Калибровка модели проницаемости по каротажным диаграммам с использованием измерений движения флюидов в коллекторе

007037 Область техники Настоящее изобретение относится к области геофизических исследований в скважинах. Более конкретно, настоящее изобретение относится к методам оценки проницаемости пластов. Известный уровень техники Для добычи нефти и газа большую важность представляет определение характеристик месторождения. Знание свойств пластов имеет существенное значение для эффективного управления процессом добычи. Среди всех свойств пласта наиболее сложной для определения или прогнозирования является проницаемость (или удельная проводимость флюида). Проницаемость является мерой свободы прохождения флюида через пласт. Для того чтобы быть проницаемой, горная порода должна обладать взаимосвязанной пористостью(порами, пустотами, капиллярами, щелями или трещинами). Более высокая пористость обычно коррелирует с более высокой проницаемостью. Однако эта корреляция не всегда оказывается верной. Например,пласт мелкозернистых песков может иметь сильно взаимосвязанные поры. Однако эти поры и поровые каналы слишком малы, и имеющиеся пути чрезмерно ограничивают движение флюидов. Поэтому проницаемость пластов мелкозернистого песка может быть довольно низкой. Хотя проницаемость пласта можно определять непосредственно, с использованием вырезанных из керна образцов в лаборатории или с помощью опробователя флюидов в пласте в стволе скважины, эти измерения пригодны только для получения значений проницаемости в отдельных точках. Поэтому существует большой интерес к использованию моделей для прогнозирования профилей проницаемости пластов на основании других каротажных данных. Многие исследователи предпринимали попытки интегрировать функцию проницаемости в модель,пригодную для универсального применения. Большинство разработанных моделей являются эмпирическими моделями, основанными на корреляции между проницаемостью пласта, пористостью пласта и минимальной водонасыщенностью. См. например, доклад Balan, В. et al., "State-Of-The-Art in PermeabilityDetermination From Well Log Data: Part 1 - A comparative Study, Model Development," SPE 30978, представленный на Восточной региональной конференции и выставке SPE в Моргантауне, 17-21 сентября,1995 г. Эмпирические модели обычно включают в себя измерение пористости и минимальной водонасыщенности керна и разработку математических моделей, устанавливающих отношение пористости и минимальной водонасыщенности к проницаемости. Для использования этого принципа необходимо определить эффективную пористость, которая представляет собой часть пористости, не изолированную и связанную с поровой сетью, и которая поэтому может влиять на движение флюидов, и минимальную водонасыщенность. Эти параметры невозможно получить непосредственно из каротажной диаграммы. Напротив, их оценивают из других каротажных данных. Однако пористость, полученная из каротажных данных, не обязательно является эффективной пористостью, а способы определения минимальной водонасыщенности часто основаны на эффективной пористости. Кроме того, эмпирические модели, разработанные для определенных пластов, плохо работают, если их использовать в другом месторождении. См. доклад Mohaghegh, S. et al., "State-Of-The-Art in Permeability Determination From Well Log Data: Part 2 Verifiable, Accurate Permeability Predictions, the Touch-Stone of All Models", SPE 30979, представленный на Восточной региональной конференции и выставке SPE в Моргантауне, 17-21 сентября, 1995 г. Поэтому существует потребность в способах получения более точных профилей проницаемости пласта, которые бы соответствовали каротажным данным, полученным из измерений движения флюидов. Кроме того, желательно, чтобы такие способы можно было применять для различных моделей проницаемости пласта. Краткое изложение сущности изобретения Один аспект изобретения относится к способам калибровки модели проницаемости пласта по отношению к данным, полученным из измерений движения флюидов. Согласно предложенному способу определяют коэффициент корреляции для отношения пористость-минимальная водонасыщенность; определяют старший коэффициент для модели проницаемости пласта, и определяют по меньшей мере один параметр показателя степени для модели проницаемости пласта посредством минимизации базисной функции, представляющей разность между оценкой проницаемости пласта, полученной из модели проницаемости пласта, и оценкой проницаемости пласта, полученной из измерений движения флюидов. Другие аспекты и преимущества изобретения будут понятны из следующего описания и прилагаемой формулы изобретения. Краткое описание чертежей Фиг. 1 изображает графически отношение эффективной пористости к водонасыщенности; фиг. 2 - алгоритм выполнения способа для подбора модели проницаемости пласта по каротажным диаграммам с использованием измерений движения флюидов согласно одному варианту осуществления изобретения; фиг. 3 - профиль проницаемости пласта, вычисленный согласно варианту осуществления изобретения;-1 007037 фиг. 4 изображает другой профиль проницаемости пласта, вычисленный согласно варианту осуществления изобретения; фиг. 5 - еще один профиль проницаемости пласта, вычисленный согласно варианту осуществления изобретения. Подробное описание изобретения Варианты осуществления изобретения относятся к способам моделирования проницаемости пласта. Согласно одному варианту осуществления изобретения, программа калибровки модели проницаемости пласта по каротажным диаграммам обеспечивает последовательное, точное и надежное средство калибровки прогнозов по модели проницаемости пласта по каротажным диаграммам в необсаженном стволе скважине, которые