根據(jù)取芯井對非取芯井中的巖相預(yù)測的制作方法
【專利說明】根據(jù)取芯井對非取芯井中的巖相預(yù)測
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]該申請要求2012年10月29日提交的美國臨時申請61/719，594和2013年5月6日提交的13/888，013作為優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及地下油氣藏的巖石相的物理結(jié)構(gòu)的計算機模擬，特別是基于類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用從已有的巖心樣本獲得的訓(xùn)練圖像和來自儲層中的某些鉆井的鉆井日志進行的分析來確定巖相。
【背景技術(shù)】
[0004]綜合的石油和天然氣開發(fā)規(guī)劃依賴于若干種類的數(shù)據(jù)?？蓪?shù)據(jù)分類為軟數(shù)據(jù)和硬數(shù)據(jù)。軟數(shù)據(jù)包括通過來自地下的反射在地表采集的地震數(shù)據(jù)，其提供了間接測量。硬數(shù)據(jù)(如井巖心數(shù)據(jù))是根據(jù)從數(shù)千英尺深的井眼中提取的真實巖石的觀察數(shù)據(jù)。井巖心數(shù)據(jù)提供了該地下深處的井眼附近的儲層的非常精確的可靠證據(jù)。但是，在鉆探過程中對用于井巖心的巖石樣本的提取不僅昂貴而且有可能損壞鉆井，尤其是在易損巖石的區(qū)域。因此，不是所有鉆探的鉆井都提取了井巖心。在開發(fā)石油和天然氣的區(qū)域中，通常在該區(qū)域中的數(shù)百或數(shù)千個鉆井中只提取數(shù)十個鉆井的巖心數(shù)據(jù)。
[0005]井巖心數(shù)據(jù)提供了地下結(jié)構(gòu)的真正的實物證據(jù)。因此，井巖心數(shù)據(jù)是非常精確的，并且對于儲層的實際巖石相的確切了解是關(guān)鍵性的。井巖心數(shù)據(jù)提供了地表以下數(shù)千英尺的地球的真實的實物證據(jù)。它極其具有揭示性，但是對它進行采集會耗費大量的成本。不僅需要將通常的鉆頭拔出從而將其替換為巖心采集工具，并且多次工具更換所消耗的時間會造成程序的延長。這些因素都會增加鉆井的成本。因此，在當前的實踐中通常只對開發(fā)區(qū)域中的少量鉆井采集巖心樣本。
[0006]電纜井測提供了通過附著在沿著井眼的鉆頭后面的若干工具對地下進行的測量。鉆井日志相比于巖心樣本的獲取更加便宜，并且多數(shù)的鉆井具有運行于其中的日志。
[0007]井巖心和鉆井日志都是儲層的巖石類型的指示。通過實際的巖心巖石可對巖石相進行十分精確地直觀分析和了解。不同的電纜井測對不同地質(zhì)環(huán)境響應(yīng)不同。這是由于信號是由不同的電纜井測設(shè)備發(fā)出和接收的。如果存在提供如巖心指示的多個巖石相的明顯相關(guān)性的詳細日志，則地質(zhì)描述的任務(wù)將會相對容易。隨后該類型的日志會被用于那些無巖心可用的鉆井中，從而對巖石相進行預(yù)測。實際上，這種情況非常罕見。
[0008]傳統(tǒng)的方法每次對一個鉆井日志進行分析。但是，由于對于一個日志與其它日志的對比沒有明顯的響應(yīng)，因此需要綜合地和同時地對多個日志進行分析。因此該處理過程依賴于專業(yè)的地質(zhì)學家的解釋和經(jīng)驗，并且可能會非常耗費時間。
