利用油藏模擬器動(dòng)態(tài)開(kāi)發(fā)井眼規(guī)劃的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利摘要】利用油藏模擬器動(dòng)態(tài)開(kāi)發(fā)井眼規(guī)劃的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法基于實(shí)際和潛在的油藏性能，利用油藏模擬器開(kāi)發(fā)用于多井眼的規(guī)劃。
【專(zhuān)利說(shuō)明】利用油藏模擬器動(dòng)態(tài)開(kāi)發(fā)井眼規(guī)劃的系統(tǒng)和方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年9月11日，申請(qǐng)?zhí)枮?00980145960.4，發(fā)明名稱(chēng)為“利用油藏模擬器動(dòng)態(tài)開(kāi)發(fā)井眼規(guī)劃的系統(tǒng)和方法”的專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003]此處要求2008年11月17日提交的12/272，540號(hào)美國(guó)非臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，并且其文字部分通過(guò)引用的方式并入本申請(qǐng)。
[0004]關(guān)于聯(lián)邦資助研究的聲明
[0005]不適用。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0006]本發(fā)明總體上涉及利用油藏模擬器來(lái)開(kāi)發(fā)井眼規(guī)劃的系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉及基于實(shí)際和潛在的油藏性能，利用油藏模擬器，動(dòng)態(tài)地開(kāi)發(fā)用于多井眼的規(guī)劃。

【背景技術(shù)】
[0007]在油氣工業(yè)中，為井田規(guī)劃多井程序包的當(dāng)前實(shí)踐沒(méi)有基于該井田的產(chǎn)量來(lái)確定井眼及其目標(biāo)完井區(qū)的最佳布局。在由油藏模擬器模擬油或氣的產(chǎn)量的當(dāng)前實(shí)踐中，通過(guò)在三維油藏模型中采用二維網(wǎng)絡(luò)付費(fèi)地圖或者其他二維特性的手動(dòng)進(jìn)程，利用靜態(tài)幾何特性來(lái)指導(dǎo)選擇，從而對(duì)位于模擬器外的井進(jìn)行規(guī)劃。井眼的規(guī)劃可以包括:i)真實(shí)的井眼幾何參數(shù)(geometry)/軌跡；ii)井眼與管道和遞送系統(tǒng)之間的回接連接；和iii)利用油、氣和水的動(dòng)態(tài)流的真實(shí)產(chǎn)量對(duì)地層射孔區(qū)進(jìn)行優(yōu)化。
[0008]例如，在7，096，172號(hào)的美國(guó)專(zhuān)利中，基于地質(zhì)層的靜態(tài)特性進(jìn)行自動(dòng)的井目標(biāo)選擇。沒(méi)有根據(jù)實(shí)際的油藏性能液態(tài)流(即，油、水或氣的產(chǎn)量或注入)來(lái)更新所識(shí)別的位置。在A.S.Cullick、K.Narayanan和S.Gorell的“具有油藏不確定性的井位置的最優(yōu)井田開(kāi)發(fā)規(guī)劃(Optimal Field Development Planning of Well Locat1ns with ReservoirUncertainty)”中也記載了類(lèi)似的缺點(diǎn)，其中，通過(guò)利用油藏模擬器來(lái)估計(jì)井田的產(chǎn)量，從而對(duì)射孔區(qū)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，由此使規(guī)劃過(guò)程的組件自動(dòng)化。然而，這種方法沒(méi)有實(shí)現(xiàn)優(yōu)化并同時(shí):i)驗(yàn)證井眼的可鉆性危害，以及ii)為如下X)、y)和z)計(jì)算更新:X)真實(shí)的井幾何參數(shù)/軌跡'I)對(duì)管道和遞送系統(tǒng)的回接連接；和z)利用油、氣和水的動(dòng)態(tài)流的真實(shí)產(chǎn)量對(duì)地層射孔區(qū)進(jìn)行優(yōu)化。這種方法也需要在更新潛在位置以前進(jìn)行完整的模擬，這在計(jì)算機(jī)資源和時(shí)間方面的代價(jià)較高。
[0009]因此，需要不同的動(dòng)態(tài)方法，利用考慮了實(shí)際和潛在儲(chǔ)藏性能并在開(kāi)發(fā)過(guò)程中更新井眼規(guī)劃的油藏模擬器來(lái)為多井眼開(kāi)發(fā)規(guī)劃。還需要一種新的方法，利用考慮了井眼危害性并且在模擬運(yùn)行的期間更新井眼規(guī)劃的油藏模擬器來(lái)為多井眼開(kāi)發(fā)規(guī)劃。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明通過(guò)提供基于實(shí)際和潛在油藏性能利用油藏模擬器開(kāi)發(fā)井眼規(guī)劃的系統(tǒng)和方法，而滿(mǎn)足了以上需要并克服了現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)缺陷。