согласуются со значениями проницаемости (проводимости) пласта. Данные проницаемости (проводимости) пласта можно получить из анализа измерений движения флюидов, а также анализа кривых восстановления давления или анализа отдачи пласта. Согласно другим вариантам осуществления изобретения, калибровку модели проницаемости можно также выполнять с помощью измерений проницаемости в отдельных точках. Измерения в отдельных точках можно получить из анализа керна или опробования в стволе скважины с помощью опробователя пластов, такого как опробователь пластов многократного действия RFT, выпускаемый компаниейSchlumberger Technology Corp. (Houston, TX), или модульный динамический опробователь пластов(Modular Dynamics Tester) MDT, выпускаемого компанией Schlumberger Technology Corp. (Houston,TX). Некоторые варианты осуществления изобретения относятся к калибровкам модели проницаемости пласта по каротажным диаграммам, в которых используются численные методы минимизации для определения оценок коэффициентов и показателей степени моделей проницаемости по каротажным диаграммам, позволяющие получить профиль проницаемости (проводимости) пласта, согласующийся через заданные интервалы ствола скважины с оценками проницаемости (проводимости) коллектора, определенными из анализа кривых восстановления давления или анализа отдачи пласта, или из измерений проницаемости в отдельных точках. Согласно вариантам осуществления изобретения, модели проницаемости по каротажным диаграммам, применяемые в анализах минимизации, являются эмпирическими моделями, которые основаны на корреляции между проницаемостью (k), пористостьюи минимальной водонасыщенностью (Swi). Примеры таких эмпирических моделей включают в себя модель, предложенную Коутс в 1981 г. (Coates,G.R. and Denoo, S., "The Producibility Answer Product", Schlumberger Technical Review (June 1981) Vol. 29, 1, 54-63, и предложенную Тимуром (Timur, A., "An Investigation of Permeability, Porosity, and ResidualWater Saturation Relationships for Sandstone Reservoirs," The Log Analyst (July-Aug. 1968) 9,4. Несмотря на то, что в последующем описании в качестве примеров используются модели проницаемости Коутса и Тимура, специалисту будет понятно, что варианты осуществления изобретения можно будет легко адаптировать для других моделей проницаемости пласта. Такие другие модели проницаемости пласта включают в себя, например, модель Kozeny и ее модификацию Carman, модель Archie, Archie,G.E., "The Electric Resistivity Log as an Aid in Determining Some Reservoir Characteristics", Trans., AIME,1942, Vol. 146,1, pp. 54-62; модель Tixier, Tixier, M.P., "Evaluation of Permeability from Electric-LogCoates ad Dumanoir, Coates G.R., and Dumanoir J.L. "New Approach to Improved Log-Derived Permeability",The Log Analyst (January-February 1974), pp. 1). Общая форма модели проницаемости по каротажным диаграммам Коутса дана в уравнении 1.(1) где k - проницаемость в миллидарси,- пористость, Swi -минимальная водонасыщенность, А старший коэффициент, и С и D - показатели степени. Аналогично, общая форма модели проницаемости Тимура дана в уравнении 2.(2) В обеих моделях для получения проницаемости необходимо знать пористостьи минимальную водонасыщенность (Swi). Минимальная водонасыщенность (Swi) пласта является самой низкой водонасыщенностью, которая может быть достигнута. Этот параметр обычно измеряют путем вытеснения воды в образце, вырезанном из керна, нефтью или газом. Минимальная водонасыщенность (Swi) обычно не-2 007037 сообщается в анализе необсаженного ствола скважины. Вместо этого ее получают из других сообщенных свойств пласта, например, общей и эффективной пористости и водонасыщенности. Известно из уровня техники, что минимальная водонасыщенность (Swi) данного пласта коррелирует с эффективной пористостью (е) того же самого пласта (Schlumberger Log Interpretation Principles/Applications, Schlumberger Educational Services, Houston (1987. График отношения вычисленной эффективной пористости (е) к минимальной водонасыщенности (Swi) для данного пласта имеет тенденцию к образованию гиперболической кривой, определенной эмпирически полученным коэффициентом(В), который зависит от литологии и пласта. Это гиперболическое отношение показано в уравнении 3.(3) На фиг. 1 представлен пример графического анализа для глинистого песчаника с низкой проницаемостью и низкой пористостью на северном побережье Мексиканского залива, США. На фиг. 1 представлен график каротажных данных для эффективной пористости (е) в зависимости от водонасыщенности(Sw). Точки, имеющие самую низкую водонасыщенность при каждой эффективной пористости (е), лежат на гиперболической кривой 1. Кривая 1 представляет минимальную водонасыщенность (Swi) в зависимости от эффективной пористости (е). В данном конкретном примере гиперболический коэффициент В, который зависит от характеристик литологии и пласта, составляет около 0,026. Как показано на фиг. 1, кривую 1 можно оценить только в том случае, если имеется достаточное количество точек на графике минимальной водонасыщенности. Если точек на минимальной водонасыщенности на графике недостаточно, будет сложно определить эту кривую. В этом случае будет более практично коррелировать минимальную водонасыщенность (Swi) с общей пористостью (t), а не эффективной пористостью (е), чтобы решить отношение между неуменьшаемым общим объемом воды (BulkVolume Water Irreducible, BVWi) и минимальной водонасыщенностью (Swi), используя анализ отношения общей пористости к водонасыщенности. Это отношение определено в уравнении 4.(4) В вариантах осуществления изобретения можно использовать любой анализ (т.