基于微生物勘探的对地下地层中的非均质分布式烃源的计算机支持的探测和生产制造技术

一种计算机支持方法、计算机系统和计算机程序产品，用于基于微生物勘探来探测和生产被调查区域的地下非均质烃源并且生成被调查区域的预测生产图。利用所述计算机来检索代表可归因于烃类微渗漏的微生物活性的微生物数据和多个地理位置的烃生产力数据并在数据相关算法中使这两者进行相关，从而提供阈值烃生产量和检索到的微生物数据的截断集合。该集合标识微生物的各个类型以及通过所述数据相关算法所计算出的相应加权因子，以将预期烃生产量与非预期烃生产量区分开。通过应用各加权因子对所述截断集合中所标识的微生物的该位置的检索到的微生物数据进行计数加权，来提供被调查区域的地理位置的估计地下烃生产量。

Detection and production of computer support for heterogeneous distributed hydrocarbon sources in underground strata based on microbial exploration

A computer support method, computer system and computer program product are used for detecting and producing underground heterogeneous hydrocarbon sources in the investigated area based on microbial exploration, and producing prediction production maps for the investigated area. The hydrocarbon productivity data of microbial data by using the computer to retrieve representative attributable to microbial activity in the hydrocarbon microseepage and multiple geographic locations and the data correlation algorithm so that the two are related, so as to provide the production threshold truncated hydrocarbon and microbial retrieved data collection. The set identifies each type of microorganism and the corresponding weighting factors calculated by the data correlation algorithm, so as to separate the expected hydrocarbon production from the expected hydrocarbon production. By weighting each factor to count the microbial data retrieved from the location of the identified microorganisms in the truncated set, we can provide the estimation of underground hydrocarbon production by the geographical location of the surveyed area.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于微生物勘探的对地下地层中的非均质分布式烃源的计算机支持的探测和生产
本专利技术涉及油气勘探和生产行业，更具体地涉及对地层中的非均质分布式烃源的优化探测及其生产，诸如使用微生物勘探的对页岩气源和页岩油源的探测和生产。
技术介绍