[0011]在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種用于利用油藏模擬器開(kāi)發(fā)井眼規(guī)劃的由計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，包括:i)識(shí)別網(wǎng)格化油藏模型中滿(mǎn)足預(yù)先選定的濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)的連接網(wǎng)格單元,所述濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)包括油藏性能值；ii)通過(guò)排除每個(gè)連接網(wǎng)格單元組中不滿(mǎn)足最小預(yù)定滲透率和指定半徑內(nèi)的可動(dòng)油組分的連接網(wǎng)格單元，為每個(gè)滿(mǎn)足所述預(yù)先選定的濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)的連接網(wǎng)格單元組創(chuàng)建可排體積指示符；iii)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上為由每個(gè)可排體積指示符標(biāo)識(shí)出的每個(gè)可排體積計(jì)算調(diào)整值；iv)選擇每個(gè)具有達(dá)到預(yù)定最大調(diào)整值的調(diào)整值的可排體積，并且將每個(gè)所選的可排體積指定為完井井段網(wǎng)格；以及，V)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上連接臨近的完井井段網(wǎng)格，以形成一個(gè)或更多個(gè)完井井段。
[0012]在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明包括一種攜載用于利用油藏模擬器開(kāi)發(fā)井眼規(guī)劃的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的程序載體設(shè)備。所述指令可執(zhí)行以實(shí)現(xiàn):i)識(shí)別網(wǎng)格化油藏模型中滿(mǎn)足預(yù)先選定的濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)的連接網(wǎng)格單元，所述濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)包括油藏性能值；ii)通過(guò)排除每個(gè)連接網(wǎng)格單元組中不滿(mǎn)足最小預(yù)定滲透率和指定半徑內(nèi)的可動(dòng)油組分的連接網(wǎng)格單元，為每個(gè)滿(mǎn)足所述預(yù)先選定的濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)的連接網(wǎng)格單元組創(chuàng)建可排體積指示符；iii)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上為由每個(gè)可排體積指示符標(biāo)識(shí)出的每個(gè)可排體積計(jì)算調(diào)整值；iv)選擇每個(gè)具有達(dá)到預(yù)定最大調(diào)整值的調(diào)整值的可排體積，并且將每個(gè)所選的可排體積指定為完井井段網(wǎng)格；以及V)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上連接臨近的完井井段網(wǎng)格，以形成Iv或更多個(gè)完井井段。
[0013]在又一種實(shí)施方式中，本發(fā)明包括用于驗(yàn)證新井的井眼規(guī)劃的由計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，包括:i)在時(shí)間窗口對(duì)每個(gè)新井運(yùn)行油藏模擬器；ii)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上為每個(gè)新井計(jì)算約束值；iii)選擇濾波邊界；iv)排除每個(gè)具有在所述濾波邊界之外的約束值的新井；v)對(duì)沒(méi)有被排除的新井進(jìn)行分級(jí)(rank);以及，vi)從分級(jí)的新井中選擇最好的新井。
[0014]在又一種實(shí)施方式中，本發(fā)明包括一種具有用于驗(yàn)證新井的井眼規(guī)劃的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的程序載體設(shè)備。這些指令可執(zhí)行以實(shí)施:i)在時(shí)間窗口對(duì)每個(gè)新井運(yùn)行油藏模擬器；ii)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上為每個(gè)新井計(jì)算約束值；iii)選擇濾波邊界；iv)排除具有在所述濾波邊界之外的約束值的每個(gè)新井；v)對(duì)沒(méi)有被排除的新井進(jìn)行分級(jí)；和vi)從分級(jí)的新井中選擇最好的新井。
[0015]通過(guò)以下對(duì)各種實(shí)施方式的描述和相關(guān)附圖，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明了本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施方式。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相同的元件，并且在附圖中:
[0017]圖1是例示了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的框圖；