е. уравнение 3 или 4) для оценки минимальной водонасыщенности (Swi). Подстановка отношения минимальная водонасыщенность-эффективная пористость (уравнение 3) в модель проницаемости по каротажным диаграммам Коутса согласно уравнению 1 дает следующее уравнение:(5) Первый член пористостив правой стороне уравнения 5 обычно моделируется с использованием эффективной пористости (е), потому что обычно считается, что проницаемость пласта имеет более прямую связь с эффективной пористостью пласта (е), чем с общей пористостью (t), которая включает в себя глиняную составляющую пласта. В вариантах осуществления изобретения второй член пористости в правой стороне уравнения 5 можно определить непосредственно из указанного отношения минимальной водонасыщенности к пористости, будь то эффективная или общая пористость, в зависимости от того,какое отношение пористость-минимальная водонасыщенность используется в данном анализе (уравнение 3 или 4). Таким образом, общая форма модели проницаемости по каротажным диаграммам Коутса, в которой используется эффективная пористость (е) для оценки минимальной водонасыщенности, дана в уравнении 6. Соответствующее отношение, в котором используется отношение общая пористостьнеуменьшаемый общий объем воды, дано в уравнении 7:(7) Аналогичным образом, модель проницаемости по каротажным диаграммам Тимура можно получить путем подстановки отношения для корреляции минимальной водонасыщенности (уравнение 3 или 4) в уравнение 2. Модель проницаемости по каротажным диаграммам Тимура, выраженная в терминах-3 007037 корреляции эффективная пористость-минимальная водонасыщенность (уравнение 3), дана в уравнении 8. Соответствующая модель проницаемости Тимура, в которой используется отношение с неуменьшаемым общим объемом воды (уравнение 4), представлена в уравнении 9.(9) Типичные значения для показателей степени С и D равны приблизительно 2. Однако коэффициенты А и В зависят от пласта и могут существенно различаться. В большинстве публикаций предлагается значение А, равное приблизительно 100. См. Schlumberger Log Interpretation Principles/Applications, Schlumberger Educational Services, Houston (1987). Однако в процессе разработки, испытаний и реализации вариантов осуществления настоящего изобретения авторы обнаружили, что не существует типичного значения для этого коэффициента. Например, в глинистых песчаниках с низкой проницаемостью и низкой пористостью на северном побережье Мексиканского залива, США, был получен коэффициент А, составляющий всего 1. Так как этот коэффициент оказывает самое большое влияние на процесс минимизации при моделировании проницаемости, лучше получать его из действительных каротажных данных скважины, как будет более подробно описано ниже, чем допускать какое-то значение. Надежным и точным путем определения значения коэффициента В с помощью действительных каротажных данных является выполнение графического анализа отношения вычисленной эффективной пористости к водонасыщенности для рассматриваемых пластов, как показано на фиг. 1. Как отмечалось выше, в этом анализе допускается, что по меньшей мере одна точка в интервале, использованном в анализе, находится на минимальной водонасыщенности. Однако, когда ни один из интервалов не находится действительно на минимальной водонасыщенности, предпочтительным является эквивалентный анализ неуменьшаемого общего объема воды, полученный путем построения графика отношения общей пористости к водонасыщенности. В вариантах осуществления изобретения эти графические анализы выполняются математически в модели калибровки проницаемости по каротажным диаграммам перед минимизацией остальных переменных коэффициентов и показателей степени. Если интервалы пласта находятся на минимальной водонасыщенности, эти точки попадут на гиперболическую кривую, описанную уравнением 3. Подобное гиперболическое отношение также наблюдается для анализа функции неуменьшаемого общего объема воды. Математическое решение для коэффициента В (или BVWi) на основании этих графических анализов можно выполнять путем разделения данных графика на выбранное количество смежных бинов водонасыщенности. Затем проводят поиск в этих бинах для определения соответствующей минимальной эффективной пористости (или общей пористости) в каждом бине. Пары данных водонасыщенностьпористость сортируют методом попарных перестановок в восходящем порядке по отношению к водонасыщенности в этом анализе. При этом, начиная с минимального значения водонасыщенности каждый последующий бин, в котором проводится поиск, должен иметь соответственно меньшее значение пористости, чем предыдущий действительный бин. Если данный бин имеет более высокое значение минимальной пористости, чем предыдущий бин, то он точно не находится на кривой минимальной водонасыщенности и не включается в определение отношения минимальная водонасыщенность-пористость. При использовании достаточно большого количества бинов водонасыщенности точки, идентифицированные в этом анализе, будут располагаться близко к непрерывной, плавно изменяющейся кривой минимальной водонасыщенности, например, кривой 1 на фиг. 1. Описанный выше пример является всего лишь одним из примеров нахождения точек данных, которые лежат на гиперболических кривых корреляции. Специалистам будет понятно, что можно также использовать другие методы, не выходя за рамки объема притязаний изобретения. Например, можно осуществлять сортировку точек данных методом попарных перестановок в нисходящем порядке по отношению к водонасыщенности. Аналогично, можно разделять на бины точки данных по отношению к эффективной пористости, а не водонасыщенности. В одном варианте осуществления изобретения после получения действительных точек данных бина осуществляют общую развертку всех пар данных эффективное насыщение - водонасыщенность для определения абсолютного минимального значения коэффициента В. Этот процесс минимизации можно инициировать путем назначения сначала исходной оценки данного коэффициента произведению соответствующей пористости и водонасыщенности бина с самой низкой водонасыщенностью. При этом вычисление В (или BVWi) следует непосредственно из уравнений 3 и 4. Эту процедуру минимизации по-4 007037 вторяют для всех значений бинов действительной водонасыщенности. Минимальное произведение пористости и водонасыщенности, полученное таким образом, является наилучшей оценкой В (или BVWi),которую можно получить непосредственно из данных анализа необсаженного ствола скважины по каротажным диаграммам. И в этом случае также описанный выше принцип общей развертки для нахождения глобального минимума для коэффициента В (или BVWi) является всего лишь иллюстрацией. Другие принципы могут включать в себя, например, подбор действительных точек данных к уравнению 3 или уравнению 4. Эти принципы также подпадают под объем заявленного изобретения. Значения коэффициента В (или BVWi) могут существенно различаться в зависимости от литологии и собственных свойств пласта (например, размера зерна). В некоторых глинистых песчаниках с низкой проницаемостью и низкой пористостью северного побережья Мексиканского залива, США, были получены значения В в интервале от 0,01 до 0,06 в одном и том же пласте в интервале около 1800 футов. В других опубликованных источниках сообщается о карбонатных пластах, которые могут иметь значения коэффициента В на порядок или более выше, чем значения, обнаруженные в описанных выше примерах глинистого песчаника. См. Schlumberger Log Interpretation Principles/Applications, Schlumberger Educational Services, Houston (1987). После получения оценки коэффициента В (или BVWi) из графического анализа пористостиводонасыщенности можно приступить к осуществлению минимизации других переменных, имеющих место в данной проблеме. Однако следует сделать предостережение в отношении использования модели проницаемости по каротажным диаграммам Коутса, приведенной в уравнении 6 или 7, в численной процедуре минимизации, а именно: значение пористости (будь то эффективная или общая пористость, в зависимости от использования) должно быть выше или равно значению коэффициента В (или BVWi), чтобы модель проницаемости по каротажным диаграммам была применимой. В противном случае возникнет неправомерное возведение в степень. Поэтому модель проницаемости по каротажным диаграммам Коутса, реализованная в вариантах осуществления изобретения, использует единичную ступенчатую функцию Хевисайда, приведенную в общей форме в уравнении 10.(10) Единичная ступенчатая Функция Хевисайда имеет свойства, определенные в уравнении 11.(11) Частичная производная произведения единичной ступенчатой функции и разности между коэффициентом В и пористостью по отношению к коэффициенту В дана в уравнении 12.(12) С другой стороны, модель проницаемости по каротажным диаграммам Тимура не имеет этой проблемы. Однако, как можно заметить, в обеих моделях проницаемости по каротажным диаграммам, вероятно, самым важным параметром (в смысле его воздействия на минимизируемую функцию) является старший коэффициент А. Численная процедура минимизации, которая основана на производных для нахождения минимума функции, никогда не сможет точно определить этот коэффициент, потому что он является постоянным. Дифференциация функции минимизации по отношению к А и приравнивание результата к нулю (для нахождения экстремального значения функции) исключает этот коэффициент из анализа минимизации функции. Поэтому следующим этапом процесса минимизации является оценка коэффициента А с помощью численной процедуры минимизации, которая не основана на производных,например, метода Downhill Simplex или простой гауссовой минимизации функции. Процедуры минимизации Минимизация для отдельных, определенных интервалом, средних проводимостей пластов Если имеется множество точек выборки на распределении пласта, как в случае лабораторных измерений проницаемости на образцах керна из радиальной боковой стенки, полученных в интервале пласта,или станционных измерений потока с помощью устройства RFT или MDT, то калибровка коэффициентов и показателей степени определенной модели проницаемости по каротажным диаграммам на основании множества точек выборки является просто проблемой нелинейной минимизации, которую можно легко решить, используя любой из множества численных методов. Что же касается проблемы минимизации для калибровки модели по репрезентативному среднему значению проницаемости (проводимости) для заданного интервала пласта, то ее невозможно решить та-5 007037 ким простым способом. Процедура анализа, в которой можно использовать оценку средней проницаемости (проводимости) пласта из измерений движения флюидов, такую как среднюю проницаемость (проводимость) пласта из анализа кривых восстановления давления или анализа отдачи пласта для калибровки коэффициентов и показателей степени заданной модели проницаемости по каротажным диаграммам,требует относительно сложных численных процедур минимизации. Обычно для достоверного решения проблемы минимизации требуется скомбинировать несколько методов. Проблема, связанная с этим типом минимизации, обусловлена требованием, чтобы сумма отдельных проводимостей пласта была равна средней проводимости пласта по измерениям движения флюидов. Минимизация должна давать вычисленный профиль проницаемости (проводимости) пласта по каротажным диаграммам, который соответствует одной точке данных, средней проводимости пласта, полученной из измерений движения флюидов. Информация, пригодная для минимизации, включает в себя результаты анализа необсаженного ствола скважины (пористость и водонасыщенность) по каротажным диаграммам, эмпирическую модель проницаемости по каротажным диаграммам и независимые оценки средней проводимости пласта в заданных интервалах скважины. Если предположить, что данное месторождение является бесконечно действующим, что все слои пласта открыты для добычи в стволе скважины (будь то непосредственно ствол скважины или посредством сообщения в коллекторе по высокопроводящему каналу, например, гидравлическому разрыву), и что между слоями в коллекторе отсутствует поперечный поток за исключением смешения флюидов из разных пластов в стволе скважины или разрыве, то средняя проводимость пласта будет связана с проводимостями отдельных интервалов пласта, как описано в уравнении 13.