专利名称：建模储油层盆地的方法
建模储油层盆地的方法相关申请的交叉引用本申请要求2009年12月15日提交的美国临时申请61/286，454的优先权，其通过引用并入本文中。
背景技术：
地层碳氢化合物盆地模型(stratigraphic hydrocarbon basin model)用于对碳氢化合物盆地的特性获得更好的理解。然而，常规地层建模受到区域范围的测量的分辨率的限制，例如地震数据的分辨率。常规建模尝试通过使用补充的岩心范围的数据和测井数据来克服该限制，但是这些方法缺乏沿着地震限定的地层单元(stratigraphic unit)材料特性的精密-标度可变性的足够定义。结果为跨过实际基本均匀区域的较低分辨率模型和材料特性的均一化作用。这类型的模型对于初歩勘探具有价值，但是这些模型缺乏作用于诸如钻井的油田开发(field development)、完井策略(completion strategy)、以及生产的分辨率。发明概述通常，本发明提供改善诸如含有碳氢化合物的盆地的地质区域的建模的方法。本方法包括基于跨过盆地的材料特性的各种数据来处理数据以产生非均质地球模型。以产生高分辨率的地质-地层模型的方式联合地层模型来使用非均质地球模型。高分辨率的地质-地层模型以提供改善的油田开发信息的方式用于改善诸如含有碳氢化合物的盆地的地质区域的分析。附图简述下面将參照附图来描述本发明的某些实施方案，其中相同附图标记表示相同元件，并且图I是示出用于建模诸如含有碳氢化合物的盆地的地质区域的方法的例子的流程图；图2是可用于产生和运行高分辨率地层模型(high resolution stratigraphicmodel)的处通系统的不意图；图3是示出用于建模地质区域的方法更为详细的例子的流程图；图4是用于处理所收集的数据的示意图；图5是用于组合基于测井相关性(log correlation)的初始地层模型所收集的数据的示意图；图6是表示与岩石种类定义和岩心地质一致的测井相关性的示意图；图7是表示在相同单元或岩石种类内厚度变化的示意图；图8是基于非均质岩分析定义和其他数据提供岩石単元或种类的图谱的示意图；图9是用于鉴定大型事件地质构造方向(geologic trend)的厚度变化和岩石单元或种类的特性中主要模式发展的示意图；


图10是在时间间隔之间在单元或岩石种类厚度中模式示意图，其指示和测绘结构特征；图11是用于诸如含有碳氢化合物的盆地的给定地质区域的生物模型的示意图；以及图12是本文所述的新的高分辨率地质模型如何能帮助鉴定盆地中沉积单元转变为包括良好的气相页岩単元(gas shale unit)的各种岩石类型的示意图。发明详述在下面描述中，示出许多细节以提供对本发明的理解。然而，本领域普通技术人员理解，没有这些细节本发明仍可被实施，并且可以对描述的实施方案进行多种改变或修改。本发明通常涉及改善与地质特征相关的建模的方法。例如，建模的方法可采用高分辨率的地质-地层模型，其容易应用于含有碳氢化合物的盆地。改善的建模技术不但便于含有碳氢化合物形成物和/或其他地质特征的勘探，而且便于油田开发，这可包括改善 钻井、改善完井策略、以及改善生产。根据本发明的实施方案，提供方法用于构建含有碳氢化合物的盆地的高分辨率的地质-地层模型，该高分辨率的地质-地层模型与独立测量的材料特性的纵向和横向分布一致。该模型也与基于岩心、测井、和地震测量的多-标度评定一致。通过高分辨率的地质-地层模型产生的结果总体上提供对含有碳氢化合物的盆地的经济潜力的更好的理解。通过定义与常规技术相比具有更高分辨率的储油层结构，高分辨率的地质-地层模型提供用于地质统计建模的更好的几何约束。高分辨率的地质-地层模型也提供用于随后数值分析的更好的格网模型以及对可变性和原位应カ分布的更好的定义。本模型也在含有碳氢化合物的盆地的未勘探区域的预测中提供更高的置信度。