为了高效地生产地下烃源，储藏工程师和勘探地球科学家的目的是对用于钻井和/或压裂页岩地层的最佳点和轨迹进行定位。页岩气层或页岩油层通常是非均质地层，其矿物学、有机物含量、天然裂缝和其它性质随着地质构造和岩石性质的变化而变化。与传统的油气储层或来源相比，页岩油和/或页岩气区带在其区域表面中通常更加紧凑和受限并且对于该页岩油和/或页岩气区带的经典探测和生产技术已被证实为有效，因而覆盖面积更大。传统的油气储层中钻出的井能够在储层的相对较大的区域上排出油或气。相比之下，页岩油和页岩气区带需要多个相对紧密排列的井，所有这些井都位于页岩油和/或页岩气区带的区域之上，以成功地产生区带。与其它井(即较低生产力的井或带)相比，这些井中的一些井产生显著较大的体积，即高生产力的井或带，也称为“甜点”(sweetspot)。在钻井和/或压裂之前标识甜点的位置将会节省大量时间和金钱，这是因为钻井优选限于或基本上限于表示页岩油和/或页岩气区带处存在甜点并且与这种存在相关联的地理位置或地理带。地下储层通常是使用例如专门编程的计算机和地质统计建模由地质学家、地球物理学家和岩石物理学家所获得的地震和地质数据建模而成的。为了生产通过地质统计学建模所标识出的页岩源，在实践中，应用了称为网格钻井的技术。即，要探测的区域被标识该区域的地理位置的虚拟网格所覆盖。在多个或所有网格位置中，将井钻到页岩地层，并且测量这种井的烃生产力并以表示各自的烃生产力的量进行表示。因为钻井既费时又费成本，因此在实践中，生产工程师的目的是将钻井和/或压裂活动减少到从地下地层高效获得油或气所必需的程度。作为地震和地质数据的替代或附加，特别是为了检测地下烃源，可以使用微生物勘探。已知某些细菌对烃类起反应，因此可用作用于发现油气储层的指标。烃类的微生物勘探是一种表面勘探技术，其基于以下前提：诸如甲烷(C1)、乙烷(C2)、丙烷(C3)和丁烷(C4)等的挥发性气态烃组分例如从地下烃类聚集向上迁移通过地质结构中的天然微裂纹(一般称为微渗漏)，并且可能影响浅层底土生态系统中所存在的微生物。烃氧化菌排他地使用这些气体作为其代谢活动和生长的碳源。这些细菌通常被发现富含在含烃结构之上的土壤/沉积物中，并且可以区分烃的预期和非预期生产区域。即，就页岩气或页岩油储层而言，分别在甜点和非生产带或低生产带之间。例如在表层土壤或沉积物中检测甲烷、乙烷、丙烷或丁烷氧化菌的各种组有助于评价烃探测和生产的预期。微生物勘探基本上涉及从被调查区域收集底土样本，然后对样本中发现的微生物活性进行分离和列举。所涉及的微生物不限于烃氧化微生物或代谢微生物，而且还可以包括耐受挥发性组分的微生物，即非代谢微生物或者在一定程度上通过挥发性烃类的微渗漏而降解或甚至消除的微生物。可以通过标准分子生物学技术中已知的微生物筛选技术来检测从被调查的区带或区域中所取得的表层土壤或沉积物的样本中存在的微生物，从而提供标识微生物的微生物数据，诸如用作所谓的生物指标的DNA序列等。通过例如在种群密度和细菌计数方面分析所发现的微生物活性、并应用统计学方法和被认为是异常带划分的背景值的标准偏差值，将微生物分析的结果呈现在被调查区域的地理图上。该图具有用于在生产油和/或气的地层中进行钻井的预测生产图的功能。对于盐下烃类储层，例如，目前，微生物勘探似乎是一种可行的用于勘探钻井的位置以从这种盐下储层中开采油源或气源的探测技术。通过微生物勘探获得的结果可以与其它地理科学和地球物理学数据相整合，以预测被调查区域的烃类前景。虽然微生物勘探工作已经在二十世纪初开始，并且从那时起已经标识出了多个细菌种群(其存在与否有资格表明地下烃源的存在与否)，但诸如页岩气源和页岩油源等的非均质地下烃源的微生物勘探的有效性仍然需要改进。特别是页岩油或气区带的非均质性，使得探测对于通过使待钻井的数量最小化来使这些区带的生产效率最大化至关重要。
技术实现思路
本专利技术涉及使用微生物勘探从被调查的区域或区带中的非均质分布式地下烃源生产油和/或气的优化。本专利技术还涉及优化对被调查的区域或区带中的非均质分布式地下烃源的探测，通过建立表示被调查的区域或区带中的预测烃生产力的预测生产图来勘探要进行钻井或在地下地层中应用压裂的位置。作为起点，为了本专利技术的目的，如在以上
技术介绍