(13) Лучшие оценки параметров модели проницаемости по каротажным диаграммам получаются, когда удовлетворено отношение уравнения 13. Когда сумма вычисленных проводимостей больше или меньше,чем эталонная средняя проводимость пласта, вычисленный профиль проводимости пласта отклоняется от точки, в которой лежат наилучшие оценки. Поэтому базисную функцию, используемую в данной минимизации, можно выразить математически как:(14) Как указывалось выше, процедура общей минимизации, которая используется в этом типе анализа,содержит несколько отдельных этапов для определения наилучшей группы оценок параметров для модели проницаемости по каротажным диаграммам. На фиг. 2 показан алгоритм выполнения этих этапов согласно одному варианту осуществления изобретения. На первом этапе 21 определяют коэффициент корреляции для отношения пористость-минимальная водонасыщенность, например, коэффициент В (илиBVWi). Это можно выполнить, используя графический анализ пористости-минимальной водонасыщенности, описанный выше. На втором этапе 22 определяют исходную оценку старшего коэффициента А для модели проницаемости пласта с помощью гауссовой минимизации, после чего определяют значение А, которое минимизирует базисную функцию, оставляя другие параметры постоянными. Затем выполняется глобальная минимизация (этап 23) для показателей степени С и D в модели проницаемости с помощью любого известного метода глобальной минимизации. Примеры методов глобальной минимизации включают в себя современную численную процедуру минимизации с переменными метриками для многомерного анализа, например, описанную Broyden et al., Dennis, I.E. and Schnabel, R.V., "Numerical Methods for Unconstrained Optimization and Nonlinear Equations" (Численные методы для неограниченной оптимизации и нелинейных уравнений), Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1983, или методы смежных градиентов и менее сложные методы, такие как метод Downhill Simplex, предложенный в работе Nelder, J.A.and Mead, R., Computer Journal, Vol. 7, 308-313. Если использовать способ минимизации Downhill Simplex, то оценку старшего коэффициента А можно также уточнить на этапе глобальной минимизации, потому что в этом методе используются только оценки функции, и он не основан на производных уравнениях в процедуре минимизации. Для метода минимизации, предложенного Broyden et al., необходимы частичные производные базисной функции по отношению к каждой переменной. Он более точен, менее сложен в вычислении и обычно предпочтителен для получения этих отношений аналитическим путем, когда применяется метод минимизации этого типа. Частичные производные базисной функции (уравнение 14) по отношению к коэффициентам А и В и показателям степени С и D с использованием модели проницаемости по каротажным диаграммам Коутса представлены в уравнениях 15-18, соответственно. Следует отметить, что одна и та же общая форма этих отношений применяется как в случае получения отношения минимальная(18) Аналогично, частичные производные базисной функции при использовании модели проницаемости Тимура определены в уравнениях 19-22.-7 007037 Минимизация для одной группы значений параметров модели проницаемости по каротажным диаграммам с использованием оценок проводимости отдельных зон в рассматриваемом интервале. Часто бывает желательно калибровать модель проницаемости по каротажным диаграммам, используя группу отдельно определенных значений проводимости пласта для каждой из завершенных зон в рассматриваемом интервале, для получения одного набора коэффициентов и показателей степени, которые применимы и репрезентативны для данного интервала пласта или ствола скважины. Базисная функция минимизации в этом случае определяется по уравнению 24.(24) Было обнаружено, что метод численной минимизации Broyden et al. обеспечивает лучшее согласование между моделью проницаемости по каротажным диаграммам (или коэффициентами) и заданными значениями проницаемости (или проводимости) пласта, чем метод Downhill Simplex, предложенныйNelder и Mead, во всех тестируемых случаях минимизации. Этот результат является ожидаемым, потому что метод Broyden et al. имеет сходимость более высокого порядка, чем метод Downhill Simplex. Частичные производные базисной функции минимизации для модели проницаемости по каротажным диаграммам Коутса, которые используются в вариантах осуществления изобретения, представлены в уравнениях 25-28. Эти отношения представлены в общей форме, где отношение пористости ( илиBVWi) и минимальной водонасыщенности (Swi) определяет точную форму требуемых отношений.(28) Аналогичным образом, частичные производные базисной функции при использовании в анализе модели проницаемости Тимура определены в уравнениях 29-32.