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油藏描述的制胜之法

油藏描述的制胜之法

艾默生推出的Big Loop油藏描述工作流程,能够实现静态建模与动态建模的完美结合。同时,充分考虑了从地震解释到油藏动态模拟整个过程中的不确定性,数据更新简单易行,整个工作流程具有良好的稳定性、可重复性与一致性。

来自丨E&P
编译丨TOM 周诗雨

在进行静态到全动态的油藏模拟时,我们可以将不确定性引入到整个模拟过程中。其核心就是艾默生推出的Big Loop自动化工作流程,它能将静态域与动态域紧密结合,使两者在油田生命周期内始终保持同步,从而能量化模型中存在的风险。

这种同步始于数值模拟的初始阶段,在进行动态模拟之前会有一些关键的油藏描述阶段,这可以决定整个模拟的成败。

数据准备

目前许多油藏描述工作流程的缺点之一就是数据集成性差,这会导致数据、认知以及相关不确定性的遗漏,因此这是处理多尺度数据与多源信息时所面临的特殊难题。

在进行油藏描述时,人们会有几个关键的需求点:利用自动化、可重复的工作流程,易于更新模型;完全集成所有可用数据;覆盖从地震解释到流动模拟的所有内容;在整个油藏描述过程中传递与管理不确定性。

影响动态模拟的另一个重要因素就是需要在三维模型中实现稳定、一致的数据集成,例如,正确表征油气井的能力,包括水平段数据、地震(包括4D)数据以及生产数据。

质量控制工具也是非常必要的。此外,人们还需弄清从数据中能够获取哪些信息。亟待解决的问题包括:

1、该模型能否成为整个油田生命周期的基础;

2、该模型是否具有足够的灵活性,能够扩大研究范围;

3、根据产量数据,是否可以修改现有层位,或者轻松加入新的层位与断层。

地震解释

如果能够在地震解释早期过程中,量化地质风险,那么将非常有益于提高模型未来的准确性与有效性。这就是为什么对于地震解释来说,需要将地震数据与地质模型紧密结合起来,并利用所有可用的数据。

现如今,地震解释是整个工作流程中非常关键的一个阶段。在过去,由于地震分辨率有限、时深转换速度受限以及尺度问题,地震解释常常会因为数据固有的模糊性而充满不确定性。

地震解释之所以变得如此关键,其中一个原因就是艾默生推出了模型驱动的解释方法:用户不仅要在地震解释时创建地质模型,还要在地震解释阶段收集不确定性。从而用户可以通过估算其地震解释方案中的不确定性来创建数千个模型,而不是创建一个包含数千个需要单独测量的模型。

通过这种方式,可以生成不确定性图,用以发现开发前景中的关键风险点,还可以快速确定其他区域的风险以供进一步研究。解释人员还可以创建更能代表数据局限性与不确定性分布的模型,同时还需符合实际数据,并用这些模型约束地震数据。

构造建模

地震解释后的下一步,是利用地震解释过程中收集的不确定性来创建一个稳定的三维构造框架。这包括油藏中的所有断层,断层与断层之间的关系以及断层与地表之间的关系,以及因为岩石分布不同而形成的非均质性。事实证明,断层建模对实现较好的历史拟合非常重要,并且对进一步的长期动态模拟会有很大影响。

在上述构造建模的工作流程中,断层的模拟遵从分层截断原则,利用“自由点”横截面可以准确的表征断层的几何形态。断层面与输入数据非常贴合,同时用户还能进行详细的控制。而且断层面能够很好地匹配井的实际数据,也可以被不整合面所截断。

整个断层建模流程高度自动化,采用了数据驱动算法,对输入数据进行筛选、编辑或平滑处理。在某些情况下,可以创建一个层位模型,作为断层模型与网格之间的中间模型。

其他建模功能还包括侵入岩建模(例如更好地模拟盐层),同时还能改善层位与断层上的地震分辨率,实现更精确的解释。

构造建模能够处理数千条断层,编辑各断层之间的关系,并最终建立油藏网格模型,这种能力意味着油田团队的所有成员都可以轻松地更新模型,测试不同的解释方案,并将模型用于特殊应用中。

工作流程可重复,且易于更新,同时还克服了更新时无法进行地震解释与时深转换的限制。因此在这个工作流程中,可实现实时更新。

网格充填

三维网格内必须填充物理参数,如孔隙度与渗透率,才能描述储层岩石的性质。

基于实际情况对沉积相或岩石类型进行建模,同时还要符合多井的实际数据,因此需要先进的3D沉积相与岩石物理建模工具。

艾默生油藏描述工作流程中的工具包括,针对基于地质特征建模的沉积相工具,以及基于模型的大数据驱动工具。所有的工具都能够将地震数据信息整合到模型中去。

目标模型能够将地震数据与地质统计学方法(如设计原则、趋势与变差函数)融合在一起,生成井约束的沉积体,从而提供更真实的油藏特征模型,包括井数据、体积约束以及沉积环境。工作流程整合的关键在于要能支持总体油藏特征描述的目标,能够创建可以代表油藏动态的模型,能够预测油藏未来的动态油气流动模式。下一代对象建模工具会更符合地质特征与多井数据。能够及时对模型进行数据更新,这一点也与Big Loop方法中易于更新的原则相吻合。

油藏模拟器链接

在这个阶段,促进静态与动态领域数据之间的转换也至关重要。其中就包括时间相关数据的处理,如储层参数(包括压力与流量等生产数据)。为此,该工作流程采用了一个事件管理工具,该工具完全能够处理这些数据,并有助于构建与维护初始流动模型。

图1展示了工作流程内的静态模型与时间相关数据(基于注水井与生产井,利用它们各自的流速与射孔间隔)的同步可视化图。工作流程还可以基于多个版本的静态模型,对动态域和静态域进行整合。并且通过创建一个“随机代理”,能够实现与随机历史井的数据进行匹配。

油藏描述的制胜之法

图1. 艾默生推出的Big Loop工作流程能够紧密集成静态与动态领域数据,确保工作流程的稳定性、可重复性与一致性。

工作流程

Big Loop工作流程仍然是艾默生油藏描述过程的基石,它能够将静态与动态领域数据紧密结合,确保工作流程的稳定性、可重复性与一致性。自动化的方法,加之新型创新工具的支持,确保了人们能够利用油藏模拟器创建最佳的模型以及做出更好的油田开发决策。

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