专利名称：用于利用多点统计模拟来对储层特性走向建模的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及碳氢化合物储层的模拟，并且具体地说，涉及用于利用多点统计模拟来对储层特性走向建模的方法和系统。
背景技术：
多点统计(MPS)模拟是相建模方法， 其允许模拟不能利用常规的基于地质统计学变量图的技术来建模的复杂地质图案(如蜿蜒的通道)。MPS模拟由来自训练图像的第一提取图案构成，该训练图像描述被研究的储层中所预期的相(facies)异质性的类型，并接着在模拟网格中针对井数据和地震数据有条件地再现相似图案。SNESIM (单正态方程模拟)是MPS模拟程序，其是储层建模领域的技术人员所公知的。常规 SNESIM在 Strebelle, S.，2000，Sequential Simulation of Complex Geological Structures Using Multiple—Point Statistics, doctoral thesis,Stanford University 和 Strebelle S.，2002，Conditional Simulation of Complex Geological Structures Using Multiple-Point Statistics !Mathematical Geology, V. 34, No. I 中进行了描述。 SNESIM是一种直接的基于像素的顺序算法，由此，沿随机路径单次访问离散所关注的储层体积的未采样的地层学网格节点。在每一个节点处，SNESIM模拟程序从通过关于与位于要模拟的节点附近的条件化数据匹配的图案观察训练图像而推断的局部条件分布来绘制相值。如任何类型的相模型那样，MPS相模型接着利用基于变量图的技术填充有储层特性，典型为孔隙度、渗透性以及水饱和度。序贯高斯模拟(SGS)是为模拟储层特性而传统地使用的基于变量图的技术。在 Deutsch C., and Journel, A. (1998) GSLIB:Geostatistical Software Library and User' s Guide, second edition, Oxford University Press 中描述的 SGSIM 是储层建模领域的技术人员所公知的SGS模拟程序。然而，作为任何类型的基于变量图的技术，SGS不允许再现储层特性走向，特别是亚相地物走向。通常观察亚相地物岩石类走向(如通道化储层中的从通道轴至通道边缘的减小的孔隙度和渗透性)，而且它们可以对储层流动行为具有显著影响。该问题尽管被储层建模者共同认识到，但仍未解决。鉴于前述内容，存在对解决上述短处的、用于模拟储层特性走向(包括相地物内的岩石类走向)的方法的需要。

发明内容
提供了一种用于对储层特性走向建模的计算机实现的方法和系统。该方法包括以下步骤在计算机存储装置中存储从所关注的储层体积的一部分采样的并且对应于要建模的储层特性的井数据，和描述该储层特性的预期走向的训练图像；利用具有一个或多个处理器的计算机系统，该一个或多个处理器被配置成与计算机存储装置通信并执行被配置成执行操作的一个或多个计算机程序。在一个实施例中，该操作包括将储层特性的一个范围的值离散成至少两个类别；将井数据离散成所述至少两个类别以生成分类井数据，并将训练图像离散成所述至少两个类别以生成分类训练图像；利用该分类训练图像，在离散储层体积的地层学网格节点上应用多点统计模拟，以生成以该分类井数据为条件的分类特性模型；针对分类特性模型中的每个类别生成具有该地层学网格节点的子区域，其中按分类特性模型模拟类别；以及在每个子区域中应用基于变量图的模拟，以生成再现每个相关联的子区域的类别直方图并对储层特性走向建模的储层特性模型。还可以清楚，如果该储层特性处于特定相，则生成储层特性的至少一个附加类别。 该附加类别对应于特定相之外的储层特性值，并且在某些实施例中被用作除了分类井数据以外的用于MPS模拟的条件数据，以提供有关用于模拟亚相储层特性走向的相边界的信
肩、O本发明另一实施例包括被配置成对储层特性走向建模的计算机系统。该系统包括计算机存储装置，该计算机存储装置用于存储从所关注的储层体积的一部分采样的并且对应于储层特性的井数据，和描述该储层特性的预期走向的训练图像；图形用户接口，具有用户输入装置和显示装置，被配置并布置成显示储层特性走向的至少一个模型；以及至少一个处理器，该至少一个处理器被配置成与计算机存储装置通信并且执行一个或多个计算机程序，该计算机程序被配置成执行以下操作，该操作包括将要被建模的储层特性的一个范围的值离散成至少两个类别；将井数据离散成所述至少两个类别以生成分类井数据， 并将训练图像离散成所述至少两个类别以生成分类训练图像；在离散储层体积的地层学网格节点上应用利用分类训练图像的多点统计模拟，以生成以分类井数据为条件的分类特性模型；针对分类特性模型中的每个类别生成具有地层学网格节点的子区域，其中按分类特性模型模拟类别；以及在每个子区域中应用基于变量图的模拟，以生成再现每个相关联的子区域的类别直方图和对储层特性走向建模的储层特性模型。 