(32) Минимизация с использованием группы отдельных точек проницаемости В отличие от одной усредненной оценки проницаемости можно также использовать варианты осуществления изобретения для калибровки проницаемости пласта по каротажным диаграммам по отношению к группам отдельных точек данных проницаемости. Группу отдельных оценок проницаемости можно получить в конкретных точках ствола скважины с помощью опробователя пластов, такого как MDT или RFT, или из измерений проницаемости керна. Для процесса минимизации такого типа базисная функция минимизации с использованием модели проницаемости по каротажным диаграммам Коутса принимает общую форму, данную в уравнении 33. Соответствующая базисная функция минимизации при использовании модели проницаемости по каротажным диаграммам Тимура показана в уравнении 34.(34) Частичные производные базисной функции минимизации при использовании модели проницаемости по каротажным диаграммам Коутса, которые используются в численной процедуре минимизации,представлены в уравнениях 35-38.(38) Аналогично, частичные производные базисной функции при использовании модели проницаемости по каротажным диаграммам Тимура определены в уравнениях 39-42.(42) Абсолютная и эффективная проницаемости Варианты осуществления настоящего изобретения можно также использовать для оценки коэффициентов моделей проницаемости по каротажным диаграммам, будь то эффективная проницаемость или абсолютная проницаемость. Абсолютная проницаемость также известна как собственная проницаемость,которая является мерой способности передавать или проводить флюиды через горную породу, когда в данной породе присутствует один флюид, или фаза. Эффективная проницаемость - это способность преимущественно проводить или передавать конкретный флюид, когда в данной породе присутствуют и другие несмешивающиеся флюиды. На эффективную проницаемость влияют относительные насыщения флюидами, а также характер данной горной породы (или коллектора). Значения проницаемости (проводимости) пласта, полученные из измерений движения флюидов, характеризуют эффективную проницаемость пласта. Однако в анализе методом ЯМР-визуализации принято сообщать полученные каротажным методом профили проницаемости как абсолютные проницаемости. Поэтому варианты осуществления изобретения также включают в себя вариант для минимизации базисных функций для получения коэффициентов и показателей степени моделей проницаемости по каротажным диаграммам как эффективных или абсолютных проницаемостей. Когда минимизация осуществляется для определения переменных значений для абсолютных проницаемостей, можно использовать эмпирические корреляции относительной проницаемости, предложенные Jones и другими, для установления отношения между эффективной и абсолютной проницаемостями. См. Jones, P.J., "Production Engineering and Reservoir Mechanics (Oil, Condensate, and Natural Gas),"Oil and Gas J. (1945); и Boatman, E.M., "An Experimental Investigation of Some Relative Permeability - Relative Electrical Conductivity Relationships" (Экспериментальные исследования некоторых отношений относительная проницаемость-относительная электропроводность), Master's Thesis, Department of PetroleumEngineering, The University of Texas at Austin, June 1981. Отношения между эффективной и абсолютной проницаемостью представлены в уравнениях 43-45 для нефти, газа и воды, соответственно.kw=kakrw (45) где ko, kg, kw - абсолютные проницаемости для нефти, газа и воды, соответственно; kro, krg, krw - относительные (эффективные) проницаемости для нефти, газа и воды, соответственно, и kа -постоянная корреляции. Соответствующие эмпирические корреляции относительной проницаемости, используемые в анализе минимизации, представлены в уравнениях 46-48, для нефти, газа и воды, соответственно.(48) где Sw и Swi - водонасыщенность и минимальная водонасыщенность, соответственно; и kro, krg, krw - относительные (эффективные) проницаемости для нефти, газа и воды, соответственно. Когда процедуры минимизации используются для оценки коэффициентов и показателей степени в модели абсолютной проницаемости, эффективные проницаемости для углеводородной фазы в коллекторе, которые возникают в применимой базисной функции минимизации, получают с помощью уравнений 46 и 47 для анализа нефтяных и газовых коллекторов, соответственно. Соответствующая эффективная водопроницаемость также оценивается (с помощью уравнения 48) с использованием результатов абсолютной проницаемости и отношений относительной углеводородной и водопроницаемости. Аспекты выполнения вычислений Варианты осуществления изобретения включают в себя несколько опций для определения лучших оценок коэффициентов и показателей степени моделей проницаемости по каротажным диаграммам для получения результатов, которые согласуются с измеренными проницаемостями или проводимостями пласта. Кроме описанных выше опций для (1) определения отношений минимальная водонасыщенностьпористость, (2) отдельных оценок параметров для интервалов и общих оценок и (3) выполнения калибровки абсолютной или эффективной проницаемости, варианты осуществления изобретения также включают в себя следующие дополнительные варианты минимизации. Коэффициент В (или BVWi) для каждой рассматриваемой зоны можно вычислить с помощью (а) отдельного отношения пористость - минимальная водонасыщенность для каждого интервала, (b) глобально определенного среднего значения коэффициента В (или BVWi) для использования в анализе для всех интервалов, или (с) глобально определенного минимального значения коэффициента В (или BVWi) для использования в анализе минимизации всех интервалов. Есть еще дополнительная опция в программе анализа минимизации, которая позволяет детализировать отсечку водонасыщенности по верхнему ограничительному порогу для использования в графических анализах пористости-водонасыщенности для получения минимальной водонасыщенности (Swi) в