專利名稱：利用綜合地層柱狀圖生成儲(chǔ)層模型的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三維地質(zhì)建模和感興趣的地下儲(chǔ)層的表征。
背景技術(shù)：
在目前的地下油氣搜索中，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于評(píng)估和解釋地球的地 下結(jié)構(gòu)和屬性的方法。尤其重要的是對(duì)與油氣礦床的存在相符的構(gòu)造 屬性的探查。
在石油和天然氣工業(yè)中對(duì)于儲(chǔ)層表征的需求日益增長(zhǎng)。對(duì)于儲(chǔ)層
表征的需求在很大程度上是由經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí)驅(qū)動(dòng)的如果儲(chǔ)層可以使用可 獲得的技術(shù)更好地定義，那么最終結(jié)果將是更高的鉆井成功率和更少 的開(kāi)發(fā)井。作為油田或天然氣田的表征和開(kāi)發(fā)的一部分，經(jīng)常需要建 立地下儲(chǔ)層的計(jì)算機(jī)模型。由于不能清楚地定義地球的精確地下屬 性，開(kāi)發(fā)了許多計(jì)算機(jī)模型，這些計(jì)算機(jī)模型是可能的地相及其相關(guān) 特性的不同例子。
在石油和天然氣工業(yè)中開(kāi)發(fā)精確的儲(chǔ)層模型是公司的主要目標(biāo)。 可以使用適當(dāng)受到限制的儲(chǔ)層模型量化適當(dāng)位置的油氣并優(yōu)化油氣 生產(chǎn)。儲(chǔ)層的評(píng)估典型地使用地震和鉆井?dāng)?shù)據(jù)的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些數(shù) 據(jù)中的每一種代表具有某種等級(jí)的錯(cuò)誤的缺陷。處理這些錯(cuò)誤的方式 影響到兩種數(shù)據(jù)類型的綜合并確定了最終儲(chǔ)層模型的質(zhì)量。
一般的慣例是從穿過(guò)儲(chǔ)層中的現(xiàn)有鉆井的測(cè)井設(shè)備那里獲得關(guān) 于儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)。這種從各種類型的鉆井通過(guò)鉆井日志獲得的鉆井?dāng)?shù)據(jù) 代表僅來(lái)自儲(chǔ)層體積的一小部分的數(shù)據(jù)采樣。為了有效地評(píng)估儲(chǔ)層， 需要獲知實(shí)際巖層構(gòu)造(巖性或巖相)和所包含的液體以及孔隙的相 對(duì)存在或體積(或它的孔隙度)。儲(chǔ)層在井中呈現(xiàn)某種巖相和孔隙度 的事實(shí)并不保證儲(chǔ)層的其它區(qū)域具有相同屬性。因此僅僅基于鉆井?dāng)?shù)據(jù)的巖相和孔隙度的地質(zhì)模型包含沒(méi)有基于實(shí)際采樣數(shù)據(jù)的大的區(qū)
域；而這些數(shù)據(jù)必須從最近的現(xiàn)有鉆井來(lái)估計(jì)。
三維地震調(diào)查提供了在儲(chǔ)層的大部分體積上的數(shù)據(jù)采樣，包括沒(méi) 有被鉆井采樣的部分，但是地震數(shù)據(jù)最多只能提供巖相和孔隙度的間 接測(cè)量?，F(xiàn)有地震調(diào)查技術(shù)沒(méi)有提供直接測(cè)量這些構(gòu)造屬性中的任一 種的技術(shù)。
地下的地質(zhì)建模已經(jīng)由地質(zhì)學(xué)家、地球物理學(xué)家、工程師和水文 學(xué)家進(jìn)行好多年了 。為采礦或石油應(yīng)用而建立的許多描述性或靜態(tài)的 三維地質(zhì)模型一直是單個(gè)模型單元或塊(也被稱作"細(xì)胞，，)的特定三 維陣列。 一個(gè)用于建立儲(chǔ)層屬性模型的特定現(xiàn)有技術(shù)是阻抗反演。在 該現(xiàn)有方法中，利用聲阻抗值的稀疏度限制直接反演地震數(shù)據(jù)。該方 法中的一個(gè)缺點(diǎn)是需要低頻模型，以補(bǔ)償?shù)卣饠?shù)據(jù)是頻帶限制的、因 而不包含低頻的事實(shí)。低頻模型通常由鉆井?dāng)?shù)據(jù)生成，并與地震學(xué)解 釋相結(jié)合。 一個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)只能獲得有限鉆井?dāng)?shù)據(jù)時(shí)低頻模型可能還 不夠。另一個(gè)問(wèn)題是，地震數(shù)據(jù)也不包含高頻，因此當(dāng)使用上述方法 時(shí)，試圖補(bǔ)償高頻缺失的稀疏反射率模型可能與執(zhí)行反演的實(shí)際地質(zhì) 狀況不一致。這導(dǎo)致丟失高頻分量的較差估計(jì)。此外，由于通常是在 一個(gè)蹤跡接一個(gè)蹤跡的基礎(chǔ)上執(zhí)行該過(guò)程，并沒(méi)有嘗試與實(shí)際鉆井?dāng)?shù) 據(jù)一致的實(shí)際空間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相符合。
在將空間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括在阻抗反演方法中的嘗試中，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了 隨機(jī)反演方法。這些方法以從可用鉆井?dāng)?shù)據(jù)推導(dǎo)出的空間變量圖的形 式結(jié)合空間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。通過(guò)使用空間變量圖和現(xiàn)有的地震學(xué)解釋對(duì)實(shí) 際鉆井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插生成一個(gè)起始模型。該模型然后被迭代地更新， 直至在所觀測(cè)到的地震數(shù)據(jù)和遵循所要求的空間限制的更新后的模 型之間達(dá)到足夠的匹配。該方法的主要缺點(diǎn)是與稀疏鉆井的情況相關(guān) 聯(lián)的問(wèn)題，在稀疏鉆井的情況下空間變量圖被較差地確定，并且當(dāng)起 始模型被較差地定義時(shí)獲得與地震數(shù)據(jù)的良好匹配是很困難的。
以上描述的兩個(gè)方法忽略了通過(guò)在感興趣的區(qū)域上利用可能的 沉積物地層的現(xiàn)有知識(shí)提供的優(yōu)點(diǎn)。dGB地球科學(xué)已開(kāi)發(fā)出了解決該
5問(wèn)題的一種方法。該方法利用地質(zhì)學(xué)設(shè)計(jì)的偽鉆井或綜合鉆井的概念獲取沉積環(huán)境的確定性屬性以及巖性和彈性特性的概率分布。在
Geophysics雜志第61巻第3期(1996年5月至6月)第631-638頁(yè)上由de Groot P. ， Bril A. ， Florist F.和Campbell A.發(fā)表的論文"MonteCarlo Simulation of Well"中描述了 一種方法，其中利用了地質(zhì)學(xué)知識(shí)
