Определение местоположения неработающих продуктивных пластов углеводородов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ НЕРАБОТАЮЩИХ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ УГЛЕВОДОРОДОВ Способ определения местоположения запасов в коллекторе, включающем в себя по меньшей мере одну нагнетательную скважину и по меньшей мере одну эксплуатационную скважину, включает в себя составление карты смоделированной характеристики проницаемости структур, составляющих коллектор, вычисление на основе смоделированной характеристики проницаемости показателя скорости потока для линий потока от каждой эксплуатационной скважины, вычисление на основе смоделированной характеристики проницаемости показателя скорости потока для линий потока от каждой нагнетательной скважины, и комбинирование показателей скорости потока для каждой эксплуатационной и нагнетательной скважины для характеризации коэффициента вытеснения системы коллектора. 017261 Предпосылки изобретения 1. Область техники изобретения Настоящее изобретение относится, в общем, к анализу геологических данных и, в частности, к идентификации неработающего участка продуктивных пластов уже эксплуатирующейся зоны. 2. Описание уровня техники В эксплуатации месторождений нефти и газа важным является получение возможно большей части имеющихся запасов от каждой буровой операции. В данном нефтяном месторождении обычной практикой является наличие извлекаемых объемов углеводородного сырья в неработающих продуктивных пластах во время эксплуатации. После начального бурения конкретного пласта нефть можно добывать на естественном режиме работы пласта, при котором используют существующее давление в пласте. После завершения добычи на естественном режиме работы пласта часто имеется высокая степень нефтенасыщенности. Затем используют способы вторичного извлечения нефти для увеличения количества нефти,добытой из пласта. Закачка текучей среды является одним из способов, использующихся для содействия притоку углеводородов из удаленных областей месторождения к эксплуатационной скважине. При закачке текучей среды закачивают воду в некоторые скважины, поднимая давление в коллекторе и обусловливая дополнительную добычу из эксплуатационных скважин. Но даже там, где используют закачку текучей среды, могут оставаться зоны месторождения с неработающим продуктивным пластом, которые могут включать в себя значительные углеводородные запасы. Соответственно, изучают сообщаемость коллектора для получения понимания эффекта, который можно прогнозировать при закачке текучей среды в конкретном месте в пласте. Связанные с моделями проницаемости модели сообщаемости можно использовать для моделирования потока текучей среды,проходящего через пласт, дающего правильное представление о месте выполнения закачки текучей среды или месте бурения дополнительных эксплуатационных скважин, например. Сущность изобретения Аспекты вариантов осуществления настоящего изобретения предлагают способ определения местоположения запасов в коллекторе, содержащем в себя по меньшей мере одну нагнетательную скважину и по меньшей мере одну эксплуатационную скважину, включающий в себя составление карты смоделированной характеристики проницаемости структур, содержащих коллектор, вычисление, на основе смоделированной характеристики проницаемости, показателя времени пробега для линий потока от каждой эксплуатационной скважины, вычисление, на основе смоделированной характеристики проницаемости, показателя времени пробега для линий потока от каждой нагнетательной скважины, объединение показателей времени пробега от каждой эксплуатационной и нагнетательной скважины для характеризации коэффициента вытеснения системы коллектора и идентификацию областей с большим временем пробега, как областей, вероятно, включающих в себя неработающие продуктивные пласты углеводородов в коллекторе. Аспекты вариантов осуществления изобретения могут содержать машиночитаемые носители с закодированными на них исполняемыми компьютером инструкциями для выполнения описанного выше способа или управления описанной выше системой. Аспекты вариантов осуществления изобретения могут включать в себя систему, включающую в себя вышеупомянутую систему, сконфигурированную и выполненную с возможностью управления системой согласно вышеупомянутому способу. Такая система может включать в себя, например, компьютер,запрограммированный для обеспечения управления устройством пользователем согласно способу или другим способам. Данные и другие задачи, признаки и отличия настоящего изобретения, а также способы работ,функции связанных элементов структуры, объединение частей и экономические факторы изготовления должны стать более ясными после рассмотрения следующего описания и прилагаемой формулы изобретения, а также прилагаемых чертежей, всего указанного, образующего части данного описания, в котором одинаковые позиции ссылки относятся к соответствующим частям на различных фигурах. Сразу следует понять вместе с тем, что чертежи предназначены только для показа и описания и не направлены на определение ограничений изобретения. При использовании в описании и формуле изобретения использование единственного числа включает в себя использование