与从地下岩层抽取碳氢化合物相关的井建模制造技术

与完井的各个阶段相关的一种方法和装置。在一个实施例中，描述一种包括识别第一基本物理规律的方法，该物理规律控制完井动态和与所述第一基本物理规律或所述井相关的参数。基于所述第一基本物理规律选择耦合物理模拟器。然后，基于合并所述第一基本物理规律和所述参数的所述耦合物理模拟器生成耦合物理限制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与从地下岩层抽取碳氢化合物相关的井建模 相关申请的交叉参考本申请要求于2005年7月27日提交的美国临时专利申请 60/702,812的权益。
技术介绍
〖002]本节打算向读者介绍本
的各个方面，其可以与在下 面进行描述和/或要求保护的本技术的示例性实施例相关。我们相信这 --论述有助于向读者提供信息以便于更好地理解本技术的特别方面。 因此，应该理解这些陈述应从这一角度来阅读，而不必作为现有技术 的进入许可。诸如石油和天然气的碳氢化合物的开采已经进行了很多年。 为了开采这些碳氢化合物， 一般将矿区的一个或更多个井钻入到地下 位置(其通常指的是地下岩层或盆地)。从地下位置开采碳氢化合物的 过程一般涉及从设想选择阶段到开采阶段的各种阶段。 一般地，在开 采碳氢化合物之前的设计阶段，利用各种模型和工具来确定井的位置， 评估井动态(wellj)erformance)，评估储量并对储藏的开发做出计划。 此外，可以对地下岩层进行分析以确定流体的流动和岩石地质的结构 特性或参数。在开采阶段，井进行运转以从地下位置开采碳氢化合物。通常，以连续操作的方式执行从设想选择到开采的多个阶 段。因此，用于不同阶段的模型被专门化且针对该阶段的具体应用。 作为这一专门化的结果，用于不同阶段的井模型一般利用极其单纯化 的假设来量化井动态潜能，其为井动态的评价和分析带来误差。井动 态的预测和评估中的误差可能会影响矿区开发的经济效益。例如，在 一个井设计阶段(如完井阶段)期间，如果不能正确地说明完井(well completion)几何构形、开采条件、地质力学效应及所开采流体组分变 化的影响，则会导致对生产率的估计误差。然后，在接下来的开采阶 段期间，实际生产率和井动态可能会因为简化的井动态模型中的这些误差而被错误解释。结果，可能要利用昂贵且可能无效的井补救措施 (即井维修)来努力促进井的开采。此外，可以针对特别的应用或开发吋机来具体设计其它工程 模型。这些模型可能会极度繁杂且需要大量的时间来处理特殊应用的 具体信息。也就是说，这些工程模型太复杂且花费大量的吋间来执行 针对关心的单个井的计算。由于这些模型关注于具体应用或开发吋机，因此进行不同的研究来优化:完井设计和域利用工程模型来确保每个井 以其全部能力进行开采是不实际或不可能的。因此，存在对一种方.法和装置的需要，该方法和装置模拟井 动态，用于基于耦合物理模型在井开发的不同阶段来预测、评估、优 化和描述井。其它相关材料可以在下面的文件中找到R Marchina和 A.Onaisi的"Reservoir國Geomechanics Coupled Simulations: A PowerM Tool for Well Design and Operation in an HP-HT Environment", SPE 92546， February 23， 2005; R.C.Bachman等人的"Coupled Simulation of Reservoir Flow, Geomech肌ics， and Formation Plugging with Application to High-Rate Produced Water Reinjection"， SPE 79695， February 3， 2003; D. P. Yale, "Coupled Geomechanics國Fluid Flow Modeling: Effects of Plasticity and Permeability Alteration", SPE 78202， October 20， 2003。
技术实现思路