和蒙特卡羅統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的結(jié)合來(lái)模擬具有附加物理屬性但沒(méi)有空間信息的偽鉆井的一維地層剖面圖。該論文描述了上述方法的優(yōu)點(diǎn)，即能夠以基于地質(zhì)推理的規(guī)則來(lái)控制算法，并可以包括隨機(jī)變量的硬性限制。
盡管由de Groot和Bril所提出的方法是正確方向上的一個(gè)進(jìn)步，但是仍需要由實(shí)際沉積地質(zhì)學(xué)更加緊密限制的、具有使用動(dòng)態(tài)偽鉆井的能力并擴(kuò)展了方法功能性的改進(jìn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)提供一種估計(jì)儲(chǔ)層屬性的新穎的改進(jìn)方法在勘探和生產(chǎn)層面上克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述和其它缺點(diǎn)。改進(jìn)了的方法結(jié)合了地球物理、地質(zhì)和構(gòu)造評(píng)估數(shù)據(jù)的使用，基于沉積規(guī)律、沉積層疊模式和巖石物理學(xué)開(kāi)發(fā)出有標(biāo)示的綜合地層柱狀圖。
本發(fā)明改進(jìn)了對(duì)諸如凈-毛比的大尺度屬性以及諸如高分辨率彈性特性(如速度，密度)和儲(chǔ)層屬性(如孔隙度、滲透率、斷層封閉不確定性)的具體屬性的評(píng)估。通過(guò)本發(fā)明所評(píng)估的儲(chǔ)層屬性考慮到了地質(zhì)、地層和地球物理限制。本發(fā)明提供了最初的前景評(píng)估以及具體鉆井計(jì)劃和模型建立的機(jī)會(huì)。
如這里使用的，術(shù)語(yǔ)"地質(zhì)，，包括地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、構(gòu)造評(píng)估和地層數(shù)據(jù)。
本發(fā)明包括一種用于為儲(chǔ)層模型的綜合地層柱狀圖進(jìn)行建模的方法。該方法包括基于預(yù)先選擇的地質(zhì)模式動(dòng)態(tài)地為綜合地層柱狀圖分配多個(gè)標(biāo)示出的地層單元。該方法還包括動(dòng)態(tài)地為在綜合地層柱狀圖中的每個(gè)地層單元分配彈性地質(zhì)屬性。該方法還包括對(duì)綜合地層柱狀圖進(jìn)行采樣以提供彈性特性日志，并且將彈性特性日志轉(zhuǎn)換成綜合地震圖。該方法包括動(dòng)態(tài)地將綜合地震圖與在一組真實(shí)的地震圖中的相應(yīng)地震圖進(jìn)行匹配，以獲得綜合地層柱狀圖相對(duì)于儲(chǔ)層模型的坐標(biāo)。
本發(fā)明使用的方法可以使綜合地層柱狀圖受到由地質(zhì)沉積規(guī)律和沉積層疊模式所確定的各種類型的沉積結(jié)構(gòu)、礦床和層理的限制。本發(fā)明還可以基于真實(shí)的鉆井統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、專有的巖石屬性數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)的地層模式將彈性地質(zhì)屬性分配給地層柱狀圖中的地層單元。
本發(fā)明利用了動(dòng)態(tài)分配和匹配，從而使帶有標(biāo)示的綜合柱狀圖可以在整個(gè)儲(chǔ)層表征過(guò)程中很容易地保持一致，因?yàn)榈刭|(zhì)數(shù)據(jù)變得可用。作為匹配過(guò)程的一部分，本發(fā)明使得模擬的鉆井日志能夠被動(dòng)態(tài)地更新，從而與所解釋的地震面相符合。 一旦考慮了垂直限制，則然后可以考慮水平限制。
本發(fā)明允許通過(guò)在三維儲(chǔ)層體積的每個(gè)空間位置處選擇可用的帶有標(biāo)示的一維綜合地層柱狀圖來(lái)構(gòu)造三維儲(chǔ)層體積。做出這種選擇
的方式可以是本質(zhì)上為確定性的，或者由諸如多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)("MPS")的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)限制以及諸如地相分布建模("FDM")的變量圖和其它空間限制來(lái)控制。
本發(fā)明使得能夠根據(jù)巖性、密度和真實(shí)的有限偏離地震數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估壓縮(p)和剪切(s)波的地震速度(Vp和Vs)。本發(fā)明還使得能夠根據(jù)Vp、 Vs和密度利用貝葉斯近似來(lái)評(píng)估每個(gè)巖相的孔隙度。本發(fā)明還使得彈性地質(zhì)特性(例如Vp、 Vs、密度和孔隙度)能夠經(jīng)由一個(gè)基于遺傳法編程和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程變換成儲(chǔ)層屬性(例如滲透率)。
本發(fā)明提供了評(píng)估儲(chǔ)層屬性的改進(jìn)方法。本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例利用所識(shí)別的或特定的地層沉積模式(例如向上變細(xì)的鐘形)在地層單元內(nèi)分配巖性分布。本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例利用每個(gè)地層單元的可基于已知地層模式分配的彈性。本發(fā)明使得可以在基本上無(wú)數(shù)據(jù)的環(huán)境下4吏用大尺度沉積相圖(例如Colorado School of Mine的Adjustment-Initiation-Growth-and-Retreat方法，以嵌套的直方圖的
形式計(jì)算)，以建立偽鉆井。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，使用索引圖(由地震學(xué)解釋或預(yù)設(shè)的地質(zhì)概念生成)動(dòng)態(tài)地將偽鉆井的屬性與特定位置相匹配。例如，如果在x-y坐標(biāo)中存在地下通道A、 B、 C，本發(fā)明允許在這些坐標(biāo)處的偽鉆井具有那些溝道化的屬性表現(xiàn)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明使得能夠利用偽鉆井的動(dòng)態(tài)拉伸和擠壓以將預(yù)先存在的鉆井標(biāo)記和水平對(duì)聯(lián)系起來(lái)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，可以針對(duì)特定位置生成多個(gè)偽鉆井，使用特定標(biāo)準(zhǔn)，以利用由三維MPS訓(xùn)練圖像或低頻凈-毛比屬性估計(jì)所生成的空間限制來(lái)選擇偽鉆井。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，可以針對(duì)特定位置生成多個(gè)偽鉆井，使用特定標(biāo)準(zhǔn)，以利用基于遺傳學(xué)算法優(yōu)化并得到聯(lián)合近似的特定確定性限制來(lái)選擇偽鉆井。