[0009]在大多數(shù)地質(zhì)環(huán)境中，幾乎不可能用單獨一個電纜井測來指示巖相。通常利用多個日志之間的細微的相關(guān)性來識別。地質(zhì)學家通過研宄、知識和經(jīng)驗來進行非常頻繁地處理。這種人工的介入和解釋消耗了非常長的時間，經(jīng)常是幾天或幾周。由于區(qū)域開發(fā)時間的限制，會將一些來自儲層的鉆井和日志排除在解釋過程之外，因此經(jīng)常會損害精確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]大體上，本發(fā)明提供了一種新的和改進的計算機實施的方法，其利用計算機系統(tǒng)、根據(jù)從地下儲層中的取芯井的鉆井的巖心樣本中獲得的與地下巖石結(jié)構(gòu)特征相關(guān)的井巖心描述數(shù)據(jù)和從取芯井的鉆井日志中獲得的鉆井日志數(shù)據(jù)，以及從巖心樣本不可用的非取芯井中獲得的鉆井日志數(shù)據(jù)，構(gòu)造地下儲層的巖石相的模型。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)井巖心描述數(shù)據(jù)構(gòu)造與取芯井相鄰的井眼的巖石相的巖心描述模型。隨后，根據(jù)井巖心描述數(shù)據(jù)和來自取芯井的鉆井日志數(shù)據(jù)構(gòu)造取芯井的巖石相的訓(xùn)練模型。將取芯井的巖石相的訓(xùn)練模型與巖石相的巖心描述模型進行對比。如果對比步驟的結(jié)果指示出訓(xùn)練模型與巖心描述模型之間的滿意的一致性，則構(gòu)造儲層中的非取芯井的巖石相的預(yù)測模型。否則，調(diào)整地下儲層的巖石相的訓(xùn)練模型，利用調(diào)整后的訓(xùn)練模型構(gòu)造巖石相預(yù)測模型，處理返回到:將所構(gòu)造的巖石相預(yù)測模型與巖石相的巖心描述模型進行對比。
[0011]本發(fā)明還提供了一種新的和改進的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其根據(jù)從地下儲層中的取芯井的巖心樣本中獲得的與地下巖石結(jié)構(gòu)特征相關(guān)的井巖心描述數(shù)據(jù)和從取芯井的鉆井日志中獲得的鉆井日志數(shù)據(jù)，以及從巖心樣本不可用的非取芯井中獲得的鉆井日志數(shù)據(jù)，構(gòu)造地下儲層的巖石相的模型。該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器可執(zhí)行如下步驟:根據(jù)井巖心描述數(shù)據(jù)構(gòu)造與取芯井的井眼相鄰的巖石相的巖心描述模型；隨后，根據(jù)井巖心描述數(shù)據(jù)和來自取芯井的鉆井日志數(shù)據(jù)構(gòu)造取芯井的巖石相的訓(xùn)練模型。處理器還將取芯井的巖石相的訓(xùn)練模型與巖石相的巖心描述模型進行對比。如果對比步驟的結(jié)果指示出訓(xùn)練模型與巖心描述模型之間的滿意的一致性，則處理器構(gòu)造儲層中的非取芯井的巖石相的預(yù)測模型。否則，處理器調(diào)整地下儲層的巖石相的訓(xùn)練模型，并利用調(diào)整后的訓(xùn)練模型構(gòu)造巖石相預(yù)測模型，返回到:將所構(gòu)造的巖石相預(yù)測模型與巖石相的巖心描述模型進行對比。
[0012]本發(fā)明還提供了一種新的和改進的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其具有存儲在計算機可讀媒介中的非暫時性計算機可操作指令，該指令用于使得數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行下面的步驟，從而根據(jù)從地下儲層中的取芯井的巖心樣本中獲得的與地下巖石結(jié)構(gòu)特征相關(guān)的井巖心描述數(shù)據(jù)和從取芯井的鉆井日志中獲得的鉆井日志數(shù)據(jù)，以及從巖心樣本不可用的非取芯井中獲得的鉆井日志數(shù)據(jù)，構(gòu)造地下儲層的巖石相的模型。所存儲的計算機可操作指令使得處理器根據(jù)井巖心描述數(shù)據(jù)構(gòu)造與取芯井的井眼相鄰的巖石相的巖心描述模型，并根據(jù)井巖心描述數(shù)據(jù)和來自取芯井的鉆井日志數(shù)據(jù)構(gòu)造取芯井的巖石相的訓(xùn)練模型。該指令還使得處理器將取芯井的巖石相的訓(xùn)練模型與巖石相的巖心描述模型進行對比。如果對比步驟的結(jié)果指示出訓(xùn)練模型與巖心描述模型之間的滿意的一致性，則該指令使得處理器構(gòu)造儲層中的非取芯井的巖石相的預(yù)測模型。