[0018]圖2A是例示了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的一項(xiàng)實(shí)施例的流程圖；
[0019]圖2B是圖2A中例示的方法的延續(xù)；
[0020]圖3是例示了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施例的流程圖；
[0021]圖4顯示了根據(jù)圖2A-2B中例示的方法開(kāi)發(fā)的井眼規(guī)劃。

【具體實(shí)施方式】
[0022]對(duì)本發(fā)明的主題進(jìn)行了特定描述，但是該描述本身并不旨在限定本發(fā)明的范圍。由此，該主題還可以與其它現(xiàn)有或未來(lái)的技術(shù)相結(jié)合而以其他方式實(shí)施，以包括不同的步驟或與在此描述的步驟類(lèi)似的步驟的組合。而且，雖然術(shù)語(yǔ)“步驟”在此可以用來(lái)描述所采用的方法的不同要素，但是該術(shù)語(yǔ)不應(yīng)當(dāng)被理解為暗示在此公開(kāi)的不同步驟之中或者之間的任何特定順序，除非說(shuō)明書(shū)明確地將其限于特定的順序。
[0023]系統(tǒng)說(shuō)明
[0024]本發(fā)明可以通過(guò)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令程序(諸如程序模塊)實(shí)施，一般指的是由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的軟件應(yīng)用或應(yīng)用程序。該軟件可以包括，例如，例程、程序、對(duì)象、部件和執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該軟件形成了使計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)輸入源做出反應(yīng)的界面。由蘭德馬克制圖(Landmark Graphics Corporat1n)公司銷(xiāo)售的商用軟件應(yīng)用NEXUS?可以用作實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的界面應(yīng)用。該軟件還可以與其它代碼段協(xié)作以啟動(dòng)各種任務(wù)，以對(duì)與所接收到的數(shù)據(jù)源一同被接受的數(shù)據(jù)做出響應(yīng)。該軟件可以存儲(chǔ)和/或攜載在諸如CD-ROM、磁盤(pán)、磁泡存儲(chǔ)器和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(例如，各種類(lèi)型的RAM或ROM)的任意種類(lèi)的存儲(chǔ)介質(zhì)上。而且，可以在諸如光纖、金屬線、免費(fèi)空間的各種載體介質(zhì)上和/或通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)中的任意網(wǎng)絡(luò)(諸如因特網(wǎng))傳輸該軟件及其結(jié)果。
[0025]而且，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)明了，可以利用包括手持設(shè)備、多處理系統(tǒng)、基于微處理器或用戶(hù)可編程的電子設(shè)備、微計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等的各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。使用任意數(shù)量的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可被接受與本發(fā)明一起使用。本發(fā)明可以在分布式計(jì)算機(jī)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，其中由通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備執(zhí)行任務(wù)。在分布式計(jì)算機(jī)環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)器裝置的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。因此，可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其他處理系統(tǒng)中與各種硬件、軟件或者其組合相關(guān)聯(lián)地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0026]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，例示了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的框圖。該系統(tǒng)包括計(jì)算單元(有時(shí)也被稱(chēng)為計(jì)算系統(tǒng))，其包括存儲(chǔ)器、應(yīng)用程序、客戶(hù)端接口和處理單元。該計(jì)算單元僅僅是合適的計(jì)算環(huán)境的一個(gè)示例，不用于對(duì)本發(fā)明的使用范圍或功能提出任何限制。