本發(fā)明還將允許通過(guò)對(duì)由偽地層柱狀圖所生成的低頻綜合地震數(shù)據(jù)進(jìn)行集群來(lái)評(píng)估凈-毛比，并將綜合地震數(shù)據(jù)與真實(shí)的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行比較
應(yīng)該理解的是，本發(fā)明希望和一個(gè)總體上包括具有至少一個(gè)處理器、至少一個(gè)用于存儲(chǔ)程序代碼或其它數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置、視頻監(jiān)視器或其它顯示設(shè)備(即液晶顯示器)和至少一個(gè)輸入裝置的電子配置的系統(tǒng)一起使用。所述處理器最好是微處理器或基于微控制器的平臺(tái)，其能夠顯示圖像和處理復(fù)雜數(shù)學(xué)算法。存儲(chǔ)裝置可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，其用于存儲(chǔ)在與本發(fā)明相關(guān)的特定過(guò)程中生成或使用的事件或其它數(shù)據(jù)的。儲(chǔ)存裝置還可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)，用于存儲(chǔ)用于本發(fā)明的控制和處理的程序代碼。
將在下面的具體實(shí)施方式
和附圖中描述本申請(qǐng)的附加屬性和優(yōu)點(diǎn)，并使其更為清楚。


8本發(fā)明的這些和其它目標(biāo)、屬性和優(yōu)點(diǎn)將考慮以下的描述、權(quán)利
要求和附圖變得更好理解，圖中
圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工作流程的流程圖；圖2示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工作流程的流程圖；圖3示出了本發(fā)明所利用的深水結(jié)構(gòu)層次的一個(gè)例子；圖4示出了地層架構(gòu)的一個(gè)例子的側(cè)視圖5示出了表明包括地質(zhì)復(fù)合體集的經(jīng)過(guò)解釋的地下儲(chǔ)層的索引圖的一個(gè)例子的頂視圖6示出了圖5中經(jīng)過(guò)解釋的地下儲(chǔ)層的復(fù)合體集的側(cè)視圖，所述儲(chǔ)層還附帶地包括一個(gè)鉆井；
圖7示出了圖5和圖6所示的經(jīng)過(guò)解釋的地下儲(chǔ)層的地質(zhì)復(fù)合體集的鉆井日志；
圖8示出了本發(fā)明所利用的地層架構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例；
圖9示出了在單元和巖性層面上的厚度分布的一個(gè)例子；
圖10示出了本發(fā)明所利用的表明連續(xù)沉積趨勢(shì)及其相關(guān)厚度分布的經(jīng)過(guò)解釋的地層柱狀圖的一個(gè)例子；
圖11示出了偽地層柱狀圖的一部分和可以如本發(fā)明使用的那樣被分配給柱狀圖的單元的可能的地質(zhì)屬性的例子；
圖12 A和12B示出了由本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例針對(duì)給定地質(zhì)單元所生成的受限屬性趨勢(shì)的例子；
圖13A和13B示出了來(lái)自本發(fā)明所利用的真實(shí)鉆井日志數(shù)據(jù)和偽鉆井?dāng)?shù)據(jù)的地質(zhì)屬性的相關(guān)交會(huì)圖的一個(gè)例子；
圖14示出了每個(gè)特定巖性單元的偽日志地質(zhì)屬性之間所施加的相關(guān)限制的相關(guān)交會(huì)圖的例子； 圖15示出了通過(guò)本發(fā)明所生成的最終偽日志的例子；
圖16示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工作流程；
圖17示出了描繪通道邊界的經(jīng)過(guò)解釋的地震層位的一個(gè)例子；
圖18示出了在圖17中所示通道復(fù)合體的經(jīng)過(guò)解釋的礦床相關(guān)的側(cè)視圖；圖19示出了在圖17中所示的每個(gè)通道系統(tǒng)的圖示；
圖20示出了在圖17中所示的通道系統(tǒng)的地質(zhì)體(geobody)索
引圖21示出了具有已經(jīng)通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所生成的通道的垂直組合的多個(gè)綜合柱狀圖的一個(gè)例子；
圖22示出了在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中動(dòng)態(tài)拉伸和擠壓以垂直地匹配層位標(biāo)^己對(duì)；和
圖23示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所利用的層位標(biāo)記對(duì)的一個(gè)例子。
具體實(shí)施例方式
盡管本發(fā)明可以有許多不同形式的實(shí)施例，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在附圖中示出并將在這里詳細(xì)描述，但應(yīng)該理解的是，這里的公開(kāi)內(nèi)容是作為對(duì)本發(fā)明的原理的示例，并不是試圖將本發(fā)明的廣義方面限定在所示的實(shí)施例。
本發(fā)明是一種利用地質(zhì)限制評(píng)估地下儲(chǔ)層特性和屬性的改進(jìn)的方法。這種改進(jìn)的方法包括利用確定性和概率性限制。該方法利用了為每個(gè)偽鉆井提供完整標(biāo)記系統(tǒng)的地層架構(gòu)，來(lái)自地質(zhì)解釋的廣泛的地層規(guī)律和限制，以及真實(shí)的屬性分布規(guī)律。
通過(guò)這種改進(jìn)的方法所生成的偽鉆井可以被用于多種用途。例如，偽鉆井可以被用于儲(chǔ)層凈-毛比評(píng)估和高分辨率地震反演。偽鉆井也可以被用作概率幅度相對(duì)于偏離("P-AVO")的直接來(lái)源。
本發(fā)明提供了完全標(biāo)記的、有地質(zhì)意義的偽鉆井。即使當(dāng)存在稀疏的真實(shí)世界鉆井?dāng)?shù)據(jù)時(shí)，仍有大量關(guān)于沉積環(huán)境和在地下環(huán)境中可能發(fā)生的地層結(jié)構(gòu)的可能范圍的信息。本發(fā)明利用了內(nèi)部標(biāo)記和儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)(如果已知的話)以創(chuàng)建偽鉆井，其中偽鉆井的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和層疊模式是基于真實(shí)鉆井的。在缺乏對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)了解的情況下，本發(fā)明通過(guò)利用來(lái)自較大規(guī)模地質(zhì)環(huán)境的信息來(lái)創(chuàng)建可能的偽鉆井層疊模式、砂/巖比、礦床厚度等，并且利用在該環(huán)境中的典型沉積要素以創(chuàng)建偽鉆井。本發(fā)明還結(jié)合了已有的任何真實(shí)鉆井?dāng)?shù)據(jù)。
圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工作流程。本發(fā)明包括基于預(yù)
先選擇的地質(zhì)模式4向地層柱狀圖2動(dòng)態(tài)地分配多個(gè)地層單元。地層單元是一維(1D)的，只有一個(gè)垂直維度。與設(shè)定垂直維度的地層單元的靜態(tài)分配不同，本發(fā)明包括動(dòng)態(tài)地向地層柱狀圖2分配地層單元。
這種動(dòng)態(tài)分配使得在某個(gè)特定柱狀圖中的地層單元能夠被垂直地拉伸和擠壓，以符合感興趣的實(shí)際垂直的地質(zhì)模式。
本發(fā)明還包括動(dòng)態(tài)地向每個(gè)地層單元6分配彈性地質(zhì)屬性。彈性地質(zhì)屬性是基于真實(shí)的鉆井統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、巖石屬性數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)的地層模式8。彈性地質(zhì)屬性被動(dòng)態(tài)地分配給地層單元，使得這些屬性可以根據(jù)所表征的地質(zhì)環(huán)境加以調(diào)整。本發(fā)明還包括對(duì)綜合地層柱狀圖進(jìn)行采樣，以提供彈性屬性日志IO，并將彈性屬性日志轉(zhuǎn)換成綜合地震圖12。本發(fā)明包括動(dòng)態(tài)地拉伸和擠壓所述綜合地震圖，從而匹配在一組真實(shí)的地震圖中的一個(gè)相應(yīng)的地震圖。 一旦綜合地震圖被動(dòng)態(tài)地與一個(gè)相應(yīng)的真實(shí)地震圖14相匹配，則修改后的綜合地震圖的相應(yīng)地質(zhì)屬性可以與相應(yīng)的下級(jí)偽日志組相關(guān)聯(lián)。綜合地震圖與真實(shí)地震數(shù)據(jù)的這一動(dòng)態(tài)匹配過(guò)程被用于在儲(chǔ)層模型14中為綜合地層柱狀圖分配坐標(biāo)。
應(yīng)該理解的是，由于地震圖的非唯一性，本發(fā)明可以生成與一個(gè)
特定真實(shí)世界地震圖相匹配的多個(gè)匹配綜合地震圖。因此，本發(fā)明還能夠生成具有不同地下屬性的多個(gè)儲(chǔ)層模型。然而，由本發(fā)明生成的每個(gè)儲(chǔ)層模型將滿足所有可用地層、地質(zhì)和地震限制，因而這些模型將比現(xiàn)有技術(shù)的方法更好地評(píng)估地下儲(chǔ)層的特性和屬性。
圖2示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中第一個(gè)步驟是識(shí)別將要生成的偽鉆井日志的類型。例如，需要巖性屬性16、孔隙度、Vs、 Vp等的類型，以表征特定的儲(chǔ)層模型。 一旦確定16將要生成的是巖性屬性日志，則建立18受到地質(zhì)限制的分級(jí)地層架構(gòu)。然后定義描述每個(gè)可應(yīng)用巖性組成部分20之間的相關(guān)紋理(細(xì)致或粗糙)的巖性細(xì)化索引表20。本發(fā)明的該實(shí)施例中的下一個(gè)步驟是把真實(shí)鉆井?dāng)?shù)
ii據(jù)(如果有的話)上傳到地層架構(gòu)22中。然后建立地層規(guī)則，并且 這些地層規(guī)則將被用于建立綜合地層柱狀圖24。 一旦建立了地層規(guī) 則，以限制建立巖性屬性規(guī)則26，并生成偽鉆井28。
本發(fā)明利用關(guān)于沉積環(huán)境和可能在特定地下環(huán)境中發(fā)生的地層 結(jié)構(gòu)范圍的信息建立分級(jí)地層架構(gòu)18。例如，如果將要表征的儲(chǔ)層是 深水地下儲(chǔ)層，則應(yīng)評(píng)估深水結(jié)構(gòu)分級(jí)可能的地層結(jié)構(gòu)的不同類型。 圖3提供了深水結(jié)構(gòu)分級(jí)的一個(gè)例子。在圖3中示出了粒度的三種級(jí) 別或等級(jí)，即勘探級(jí)別30、儲(chǔ)層描繪級(jí)別32和地相建模級(jí)別34。典 型地，勘探級(jí)別將包括為主要地層表面之間的沉積包裹的"系統(tǒng)"。包 括在本例中的系統(tǒng)包括水下峽谷系統(tǒng)36、趾形扇狀(toe-set fan)系 統(tǒng)38、斜坡谷系統(tǒng)40、阻塞系統(tǒng)42、通道i是系統(tǒng)44、弱限制通道系 統(tǒng)46、弱限制巖葉系統(tǒng)48和非限制巖葉系統(tǒng)50。從勘探級(jí)別30進(jìn) 入更為詳細(xì)的儲(chǔ)層描繪級(jí)別，系統(tǒng)可以包括要素、復(fù)合體和/或復(fù)合體 集的一個(gè)或多個(gè)組合。
"要素"是在建立和撕脫(或廢棄)之前單個(gè)沉積周期內(nèi)所沉積的 沉積物體積。要素可以被認(rèn)為是初級(jí)結(jié)構(gòu)單元。圖3給出了在深水結(jié) 構(gòu)分級(jí)中發(fā)現(xiàn)的例子。那些要素包括通道要素66、巖葉要素68、堤/ 河灘要素70、盆地和斜坡泥巖72、噴射砂粒74和泥石流要素76。"復(fù) 合體"是兩個(gè)或更多個(gè)結(jié)構(gòu)上類似的要素的疊加，具有類似的疊加模 式或演變關(guān)系。在深水結(jié)構(gòu)分級(jí)中復(fù)合體的例子包括通道-堤復(fù)合體系 統(tǒng)54，盆地和斜坡泥巖56，泥石流復(fù)合體58、通道化巖葉復(fù)合體(并 不意味著幾何結(jié)構(gòu))60、混合通道復(fù)合體62和分層巖葉復(fù)合體64。 包括不能形成復(fù)合體的多個(gè)要素的系統(tǒng)是很罕見(jiàn)的。"復(fù)合體集"是兩 個(gè)或更多個(gè)相關(guān)復(fù)合體或要素的疊加。各個(gè)復(fù)合體的結(jié)構(gòu)樣式可以是 相似的也可以是不同的。復(fù)合體集的一個(gè)例子是通道-堤復(fù)合體集52。
在深水結(jié)構(gòu)分級(jí)中，隨著級(jí)別或粒度從儲(chǔ)層描繪級(jí)別進(jìn)入地相建 模級(jí)別34的更為詳細(xì)的等級(jí)，在要素中存在包括巖相或地相集合的 "子要素"。在圖3所示的例子中，子要素包括通道-軸地相78、通道-邊緣地相80、通道-廢棄地相82、通道-迂回地相84、混合巖葉地相86、分層巖葉地相88、無(wú)序泥巖地相90和層壓頁(yè)巖地相92。