否則，該指令使得處理器調(diào)整地下儲層的巖石相的訓(xùn)練模型，利用調(diào)整后的訓(xùn)練模型構(gòu)造巖石相預(yù)測模型，隨后返回到:將所構(gòu)造的巖石相預(yù)測模型與巖相的巖心描述模型進行對比。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的在用于地下結(jié)構(gòu)的巖石相預(yù)測的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中執(zhí)行的一組數(shù)據(jù)處理步驟的功能方框圖。
[0014]圖2A是圖1的一個處理步驟所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的顯示。
[0015]圖2B是圖1的一個處理步驟所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的顯示。
[0016]圖3A是圖1的一個處理步驟所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的顯示。
[0017]圖3B是圖1的一個處理步驟所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的顯示。
[0018]圖4是具有來自圖1的處理步驟中使用的電纜井測的貢獻的不同巖石相的示例性類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)指示圖的顯示。
[0019]圖5A是來自用于根據(jù)本發(fā)明的處理中使用的第一鉆井的伽馬射線電纜井測的數(shù)據(jù)的顯示。
[0020]圖5B是來自用于根據(jù)本發(fā)明的處理中使用的第二鉆井的中子孔隙度電纜井測的顯不O
[0021]圖5C是來自用于根據(jù)本發(fā)明的處理中使用的第三鉆井的巖心描述的巖石相數(shù)據(jù)的顯示。
[0022]圖是通過根據(jù)本發(fā)明的類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理預(yù)測的第四鉆井的巖石相日志的顯不O
[0023]圖6A是根據(jù)本發(fā)明的用于處理的輸入巖心描述數(shù)據(jù)的顯示。
[0024]圖6B是根據(jù)本發(fā)明的用于處理的來自巖心描述的巖石相數(shù)據(jù)的顯示。
[0025]圖6C是來自根據(jù)本發(fā)明的處理的巖石相預(yù)測數(shù)據(jù)的顯示。
[0026]圖6D是來自根據(jù)本發(fā)明的處理的巖相分布圖數(shù)據(jù)的顯示。
[0027]圖7是繪制的地下油儲層的一部分中的三維巖相分布的三維顯示。
[0028]圖8A是手工輸入的理論上的作為地下油儲層中的鉆井的深度的函數(shù)的巖心描述數(shù)據(jù)文件的實例。
[0029]圖SB是通過圖8A的文件轉(zhuǎn)換來的并作為與圖8A的巖心描述數(shù)據(jù)的相同鉆井的深度的函數(shù)顯示的數(shù)字巖石相的示例性繪圖。
[0030]圖9A是根據(jù)本發(fā)明獲得的作為地下油儲層中的鉆井中的深度的函數(shù)的部分巖石相表格的繪圖。
[0031]圖9B是描繪圖9B-1與9B_2之間的關(guān)系的簡圖。
[0032]圖9B-1是來自圖9A的巖相表格的數(shù)據(jù)的視覺解釋的繪圖。
[0033]圖9B-2是來自圖9A的巖相表格的數(shù)據(jù)的視覺解釋的繪圖。
[0034]圖10是根據(jù)本發(fā)明的用于對地下結(jié)構(gòu)的巖石相預(yù)測的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示意方框圖。
[0035]圖11是根據(jù)本發(fā)明的巖心描述數(shù)據(jù)與預(yù)測之間的巖石相數(shù)據(jù)的互相關(guān)性的