[0027]該存儲(chǔ)器主要存儲(chǔ)應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序也可以被描述為包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的程序模塊，該指令由用于實(shí)現(xiàn)在此描述并在圖2A-3中例示的方法的計(jì)算單元執(zhí)行。因此，該存儲(chǔ)器包括井眼規(guī)劃模塊以及NEXUS?，該模塊能實(shí)施參照?qǐng)D2A-3所描述和例示的方法。
[0028]雖然該計(jì)算單元被示出為具有通用存儲(chǔ)器，但是該計(jì)算單元典型地包括各種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。作為示例，而非限制，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)。該計(jì)算系統(tǒng)存儲(chǔ)器可以包括諸如只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)的、易失性和/或非易失性存儲(chǔ)器形式的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。在ROM中典型地存儲(chǔ)有基本輸入/輸出系統(tǒng)(B1S)，該基本輸入/輸出系統(tǒng)包含諸如在啟動(dòng)期間有助于在計(jì)算單元中的元件之間傳遞信息的基本例程。RAM典型地包含可以通過(guò)處理單元立即訪問(wèn)和/或由處理單元即刻操作的數(shù)據(jù)和/或程序模塊。用于示例，而非限制，該計(jì)算單元包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、其它程序模塊和程序數(shù)據(jù)。
[0029]該存儲(chǔ)器中示出的部件還可以包含在其它可移動(dòng)/不可移動(dòng)、易失性/非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。僅僅作為示例，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可以從不可移動(dòng)、非易失性磁介質(zhì)讀取或向其寫(xiě)入，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可以從可移動(dòng)、非易失性磁盤(pán)讀取或向其寫(xiě)入，光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可以從諸如CDROM或其它光學(xué)介質(zhì)的可移動(dòng)、非易失性光盤(pán)讀取或向其寫(xiě)入?？稍谠撌纠圆僮鳝h(huán)境中使用的其它可移動(dòng)/不可移動(dòng)、易失性/非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括但不限于:盒式磁帶、閃存卡、數(shù)字通用盤(pán)、數(shù)字錄像帶、固態(tài)RAM、固態(tài)ROM等。因此，以上討論的驅(qū)動(dòng)器及其關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)和/或攜載有計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊和用于計(jì)算單元的其它數(shù)據(jù)。
[0030]用戶(hù)可以通過(guò)客戶(hù)端接口將命令和信息輸入計(jì)算單元，該客戶(hù)端接口可以是諸如鍵盤(pán)和定點(diǎn)設(shè)備的輸入設(shè)備，通常指的是鼠標(biāo)、軌跡球或觸摸板。輸入設(shè)備可以包括麥克風(fēng)、操縱桿、碟形衛(wèi)星天線、掃描儀等。
[0031]通常，這些或其它輸入設(shè)備通過(guò)耦接至系統(tǒng)總線的客戶(hù)端接口連接到處理單元，但也可通過(guò)諸如并行端口或者通用串行總線(USB)的其它接口或者總線結(jié)構(gòu)連接。監(jiān)視器或其它類(lèi)型的顯示設(shè)備可以經(jīng)由諸如視頻接口的接口連接至該系統(tǒng)。除了監(jiān)視器之外，計(jì)算機(jī)還可以包括諸如揚(yáng)聲器和打印機(jī)的其它外圍輸出設(shè)備，其可以通過(guò)輸出外圍接口連接。
[0032]盡管沒(méi)有示出該計(jì)算單元的許多其它內(nèi)部部件，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，這些部件和其相互連接關(guān)系是公知的。
[0033]方法說(shuō)明
[0034]以下描述分為兩個(gè)階段:i)分級(jí)/設(shè)計(jì)；和ii)驗(yàn)證?？梢栽陬?lèi)似NEXUS?的油藏模擬器中處理每個(gè)階段。然而，在利用模擬器驗(yàn)證結(jié)果之前，可以在模擬器外進(jìn)行該分級(jí)和設(shè)計(jì)階段。
[0035]現(xiàn)在參照?qǐng)D2A，方法200A是該分級(jí)/設(shè)計(jì)階段的起始。
[0036]在步驟202中，選擇濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)(filter range criteria)。可以選擇一個(gè)或更多濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)，例如:i)油或氣容量限制(bound) ；ii)滲透率；iii)流體飽和度；iv)相滲透率；v)最小透射率；vi)最小滲透率；vii)最小SO和/或SG ；viii)最大GOR ；ix)最大WCUT;x)最小移動(dòng)SO或SG;以及xi)用于注入井的最小注入指數(shù)；
