)出的趨勢曲線；(g)將在步驟(f)中為所述油層模型諸單元中的每一個導(dǎo)出的趨勢曲線跟在步驟(b)中所定義的所述多條典型的趨勢曲線中的每一條進行比較；(h)從步驟(b)所定義的典型的諸趨勢曲線中選出有代表性的一條，以便跟所述油層模型諸單元中的每一個建立關(guān)聯(lián)；以及(ⅰ)使用在步驟(h)中所選擇的所述典型的諸趨勢曲線，用以說明在所述油層含油層中的所述諸趨勢曲線分布。
2．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述油層特性從包括下列諸特性的小組中選出(ⅰ)孔隙率；(ⅱ)滲透率；以及(ⅲ)泥質(zhì)含量。
3．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述巖石物理模型是一種非唯一的反演(NUI)模型。
4．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述地震數(shù)據(jù)體包括一份充分遷移的3維地震剖面圖，并且所述測井曲線數(shù)據(jù)包括一條測井電纜測井曲線。
5．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定所述油層特性的所述巖石物理模型的方法步驟包括(a)確定一個初始的巖石物理模型，它是在所述井位上的測井記錄數(shù)據(jù)的代表；(b)為一組正向模型部位提出至少兩個不同的巖石物理條件，其中每一個所述的正向模型部位都對應(yīng)于所述地震數(shù)據(jù)體的一條單獨的真實的地震跡線的巖性，因此上述跡線被表示為針對該對應(yīng)的正向模型部位的一條特征地震跡線，由此向所述多個前向諸模型部位提供一組所述的特征跡線；(c)在每一個所述正向模型部位處提出(ⅰ)針對所述已提出的巖石物理條件中的每一條，至少兩條偽測井曲線，其中所述諸偽測井曲線作為深度的一個函數(shù)，可以表示為所述油層特性的諸連續(xù)曲線；(ⅱ)針對所述至少兩條偽測井曲線，至少兩條合成的地震跡線，其中所述至少兩條偽測井曲線中的每一條都跟所述至少兩條合成地震跡線以及所述至少兩個已提出的巖石物理條件之一建立關(guān)聯(lián)，由此提出一組合成的地震跡線以及與之相關(guān)聯(lián)的一組偽測井曲線；(d)建立一個目錄，它包括所述的一組合成的地震跡線以及所述相關(guān)聯(lián)的一組偽測井曲線，并且在所述計算機中存儲所述目錄；(e)從所述目錄中選擇所述合成地震跡線的一個第一集合以及諸偽測井曲線中的一個相關(guān)聯(lián)的第一集合，以便跟所述多條特征跡線中的一條第一特征跡線建立關(guān)聯(lián)；(f)從選自步驟(e)的所述第一集合偽測井曲線中選擇一條偽測井曲線，以便唯一地跟所述第一特征跡線建立關(guān)聯(lián)，因此它被表示為針對所述第一特征跡線的一條初始的偽測井曲線；以及(g)為所述特征的地震跡線中剩下的每一條重復(fù)步驟(e)和(f)，由此給出一組初始的偽測井曲線；以及(h)其中在步驟(f)中選出的一組初始的偽測井曲線包括所述的一組模型測井記錄跡線，用以確定所述巖石物理模型。
6. 一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述選擇所述合成地震跡線的第一集合以及一個相關(guān)聯(lián)的偽測井曲線的第一集合的步驟包括(a)在所述計算機中，將在所述目錄中的每一條合成地震跡線跟所述第一特征的地震跡線進行比較；(b)基于在所述目錄的諸合成跡線以及所述第一特征地震跡線之間的相似性的數(shù)字測量，選擇所述合成地震跡線的第一集合以及相關(guān)聯(lián)的偽測井曲線的第一集合，以便跟所述第一特征地震跡線建立關(guān)聯(lián)，并且其中所述數(shù)字測量包括下列諸因子的諸數(shù)值(ⅰ)一個互相關(guān)系數(shù)；(ⅱ)一個互相關(guān)延遲；(ⅲ)一個絕對平均差值；以及(ⅳ)一個RB因子；以及(c)針對所述特征跡線中剩下的每一條，重復(fù)步驟(a)和(b)。
7．一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中從所述諸偽測井曲線的第一集合中選擇一條偽測井曲線的所述步驟包括(a)在所述計算機中，將關(guān)聯(lián)于所述第一特征跡線的諸偽測井曲線的第一集合跟關(guān)聯(lián)于一條第2特征跡線的諸偽測井曲線中的至少一個第2集合進行比較，其中所述第一特征跡線和所述第2特征跡線對應(yīng)于互相鄰近的第一和第2正向模型部位；(b)使用在步驟(a)中得出的比較結(jié)果，用以確定介于所述諸偽測井曲線的第一集合中的每一條偽測井曲線跟在所述諸偽測井曲線的第2集合中對應(yīng)的偽測井曲線之間的相似性的一種數(shù)值的度量；(c)選擇所述一條偽測井曲線，用以將所述第一正向模型部位描述為在所述諸偽測井曲線的第一集合中跟所述諸偽測井曲線的至少第2集合中的一條對應(yīng)的偽測井曲線具有最高相似性的該偽測井曲線；以及(d)對剩下的每一個正向模型部位重復(fù)步驟(a),(b)和(c)。