通过将这种建模与用于测绘跨过含有碳氢化合物的盆地的材料特性的非均质地球建模联合，本文中所述的方法基本増加存在的地层地质建模的分辨率。某些非均质地球建模技术描述在美国专利申请公开2009/0319243-A1中，其通过引用并入本文中。本发明的组合在之前尚不可能的分辨率下提供能够定义含有碳氢化合物的盆地的储油层结构的高分辨率的地质-地层模型。来自本发明的高分辨率的地质-地层模型的结果提供对含有碳氢化合物的盆地的时间进展(temporal development)的更好的理解。该结果也提供关于沉积中心运动的改善的信息；对断层的发展和所得的区域化的改善的理解；以及对流体和流体类型(水和/或碳氢化合物)迁移的改善的理解。高分辨率模型还定义与系统的热熟化相关的对在各间隔处用于沉积岩化作用的时间和条件的约束。因此，可根据在系统中孔隙压カ的演变以及所得的原位压カ来得到推论。本发明的高分辨率的地质-地层模型还提供将信息和測量值从含有碳氢化合物的盆地(从岩心、测井、和地震測量中获得)中已知位置传播至未勘探区域的強大平台。模型也为跨过含有碳氢化合物的盆地的特性的统计总体提供參照和几何约束。这能够开发预测的更好的可信度以及改善约束的体积材料特性模型(volumetric material propertymodel)，例如用于许多模拟器的体积格网模型。有效的含有碳氢化合物的盆地/储油层勘探和生产取决于获得对包括机械特性、流体流动、孔隙压力、和应カ的储油层特性的分布和大小的理解。在许多储油层中，跨过含有碳氢化合物的盆地中材料特性横向和纵向变化相当。即使简单(低分辨率)初始地层叠加(stratigraphic overprint)也有变化,这是由沉积方法引起；并且由于岩化作用的时间依赖性过程以及其他沉积后地球化学过程也可发生变化。后者最常见于具有精细至非常精细尺寸的沉积物以及不同矿物和有机混合物组成的高表面积体系中，例如紧的泥岩、层间砂岩、碳酸盐岩。本文所述精密-标度地层模型增强对储油层的理解以及用于测绘时间顺序和沉积后变化的空间分布。高分辨率地层模型也辅助改善的盆地-标度模型的开发以及支持对给定含有碳氢化合物盆地的经济潜力的更好理解。因此，高分辨率的地质-地层模型的使用提供对工程关于早期勘探和盆地-标度勘探的决策有益影响，包括有效生产储油层和最大化回收碳氢化合物的完井策略进展。诸如油气层(hydrocarbon reservoir)的含有碳氢化合物的盆地在地质时期发展成，经过沉积以及沉积物聚积的多次连续，随后依次为局部变化的压实、胶结、化学变化、生物扰动、以及与有机物质相互作用。结果为相当大的区域和局部地层复杂性。在含有碳氢化合物的盆地发展中，气候变化(例如海平面变化)、构造幕(例如造成盆地断裂的构造幕)、以及其他事件造成局部和区域沉积体系的另外的变化，这进ー步导致地质复杂性和材料特 性的可变性。为便于碳氢化合物勘探，在给定区域中对这些变化的理解和预测是极其重要的。精密-标度或者较高分辨率地层模型提供对这些变化的基本改善的理解，并且使能进ー步预测诸如含有碳氢化合物的盆地的给定地下区域的变化、容量、以及性能。有效储油层勘探和生产取决于对储油层特性分布和大小的充分理解，例如孔隙率、滲透性、碳氢化合物饱和度、孔隙压力、机械强度、和其他特性。本发明的高分辨率的地质-地层模型提供了这种理解，并且由于这些性质从区域至区域以及横向和纵向上可相当大地变化，该模型也能用于预测这些变化。根据ー个实施方案，通过偶合更为常规方法与使用非均质岩分析基于测井-标度(log-scale)和地震-标度(seismic-scale)测量的方法来开发高分辨率的地质-地层模型，该基于测井-标度和地震-标度测量的方法包括测绘跨过含有碳氢化合物的盆地中材料特性的非均质性。测井响应的非均质岩分析是种描绘具有相同和不同容积响应(bulkresponse)区域的分析方法。