部分中所阐述的，应该理解，本领域中容易利用用于获得表示代表微生物活性的多个不同微生物的类型和计数的微生物数据的微生物勘探技术，其中该微生物活性可归因于包括地下烃源或储层的地理区域或区带中的微渗漏。因此，假设为了本专利技术的目的的微生物数据可获得并例如存储在与计算机或处理装置相关联的数据库中，存储在数据载体上，或者可经由数据连接从远程数字数据库等下载，或者甚至可通过在计算机或处理装置的同一输入中手动地输入来获得。在第一方面，本专利技术提供了一种计算机支持或计算机控制的方法，用于基于微生物勘探等来探测和生产被调查区域中的地下非均质烃源，该被调查区域包括表示代表微生物活性的多个不同微生物的类型和计数的微生物数据。在甜点中，该微生物活性可归因于烃类微渗漏并且与被调查区域的非生产带或低生产带中的微生物活性不同。该方法包括以下步骤：i)利用所述计算机从包括非均质烃源的区域或区带的多个地理位置中检索与表示各地理位置处的地下烃生产力的量相关联的微生物数据；ii)利用所述计算机在数据相关算法中使检索到的所述微生物数据和表示烃生产力的量进行相关，从而提供阈值烃生产量和检索到的所述微生物数据的截断集合，所述截断集合用于标识所述微生物的各个类型以及通过所述数据相关算法所计算出的相应加权因子，以将预期烃生产量与非预期烃生产量区分开；iii)利用所述计算机来检索被调查区域的其它地理位置的微生物数据；iv)利用所述计算机，通过应用各所述加权因子对所述截断集合中所标识的微生物的所述其它地理位置的检索到的微生物数据进行计数加权，来计算该其它地理位置的估计地下烃生产量；以及v)在与所述阈值烃生产量相比、所述估计地下烃生产量符合预期烃生产量的情况下，在所述其它地理位置处生产或已经生产了所述烃源。已经发现，通过在相同的数据相关算法中使微生物数据和生产力数字(即表示包括非均质分布式烃源的区域或区带的多个地理位置中的各地理位置处的烃生产力的量)进行相关，可以可靠地根据相关的微生物数据的截断集合来估计被调查区域处的其它地理位置的烃生产力，从而标识微生物的各个类型以及通过数据相关算法所计算出的相应加权因子。在实践中，通过微生物勘探来收集多个地理位置的微生物数据，包含取得多个地理位置的土壤样本并从相应的土壤样本中检测这些地理位置中的各地理位置处的微生物活性。如此获得的微生物数据(即所发现的不同类型的微生物或生物指标以及每个这种类型或生物指标的数量或计数)与表示各地理位置处的或者归因于各地理位置的地下烃生产力的量或数字相关联地存储在数字数据库等中。多个地理位置可以包括被调查区域的地理位置(即这些区域的已知或估计的微生物数据和生产力数据)，以及/或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机支持的方法，用于基于微生物勘探来探测和生产被调查区域中的地下非均质烃源，该被调查区域包括表示代表微生物活性的多个不同微生物的类型和计数的微生物数据，所述微生物活性能够归因于烃类微渗漏，所述方法包括以下步骤：i)利用所述计算机从包括非均质烃源的区域或区带的多个地理位置中检索与表示各地理位置处的地下烃生产力的量相关联的所述微生物数据；ii)利用所述计算机在数据相关算法中使检索到的所述微生物数据和表示烃生产力的量进行相关，从而提供阈值烃生产量和检索到的所述微生物数据的截断集合，所述截断集合用于标识所述微生物的各个类型以及通过所述数据相关算法所计算出的相应各加权因子，以将预期烃生产量与非预期烃生产量区分开；iii)利用所述计算机来检索被调查区域的其它地理位置的所述微生物数据；iv)利用所述计算机，通过应用各所述加权因子对所述截断集合中所标识的微生物的所述其它地理位置的检索到的微生物数据进行计数加权，来计算所述其它地理位置的估计地下烃生产量；以及v)在与所述阈值烃生产量相比、所述估计地下烃生产量符合预期烃生产量的情况下，在所述其它地理位置处生产或已经生产了所述烃源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.12 NL 20142861.一种计算机支持的方法，用于基于微生物勘探来探测和生产被调查区域中的地下非均质烃源，该被调查区域包括表示代表微生物活性的多个不同微生物的类型和计数的微生物数据，所述微生物活性能够归因于烃类微渗漏，所述方法包括以下步骤：i)利用所述计算机从包括非均质烃源的区域或区带的多个地理位置中检索与表示各地理位置处的地下烃生产力的量相关联的所述微生物数据；ii)利用所述计算机在数据相关算法中使检索到的所述微生物数据和表示烃生产力的量进行相关，从而提供阈值烃生产量和检索到的所述微生物数据的截断集合，所述截断集合用于标识所述微生物的各个类型以及通过所述数据相关算法所计算出的相应各加权因子，以将预期烃生产量与非预期烃生产量区分开；iii)利用所述计算机来检索被调查区域的其它地理位置的所述微生物数据；iv)利用所述计算机，通过应用各所述加权因子对所述截断集合中所标识的微生物的所述其它地理位置的检索到的微生物数据进行计数加权，来计算所述其它地理位置的估计地下烃生产量；以及v)在与所述阈值烃生产量相比、所述估计地下烃生产量符合预期烃生产量的情况下，在所述其它地理位置处生产或已经生产了所述烃源。