[0037]在步驟204中，在例如顯示器中識(shí)別滿(mǎn)足所選擇的濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)的連接網(wǎng)格單元。在圖4中，顯示器400是例示出了通過(guò)網(wǎng)格化油藏模型的不同井眼402、404、406的二維垂直截面圖。這些井眼通常被稱(chēng)為斜井和水平井。陰影區(qū)域標(biāo)識(shí)出了潛在的油藏產(chǎn)層，它們是滿(mǎn)足所選擇的濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)的連接網(wǎng)格單元。例如，在顯示物400中,連接網(wǎng)格單元408滿(mǎn)足濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)。
[0038]在步驟206中，為在步驟204中識(shí)別出的每個(gè)連接網(wǎng)格單元組創(chuàng)建可排體積指示符。對(duì)于每個(gè)連接網(wǎng)格單元組，通過(guò)移除該連接網(wǎng)格單元組中不滿(mǎn)足最小預(yù)定滲透率和指定半徑內(nèi)移動(dòng)油組分的網(wǎng)格單元，創(chuàng)建可排體積指示符。每個(gè)可排體積標(biāo)識(shí)符限定了該油藏內(nèi)可排體積的參數(shù)。
[0039]在步驟208中，確定是否應(yīng)當(dāng)對(duì)在步驟206中由每個(gè)可排體積指示符所標(biāo)識(shí)的可排體積進(jìn)行排序。如果應(yīng)當(dāng)對(duì)這些可排體積進(jìn)行排序，則方法200A前進(jìn)至步驟210。如果不應(yīng)當(dāng)對(duì)可排體積進(jìn)行排序，則方法200A前進(jìn)至步驟214。
[0040]在步驟210中，為每個(gè)可排體積計(jì)算現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的真實(shí)值。計(jì)算現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的真實(shí)值的技術(shù)和算法是本領(lǐng)域中公知的。例如，應(yīng)當(dāng)將液相油和氣相油之和計(jì)為用于復(fù)合或增強(qiáng)(enhanced)黑油模擬的現(xiàn)存油量的真實(shí)值。將每個(gè)井的泄油半徑作為該計(jì)算的輸入值。
[0041]在步驟212中，利用在步驟210中為每個(gè)可排體積計(jì)算出的現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的真實(shí)值，從高到低對(duì)可排體積進(jìn)行排序，并且排除計(jì)算出的現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量比現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的預(yù)定體積小的各個(gè)可排體積。以這種方式，基于可排體積是否應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足優(yōu)選的現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的預(yù)定體積，對(duì)可排體積的排序和排除是可選的。
[0042]在步驟214中，基于i)與諸如流體接觸(水油接觸)、地質(zhì)斷層或者頂層地質(zhì)邊界等的邊界的距離，以及ii)與流動(dòng)一定距離的阻力相關(guān)的連接體積的迂曲度，為每個(gè)可排體積計(jì)算調(diào)整值。通過(guò)使用經(jīng)過(guò)滲透率場(chǎng)的隨機(jī)游走(Random Walker)或者速度場(chǎng)內(nèi)的密度，由多壓力解計(jì)算得到該調(diào)整值。到上述邊界的隨機(jī)游走距離是到可排體積邊界的流體迂回流路徑的指示符。類(lèi)似地，該速度場(chǎng)內(nèi)的密度是到可排體積邊界的流體迂回路徑的指示符。將隨機(jī)游走距離和速度場(chǎng)內(nèi)的密度作為到可排體積邊界的流體迂回路徑的指示符是本領(lǐng)域公知的。
[0043]參照?qǐng)D2B，方法200B是用于實(shí)現(xiàn)分級(jí)/設(shè)計(jì)階段的方法200A的延續(xù)。
[0044]在步驟216中，基于在步驟214中為可排體積計(jì)算出的各個(gè)調(diào)整值對(duì)這些可排體積進(jìn)行分級(jí)。因此，可以從最高調(diào)整值到最低調(diào)整值對(duì)這些可排體積進(jìn)行分級(jí)，或者反之。
[0045]在步驟218中，選擇具有達(dá)到預(yù)定的最大調(diào)整值的調(diào)整值的可排體積，并且在顯示器400中將每一個(gè)這種可排體積指定為完井井段(complet1n interval)網(wǎng)格。如顯示器400中所示，利用由單線包圍的陰影化的連接網(wǎng)格單元來(lái)表示多個(gè)完井井段網(wǎng)格(410，412，414，416，418，420，422，424，426，428，430，432，434，436，438，440，442)。
[0046]在步驟220中，連接每個(gè)臨近的完井井段網(wǎng)格，以形成可能的井的完井井段。每個(gè)完井井段網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格塊。每個(gè)網(wǎng)格塊包括許多網(wǎng)格塊屬性，這些屬性可以包括速度?目息。在顯不器400中，由臨近的完井井段網(wǎng)格416、418的組來(lái)表不Iv完井井段。由臨近的完井井段網(wǎng)格424、426、428、430、432、434的組來(lái)表示另一個(gè)完井井段。并且，由臨近的完井井段網(wǎng)格436、438的組來(lái)表示第三完井井段。類(lèi)似地，非臨近的完井井段網(wǎng)格(401，412，414，420，422，440，442)各自表示獨(dú)立的完井井段。各個(gè)完井井段表示井眼的潛在路徑。
[0047]在步驟222中，在預(yù)定的約束內(nèi)生成井幾何參數(shù)(即，潛在井眼，其可以將完井井段連接為可鉆的井)，這些約束可以包括井特性，例如:i)諸如垂直井、水平井、斜井、多分支井的井的類(lèi)型的選擇；ii)井的側(cè)長(zhǎng)度；iii)轉(zhuǎn)彎半徑；iv)造斜(kick-off)點(diǎn)；v)方鉆桿補(bǔ)心；vi)海拔/位置；vii)表面連接節(jié)點(diǎn)位置；viii)井的間隔和井的數(shù)量；ix)故障位置和流體邊界；x)可排體積的半徑；xi)QMAX和QIP的權(quán)重因子；以及xii)平臺(tái)、采集中心或鉆孔中心的位置。使用這些以及其他特性來(lái)生成井眼是本領(lǐng)域中公知的。但是，利用油藏模擬器使用這些特性以及其他井眼的危險(xiǎn)指示符來(lái)開(kāi)發(fā)并且更新用于多井眼的規(guī)劃并不是本領(lǐng)域中公知的。
[0048]在步驟224中，確定是否優(yōu)選數(shù)學(xué)優(yōu)化器來(lái)開(kāi)發(fā)井和井眼的不同組合，以連接盡可能多的完井井段。如果優(yōu)選了數(shù)學(xué)優(yōu)化器，則方法200B前進(jìn)至步驟226。如果沒(méi)有優(yōu)選數(shù)學(xué)優(yōu)化器，則方法200B前進(jìn)至步驟228。
[0049]在步驟226中，利用數(shù)學(xué)優(yōu)化器來(lái)優(yōu)化多標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)函數(shù)，其可以包括本領(lǐng)域公知的用于利用受步驟222中的井幾何參數(shù)預(yù)定約束的限制的井和井眼的不同組合來(lái)使完井井段的連接最大化并同時(shí)使每個(gè)預(yù)期井的鉆井花費(fèi)最小的技術(shù)。
[0050]在步驟228中，通過(guò)利用在步驟218中選擇的可排體積及其在步驟216中的分級(jí)調(diào)整值，連接盡可能多的完井井段，從而開(kāi)發(fā)(規(guī)劃)受步驟222中的井幾何參數(shù)預(yù)定約束的限制的井和井眼的不同組合。在顯示器400中，相對(duì)于井幾何參數(shù)預(yù)定約束而生成井眼402、404、406。完井井段412、414沒(méi)有包括在井眼路徑(402、404、406)中，這可能是由于步驟222中的井幾何參數(shù)預(yù)定約束和/或可能是由于它們的調(diào)整值級(jí)別不夠高或不夠低。或者，完井井段412、414也可能因?yàn)椴襟E226中的結(jié)果而未被包括在井眼路徑(402、404、406)中。由于步驟222中的井幾何參數(shù)預(yù)定約束和/或步驟226中的結(jié)果，在表面采用了三(3)個(gè)獨(dú)立的井以產(chǎn)生圖4中的各個(gè)井眼402、404、406。
[0051]在步驟230中，確定是否優(yōu)選對(duì)模擬器中的井進(jìn)行驗(yàn)證。如果不優(yōu)選進(jìn)行驗(yàn)證，則方法200B結(jié)束。如果優(yōu)選進(jìn)行驗(yàn)證，則方法200B繼續(xù)至圖3中的步驟302。
[0052]現(xiàn)在參照?qǐng)D3，方法300是用于實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證階段的方法200B的延續(xù)。
[0053]在步驟302中，在優(yōu)選的時(shí)間窗口，對(duì)顯示器400中由井眼402、404、406代表的新井第一次運(yùn)行模擬器。優(yōu)選地，用戶(hù)基于主觀標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先設(shè)定該時(shí)間窗口。
[0054]在步驟304中，利用這些新井計(jì)算該系統(tǒng)上的壓力解。通過(guò)利用本領(lǐng)域公知的技術(shù)來(lái)計(jì)算流線，從而計(jì)算該壓力解。
[0055]在步驟306中，利用本領(lǐng)域公知的技術(shù)，采用步驟304中的壓力解在該時(shí)間窗口內(nèi)計(jì)算每個(gè)新井的總油產(chǎn)量或總氣產(chǎn)量。
[0056]在步驟308中，對(duì)于每個(gè)新井，在該時(shí)間窗口內(nèi)計(jì)算井眼相對(duì)于油藏壓力差的出油率、GOR、WCUT和流入潛力(inflow potential)(采油指數(shù))。
[0057]在步驟310中，步驟306和308中計(jì)算出的結(jié)果被用作新井的約束值，以排除具有在指定的濾波邊界外的約束值的新井。
[0058]在步驟312中，通過(guò)利用與可排相關(guān)的現(xiàn)存油量的分級(jí)，然后利用最大出油率/Λ壓力差的分級(jí)，接著應(yīng)用權(quán)重因子，來(lái)對(duì)剩余的新井進(jìn)行分級(jí)并且選擇最好的新井。
[0059]在步驟316中，利用最好的新井繼續(xù)進(jìn)行模擬。