8．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括使用在步驟(h)中所選出的所述典型的諸趨勢曲線，用以生成一種關(guān)于所述油層特性的分布的圖像顯示。
9．一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述建立一個合成的諸模型跡線的目錄的步驟產(chǎn)生一個含有大約1,000到大約200,000條合成的地震跡線的目錄。
10．一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述為了跟所述第一特征跡線建立關(guān)聯(lián)而選出的合成的諸地震跡線的集合包括從大約10條合成跡線到大約50條合成跡線。
11．將真實的諸地震跡線轉(zhuǎn)換為一個油層含油層中(描述其)流動特性的一個模型的裝置，其中一種巖石物理模型是從包括一個3維地震體以及巖性測井曲線數(shù)據(jù)的一個基本數(shù)據(jù)集中導(dǎo)出的，上述測井曲線數(shù)據(jù)代表在所述地震體中針對至少一個井位的所述油層含油層的結(jié)構(gòu)和組織，所述裝置包括被編程以執(zhí)行如下方法步驟的計算機(a)確定所述油層含油層的所述巖石物理模型，其中所述巖石物理模型包括針對一種油層特性的一組模型測井曲線；(b)定義一組深度對所述地下含油層的所述油層特性的典型的諸趨勢曲線；(c)基于所述諸模型測井曲線，選擇針對所述油層特性的一個第一組諸模型數(shù)據(jù)點，其中所述諸模型數(shù)據(jù)點在所述地下含油層中以對應(yīng)于所述地震數(shù)據(jù)的間隔被排列成各行以及沿橫向延伸的各列；(d)將所述諸模型數(shù)據(jù)點劃分為多個油層模型單元，其中所述油層模型諸單元中的每一個穿越所述含油層，并且包容一個第2組所述模型數(shù)據(jù)點，后者小于所述第一組(的模型數(shù)據(jù)點)；(e)將所述油層模型諸單元切分為所需數(shù)量的諸水平分層，其中所述諸水平分層中的每一塊包容所述第2組諸模型數(shù)據(jù)點中的至少兩個模型數(shù)據(jù)點；(f)在所述諸水平分層的每一塊中，計算所述油層特性的一個平均值，并且為所述油層模型諸單元中的每一個繪出所述平均值對深度的關(guān)系曲線，以便為所述油層模型諸單元中的每一個定義一條導(dǎo)出的趨勢曲線；(g)將在步驟(f)中為所述油層模型諸單元中的每一個導(dǎo)出的趨勢曲線跟在步驟(b)中所定義的所述一組典型的趨勢曲線中的每一條進行比較；(h)從步驟(b)所定義的典型的諸趨勢曲線中選出有代表性的一條，以便跟所述油層模型諸單元中的每一個建立關(guān)聯(lián)；以及(ⅰ)使用在步驟(h)中所選擇的所述典型的諸趨勢曲線，用以說明在所述油層含油層中所述諸趨勢曲線的分布。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述油層特性從包括下列諸特性的小組中選出(ⅰ)孔隙率；(ⅱ)滲透率；以及(ⅲ)泥質(zhì)含量。
13．一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述巖石物理模型包括一種非唯一的反演(NUI)模型。
14．根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括一個聲源，用于向地層注入各種聲音信號；用于檢測因地下的不連續(xù)性而發(fā)回地表的各種聲音反射信號的裝置；用于記錄所述各種反射信號的裝置。
15．一個可以被計算機讀取的程序儲存裝置，確實地包含著一段可以被所述計算機執(zhí)行的指令程序，用于將真實的諸地震跡線以及測井曲線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個油層含油層的流動特性的一個模型，所述方法的諸步驟包括(a)確定所述油層含油層的所述巖石物理模型，其中所述巖石物理模型包括針對一種油層特性的一組模型測井曲線；(b)定義一組深度對所述地下含油層的所述油層特性的典型的諸趨勢曲線；(c)基于所述諸模型測井曲線，選擇針對所述油層特性的一個第一組諸模型數(shù)據(jù)點，其中所述諸模型數(shù)據(jù)點在所述地下含油層中以對應(yīng)于所述地震數(shù)據(jù)的間隔被排列成各行以及沿橫向延伸的各列；(d)將所述諸模型數(shù)據(jù)點劃分為多個油層模型單元，其中所述油層模型諸單元中的每一個穿越所述含油層，并且包容一個第2組所述諸模型數(shù)據(jù)點，后者小于所述第一組；(e)將所述油層模型諸單元切分為所需數(shù)量的諸水平分層，其中所述諸水平分層中的每一塊包容所述第2組諸模型數(shù)據(jù)點中的至少兩個模型數(shù)據(jù)點；(f)在所述諸水平分層的每一塊中，計算所述油層特性的一個平均值，并且為所述油層模型諸單元中的每一個繪出所述平均值對深度(的關(guān)系曲線)，以便為所述油層模型諸單元中的每一個定義一條導(dǎo)出的趨勢曲線；(g)將在步驟(f)中為所述油層模型諸單元中的每一個導(dǎo)出的趨勢曲線跟在步驟(b)中所定義的所述一組典型的趨勢曲線中的每一條進行比較；(h)從步驟(b)所定義的典型的諸趨勢曲線中選出有代表性的一條，以便跟所述油層模型諸單元中的每一個建立關(guān)聯(lián)；以及(ⅰ)使用在步驟(h)中所選擇的所述典型的諸趨勢曲線，用以說明所述諸趨勢曲線在所述油層含油層中的分布。
16．一種根據(jù)權(quán)利要求15所述的程序存儲裝置，其中所述油層特性從包括下列諸特性的小組中選出(ⅰ)孔隙率；(ⅱ)滲透率；以及(ⅲ)泥質(zhì)含量。
17．一種根據(jù)權(quán)利要求15所述的程序存儲裝置，其中所述巖石物理模型包括一種非唯一的反演(NUI)模型。
18．一種根據(jù)權(quán)利要求15所述的程序存儲裝置，其中所述確定所述油層的一個巖石物理模型的方法步驟包括(a)確定一個初始的巖石物理模型，它是在所述井位上的測井曲線數(shù)據(jù)的代表；(b)為一組正向模型部位提出至少兩個不同的巖石物理條件，其中所述正向模型諸部位中的每一個都對應(yīng)于所述地震數(shù)據(jù)體的一條單獨的真實的地震跡線的巖性，因此該跡線被表示為針對該對應(yīng)的正向模型部位的一條特征的地震跡線，由此給出對應(yīng)于所述一組正向模型部位的一組所述諸特征跡線；(c)在每一個所述正向模型部位處提出(ⅰ)針對所述已提出的巖石物理條件中的每一個，至少兩條偽測井曲線，其中所述諸偽測井曲線作為深度的一個函數(shù)，可以表示為所述油層特性的諸連續(xù)曲線；(ⅱ)針對所述至少兩條偽測井曲線，至少兩條合成的地震跡線，其中所述至少兩條偽測井曲線中的每一條都跟所述至少兩條合成地震跡線以及所述至少兩個已提出的巖石物理條件之一建立關(guān)聯(lián)，由此提出一組合成的地震跡線以及一組相關(guān)的偽測井曲線；(d)建立一個目錄，它包括所述多條合成的地震跡線以及所述相關(guān)的多條偽測井曲線，并且在所述計算機中存儲所述目錄；(e)從所述目錄中選擇所述合成地震跡線的一個第一集合以及諸偽測井曲線的一個相關(guān)聯(lián)的第一集合，以便跟所述多條特征跡線中的第一特征跡線建立關(guān)聯(lián)；(f)從選自步驟(e)的所述偽測井曲線的第一集合中選出一條偽測井曲線，以便唯一地跟所述第一特征跡線建立關(guān)聯(lián)，因此它被表示為針對所述第一特征跡線的一條初始的偽測井曲線；以及(g)為所述特征的地震跡線中剩下的每一條重復(fù)步驟(e)和(f)，由此給出一組初始的偽測井曲線；以及(h)其中在步驟(f)中選出的多條初始的偽測井曲線包括所述多條模型記錄跡線，用以確定所述巖石物理模型。
19．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在一個油層仿真模型內(nèi)，在與偽相對滲透率諸曲線相對應(yīng)的條件下，逐個單元地指定所述典型的諸趨勢曲線的分布。
全文摘要
公開了一種使用測井數(shù)據(jù)(80)和3維地震數(shù)據(jù)(80)以便預(yù)測油層滲透率或孔隙率以及偽相對滲透率的分布的方法和裝置,其中,本方法的一個優(yōu)選的第一步驟(82)對感興趣的油層特性進行建模以便給出諸模型測井曲線(86),上述諸模型測井曲線作為深度的一個函數(shù),可以表示為一種油層特性的諸連續(xù)曲線。下一個步驟(88)在穿越一個油層含油層的諸連續(xù)曲線上選擇個別的數(shù)據(jù)點,并且針對許多類似于杜狀的子體(其中的每一個都包容一部分被選出的諸數(shù)據(jù)點)確定諸滲透趨勢曲線(96)。隨后諸子體被切分為所需數(shù)目的諸水平分層,每一個分層都包含許多模型數(shù)據(jù)點。
文檔編號G01V1/30GK1237256SQ98801207
公開日1999年12月1日 申請日期1998年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月31日
發(fā)明者德尼斯·B·尼夫, 斯科特·A·魯尼斯特蘭德, 埃德加·L·布特勒, 邁克爾·E·維諾特 申請人:菲利浦石油公司