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个地理位置包括所述被调查区域的地理位置。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个地理位置包括已知的至少一个非均质烃区带的地理位置。4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤i)中的所述检索还包括：利用所述计算机从所述被调查区域的至少一个地理位置中检索所述微生物数据和表示该地理位置处的地下烃生产力的量，以及步骤ii)中的所述相关包括：使检索到的所述微生物数据与表示已知的所述至少一个非均质烃区带和所述被调查区域的烃生产力的量进行相关。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述被调查区域的所述至少一个地理位置包括表示该地理位置处的地下烃生产力的量是指基于以下各项至少之一的烃生产的存在与否的至少一个地理位置：假设的烃生产力数据、已知的烃生产力数据、以及从所述至少一个地理位置处的钻井所获得的测得烃生产力数据。6.根据权利要求3、4和5中任一项所述的方法，其中，所述至少一个非均质烃区带是基于多种性质中与所述被调查区域共通的至少一种性质而选择的，其中所述多种性质包括烃源的类型、生物成因及非生物成因、地质、环境、生态和气候。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对步骤iii)中的所述被调查区域的其它地理位置来重复步骤i)～步骤v)，步骤i)中的所述检索附加地包括：利用所述计算机来检索所述微生物数据以及表示具有根据步骤iv)的符合预期烃生产量的估计烃生产量的所述被调查区域的所述其它地理位置的地下烃生产力的测得量，以及针对步骤i)中检索到的所有的所述微生物数据和表示烃生产力的量来进行步骤ii)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，从所述被调查区域的多个地理网格位置中检索步骤iii)中的所述微生物数据，对于步骤iv)中的所述多个地理网格位置中的各地理网格位置，通过应用各所述加权因子对所述截断集合中所标识的微生物的各地理网格位置的检索到的微生物数据进行计数加权，来计算估计地下烃生产量，以及在与所述阈值烃生产量相比具有符合预期烃生产量的估计烃生产量的相邻地理网格位置的集群所包括的其它地理位置处，在步骤v)中生产或已经生产了所述烃源。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述地下非均质烃源包括页岩气源和页岩油源至少之一，以及生产或已经生产了所述烃源包括：从所述其它地理位置向地下页岩源钻井，向所述井中提供压裂流体以在地下页岩源中建立裂缝，并且从所述裂缝中提取页岩气或页岩油。10.一种计算机支持的方法，用于基于微生物勘探提供被调查区域中的地下非均质烃源的预测生产图，该被调查区域包括表示代表微生物活性的多个不同微生物的类型和计数的微生物数据，所述微生物活性能够归因于烃类微渗漏，所述预测生产图表示所述被调查区域中的所述烃源的预测烃生产力，所述方法包括以下步骤：i)利用所述计算机从包括非均质烃源的区域或区带的多个地理位置中检索与表示各地理位置处的地下烃生产力的量相关联的所述微生物数据；ii)利用所述计算机在数据相关算法中使检索到的所述微生物数据和表示烃生产力的量进行相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·B·M·特·施特勒特，R·C·蒙泰因，E·勒万，F·H·J·舒伦，
申请(专利权)人：生物识别有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL