用于估计生产井位置处的流体突破时间的系统和方法技术方案

用于基于流体传播模拟估计生产井位置处的流体突破时间的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 相关申请的交叉引用 无。 有关联邦资助研究的声明 不适用。
本专利技术一般性涉及估计生产井位置处的流体突破时间。更具体地，本专利技术涉及基 于流体传播模拟（fluid propagation simulation)估计生产井位置处的流体突破时间。
技术介绍
已知用于估计生产井位置处的流体突破时间的各种系统和方法，包括历史拟合 (history matching，HM)。历史拟合（HM)是改变储层模拟模型以再现动力场响应的系统流 程。在HM应用中以及将储层模型适应于生产数据的过程中，主要目标是：a)生产数据集成 到储层模型中；b)灵活性、成本效益和计算效率；以及c)动态数据的充分利用。 在过去十年中，HM技术发生了巨大演变并获得了极大的认可，且从大部分以地层 学方法作基础的传统（即人工的、确定性的）途径扩展到了新的发展，比如概率性的、基于 流线的HM、基于灵敏度/梯度的实验性设计。 HM工作流主要地将单个生产井处测量的流体（如油或水）动态响应和模拟的流体 (如油或水）动态响应之间的错配（misfit)的最小化考虑作为反演（inversion)主要目标 之一。在注水法（water-flooding)强化采油（Enhanced Oil Recovery,E0R)研究中，例如， 响应错配表示具有以下两个主要属性的微分或累积含水率曲线：1)流体突破时间；以及2) 响应的趋势和形状。尽管这两个属性都表示错配最小化过程中的重要变量，然而是流体突 破时间对井生产的经济性产生最大影响。此外，流体突破的间隔（即时间表）总是带有不 确定性，这使得最高置信度估计的努力成为可能，甚至更加相关。事实上，在动态井数据的 HM中将突破时间考虑作为一阶效应（first-order effect)以及将曲线趋势/形状中的变化 考虑作为二阶效应是良好的实践，因为它们主要地影响了作业条件。 尽管HM技术取得了进步，然而，到目前为止，模型建立/模拟研究和HM工作流最 耗时的方案仍面临许多困难，这包括： i)生产响应与储层参数之间的非线性结果； ii)非唯一解决方案，其要求对一些表面上的唯一的定义； iii)关键参数的相对影响可能不明显； iv)约束不受限制，并且很少知道变量中的不确定性；以及 V)生产数据可能嘈杂且自身有偏差。
技术实现思路
因此，通过提供用于基于流体传播模拟估计生产井位置处的流体突破时间的系统 和方法，本专利技术满足上述需要并克服了现有技术中的一个或多个缺陷。 在一个实施例中，本专利技术包括一种用于基于流体传播模拟数据估计生产井处的流 体突破时间的方法，该方法包括：i)识别流线追踪数据；ii)基于流线追踪数据计算每一个 网格单元中的平均流线行进时间；iii)使用每一个网格单元中的平均流线行进时间识别 生产井的最短或最快的流线；iv)使用计算机处理器计算每一个横贯的网格单元上最短或 最快的流线的平均飞行时间（time-of-f light);以及v)使用流体传播模拟数据以及最短 或最快流线的平均飞行时间来估计生产井处的流体突破时间。 在另一个实施例中，本专利技术包括一种有形地承载计算机可执行指令的非瞬态程序 载体装置，用于估计生产井处的流体突破时间。该指令可被执行以实施：i)识别流线追踪 数据；ii)基于流线追踪数据计算每一个网格单元中的平均流线行进时间；iii)使用每一 个网格单元中的平均流线行进时间识别生产井的最短或最快的流线； iv)使用计算机处理 器计算每一个横贯的网格单元上最短或最快的流线的平均飞行时间；以及V)使用流体传 播模拟数据以及最短或最快流线的平均飞行时间来估计生产井处的流体突破时间。 通过各个实施例及相关附图的以下说明，本专利技术的其它方面、优点以及实施例将 变得对本领域技术人员显而易见。 【附图说明】 下文参考附图描述本专利技术，其中类似的元件引用类似的附图标记，并且其中： 图1为示出用于实施本专利技术的方法的一个实施例的流程图。 图2A示出通过宽砂袋（sand pocket)传播的流体的速度和方向。 图2B示出通过窄砂袋传播的流体的速度和方向。 图3示出在模拟的初始阶段通过相模型的砂粒粒组（sand fraction)传播的流体 的示例。 图4A示出具有2500个网格单元（50x50)以及5点井网（1个注射井⑴和4个 生产井（Pi-P 4))的合成2D渗透率模型。 图4B依据模拟运行的迭代的数量（2500)，示出从注射井（I)通过图4A中的2D渗 透率模型传播的流体的模拟。 图5示出图4B中的5点井网中的可能的流线分布。 图6示出2D渗透率模型的给定网格单元（i、j、k)内沿着流线弧长的流线行进时 间。 图7A示出图4A中的生产井Pi的观察的（测量的）含水率曲线。 图7B示出图4A中的生产井P2的观察的（测量的）含水率曲线。 图7C示出图4A中的生产井P3的观察的（测量的）含水率曲线。 图7D示出图4A中的生产井P4的观察的（测量的）含水率曲线。 图8为示出用于实施本专利技术的系统的一个实施例的方框图。 【具体实施方式】 虽然具体地描述本专利技术的主题，然而，说明书本身不意欲限制本专利技术的范围。因 此，该主题还可与其它当前和未来技术相配合而以其它方式被具体实施为包括不同步骤或 与本文所描述的那些相类似的步骤的组合。此外，尽管这里可以使用术语步骤以描述所 采用的方法的不同要素，但是该术语不应该被解释为在本文公开的各种步骤之中或之间暗 含了任何特定的顺序，除非说明书明确限定具有特定顺序。