非均质岩分析也定义具有界限分明性质的特征性岩石种类/単元的数目、厚度、和叠加模式，该种类/単元是非均匀体系的构筑块(building block)。该分析可包括各种数据的估计，这可包括在含有碳氢化合物的盆地中多个油井的岩心、测井测量的实验室測量值；以及这些数据集与地震数据(或其他区域范围的估计值)的积分。分析的完成致使产生非均质地球模型，其提供在含有碳氢化合物的盆地中岩石単元(种类)的横向和纵向分布。非均质地球模型数据与岩心数据的积分和岩石物理测井分析进ー步定义在含有碳氢化合物的盆地中这些岩石単元(种类)的每个的材料特性。虽然非均质地球模型未解释材料特性非均质性的起源，但是它提供在含有碳氢化合物的盆地中材料特性空间分布的准确记录。非均质地球模型也提供关于存在于如地震数据和标准测井分析所限定的明显均质地层单元内材料特性中大的可变性的证据。因此，非均质地球模型提供使更高分辨率地层模型能够被开发的重要信息。非均质地球模型与初始地层模型的联合使能够产生更高分辨率的地质-地层模型，而这反过来提供用于测量材料特性中可变性的基本原理。因此，更高分辨率的地质-地层模型能够在含有碳氢化合物的盆地的时间进展、所得的地质/地层复杂性、以及所得的材料特性之间产生一致的关系。因此，高分辨率的地质-地层模型也能够提供对盆地更好的理解；对外推在油井位置处测量的特性的指导；以及在含有碳氢化合物的盆地的未经勘探部分中特性的预测。而且，高分辨率的地质-地层模型提供在结构(texture)中地质可变性和组成之间的关系以及在材料特性之间的关系，从而辅助预期这些变化对储油层和非-储油层特性(例如，空隙压カ间格(compartment)的存在、在地震分辨率下不明显的断层的存在、和/或迁移途径进展)的作用。高分辨率的地质-地层模型也提供对沉积环境、化学岩化作用、热カ蚀变、和/或构造蚀变、以及它们发生时代的更好理解。该模型提供对与有机质成熟相关的储油层间格生成中断层的定时以及碳氢化合物生成的定时。基于高分辨率建模的结果包括估计通过这些断层的流体可能的活动以及它们胶结的条件，例如矿区(mineral field)、包覆的碳氢化合物。通过采用高分辨率的地质-地层模型，获得关于盆地发展的地质时期的一致积分、盆地几何变化、盆地胶结、以及沉积物聚积的基本方向的更好的理解。该理解能使更好地以纵向和横向定义在盆地中原位应カ的历史进展，这导致在给定的含有碳氢化合物的盆地中对原位应カ当前分布改善的理解。所得的信息和从模型中获得的信息基本上改善对各种因素的估计，包括机械稳定性和完井设计(completion design)。机械稳定性因素可包括井的构筑以及出砂潜能(sanding potential),而完井设计因素包括液压断裂估计。通常參照图1，提供图示本文所述用于开发和利用高分辨率的地质-地层模型的方法的实施方案的流程图。在该实施方案中，如图I中方框20所示，最初定义初歩地层模型。如方框22所示，使初始地质-地层模型与非均质地球模型联合，该非均质地球模型可能具有许多与地下区域(例如含有碳氢化合物的盆地)相关的待估计的材料特性。如方框24所示，通过联合初始地层模型与非均质地球模型来处理数据以产生高分辨率的地质-地层模型。如方框26所示，运行所得的高分辨率的地质-地层模型以分析和输出储油层区域的改善的、精密-标度估计。如图2中示意性图示，在该具体的例子中，可输入各种数据，并且在基于处理器的系统28上构建模型。基于处理器的系统28也可用于运行估计与储油层区域相关的參数的高分辨率的地质-地层模型。參照图I以及也參照图3-11(以下所描述)所述的ー些或全 部方法可通过基于处理器的系统28进行。在该例子中，基于处理器的系统28包括自动化系统30，该自动化系统30设计为依据高分辨率的地质-地层模型自动进行数据的精密-标度估计。基于处理器的系统28可以为具有诸如中央处理器(CPU)的处理器32的基于计算机系统的形式。将处理器32操作性使用以输入数据、处理数据、和运行高分辨率的地质-地层模型34。处理器32也可与存储器36、输入设备38、以及输出设备40操作性f禹合。输入设备38可包括各种设备，例如键盘、鼠标、声音识别器、触摸屏、其他输入设备、或这些设备的组合。输出设备40可包括视觉和/或声音输出设备，例如计算机显示器或具有图形用户界面的监控器。此外，该处理可在储油层位置处、远离储油层位置处的单一设备或多个设备上进行；或者在储油层位置处有ー些设备并在远离储油层位置处有其他设备来进行处理。一旦基于初始地层模型与非均质地球模型的联合构建高分辨率的地质-地层模型34，所得的高分辨率模型可通过基于处理器的系统28储存在例如存储器36中。
在开发高分辨率的地质-地层模型34中，组合与诸如含有碳氢化合物的盆地的储油层区域相关的许多输入物。将ー些或所有这些数据输入至基于处理器的系统28用于构建期望的ー种或多种模型。例如，将可获得的岩心范围的数据，包括来自整个岩心、侧壁岩心、断裂、以及钻井岩屑(drill cutting)的数据输入用于估计。此外，将可获得的测井-标度数据，包括标准和专门的测井记录、泥浆测井记录、和/或类似的测井数据输入以便于建模和估计。类似地，将可获得的区域范围的数据，包括地震数据、重力数据、和电磁数据也输入以增加高分辨率的地质-地层模型的最终产生。包括机械特性、地球化学特性、和流体流动特性的材料特性用于构成非均质地球模型。通过岩心测井记录积分和/或测井记录的专门岩石物理分析、和/或从储油层材料特性数据库可获得材料特性。另外的输入可包括地质和岩石数据以及分析，包括岩心-地质描述、钻孔地质分析、薄的部分的基于岩心数据、以及电子显微检测法和矿物学扫描、或这些数据和分析的等同形式。至基于处理器的系统28的输入可包括基于岩心数据与测井-标度的积分。可获得的结构图谱和结构重建也可用于模型构建。基于表面线性特征；地形测绘；诸如地震、或火山活动的构造活动性的记录可输入有用信息。而且，非均质地球模型从输入数据的发展可基于在诸如含有碳氢化合物的盆地的储油层区域中多个油井上非均质岩分析和岩石种类标记。通常參照图3，提供图示开发和使用高分辨率的地质-地层模型34的更为详细的例子的流程图。在该实施方案中，如方框42所示，最初选择和定义发展成为高分辨率的地质-地层模型的初步地层模型。如方框44所示，将初始地层模型与诸如非均质地球模型的材料特性模型比较。非均质地球模型可以属于美国专利申请公开2009/0319243所述类型；或者非均质地球模型可以属于其他合适类型。在该例子中，采用非均质地球模型以叠加和比较具有独特材料特性的岩石単元(即岩石种类)的分界线与在初始地层模型中经鉴定的地层分界线。该比较用于获得一致的模型，使分别在材料特性模型和地层模型中实施的两个概念统一。如方框46所示，接下来验证两个模型的分界线。相对于进化地质过程和所得的材料特性的分布之间的一致关系来有效地验证、再定义、添加和/或改变初始地层模型和岩石种类模型(非均质地球模型)的分界线。本方法增加初始地层模型的分辨率以及测试岩石种类模型/非均质地球模型的有效性。如方框48所示，可分析数据和测试分界线直至模型彼此一致。如果岩石种类模型和地层模型不同，地质岩心描述分析可用于鉴定地质标志以及用于核实/验证分界线。将该方法迭代进行以及可采用来自多个油井的数据分析，包括例如油井岩心地质、岩石成像、以及材料特性。迭代过程还利用相关的岩石种类定义以及来自多个油井的数据分析以再定义地层模型(或者在ー些情况中为岩石种类)的分界线直至描述彼此之间一致。一旦两个模型彼此一致，如下所述进行另外的分析。有效地，用于产生高分辨率的地质-地层模型的模型联合使能测试和验证跨过多个标度的所有測定的特性之间的一致性。如方框50所示，例如，一旦在模型之间达到一致性，则再定义含有碳氢化合物的盆地几何形状的时间进展。再定义时间进展包括基于一致的非均质地球模型/岩石种类模 型和地层模型来定义时间线。在两时间线之间的材料表示在相同地质时间间隔内发生的事件。厚度和深度位置的变化也帮助解释诸如断层的事件，这些事件导致盆地的几何上的变化。如方框52所示,建模还包括主要盆地组件(package)的线性时代测定(linear dating)以及它们的特性。一旦主要盆地组件的几何形状与通过构筑块材料特性単元(岩石种类)所限定的几何形状一致，则后面模型定义前面模型的材料特性，包括质地和组成。有效地，非均质地球模型包括对于各岩石种类的材料特性定义。如果由于迭代过程，定义了新的岩石种类，并且无法获得这些岩石种类的材料特性，则可使用实验室测试和分析的另外的合适的取样。如方框54所示，高分辨率的地质-地层模型34的产生和使用还包括验证在地层模型和非均质地球模型之间的地质和岩石特性。诸如岩石种类的材料构筑块単元可被測定和/或表示为具有一致的地质和岩石特性。一致的特性可包括岩石类型、胶结剂类型、推断的沉积环境、岩石特性，例如沉淀组构、基质组成、有机内容物、以及其他材料特性。如方框56所示，一旦通过迭代过程将非均质地球模型与地层模型联合，则可将另外的地质/地层特性添加至联合的模型，从而进一歩开发联合的高分辨率的地质-地层模型34。例如，由地层模型的验证所导致的另外的特性可被添加至岩石种类模型/非均质 地球模型的特性定义。这些特性的例子包括地质属性、沉积时间、和/或一致的沉积环境特性。如方框58所示，一部分高分辨率的地质-地层模型的开发也可包括分析岩石种类単元，该岩石种类单元对參照岩石种类模型具有较低依从性。取决于如何选择和构建非均质地球模型，具有低依从性的岩石种类能存在于合并的模型中。具有低依从性的岩石种类的存在简单地意味着在參照模型中并非所有个别的岩石种类均相同，并且在方法中新鉴定的单元不是依从的，即相对于參照模型中限定的那些岩石种类具有误差。误差的程度是这些岩石种类相对于參照模型中那些岩石种类有多少不同的指示。高分辨率的地质-地层模型34提供这些变化的基本原理，并且该模型可用于分析这些变化和地层系统的时间演变之间的一致性程度。如方框60所示，检查和证实跨过储油层区域(例如跨过含有碳氢化合物的盆地)的地质模型和非均质岩模型之间的一致性。一致性检查估计包括关于沉积环境、化学岩化作用、成熟、构造事件、和/或其他时间的一致性检查。如上所述，如果一致性不满足，则重新获得迭代过程以再定义盆地几何形状的时间进展。如方框62所示，基于联合的高分辨率的地质-地层模型，可进行诸如构造事件的盆区域域化的定时估计。基于盆地的所得的断裂以及基于具有相同特性的岩石种类的再分布来进行估计。这使得地震数据中不明显的断层可被定义。因此，任何新信息可用于更新联合的高分辨率的地质-地层模型。新信息也可用于更新地层模型组件和非均质地球模型的材料特性组件之间的一致性。如方框64所示，该更新产生生物模型，毎次获得另外的数据或另外的观察值时可更新该生物模型。一旦高分辨率的地质-地层模型34的开发符合要求，则可以各种方式使用模型以提供具有比常规模型更为精细标度的目标储油层区域的改善的认识。例如，如方框66所示，可采用高分辨率的地质-地层模型以改善地震解释。统ー的地层/岩石种类模型的使用使能測定和估计通过地震模型不能检测的特征，包括之前通过数据分析不能分辨的储油层区域中断层。如方框68所示，高分辨率的地质-地层模型也可用于估计流体迁移和流体类型。例如，可采用联合的模型以估计相对于其他事件(例如热熟化、胶结)的已知时间线的断层定时/顺序以定义能够通过这些裂缝的流体的可能类型。例如，裂缝可被矿物填充物或碳氢化合物填充物装满。