[0060]已經(jīng)結(jié)合當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式。例如，本發(fā)明并不限于油井或氣井，而是可以應(yīng)用于在其他環(huán)境下鉆地下井，例如用于污染物處理、淡水生產(chǎn)和碳封存。因此，在不偏離由所附權(quán)利要求及其等同物所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，預(yù)期到可以對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施方式做出各種替換的實(shí)施方式以及修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于利用油藏模擬器開(kāi)發(fā)井眼規(guī)劃的方法，其包括: 在網(wǎng)格化油藏模型中為每個(gè)連接網(wǎng)格單元組創(chuàng)建可排體積指示符； 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上計(jì)算由每個(gè)可排體積指示符標(biāo)識(shí)出的每個(gè)可排體積的值； 選擇每個(gè)具有達(dá)到預(yù)定最大值的值的可排體積；以及 在所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上連接臨近的選定可排體積。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)連接網(wǎng)格單元組均滿(mǎn)足預(yù)先選定的濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)，所述濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)包括油藏性能值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)值均代表基于與邊界的距離和相關(guān)可排體積的迂曲度的調(diào)整值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括基于每個(gè)分別的值對(duì)每個(gè)可排體積進(jìn)行分級(jí)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其進(jìn)一步包括在一個(gè)或更多個(gè)預(yù)定的約束內(nèi)生成井眼幾何參數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其進(jìn)一步包括利用所選的可排體積和其分別的值，通過(guò)使所述相關(guān)可排體積的連接最大化來(lái)開(kāi)發(fā)受所述井眼幾何參數(shù)限制的井眼規(guī)劃。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其進(jìn)一步包括通過(guò)使所述相關(guān)可排體積的連接最大化來(lái)開(kāi)發(fā)受所述井眼幾何參數(shù)限制的井眼規(guī)劃，并且使每個(gè)井眼的鉆井成本最小。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括為每個(gè)可排體積計(jì)算現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的真實(shí)值。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括: 利用為每個(gè)可排體積計(jì)算出的現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的真實(shí)值，對(duì)每個(gè)可排體積進(jìn)行排序；以及 排除每個(gè)其計(jì)算出的現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的真實(shí)值比現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的預(yù)定體積小的可排體積。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)排除每個(gè)連接網(wǎng)格單元組中不滿(mǎn)足最小預(yù)定滲透率和指定半徑內(nèi)的可動(dòng)油組分的連接網(wǎng)格單元來(lái)創(chuàng)建可排體積指示符。
11.一種攜載用于利用油藏模擬器開(kāi)發(fā)井眼規(guī)劃的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的永久程序載體設(shè)備，所述指令可執(zhí)行以實(shí)現(xiàn): 在網(wǎng)格化油藏模型中為每個(gè)連接網(wǎng)格單元組創(chuàng)建可排體積指示符； 計(jì)算由每個(gè)可排體積指示符標(biāo)識(shí)出的每個(gè)可排體積的值； 選擇每個(gè)具有達(dá)到預(yù)定最大值的值的可排體積；以及 連接臨近的選定可排體積。
12.如權(quán)利要求11所述的程序載體設(shè)備，其中每個(gè)連接網(wǎng)格單元組均滿(mǎn)足預(yù)先選定的濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)，所述濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)包括油藏性能值。