尽管本专利技术可以被应用于油气 工业，然而本专利技术不限于此，而是还可以应用到其他工业来达到类似的结果。 本专利技术包括用于基于流体传播的模拟估计生产井位置处的流体突破时间的系统 和方法。本专利技术包括流体传播模拟，该流体传播模拟通常是静态的并且显现使在注射井 (多个）注射的流体到达生产井（多个）的侵入时间（多个）。模拟给予对相建模（facies modeling)的充分考虑，其通过直接地用相分布约束模拟保持对地质模型的沉积连续性的 控制。该模拟还保持流体前缘传播（fluid front propogation)的随机性。尽管有模拟的 静态性，仍通过使用均匀分布来执行移动流体前缘的随机取样。 本专利技术将流体侵入时间（多个）（由迭代的单元中的模拟给出的）转换成与井生 产历史兼容的物理时间域（按天、星期、月……给出的）。因此，本专利技术以快速且有成本效 益的方式提供对有价值的井生产参数的迅速估计的新可能性。例如，能够在展开充分反演 之前实现对与单个储层模型相关的流体突破时间（多个）快速且准确的估计。这种估计将 在井阀动力学（well valve dynamics)方面给井操作员提供有价值的信息，尤其在油和水 /天然气生产的管理产生实质性的经济影响的水注/气注E0R项目中。 为了实现对流体突破时间（TBT)的快速估计，本专利技术使用流线追踪和相关的飞行 时间（Time-0f-Flight，T0F）与模拟的结合。因此，本专利技术使遵循模拟运行的流体突破 时间的快速逼近和在储层模型的流线灵敏度协助的自动历史拟合（AHM）的过程中的流 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基于流体传播模拟数据估计生产井处的流体突破时间的方法，包括：识别流线追踪数据；基于所述流线追踪数据计算每一个网格单元中的平均流线行进时间；使用每一个网格单元中的所述平均流线行进时间识别所述生产井的最短或最快的流线；使用计算机处理器计算所述最短或最快的流线在每一个横贯的网格单元上的平均飞行时间；以及使用所述流体传播模拟数据和所述最短或最快流线的所述平均飞行时间估计所述生产井处的所述流体突破时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种用于基于流体传播模拟数据估计生产井处的流体突破时间的方法，包括： 识别流线追踪数据； 基于所述流线追踪数据计算每一个网格单元中的平均流线行进时间； 使用每一个网格单元中的所述平均流线行进时间识别所述生产井的最短或最快的流 线. 使用计算机处理器计算所述最短或最快的流线在每一个横贯的网格单元上的平均飞 行时间；以及 使用所述流体传播模拟数据和所述最短或最快流线的所述平均飞行时间估计所述生 产井处的所述流体突破时间。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述流体传播模拟数据包括由流体通过表示储层 性质模型的一个或多个网格单元从注射井到达所述生产井需要的模拟迭代的数量表示的 流体侵入时间。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述流线追踪数据包括横贯每一个网格单元的流 线段的数量、每一个网格单元中的每一个流线段的行进时间、每一个网格单元的指数以及 由连接注射井与生产井的所有流线横贯的网格单元的总数量。4. 根据权利要求3所述的方法，其中每一个网格单元中的所述平均流线行进时间通过 以下公式来计算：其中（NSM)表示横贯每一个（))网格单元的流线段的数量，并且表示每一个网 格单元中的每一个流线段的所述行进时间。5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述生产井的所述最短或最快的流线表示多个网 格单元中平均流线行进时间之和最小的流线，所述流线横贯在注射井和所述生产井之间。6. 根据权利要求5所述的方法，其中使用所述最短或最快流线的平均流线行进时间的 最小之和以及由所述最短或最快流线横贯的网格单元的总数量计算所述最短或最快流线 在每一个横贯的网格单元上的所述平均飞行时间。7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述最短或最快流线的所述平均飞行时间通过以 下公式来计算：其中（#:° )表示由所述最短或最快流线横贯的所有网格单元的总数量，表示 所述最短或最快流线的平均流线行进时间的最小之和以及（u)表示由所述最短或最快流 线横贯的网格单元的所有指数上运行的数量。8. 根据权利要求2所述的方法，其中所述生产井处的所述流体突破时间通过以下公式 来估计：其中（Nxyz)和（Np)分别表示所述储层性质模型的总尺寸和生产井的总数量，（<TOF> min) 表示所述最短或最快流线的所述平均飞行时间，（4)表示由连接注射井与所述生产井 的所有流线横贯的网格单元的总数量以及（)表示所述流体侵入时间。9. 根据权利要求1所述的方法，还包括为每一个生产井重复权利要求1中的所述步骤。10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述储层性质模型是渗透率模型。11. 一种有形地承载计算机可执行指令的非瞬态程序载体装置，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：马奥斯·马克，
申请(专利权)人：兰德马克绘图国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US