联合的模型提供关于定义流体迁移和流体类型的一致时间事件的更高分辨率，包括具有可能超压的区域发展。此外，如方框70所示，可采用高分辨率的地质-地层模型以估计历史盆地几何形状。例如，联合的模型能够更好地估计沉积中心的时间运动和位移。从这些分析的结果有助于解释水平应カ的变化和从含有碳氢化合物的盆地的岩石种类至岩石种类的孔隙压力可变性发展变化。如方框72所示，联合的、高分辨率的地质-地层模型也提供在盆地中沉积中心的运动和移位中估计岩化作用时间的改善的分辨率。如方框74所示，该高分辨率分析使穿过含有碳氢化合物的盆地的原位应カ的定义改善许多。例如，模型便于分析以定义在盆地的演变中变化的原位应カ的定向和大小。该分析的结果提供对盆地应カ和孔隙压カ历史的改 善的理解，其还改善对本原位应カ的估计。高分辨率的地质-地层模型的开发和模型的使用以改善诸如含有碳氢化合物的盆地的地质区域的估计可以在基于处理器的系统28上进行。如图4所示，将以上所讨论的初始数据收集和输入至基于处理器的系统28，并且可以包括以数字格式76和/或模拟格式78的信息。可通过输入设备38、通过传感器、通过储存的信息、或通过其他合适的来源来输入数据。如图5所示，数据使初始地层模型可基于诸如测井相关性的井间相关性80来组
ム
ロ o将基于处理器的系统28程序化以证实初始地层模型和群集模型之间的相关性和/或通过非均质地球模型所提供的岩心地质描述。如图6所示，为个别的岩石种类或単元82处理数据，证实単元82，并且如果必要，将其与初始地层模型一起再定义。例如，进行测试以证实初始测井间相关性与岩石种类定义和岩心地质一致。如果不存在一致性，则对井间相关性进行必要的改进。随后，采用基于处理器的系统28以基于井间厚度变化重新构建各时间间隔的盆地几何形状/測深学。如图7所示，示出地理単元/岩石种类厚度84的变化。在相同単元或岩石种类内厚度变化可表明盆地中区域沉降；或者变化可展示局部构造。基于处理器的系统28能够通过比较相邻时间间隔来进行測定。如图8所示，还可将基于处理器的系统28程序化以基于非均质岩分析定义、岩石学、矿物学、地球化学、和其他因素来测绘岩石単元/岩石种类，如単独岩石种类82的阴影86所示。此外，可自动鉴定大型事件的地质构造方向。如图9所示，例如，沉积物和有机物质的来源、沉积能量、岩化作用、断层、以及其他地质构造方向可被鉴定和输出以在盆地的区域88上提供另外的信息。关于分辨率的地质-地层模型34，在岩石単元/岩石种类的特性中主要模式应该与地质事件中主要方向匹配。如果模式不匹配，通过添加更多数据能再次采用迭代过程以改善地层模型和岩石种类模型/非均质地球模型之间的一致性。如图10所示，一旦处理数据以及一旦进行足够迭代次数以获得一致性，盆地的各种结构特征90可被测绘。例如，结构特征的测绘可包括使用地震数据、结构图谱、和其他数据鉴定的断层的测绘。在时间间隔之间単位/岩石种类厚度中模式表明断层活性/恢复活性。通过进一歩的例子，沿着断层的胶结岩化的方向可表明断层渗透性。
基于处理器的系统28也可根据数据用于提供包括体积预测的预测和用于许多应用的格网模型的形成。如图11所示，可使用另外的数据来更新可用数据和最终预测，从而产生诸如含有碳氢化合物的盆地的储油层区域94的生物模型92。高分辨率的地质-地层模型34也可与其他盆地模型和模拟物使用以预测各种事件，包括岩化作用的定时、胶结剂组成和结晶度、油母质形式以及显微质地、断层的定时、和其他事件。如图12所示，例如，可采用模型34以预测油母质材料的性质(来源类型)以及微观结构，包括其随着时间的化学转变和热转变的性质和微观结构。在图12中，提供示意图以显示如何能采用本方法以分离沉积物类型，该沉积物类型经过岩化作用成为岩石类型。如图12的右侧所示，个别的岩石类型具有提供相对期望或非期望储油层质量/需求(desirability)的特征。通过高分辨率模型34所提供的更好的理解也增强预測，因而改进对流体流动的迁移途径以及具有超压的区域分布的建议。如上所述，本方法通过积分基于测井的非均质岩分析(岩石种类)与基于地震数据的相应的非均质岩分析(岩石种类)来提供建模地质特征的改善的方法。本分析定义在 测井标度下和在地震标度下岩石种类。通过降低测井响应的分辨率来将两者积分以得到地震分辨率的近似值。基于地震属性的模式限定使用区分岩石种类的降低的分辨率测井记录，从而鉴定相应岩石种类。最終模型描述与较小范围相关的大范围、低分辨率岩石种类、高分辨率岩石种类组件(在它们自身内具有更小的可变性)，其依次包括在岩心测量的定量和半定量特性的统计分布，包括岩相学、矿物学、以及地质信息。还描述了地球化学、储油层、和机械特性的统计分布。最終结果是跨过目标区域具有相关材料特性的大范围非均质地球模型。本方法有效联合地层模型与非均质地球模型以定义高分辨率的地质-地层模型，该高分辨率的地质-地层模型与单独测量的材料特性分布一致，并且也与基于岩心、测井、和地震测量的多-标度评定一致。地层模型与非均质地球模型的联合导致地质-地层结构的高分辨率，并且还提供用于地球-统计建模的更好的几何约束。所得的模型也提供对随后数值分析和原位应カ分析的更好的指导模型。此外，所得的模型提供与含有碳氢化合物的盆地的未勘探区域相关的预测的更高的置信度。因此，本文所述方法使能构建诸如含有碳氢化合物的盆地的地下区域的高分辨率地质-地层模型。所得的高分辨率模型与材料特性的纵向和横向分布一致，并且本模型也与基于岩心、测井、和地震测量的多-标度评定一致。精密-标度结果提供例如给定的含有碳氢化合物的盆地及其经济潜力的基本上改善的理解。具有基本更高分辨率的储油层结构的定义也使联合的模型能提供对地质统计建模(例如，从井至井勘探特性)的更好的几何约束、为随后数值分析产生更好的格网模型、以及产生关于原位应カ的可变性和分布的更好的定义。因此，可使盆地的未勘探区域的预测具有基本上更高的可信度。如上所述，可在基于处理器的系统上全部或部分构建高分辨率的地质-地层模型以使数据的处理以及初始地层模型与岩石种类模型/非均质地球模型的联合自动化。基于处理器的系统可用于运行所得的高分辨率的地质-地层模型以估计给定的盆地以及从而输出关于盆地的更为准确的预测。然而，初始地层模型以及联合的元件，例如非均质地球模型，可以变化或者可根据待估计的具体环境或地下形成物来调节。此外，构建和进行联合的模型的顺序可以调整或者改变以适应各种參数和考量。例如，岩石种类的发展和分析可取决于可用数据和/或可从给定盆地获得的数据。此外，取决于选择的模型的特性以及可用数据，为获得模型之间一致性的迭代过程可在迭代的类型、长度、和次数上变化。因此，尽管 上面仅详细描述本发明的少数实施方案，但本领域普通技术人员容易理解，在没有实质上偏离本发明的技术下许多修改是可能的。g在将这些修改包括在如权利要求所限定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种建模含有碳氢化合物的盆地的方法，包括 定义和测绘跨过所述含有碳氢化合物的盆地的材料特性的可变性； 基于所述可变性的定义和测绘来产生非均质地球模型； 将地层模型与所述非均质地球模型联合以定义高分辨率的地质-地层模型，所述高分辨率的地质-地层模型与单独测量的材料特性分布一致，并且也与基于岩心、测井、和地震测量的多-标度评定一致；然后将结果输出至显示介质以增强对所述含有碳氢化合物的盆地的理解。
2.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以估计所述含有碳氢化合物的盆地的时间演变。
3.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以估计所述含有碳氢化合物的盆地的区域化时间和方式。
4.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以估计所述含有碳氢化合物的盆地中断层和断裂。
5.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以预测次生矿物或胶结剂的组成和微观结构以及随着时间它们如何影响孔隙率、滲透性、和岩化作用。
6.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以预测油母质材料的性质和微观结构，包括其随着时间的化学转变和热转变。
7.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以估计所述含有碳氢化合物的盆地中原位应カ的演变。
8.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以确定在所述含有碳氢化合物的盆地中流体流动的迁移途径以及具有超压的区域分布。
9.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以提供用于地球-统计建模的指导。
10.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以提供用于数值模拟的体积材料特性模型。
11.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以提供用于数值模拟的格网模型。
12.如权利要求I所述的方法，还包括使用所述高分辨率的地质-地层模型以测试和验证跨过多个标度测量的特性之间的一致性。
13.—种改善地质盆地建模的方法，包括 将来自测井-标度测量和地震-标度测量的数据输入至基于处理器的系统； 在所述基于处理器的系统上进行所述数据的非均质岩分析；以及 将所述非均质岩分析与地层模型联合以増加所述地层模型的分辨率，用于改善跨过所述地质盆地的材料特性中非均质性的测绘。
14.如权利要求13所述的方法，其中进行所述非均质岩分析包括分析测井响应以描绘具有相同和不同容积测井响应的所述地质盆地的区域。
15.如权利要求13所述的方法，其中进行非均质岩分析包括定义特征性岩石种类的数目、厚度、和叠加模式。
16.如权利要求13所述的方法，其中进行非均质岩分析包括产生提供跨过所述地质盆地的所述非均质岩的横向和纵向分布的非均质地球模型。
17.如权利要求13所述的方法，还包括将结果输出至显示介质以增强对所述地质盆地的理解。
18.一种建模含有碳氢化合物的盆地的方法，包括 在计算机处理系统上以导致地质-地层结构的更高分辨率以及提供用于地球-统计建模的更好的几何约束的方式将地层模型与非均质地球模型联合；以及将结果输出至显示介质以增强对所述含有碳氢化合物的盆地的理解。
19.如权利要求18所述的方法，其中地层模型与非均质地球模型的联合包括为随后数值分析和原位应カ提供更好的指导模型。
20.如权利要求18所述的方法，其中地层模型与非均质地球模型的联合导致在含有碳氢化合物的盆地的未勘探区域的预测中提供更高的置信度。
全文摘要
本方法改善诸如含有碳氢化合物的盆地的地质区域的建模。本方法包括基于跨过地质区域的材料特性的各种数据来处理数据以产生非均质地球模型。以产生高分辨率的地质-地层模型的方式联合地层模型来使用非均质地球模型。高分辨率的地质-地层模型用于改善含有碳氢化合物的盆地和其他地质区域的分析。
文档编号G01V1/28GK102656480SQ201080057885
公开日2012年9月5日 申请日期2010年12月9日 优先权日2009年12月15日
发明者P·N·加索戈, R·哈尔坦托, R·苏亚雷兹-里韦拉 申请人:普拉德研究及开发股份有限公司