在一个实施例中，描述了一种方法。该方法包括识别第一基 本物理规律，该物理规律控制井动态和与所述第一基本物理规律和/或 所述井相关的参数。基于至少一个所述第一基本物理规律选择至少一 个耦合物理模拟器。然后，基于合并所述第一基本物理规律和所述多 个参数的至少一个耦合物理模拟器生成耦合物理限制。在一个可替代的实施例中，公开了一种装置。该装置包括处 理器和该处理器可访问的应用程序或计算机可读指令，该处理器具有 与之相连接的存储器。该应用程序被构造为获得针对完井的第一基本 物理规律；获得与所述第一基本物理规律和/或所述完井相关的参数； 基于所述第一基本物理规律获得耦合物理模拟器并从所述耦合物理模拟器生成耦合物理限制。巡过参考附图而变得明显，其中附图说明图1是依照本技术某些方面的示例性开采系统； 图2是依照本技术某些方面的示例性建模系统； 图3是依照本技术的各方面的形成针对井可操作性限制的响应表面的示例性流程图4是依照本技术的表征图1中井的井压降与井供汕区消耗 (depletion)之间关系的示例性图表；图5是依照本技术的各方面的形成针对井生产能力限制的响应表面的示例性流程图7是依照本技术各方面形成耦合物理限制的示例性流程图8是依照本技术的图1中井的压降与消耗之间关系的示例 性图表；图9是依照本技术各方面的优化技术限制的示例性流程图；以及图10A-10C是依照本技术的图1中井动态优化的示例性图表。具体实施方式在下面的详细说明中，将会结合本专利技术的优选实施例对其具 体实施例进行描述。但是，下面的说明针对本技术的特别实施例或特 别应用，在这种意义上来说希望这仅是示例性的且仅提供对示例性实 施例的简要说明。因此，本专利技术并不局限于下面描述的具体实施例， 相反，本专利技术包括落入所附权利要求的真实范围内的所有替代、修改 和等价物。本技术针对耦合物理技术限制的形成，这些耦合物理技术限 制用于井动态中，进行井的预测、评估和特征描述。在本技术之下， 利用一族模拟物理现象的耦合物理模拟器和控制井动态的相应的第一 基本规律来形成耦合物理技术限制。这些耦合物理技术限制通过同吋 解释影响井动态的不同物理现象来定义井的最终动态潜能，并由此通 过提供完整的基于物理性质的工具量化井动态来提供识别力来提高碳 氢化合物的开采。现在来看附图，首先参看图l，其图示说明了依照本技术某 些方面的示例性开釆系统100。在该示例性开采系统100中，漂浮的开 釆设备102被连接到井103，该井具有位于海底106上的水下采油树 104。为了进入水下釆油树104，控制系带(umbilical) 112可以在水下 采油树104和漂浮的开釆设备102之间提供流体流动路径以及用于和 井103中的各种装置进行通信的控制电缆。通过这一水下采油树104， 漂浮的开采设备102进入包含石油和天然气之类的碳氢化合物的地下 岩层108中。但是，应该注意的是开采系统100仅用于进行示例性说 明的目的，并且本技术在从任何位置开采流体的过程中都是有用的。为了进入地下岩层108，井103穿透海底106以形成井筒 114，其延伸到并穿过至少一部分的地下岩层108。如可以了解的是， 地下岩层108可以包括各种岩石层，其可能含有或可能不含有碳氢化 合物且可以被称为地带(zone)。在这一示例中，地下岩层108包括开 采地带或层段(interval) 116。这一开采地带116可以包括流体，如水、 石油和/或天然气。水下采油树104，其被安置于海底106处的井筒114 之上，为井筒11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包含：　　　　识别控制井动态的多个第一基本物理规律；　　　　识别多个参数，所述参数与所述多个第一基本物理规律中的至少一个和所述井相关；　　　　基于所述多个第一基本物理规律中的至少一个选择至少一个耦合物理模拟器；以及　　　　基于所述至少一个耦合物理模拟器生成耦合物理限制，所述至少一个耦合物理模拟器合并了所述多个第一基本物理规律和所述多个参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：BA戴尔，R帕卡勒，DF罗森鲍姆，SR克林曼，
申请(专利权)人：埃克森美孚上游研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]