本发明的另一实施例包括根据以下操作汇编的储层特性走向的计算机实现模型在计算机存储装置中存储从所关注的储层体积的一部分采样的并且对应于要被建模的储层特性的井数据，和描述储层特性的预期走向的训练图像；利用具有一个或多个处理器的计算机系统，该一个或多个处理器被配置成与该计算机存储装置通信并且执行一个或多个计算机程序，该计算机程序被配置成执行以下操作，该操作包括将要被建模的储层特性的一个范围的值离散成至少两个类别；将井数据离散成所述至少两个类别以生成分类井数据，并将训练图像离散成所述至少两个类别以生成分类训练图像；在离散储层体积的地层学网格节点上应用利用分类训练图像的多点统计模拟，以生成以分类井数据为条件的分类特性模型；针对分类特性模型中的每个类别生成具有地层学网格节点的子区域，其中按分类特性模型模拟类别；以及在每个子区域中应用基于变量图的模拟，以生成再现每个相关联的子区域的类别直方图和对储层特性走向建模的储层特性模型。为了更好地理解随后的本发明的详细描述，前述内容相当广泛地概述了本发明的特征。在形成本发明权利要求书的主题的下文中，将对本发明的其它特征和优点进行描述。


参照下列描述、待审权利要求书以及附图，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得更明白，其中
图I例示了根据本发明的一个或多个实施例的、利用MPS模拟来对储层特性走向建模的方法；图2例示了根据本发明的一个或多个实施例的、将一个范围的储层特性值的范围离散成多个类别；图3A和3B例示了根据本发明的一个或多个实施例的3D通道模拟；图4A和4B例示了根据本发明的一个或多个实施例的、通道内的3D孔隙度模拟；图5A和5B例示了根据本发明的一个或多个实施例的、通道内的3D分类孔隙度模拟；图6A和6B例示了根据本发明的一个或多个实施例的、通道相的3D孔隙度模拟； 以及图7例示了根据本发明的一个或多个实施例的、用于执行多个方法的计算机系统。
具体实施例方式本发明可以按系统和要由计算机执行的计算机方法的一般背景来描述和实现。这种计算机可执行指令可以包括程序、例程、对象、组件、数据结构、以及可以被用于执行特定任务和处理抽象数据类型的计算机软件技术。本发明的软件实现可针对各种计算平台和环境中的应用以不同语言来编码。应当清楚，本发明的范围和基本原理不限于任何特定的计算机软件技术。而且，本领域技术人员应当清楚，本发明可以利用硬件和软件配置中的任一个或组合来实践，包括但不限于具有单一和/或多处理器计算机处理器系统的系统、手持式装置、可编程消费类电子设备、迷你计算机、大型计算机等。本发明还可以在其中通过经由一个或多个数据通信网络链接的服务器或其它处理装置执行任务的分布式计算环境中实践。 在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储器存储装置的本地和远程计算机存储介质两者中。而且，用于与计算机处理器一起使用的制品(如⑶、预记录盘或其它等同装置)可以包括计算机程序存储介质和记录在其上的、用于引导计算机处理器辅助实现和实践本发明的程序部件。这种装置和制品也落入本发明的精神和范围内。下面，参照附图，对本发明的实施例进行描述。本发明可以按多种方式来实现， 例如，包括系统(包括计算机处理系统)、方法(包括计算机实现方法)、设备、计算机可读介质、计算机程序产品、图形用户接口、门户网站、或者有形地固定在计算机可读存储器中的数据结构。下面，对本发明的几个实施例进行讨论。附图仅例示了本发明的典型实施例，并因此不应被视为对其范围和宽度的限制。图I例示了用于对储层特性走向(包括相地物内的岩石类走向)建模的方法10。下面呈现的方法10的操作旨在是例示性的。在一些实施例中，方法10可以利用未描述的一个或多个附加操作和/或不利用所讨论操作中的一个或多个来完成。另外，其中图I例示和下面描述的方法10的操作的次序不旨在进行限制。如图I所示，方法10包括操作12，其中，确定分割点(cut-offs)以将要建模的储层特性的一个范围的值离散或变换成至少两个类别。要建模的储层特性通常是储层岩石类特性，例如孔隙度、渗透性、或含水饱和度。作为示例，储层特性Z的范围可以利用K - I 个分割点Zk，k=l-K-l离散成数量为K的类别。分割点的数量可以由储层建模者设置，以将储层特性分布划分成等概率区间(bins)，或者该分割点可以基于从特性直方图观察或解释的模型或者基于空间特征来确定。标称地，所生成的类别的数量可以在3与10之间改变。图2例示了根据本发明的一个或多个实施例的、将一个范围的储层特性值离散成多个类别。例如，图2示出了将一个范围的孔隙度均衡分布离散成五个等概率类别。孔隙度值可以从O至25%均衡地改变。利用孔隙度直方图五分位数生成五个等概率类别类别 O对应于在O至5%的范围中的孔隙度值，类别I对应于在5%至10%的范围中的孔隙度值， 类别2对应于在10%至15%的范围中的孔隙度值，类别3对应于在15%至20%的范围中的孔隙度值，而类别4对应于在20%至25%的范围中的孔隙度值。可选的是，在操作14，如果储层特性要按特定相(淀积相或岩石类型)建模，则可以在操作16生成针对储层特性的至少一个附加类别。该附加类别将对应于处于除了其内将对储层特性建模的相以外的任何相内的储层特性值。