圖4從垂直角度示出了在地下環(huán)境中的復(fù)合體集、復(fù)合體和要素 的關(guān)系。示出了由六層96組成的要素94。 一個(gè)"層"就是在由沖刷表 面隔開(kāi)的一個(gè)通道內(nèi)的沉淀物體積。隨著對(duì)于該特定地質(zhì)的級(jí)別增 長(zhǎng)，示出了復(fù)合體98，并且復(fù)合體98的該特定例子包括四個(gè)要素94。 那些要素94中的每一個(gè)包括不同數(shù)量的層。為了進(jìn)一步描述地層架 構(gòu)，在圖4中還示出了地質(zhì)復(fù)合體集104。在該復(fù)合體集104中示出 了三個(gè)復(fù)合體98、 100、 102。
在建立地層架構(gòu)中，本發(fā)明利用了現(xiàn)有的可用地震數(shù)據(jù)解釋。地 震數(shù)據(jù)解釋在勘探級(jí)別30和儲(chǔ)層描繪級(jí)別32、并且在一定程度上在 地相建模級(jí)別34上提供地質(zhì)信息。因此，由可用地震數(shù)據(jù)解釋生成 的索引圖被用于限制可能在感興趣的地下環(huán)境中任意特定位置處存 在的系統(tǒng)的類型、復(fù)合體集、復(fù)合體、要素和子要素。
圖5示出了索引圖106的一個(gè)例子，其中示出了多個(gè)通道要素 108的頂視圖。這些^皮通道化的要素108中的每一個(gè)被垂直地疊加到 彼此的頂部，并且這些要素108構(gòu)成作為潛在油氣儲(chǔ)層感興趣的多個(gè) 地質(zhì)復(fù)合體。圖6示出了由可用地震數(shù)據(jù)解釋生成的被通道化的要素 108的側(cè)視圖。鉆井110已經(jīng)鉆通儲(chǔ)層108，并且已經(jīng)穿透三個(gè)地質(zhì) 復(fù)合體112、 114、 116。鉆井110所穿透的第一個(gè)復(fù)合體112是混合 通道復(fù)合體。鉆井110所穿透的第二個(gè)復(fù)合體114是非混合通道復(fù)合 體。鉆井110所穿透的第三個(gè)復(fù)合體116是垂直淤積通道復(fù)合體。應(yīng) 該理解的是，這是可用地震和鉆井日志數(shù)據(jù)的解釋的一個(gè)例子，并且 可以存在地震數(shù)據(jù)和鉆井日志數(shù)據(jù)的其它潛在解釋。
如以上所述，鉆井日志還作為本發(fā)明的信息源。該數(shù)據(jù)用于增進(jìn) 對(duì)地下地質(zhì)的了解并限制地層架構(gòu)。圖7示出了表明代表已被解釋為 代表地下儲(chǔ)層中幾個(gè)疊加的通道復(fù)合體的復(fù)合體集118的一個(gè)數(shù)據(jù)部 分的鉆井日志數(shù)據(jù)的一個(gè)例子。在這個(gè)例子中，鉆井日志數(shù)據(jù)已經(jīng)被 解釋為包括復(fù)合體集的通道軸為主的復(fù)合體120、通道軸外為主的復(fù) 合體122和通道邊緣為主的復(fù)合體124。通道軸為主的復(fù)合體主要由穿過(guò)通道系統(tǒng)的中央較厚部分的垂直片斷組成。復(fù)合體集118的通道 軸為主的復(fù)合體組成部分120被高亮顯示為在該鉆井日志數(shù)據(jù)中感興 趣的地質(zhì)復(fù)合體126。在該地質(zhì)復(fù)合體126中是隨著在被解釋的軸為 主的復(fù)合體的基底處的大塊泥巖要素內(nèi)的深度增長(zhǎng)的特定模式128。 本發(fā)明將利用這些模式來(lái)限制綜合柱狀圖的地層和其它屬性。
本發(fā)明利用了基于來(lái)自所有可用數(shù)據(jù)源的對(duì)感興趣的地質(zhì)體積 的地層的理解所建立的地層架構(gòu)。圖8提供了針對(duì)地下系統(tǒng)生成的地 層架構(gòu)130的一個(gè)例子。圖8示出了所選擇的目標(biāo)間隔132，并且在 該目標(biāo)間隔132中識(shí)別出兩個(gè)復(fù)合體，即裂片系統(tǒng)134和河灘136。 地層架構(gòu)130包括河灘136的巖性，為砂粒和頁(yè)巖138。裂片系統(tǒng)134 的地層架構(gòu)凈皮分割成它的各組成部分，即軸140、軸外部分142、邊 緣144和遠(yuǎn)邊緣146。隨著級(jí)別從地質(zhì)復(fù)合體等級(jí)148進(jìn)入要素等級(jí) 150，這個(gè)特定的例子集中于裂片系統(tǒng)134的邊緣144的巖性。針對(duì) 邊緣144可能的巖性得到三種情形，這些可能的情形是隨機(jī)152、變 厚154和變薄156。本發(fā)明利用在該特定系統(tǒng)中可用的關(guān)于沉積環(huán)境 和地層結(jié)構(gòu)的信息，以建立分級(jí)地層架構(gòu)130。對(duì)于在本發(fā)明的這個(gè) 實(shí)施例中的所有三種情形，巖性都是砂粒/頁(yè)巖158、 160、 162。
本發(fā)明還構(gòu)造用于建立綜合地層柱狀圖的地層規(guī)則。例如，當(dāng)構(gòu) 造綜合地層柱狀圖時(shí)，本發(fā)明考慮到了巖性或沉積單元的厚度變化。 該信息已經(jīng)可以通過(guò)地震數(shù)據(jù)分析和解釋以及真實(shí)世界鉆井日志獲 得。圖9示出了在巖性和沉積單元級(jí)別的厚度分布的一個(gè)例子，它由 不同沉積環(huán)境的數(shù)據(jù)庫(kù)例子所產(chǎn)生。對(duì)于在綜合地層柱狀圖中相關(guān)聯(lián) 的給定地質(zhì)單元，基于對(duì)沉積環(huán)境的理解，圖9示出了可以與綜合地 層柱狀圖的這個(gè)特定單元相關(guān)聯(lián)的不同厚度的五個(gè)沉積或巖性單元。 巖性單元的厚度和類型是變化的。塊狀砂粒164、互層砂粒和頁(yè)巖166、 第二互層砂粒和頁(yè)巖168、層疊砂粒和頁(yè)巖170以及塊狀頁(yè)巖172都 被表示為綜合地層柱狀圖中的一個(gè)單元的潛在單元。圖9還包括兩個(gè) 圖，第一個(gè)圖示出了巖性單元174的厚度分布，第二個(gè)圖示出了該巖 性單元的砂粒176的厚度分布。本發(fā)明利用這種厚度分布把這些模式應(yīng)用到所生成的綜合地層柱狀圖上。
本發(fā)明還利用來(lái)自可用的真實(shí)世界鉆井?dāng)?shù)據(jù)的沉積趨勢(shì)信息。圖
IO示出了一個(gè)地層柱狀圖178，其中可以看到連續(xù)的沉積趨勢(shì)是上方 通道要素180、中間通道要素182和下方通道要素184這三個(gè)垂直疊 加的通道要素向上變細(xì)。在這個(gè)例子中，這意p未著對(duì)于這些沉積序列 中的每一個(gè)來(lái)說(shuō)，可以觀察到隨著向上移動(dòng)到序列的頂部，頁(yè)巖的相 對(duì)數(shù)量呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)上的增加，而砂粒的相對(duì)數(shù)量減少。
從這個(gè)例子中注意到的另 一個(gè)信息是砂粒厚度在統(tǒng)計(jì)上向下增 加，而頁(yè)巖厚度下降。本發(fā)明能夠利用該信息自動(dòng)地將這些模式應(yīng)用 到所生成的綜合地層柱狀圖要素上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，地 質(zhì)屬性不是單一的，而是互相關(guān)聯(lián)的。圖IO還包括本發(fā)明所使用的 針對(duì)砂粒厚度的分布曲線186。該分布曲線186包括整體分布曲線 188,并且在該曲線188中有三個(gè)子分布曲線190、 192、 194。這些子 分布曲線190、 192、 194重疊，表明石少粒的厚度可以重疊196，而不 是線性增加。某些較細(xì)的砂粒190安插在中間厚度的砂粒192之間， 而某些中間厚度的砂粒192安插在大厚度的砂粒194之間。本發(fā)明在 生成綜合柱狀圖中結(jié)合了三種類型的關(guān)系。