13.如權(quán)利要求11所述的程序載體設(shè)備，其中每個(gè)值均代表基于與邊界的距離和相關(guān)可排體積的迂曲度的調(diào)整值。
14.如權(quán)利要求11所述的程序載體設(shè)備，其進(jìn)一步包括基于每個(gè)分別的值為每個(gè)可排體積進(jìn)行分級(jí)。
15.如權(quán)利要求14所述的程序載體設(shè)備，其進(jìn)一步包括在一個(gè)或更多個(gè)預(yù)定的約束內(nèi)生成井眼幾何參數(shù)。
16.如權(quán)利要求15所述的程序載體設(shè)備，其進(jìn)一步包括利用所選的可排體積和其分別的值，通過(guò)使所述相關(guān)可排體積的連接最大化來(lái)開(kāi)發(fā)受所述井眼幾何參數(shù)限制的井眼規(guī)劃。
17.如權(quán)利要求15所述的程序載體設(shè)備，其進(jìn)一步包括通過(guò)使所述相關(guān)可排體積的連接最大化來(lái)開(kāi)發(fā)受所述井眼幾何參數(shù)限制的井眼規(guī)劃，并且使每個(gè)井眼的鉆井成本最小。
18.如權(quán)利要求11所述的程序載體設(shè)備，其進(jìn)一步包括為每個(gè)可排體積計(jì)算現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的真實(shí)值。
19.如權(quán)利要求18所述的程序載體設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 利用為每個(gè)可排體積計(jì)算出的現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的真實(shí)值，對(duì)每個(gè)可排體積進(jìn)行排序；以及 排除每個(gè)其計(jì)算出的現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的真實(shí)值比現(xiàn)存油量或現(xiàn)存氣量的預(yù)定體積小的可排體積。
20.如權(quán)利要求11所述的程序載體設(shè)備，其中通過(guò)排除每個(gè)連接網(wǎng)格單元組中不滿(mǎn)足最小預(yù)定滲透率和指定半徑內(nèi)的可動(dòng)油組分的連接網(wǎng)格單元來(lái)創(chuàng)建可排體積指示符。
21.一種用于驗(yàn)證新井的井眼規(guī)劃的方法，其包括: 排除每個(gè)具有在所述濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)之外的約束值的新井； 利用權(quán)重因子，根據(jù)與可排相關(guān)的現(xiàn)存油量以及最大出油率與壓力差之間的差，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)每個(gè)沒(méi)有被排除的新井進(jìn)行分級(jí)；以及 從分級(jí)的新井中選擇最好的新井。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其進(jìn)一步包括: 利用壓力解，在所述時(shí)間窗口內(nèi)計(jì)算每個(gè)新井的總油產(chǎn)量或總氣產(chǎn)量中的至少一種。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其進(jìn)一步包括: 對(duì)于每個(gè)新井，計(jì)算出油率、氣油比率、含水率和流入潛力中的至少一種。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，通過(guò)總油產(chǎn)量、總氣產(chǎn)量、出油率、氣油比率、含水率和流入潛力中的一種來(lái)表示每個(gè)新井的每個(gè)約束值。
25.一種攜載用于驗(yàn)證新井的井眼規(guī)劃的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的永久程序載體設(shè)備，執(zhí)行所述指令從而實(shí)施: 排除每個(gè)具有在所述濾波范圍標(biāo)準(zhǔn)之外的約束值的新井； 利用權(quán)重因子，根據(jù)與可排相關(guān)的現(xiàn)存油量以及最大出油率與壓力差之間的差，對(duì)每個(gè)沒(méi)有被排除的新井進(jìn)行分級(jí)；以及 從分級(jí)的新井中選擇最好的新井。
26.如權(quán)利要求25所述的程序載體設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 利用壓力解，在所述時(shí)間窗口內(nèi)計(jì)算每個(gè)新井的總油產(chǎn)量或總氣產(chǎn)量中的至少一種。
27.如權(quán)利要求26所述的程序載體設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 對(duì)于每個(gè)新井，計(jì)算出油率、氣油比率、含水率和流入潛力中的至少一種。
28.如權(quán)利要求27所述的程序載體設(shè)備，其中通過(guò)總油產(chǎn)量、總氣產(chǎn)量、出油率、氣油比率、含水率和流入潛力中的一種來(lái)表示每個(gè)新井的每個(gè)約束值。
【文檔編號(hào)】E21B43/30GK104317986SQ201410492213
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2008年11月17日
【發(fā)明者】沙西·阿巴索夫, 阿爾文·斯坦利·卡利克, 羅恩·莫斯布爾格 申請(qǐng)人:蘭德馬克繪圖國(guó)際公司