рассматриваемых интервалах. В качестве практического примера, графический анализ пористости-водонасыщенности на фиг. 1 показывает, что верхний ограничительный порог для вычисленной водонасыщенности в этом анализе должен составлять около 0,8. Программы анализа минимизации согласно вариантам осуществления изобретения также предусматривают опции для определения, разрешено ли конкретному параметру модели проницаемости по каротажным диаграммам (коэффициенту или показателю степени) изменяться в процедуре минимизации, а также варианты для определения глубины каротажа и вычисленных на основании каротажа проницаемостей в обычном нефтяном месторождении или установках SI. Каждая из этих опций делает программу анализа с минимизацией более полезной и практичной для специалистов в области каротажа,геологов, петрофизиков и инженеров-нефтяников. Примеры в условиях эксплуатации На фиг. 3 показаны результаты (скважина 1), полученные согласно одному варианту осуществления изобретения. Каротажные диаграммы в эксплуатационных скважинах были получены после запуска всех зон в эксплуатацию, и результаты показаны в последних двух дорожках каротажной диаграммы. С помощью каротажных диаграмм в эксплуатационных скважинах и анализа отдачи пласта определяли проницаемость породы, связанной с каждой стадией излома и показанной заштрихованной областью дорожки 8 на каротажной диаграмме (PERMzone). Затем вычисляли коэффициенты для уравнения проницаемости Коутса. Вводами для вычислений служили средняя эффективная проницаемость пласта для газа для каждой стадии излома (полученная из анализа отдачи пласта), толщина продуктивной части пласта каждого интервала стадии излома, использованного в анализе отдачи пласта, и значения водонасыщенности, общей пористости и эффективной пористости, определенные из анализа скважинного каротажа. В данном примере использованное в анализе значение параметра В было средним для всех зон, и все зоны были объединены для получения одного набора оценок параметров для других переменных в модели (А, С и D). Значение В в этом случае вычисляли как численное среднее из значений В, вычисленных для каждой из отдельных стадий излома. Полученный профиль проницаемости, вычисленный из модели, отображен в дорожке 8 как PERMcom. Другие кривые, представленные на каротажной диаграмме, являются либо кривыми необработанных данных, либо кривыми, полученными из анализа каротажной диаграммы. Дорожка 1 - это дорожка- 11007037 глубины, дорожка 2 показывает объем глины вместе с гамма-лучами, потенциалом самопроизвольной поляризации (SP) и кавернограммами, дорожка 3 содержит измерения удельного сопротивления, и дорожка 4 отображает измерения пористости по данным нейтронного каротажа, объемной плотности, коррекции плотности и фотоэлектрического эффекта (PEF). Дорожка 5 представляет метку коллектора на основании отсечек объема глины и пористости (зеленую) и метку продуктивного пласта на основании отсечек объема глины, пористости и водонасыщенности (красная). Перфорации указаны в центре дорожки 5 черной меткой. Дорожка 6 показывает водонасыщенность как синюю кривую. Водонасыщенность в этой скважине определяли с помощью двойной водной модели. На фиг. 4 (скважина 2) показаны те же самые данные каротажной диаграммы, что и на фиг. 3, с отображением всех тех же самых данных. В этом примере использованное значение В вычислялось в каждой отдельной зоне (интервале стадии излома). Другие переменные также вычислялись отдельно для каждой зоны. Затем использовали уравнение проницаемости Коутса для вычисления различных значений параметров модели проницаемости по каротажным диаграммам в каждой зоне (стадии излома), а также как результирующего профиля проницаемости пласта. Результирующий профиль проницаемости показан на каротажной диаграмме в дорожке 8 какPERMsep. На фиг. 5 (скважина 3) показана скважина, в которой было взято несколько образов керна из стенки ствола скважины. Типы каротажных данных, представленных в этом примере, такие же, как в первых двух примерах, за исключением дорожки, показывающей метки коллектора и продуктивного пласта, и перфорации. В качестве уравнения проницаемости использовалось уравнение Коутса. Так как эта скважина имеет проницаемости по керну, был выбран вариант получения коэффициентов на основе измерений в отдельных точках. Вводами в программу были проницаемости керна и соответствующие глубины скважины, а также значения водонасыщенности, общей пористости и эффективной пористости из анализа каротажной диаграммы. Результирующая вычисленная кривая проницаемости отображена в дорожке 7 каротажной диаграммы как PERMcoeq2. Также в дорожке 7 отображены проницаемости из анализа керна, которые показаны зелеными точками на каротажной диаграмме. Можно ясно заметить,что существует отличное согласование между вычисленным профилем проницаемости по каротажным диаграммам и измеренными точками проницаемости керна. Приведенные выше примеры в условиях эксплуатации демонстрируют способность, робастность и применимость численных методов минимизации согласно вариантам осуществления изобретения, использованным в анализе калибровки модели проницаемости по каротажным диаграммам. Эта численная модель минимизации использовалась для точного и надежного определения соответствующих значений параметров модели проницаемости по каротажным диаграммам для множества скважин. Типичные современные модели анализа по каротажным диаграммам позволяют специалисту по каротажу только вручную сдвигать вычисленный профиль проницаемости по каротажным диаграммам для достижения удовлетворительного согласования с измеренными значениями проницаемости в отдельных точках. Эти значения измерений проницаемости пласта в