除了地層和地質(zhì)要素外，本發(fā)明具有以巖性或巖相屬性來(lái)豐富所 生成的綜合地層柱狀圖的便利。如先前提到的，偽鉆井生成過(guò)程的初 始部分是識(shí)別偽鉆井日志的類型(孔隙度、Vs、 Vp等)，需要該類 型來(lái)表征特定的儲(chǔ)層。本發(fā)明包括用于根據(jù)各種地質(zhì)、地球物理和巖 石物理規(guī)則以適當(dāng)?shù)南拗品峙溥@些特定巖性屬性值的幾個(gè)方法。
很明顯，巖性屬性值將隨著巖性在地層柱狀圖中的變化而改變。 然而，通常的情況是巖性屬性值肯定會(huì)變化，甚至是在一個(gè)特別均勻 巖性單元中時(shí)。存在這種情況有多種原因，諸如顆粒大小分類和單元 的壓縮。圖11示出了可以在偽地層柱狀圖198的任意特定單元中應(yīng) 用于任意巖性屬性上的垂直模式的例子。對(duì)于給定的巖性層，彈性屬 性的例子是隨機(jī)/峰值200、邊界202、鐘形(向下增大)204、漏斗形 (向下減小)206、弓形(對(duì)稱、中間增大)208、蝴蝶結(jié)形(中間減
15小)210和混合(排除隨機(jī)/阻塞)。這些模式不僅應(yīng)用于彈性屬性(速 度、密度等)，還可以被應(yīng)用于包含任意特定巖性比例的地質(zhì)間隔的 任意屬性。很明顯，這些趨勢(shì)不必是單一的，因此該功能的實(shí)現(xiàn)本質(zhì) 上是隨機(jī)的。
在圖12 A和12B中，給出了由本發(fā)明所生成的針對(duì)給定間隔的 多個(gè)屬性趨勢(shì)的實(shí)際例子。在圖12A中的第一個(gè)圖是針對(duì)砂粒軸間隔 214的，其示出了由本發(fā)明所生成的針對(duì)頁(yè)巖體積("Vshale")的各 鉆井日志模式，其中大體上Vshale向上增大(漏斗形)。在圖12 B 中示出的第二個(gè)圖是針對(duì)砂粒軸外間隔216的，其再一次示出了由本 發(fā)明生成的針對(duì)Vshale的各鉆井日志模式，其中大體上Vshale向中 間增大(弓形)?？梢岳斫獾氖牵M管本發(fā)明生成了多個(gè)Vshale模式， 但它們受到一個(gè)統(tǒng)一模式的限制，在這些情況下是漏斗形和弓形。因 此本發(fā)明利用感興趣的區(qū)域的已有地質(zhì)信息來(lái)限制要與給定綜合地 層柱狀圖內(nèi)的單元相關(guān)聯(lián)的各種屬性。
在真實(shí)的世界中，巖性屬性不僅僅是隨機(jī)數(shù)。在實(shí)際的巖石中， 與這些巖石相關(guān)聯(lián)的屬性之間通常存在關(guān)聯(lián)和聯(lián)系。本發(fā)明包括針對(duì) 真實(shí)鉆井?dāng)?shù)據(jù)確定這些關(guān)聯(lián)的工具。該工具針對(duì)每個(gè)巖性并在地層架 構(gòu)分級(jí)的所有等級(jí)上分析所有要求的巖石屬性之間的相關(guān)性。圖13A 和13 B示出了本發(fā)明所使用的交會(huì)圖，以分析地質(zhì)屬性之間的相關(guān) 性。在這個(gè)例子中，本發(fā)明利用了針對(duì)感興趣的特定區(qū)域可用的真實(shí) 鉆井?dāng)?shù)據(jù)。在地層架構(gòu)中針對(duì)單元218識(shí)別兩個(gè)鉆井220和222。利 用在圖13 B中所示的交會(huì)圖224將已知屬性和它們的相互關(guān)系關(guān)聯(lián) 起來(lái)。在這個(gè)特定例子中，針對(duì)圖224所選的屬性是聲速屬性和聲速 剪切屬性。利用所識(shí)別的相關(guān)性，本發(fā)明利用了真實(shí)世界相關(guān)性來(lái)限 制與綜合柱狀圖的單元相關(guān)聯(lián)的屬性。因此，與綜合柱狀圖的單元相 關(guān)聯(lián)的屬性將與真實(shí)鉆井的類似。圖13 A以與來(lái)自鉆井日志數(shù)據(jù)的 真實(shí)世界單元218類似的綜合柱狀圖示出了針對(duì)單元226的聲速和聲 速剪切交會(huì)圖228。
一旦已經(jīng)確定感興趣的各巖石屬性之間的相互關(guān)系，當(dāng)這些屬性作為偽鉆井建立過(guò)程的一部分被分配時(shí)，這些相互關(guān)系作為限制。本 發(fā)明具有將這些相關(guān)性限制應(yīng)用到實(shí)際物理限制的，這些屬性在所述
實(shí)際物理限制下可以被用于真實(shí)世界的地質(zhì)情況。圖14示出了用于 限制在包括聲速、聲速剪切、密度和孔隙度的綜合柱狀圖中被分配給 一個(gè)特定單元230的屬性的交會(huì)圖的其它例子。
應(yīng)該理解的是，真實(shí)鉆井?dāng)?shù)據(jù)的使用將被用于沉積環(huán)境類似于由 該鉆井釆樣的環(huán)境的情況下。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，鉆井日志數(shù) 據(jù)有時(shí)可以是非常局域化的，并且關(guān)于鉆井日志數(shù)據(jù)在多大程度上代 表一個(gè)區(qū)域應(yīng)根據(jù)具體情況而定。
當(dāng)已經(jīng)考慮了所有地質(zhì)、地球物理和石油物理的限制時(shí)，本發(fā)明 可以建立綜合地層柱狀圖，從中可以生成感興趣的屬性的偽鉆井日 志。圖15示出了綜合日志或偽鉆井日志238的例子。由本發(fā)明生成 的偽地層柱狀圖和偽日志具有真實(shí)鉆井?dāng)?shù)據(jù)的除實(shí)際空間位置外的 所有屬性。換句話說(shuō)，這些地層柱狀圖是對(duì)實(shí)際儲(chǔ)層間隔的可能的描 述，但這些柱狀圖存在的位置是未知的。
因此，參考圖16,本發(fā)明利用來(lái)自地質(zhì)解釋242、地層架構(gòu)244、 帶有關(guān)系限制的屬性分布規(guī)則246以及確定性和概率限制248的地層 規(guī)則和限制來(lái)生成地質(zhì)設(shè)計(jì)的偽鉆井240。
為了確定這些偽鉆井代表實(shí)際的真實(shí)世界儲(chǔ)層間隔的實(shí)際位置， 需要將這些綜合柱狀圖和沒(méi)有空間坐標(biāo)的真實(shí)世界數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。在 本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，所使用的真實(shí)世界數(shù)據(jù)是實(shí)際記錄的地震數(shù) 據(jù)。由于我們能夠生成彈性屬性、速度和密度的偽日志，因而可以得 到阻抗偽日志。本發(fā)明包括用于使用這些綜合阻抗日志以對(duì)綜合地震 蹤跡進(jìn)行建模的方法，所述綜合地震蹤跡然后可以在逐個(gè)位置的基礎(chǔ) 上與實(shí)際的真實(shí)地震數(shù)據(jù)蹤跡進(jìn)行比較。