权利要求
1.一种用于对储层特性走向建模的计算机实现的方法，该方法包括以下步骤 在计算机存储装置中存储从所关注的储层体积的一部分采样的并且对应于要建模的储层特性的井数据、和描述该储层特性的预期走向的训练图像； 利用具有一个或多个处理器的计算机系统，该一个或多个处理器被配置成与计算机存储装置通信并且执行一个或多个计算机程序，该一个或多个计算机程序被配置成执行以下操作，该操作包括 将储层特性的一个范围的值离散成至少两个类别； 将井数据离散成所述至少两个类别以生成分类井数据，并将训练图像离散成所述至少两个类别以生成分类训练图像； 在离散该储层体积的地层学网格节点上利用分类训练图像应用多点统计模拟，以生成以分类井数据为条件的分类特性模型； 针对分类特性模型中的每个类别生成包括地层学网格节点的子区域，其中已经按分类特性模型模拟了该类别；以及 在每个子区域中应用基于变量图的模拟，以生成再现每个相关联的子区域的类别直方图并对储层特性走向建模的储层特性模型。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，井数据根据从储层体积采样的井日志数据导出，并且对应于要建模的储层特性。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，训练图像从储层井数据和岩心数据的地质解释和/或储层类似物生成。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，要建模的储层特性是岩石类特性。
5.根据权利要求I所述的方法，其中，类别的数量将储层特性分布划分成等概率区间。
6.根据权利要求I所述的方法，其中，类别的数量是基于从储层特性的直方图解释的模型来确定的。
7.根据权利要求I所述的方法，其中，如果储层特性要按特定相建模，则生成储层特性的至少一个附加类别。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一个附加类别对应于该特定相之外的储层特性值。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述至少一个附加类别被用作除了该分类井数据以外的用于MPS模拟的条件化数据，以提供有关用于模拟亚相储层特性走向的相边界的信息。
10.根据权利要求I所述的方法，其中，该基于变量图的模拟利用从概念性地质储层特性模型计算的变量图。
11.一种用于对储层特性走向建模的计算机系统，该系统包括 计算机存储装置，用于存储从所关注的储层体积的一部分采样的并且对应于储层特性的井数据、和描述储层特性的预期走向的训练图像；和 至少一个处理器，被配置成与该计算机存储装置通信并且执行一个或多个计算机程序，该计算机程序被配置成执行以下操作，该操作包括 将要建模的储层特性的一个范围的值离散成至少两个类别； 将该井数据离散成所述至少两个类别以生成分类井数据，并将训练图像离散成所述至少两个类别以生成分类训练图像； 在离散储层体积的地层学网格节点上利用分类训练图像应用多点统计模拟，以生成以分类井数据为条件的分类特性模型； 针对分类特性模型中的每个类别生成包括地层学网格节点的子区域，其中已经按分类特性模型模拟了该类别；以及 在每个子区域中应用基于变量图的模拟，以生成再现每个相关联的子区域的类别直方图并对储层特性走向建模的储层特性模型。
12.根据权利要求11所述的系统，还包括图形用户接口，该图形用户接口包括用户输入装置和显示装置，被配置并布置成显示储层特性走向的至少一个模型。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，要建模的储层特性是岩石类特性。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，如果储层特性处于特定相，则生成储层特性的至少一个附加类别。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，该附加类别对应于该特定相之外的储层特性值。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述至少一个附加类别被用作除了分类井数据以外的用于MPS模拟的条件化数据，以提供有关用于模拟亚相储层特性走向的相边界的信息。
全文摘要
提供了一种用于模拟包括相地物内的岩石类走向的储层特性走向的计算机实现方法和系统。一个实施例包括将要建模的储层特性的一个范围的值离散成至少两个类别，并利用该至少两个类别将所关联的井数据和训练图像离散成分类井数据和分类训练图像。一个实施例包括在离散储层体积的地层学网格节点上利用该分类训练图像应用MPS模拟，以生成分类特性模型。该实施例还包括在该分类特性模型的每个子区域中应用基于变量图的模拟，以生成再现每个关联子区域的类别直方图和对该储层特性走向建模的储层特性模型。
文档编号G01V99/00GK102713683SQ201180006147
公开日2012年10月3日 申请日期2011年2月2日 优先权日2010年2月26日
发明者S·斯特雷贝尔 申请人:雪佛龙美国公司