отдельных точках обычно можно получить из анализа керна или испытаний источников, например, с помощью опробователя пластов MDT или RFT. Преимущественно, варианты осуществления изобретения обеспечивают практичные, точные и систематические аналитические процедуры для получения надежных и точных оценок параметров для моделей проницаемости по каротажным диаграммам. Предложенные общие методики минимизации можно легко распространить на другие известные из уровня техники модели проницаемости по каротажным диаграммам. Было обнаружено, что предложенные варианты осуществления изобретения характеризуются робастностью и стабильностью и могут применяться для широкого спектра типов пластов, литологии и географических положений. Варианты осуществления изобретения также обеспечивают практичные, систематические численные методы для соответствующей калибровки моделей проницаемости по каротажным диаграммам, для достижения надежного согласования со средними оценками проницаемости пласта, полученными в анализе кривых восстановления давления или анализе отдачи пласта скважины. Анализ калибровки модели проницаемости по каротажным диаграммам можно применять к любым литологиям пластов, включая песчаники, карбонаты, уголь и т.д. Несмотря на то, что изобретение было описано для ограниченного количества вариантов, специалисты, ознакомившись с этим раскрытием, поймут, что можно предусмотреть и другие варианты, не выходя за рамки объема притязаний изобретения. Следовательно, объем изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ калибровки модели проницаемости пласта по отношению к данным, полученным из измерений движения флюидов, заключающийся в том, что определяют коэффициент корреляции для отношения пористость - минимальная водонасыщенность,определяют старший коэффициент для модели проницаемости пласта, и- 12007037 определяют по меньшей мере один параметр показателя степени для модели проницаемости пласта посредством минимизации базисной функции, представляющей разность между оценкой проницаемости пласта, полученной из модели проницаемости пласта, и оценкой проницаемости пласта, полученной из измерений движения флюидов. 2. Способ по п.1, в котором при определении коэффициента корреляции используют графический анализ отношения эффективной пористости к водонасыщенности. 3. Способ по п.1, в котором при определении коэффициента корреляции используют графический анализ отношения общей пористости к водонасыщенности. 4. Способ по п.1, в котором при определении коэффициента корреляции идентифицируют точки данных, имеющие минимальную водонасыщенность. 5. Способ по п.4, в котором при идентификации точек данных, имеющих минимальную водонасыщенность,разделяют точки данных на графике отношения пористости к водонасыщенности на выбранное количество бинов на основании водонасыщенности,идентифицируют подходящую точку данных, имеющую самое низкое значение пористости, в каждом из выбранного количества бинов,начиная с бина, имеющего самую низкую водонасыщенность, отбирают подходящую точку данных,если значение пористости этой подходящей точки данных ниже, чем значение пористости подходящей точки данных в предыдущем бине, имеющем самое низкое значение водонасыщенности, и определяют минимальное значение для коэффициента корреляции из отобранных точек данных. 6. Способ по п.1, в котором при определении старшего коэффициента для модели проницаемости пласта определяют исходную оценку для старшего коэффициента с помощью гауссовой минимизации и определяют оптимальное значение для старшего коэффициента. 7. Способ по п.1, в котором при определении по меньшей мере одного параметра показателя степени минимизируют базисную функцию с помощью метода глобальной минимизации. 8. Способ по п.7, в котором метод глобальной минимизации выбирают из группы, состоящей из метода сопряженных градиентов, метода Downhill Simplex и метода численной минимизации с переменными метриками. 9. Способ по п.1, в котором измерения движения флюидов выбирают из группы, состоящей из лабораторных измерений с использованием образцов, вырезанных из керна, измерений методом анализа кривых восстановления давления с помощью опробователя пласта в стволе скважины и данных отдачи пласта по каротажным диаграммам. 10. Способ по п.1, в котором модель проницаемости пласта представляет собой модель, выбранную из модели проницаемости по каротажным диаграммам Коутса (Coates) и модели проницаемости по каротажным диаграммам Тимура (Timur). 11. Способ по п.1, в котором пористость выбирают из группы, состоящей из эффективной пористости и общей пористости. 12. Способ по п.1, в котором определение по меньшей мере одного параметра показателя степени выполняют с помощью частичных производных функций базисной функции по отношению к коэффициенту корреляции, старшему коэффициенту и упомянутому по меньшей мере одному параметру показателя степени. 13. Способ по п.1, в котором оценка проницаемости пласта, полученная из модели проницаемости пласта, и оценка проницаемости пласта, полученная из измерений движения флюидов, представляют собой абсолютную проницаемость. 14. Способ по п.1, в котором оценка проницаемости пласта, полученная из модели проницаемости пласта, и оценка проницаемости пласта, полученная из измерений движения флюидов, представляют собой эффективную проницаемость. 15. Способ по п.1, в котором оценка проницаемости пласта, полученная из измерений движения флюидов, представляет собой среднюю проницаемость для выбранного интервала в стволе скважины. 16. Способ по п.1, в котором оценка проницаемости пласта, полученная из измерений движения флюидов, представляет собой группу отдельных оценок проницаемости из множества интервалов в стволе скважины.