本發(fā)明的這個(gè)特定實(shí)施例最終得到的是一組具有實(shí)際日志分辨 率的實(shí)際儲(chǔ)層模型。地震蹤跡比較方法中固有的主要問(wèn)題之一是地震 數(shù)據(jù)是帶寬受限的，因而在地震通帶以外的偽地層柱狀圖頻率不會(huì)受 到地震波性的限制。因此，標(biāo)準(zhǔn)的不受限地震比較將得到許多與實(shí)際地震波形相匹配但從地質(zhì)或地層的角度來(lái)點(diǎn)來(lái)看并非優(yōu)解的偽地層 柱狀圖。
本發(fā)明通過(guò)允許先前生成的偽鉆井響應(yīng)于已解釋的邊界250 (圖 17)、實(shí)際地質(zhì)屬性262 (圖18)形式的附加信息被動(dòng)態(tài)地修改，并 與真實(shí)地震體積中的地質(zhì)通道或單元252、 254、 256、 258和260相 關(guān)聯(lián)，從而緩解了該問(wèn)題。本發(fā)明在幾個(gè)重要方面利用了這種由用戶 所提供的解釋性信息。
在第一個(gè)例子中，提供了地質(zhì)存在限制。關(guān)于分別解釋的地質(zhì)單 元252、 254、 256、 258和260(圖19 )的信息被結(jié)合到地質(zhì)體(geobody ) 索引圖中。圖20示出了描述在任意特定蹤跡位置呈現(xiàn)這些經(jīng)過(guò)解釋 的單元252、 254、 256、 258和260中的哪個(gè)組合的索引圖264。這種 存在限制在綜合和實(shí)際真實(shí)地震蹤跡數(shù)據(jù)之間的比較中扮演重要的 角色。通過(guò)詢問(wèn)地質(zhì)體(geobody)索引圖，只有在任意特定位置處 實(shí)際經(jīng)過(guò)地震比較測(cè)試的偽鉆井是相對(duì)于所解釋的屬性滿足存在限 制的偽鉆井。因此，例如，如果通道一 252和通道二 254被解釋為在 特定位置處存在，則所允許的偽鉆井還必須包含這些屬性。圖21示 出了已經(jīng)由本發(fā)明生成的十個(gè)偽鉆井266，每個(gè)偽鉆井包括已經(jīng)被解 釋為在由偽鉆井所代表的空間位置處存在的通道252、 254、 256、 258 和260。
除了存在限制之外，地震解釋還提供了關(guān)于臨時(shí)位置和被解釋的 地質(zhì)屬性的時(shí)間厚度的信息。所生成的偽鉆井的動(dòng)態(tài)特性允許我們通 過(guò)改變特定地層單元的速度和厚度而利用該信息，以動(dòng)態(tài)地拉伸或擠 壓綜合地震圖，從而改善在這個(gè)特定位置處與實(shí)際的真實(shí)世界地震圖 的匹配。圖22示出了由本發(fā)明生成的包括通道四258和通道二 254 的初始綜合柱狀圖270。然而，在初始綜合柱狀圖中的通道四258和 通道二 254均和在真實(shí)世界地震圖274中的經(jīng)過(guò)解釋的層位或通道的 邊界不匹配。本發(fā)明動(dòng)態(tài)地拉伸通道四258并將其在綜合地震圖270 上向下移動(dòng)，同時(shí)動(dòng)態(tài)地?cái)D壓通道二 254并將其在綜合地震圖270上 向上移動(dòng)，使得綜合地震圖270與經(jīng)過(guò)解釋的層位270相匹配。該結(jié)果是更為接近地和經(jīng)過(guò)解釋的真實(shí)世界地震圖274相匹配的最終的綜 合地震圖272。為了能夠利用這種便利，本發(fā)明在偽地層柱狀圖中經(jīng) 過(guò)解釋的地震層位和相關(guān)的參考標(biāo)記之間建立了鏈接。在本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例中，該鏈接由預(yù)先確定的標(biāo)記層位對(duì)的用戶生成表格、如在 圖23中示出的表格276來(lái)提供。
該過(guò)程的結(jié)果是其中每個(gè)地震蹤跡位置由滿足所有可用地層、巖 石物理限制和地震限制的一組日志分辨率標(biāo)記地層柱狀圖占有的體 積。
現(xiàn)在可以詢問(wèn)該體積以提供關(guān)于所詢問(wèn)的儲(chǔ)層間隔的各種類型 的信息。在每個(gè)蹤跡位置處的可能的結(jié)果范圍提供了對(duì)于在已經(jīng)利用 了所有可用限制后，仍與該過(guò)程相關(guān)聯(lián)的剩余不確定性的估計(jì)。
為了生成實(shí)際的三維儲(chǔ)層模型，需要從在該體積內(nèi)針對(duì)每個(gè)蹤跡 位置處的實(shí)際地層柱狀圖進(jìn)行選擇。由于偽地層柱狀圖被完全標(biāo)記， 可以使用非常專門的特征生成儲(chǔ)層模型。例如，可以請(qǐng)求其中特定地 層單元具有最大體積的模型。這只是為該單元在每個(gè)位置選擇最大厚 度的問(wèn)題。然而，如果問(wèn)題是選擇其中特定地層單元具有最大可能連 續(xù)性的模型，則解是完全不同的。這種類型的限制很難應(yīng)用到其它儲(chǔ) 層建模方法中。為了生成這種特定的儲(chǔ)層模型，該問(wèn)題要求整體優(yōu)化 解。本發(fā)明的這個(gè)特定實(shí)施例所采用的方法是由遺傳算法實(shí)現(xiàn)的組合
還可以基于統(tǒng)計(jì)學(xué)方法實(shí)現(xiàn)三維儲(chǔ)層模型。這里存在的問(wèn)題與通 常的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用不同。在地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模擬中，試圖從空白開(kāi)始填充一 個(gè)體積。在這種情況下，初始體積是滿的(許多次之后)，并且問(wèn)題 是在預(yù)先存在的加了標(biāo)記的地層柱狀圖之間在每個(gè)蹤跡位置處進(jìn)行 選擇。本發(fā)明采用的一個(gè)方法是基于由三維MPS訓(xùn)練圖像開(kāi)發(fā)出的3 維變化圖。生成依次訪問(wèn)每個(gè)蹤跡位置的隨機(jī)路徑。在每個(gè)位置處， 在實(shí)際鉆井和與三維變化圖一致的每個(gè)偽鉆井之間計(jì)算相關(guān)性的測(cè) 量。偽鉆井保留類似于變化圖參考的相關(guān)性。
由本發(fā)明生成的偽鉆井可以被用于評(píng)估彈性地質(zhì)屬性，如Vp和
19Vs、孔隙度和密度。本發(fā)明還使得彈性地質(zhì)屬性能夠經(jīng)由基于遺傳編 程和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的處理變換成儲(chǔ)層屬性(例如滲透率)。
本發(fā)明還允許通過(guò)對(duì)由偽地層柱狀圖生成的低頻綜合地震圖進(jìn) 行集群并將綜合地震數(shù)據(jù)和真實(shí)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)估計(jì)儲(chǔ)層凈-毛 比。通過(guò)生成多個(gè)偽鉆井并計(jì)算這些偽鉆井的凈-毛比來(lái)估計(jì)凈-毛比。 然后選擇一個(gè)低頻帶，并選擇經(jīng)過(guò)地震學(xué)解釋的層位和感興趣的時(shí)間 窗口。由偽鉆井創(chuàng)建具有特定低頻帶的綜合地震蹤跡。然后將低頻綜 合地震蹤跡集群成類似的組。然后由原型蹤跡形狀表示這些組中的每 一個(gè)。這得到了與這些集群原型中每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的一組偽地層柱狀 圖。此外，然后將所選擇的低頻帶應(yīng)用到真實(shí)地震數(shù)據(jù)蹤跡。然后將 經(jīng)過(guò)處理的地震數(shù)據(jù)與集群原型地震蹤跡進(jìn)行比較。作為結(jié)果，偽地 層柱狀圖集群被分配給實(shí)際的地震數(shù)據(jù)蹤跡位置?，F(xiàn)在，在每個(gè)蹤跡 位置處，可以詢問(wèn)集群的加了標(biāo)記的綜合地層以提供凈-毛比、分布范 圍和其它相關(guān)地圖。
雖然在上述說(shuō)明書(shū)中已經(jīng)針對(duì)某些優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，并 且已經(jīng)為了說(shuō)明的目的闡明了大量細(xì)節(jié)，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚本 發(fā)明可以加以改變，并且可以在很大程度上改變這里描述的某些其它 細(xì)節(jié)，而不偏離本發(fā)明的基本原理。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)完全標(biāo)記的綜合地層柱狀圖進(jìn)行建模以豐富儲(chǔ)層模型的方法，包括以下步驟(a)基于預(yù)先選擇的地質(zhì)模式向綜合地層柱狀圖動(dòng)態(tài)地分配多個(gè)地層單元；(b)基于預(yù)先選擇的地質(zhì)模式向綜合地層柱狀圖中的每個(gè)地層單元?jiǎng)討B(tài)地分配彈性地質(zhì)屬性；(c)對(duì)綜合地層柱狀圖進(jìn)行采樣以提供彈性屬性日志；(d)將彈性屬性日志轉(zhuǎn)換成綜合地震圖；以及(e)動(dòng)態(tài)地將所述綜合地震圖與在一組真實(shí)地震圖中的一個(gè)相應(yīng)的地震圖進(jìn)行匹配，以獲得在儲(chǔ)層模型中綜合地層柱狀圖的坐標(biāo)。
2. 權(quán)利要求l的方法，其中重復(fù)步驟(a)至(e)，以豐富儲(chǔ) 層模型內(nèi)的多個(gè)地層柱狀圖。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中對(duì)于這組真實(shí)地震圖中的每一個(gè)地 震圖，存在多個(gè)匹配的綜合地震圖。
4. 權(quán)利要求3的方法，其中由確定性限制基于遺傳算法優(yōu)化生 成的一組標(biāo)準(zhǔn)被用于從多個(gè)匹配的綜合地震圖中選擇一個(gè)綜合地震 圖。
5. 權(quán)利要求l的方法，其中分配給綜合地層柱狀圖的所述多個(gè) 地層單元被限制到感興趣的地質(zhì)單元。
6. 權(quán)利要求l的方法，其中利用遺傳編程和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將彈 性屬性日志變換成儲(chǔ)層屬性。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中地層沉積模式被用于綜合地層柱狀 圖的地層單元中所分配的巖性分布。
8. 權(quán)利要求l的方法，其中為了將綜合地震圖與一組真實(shí)地震 圖中的 一個(gè)相應(yīng)的地震圖進(jìn)行匹配以獲得儲(chǔ)層模型中綜合地層柱狀 圖的坐標(biāo)的目的而使用索引圖動(dòng)態(tài)地分配適當(dāng)?shù)膫毋@井。
9. 權(quán)利要求l的方法，其中通過(guò)對(duì)來(lái)自綜合地震柱狀圖的低頻綜合地震圖進(jìn)行集群并將綜合地震圖和一組真實(shí)地震圖進(jìn)行比較來(lái) 估計(jì)凈-毛比。
10. 權(quán)利要求1的方法，其中綜合地層柱狀圖被用于計(jì)算概率幅度和偏離之比。
11. 一種用于生成完全標(biāo)記的綜合地層柱狀圖以豐富儲(chǔ)層模型的系統(tǒng)，包括基于預(yù)先選擇的地質(zhì)模式被動(dòng)態(tài)地分配給綜合地層柱狀圖的多 個(gè)地層單元；基于預(yù)先選擇的地質(zhì)模式被動(dòng)態(tài)地分配給綜合地層柱狀圖中的 每個(gè)地層單元的多個(gè)彈性地質(zhì)屬性；從來(lái)自綜合地層柱狀圖的多個(gè)彈性地質(zhì)屬性日志的采樣所轉(zhuǎn)換 而來(lái)的綜合地震圖；和一組真實(shí)地震圖，其中綜合地震圖已經(jīng)被動(dòng)態(tài)地與一組真實(shí)地震 圖中的至少一個(gè)進(jìn)行匹配，以獲得儲(chǔ)層模型中的綜合地震柱狀圖的坐 標(biāo)。
12. 權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)生成多個(gè)綜合地震圖， 并將多個(gè)綜合地震圖與這組真實(shí)地震圖中的所有地震圖進(jìn)行匹配，以 豐富儲(chǔ)層模型。
13. 權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)生成多個(gè)儲(chǔ)層模型，其中每個(gè)模型由不同的多個(gè)綜合地震圖得以豐富。
14. 一種對(duì)完全標(biāo)記的綜合地層柱狀圖進(jìn)行建模以豐富儲(chǔ)層 模型的方法，包括以下步驟(a) 建立分級(jí)地層架構(gòu)；(b) 定義描述相對(duì)紋理的巖性細(xì)化索引表；(c) 將真實(shí)鉆井?dāng)?shù)據(jù)集成到分級(jí)地層架構(gòu)中；(d) 架構(gòu)要在建立綜合地層柱狀圖時(shí)所使用的地層規(guī)則；(e) 定義具有限制的巖性屬性規(guī)則；和(f) 生成結(jié)合了分級(jí)地層架構(gòu)、地層規(guī)則和巖性屬性規(guī)則的綜 合柱狀圖，其中包括在柱狀圖中的地質(zhì)單元是動(dòng)態(tài)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于沉積規(guī)則和沉積疊加模式使用地球物理、地質(zhì)和構(gòu)造評(píng)估數(shù)據(jù)來(lái)開(kāi)發(fā)綜合地層柱狀圖。本發(fā)明利用了動(dòng)態(tài)分配和匹配，從而使綜合柱狀圖可以隨地質(zhì)數(shù)據(jù)變得可用而被簡(jiǎn)單地與儲(chǔ)層表征的整個(gè)過(guò)程相符合。
文檔編號(hào)G06F19/00GK101663667SQ200880004401
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2008年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月8日
發(fā)明者D·A·威爾金森, 謝德宜 申請(qǐng)人:雪佛龍美國(guó)公司