множественного числа, если контекст ясно не указывает на иное. Краткое описание чертежей На фиг. 1 показана модель проницаемости для зоны коллектора, представляющей интерес и подлежащей анализу согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2 показана карта времени пробега для зоны коллектора фиг. 1 с использованием эксплуатационных скважин, как точек отсчета. На фиг. 3 показана карта времени пробега для зоны коллектора фиг. 1 с использованием нагнетательных скважин, как точек отсчета. На фиг. 4 показана объединенная карта времени пробега для зоны коллектора фиг. 1 на основе суммирования времени пробега фиг. 2 и 3. На фиг. 5 показана блок-схема последовательности операций способа согласно вариантам осущест-1 017261 вления настоящего изобретения. На фиг. 6 показана схема варианта осуществления системы для выполнения способов согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Подробное описание изобретения Как описано выше, коллектор может включать в себя как нагнетательные, так и эксплуатационные скважины. Полезным может являться понимание взаимосвязи нагнетательных и эксплуатационных скважин под землей. В частности, в дополнение к общему пониманию проницаемости материала, составляющего пласт, стратиграфические и структурные компоненты могут влиять на способность перетока текучей среды из нагнетательных скважин к эксплуатационным скважинам. Такие компоненты могут включать в себя изолированные геологические тела, барьеры на пути потока и расчлененность коллектора, все, что может привести к неработающему продуктивному пласту нефти. Проницаемость подземных пластов можно определить частично по образцам керна, по каротажным диаграммам скважин и другими методиками. В общем, вместе с тем, эмпирическое определение проницаемости по зоне, представляющей интерес, является непрактичным. В результате, общепринятым является использование методик моделирования, как основы создания карты проницаемости подземной зоны. Участок модели 10 проницаемости для зоны, представляющей интерес, показан на фиг. 1. Проницаемость каждой ячейки смоделированного пространства представлена цветовой (в данном случае серой) шкалой. В данном примере области более высокой проницаемости указаны позициями 12, а области более низкой проницаемости показаны позициями 14. На основе моделей проницаемости можно выполнять расчеты для определения времени пробега(TOF) от конкретной зоны или к ней. Время пробега можно принимать как комбинацию геометрического расстояния между двумя точками с информацией по проницаемости для определения оцененной с учетом проницаемости длины пути между точками. В данном отношении быстродействующий марш-алгоритм можно применить к модели проницаемости для расчета времени пробега между каждой точкой зоны и выбранными опорными точками. Полезным подходом является выбор либо эксплуатационных, либо нагнетательных скважин в качестве пункта возбуждения/пункта назначения колебаний и расчета времени пробега остальной части месторождения относительно скважин. Быстродействующий марш-алгоритм можно применить в модели проницаемости, как описано выше, или в модели скорости на основе уравнения ламинарного потока для расчета поля времени пробега. В любом случае задачей является получение с учетом проницаемости длины пути между точками, представляющими интерес в зоне. На фиг. 2 показан пример времени пробега согласно приведенному выше описанию, в данном случае карта показывает время пробега от ряда эксплуатационных скважин 20. Как должно быть ясно, светлые зоны 22, примыкающие к скважинам 20, представляют очень короткое время пробега. В случае данных зон действие близости доминирует над действием проницаемости. С другой стороны, действие проницаемости также можно видеть. Например, самая левая скважина имеет светлую зону только в двух из четырех квадрантов, и общая светлая зона является относительно небольшой в сравнении с самой правой скважиной, имеющей большую светлую зону, проходящую по всем четырем квадрантам. Это соответствует модели проницаемости фиг. 1, показывающей самую правую скважину в зоне 12, в общем, с высокой проницаемостью, а самую левую скважину, примыкающую к зоне с низкой проницаемостью, особенно на северной и западной сторонах. Зоны несколько более короткого времени пробега (т.е. длиннее, чем в самой светлой зоне 22, но все равно, весьма короткого) показаны позицией 24. Как можно видеть, данные зоны хорошо коррелируют также с зонами 12 высокой проницаемости, хотя имеют тенденцию являться несколько более геометрически удаленными от скважин 20. Черные зоны 26 в верхнем левом участке фигуры соответствуют, в общем, геометрически удаленным участкам коллектора, дополнительно отделенным от скважин зонами 14 низкой проницаемости, как показано на фиг. 1. Фиг. 3 является аналогичной диаграмме времени пробега для нагнетательных скважин 30. Как и на фиг. 2, зоны 22 очень короткого времени пробега являются самыми светлыми, аналогично, зоны 24 короткого, но не настолько, времени пробега являются серыми, и зоны 26 очень большого времени пробега являются черными. На фиг. 4 представлено суммирование времени пробега фиг. 2 и 3. Когда два массива информации объединяют, можно получить понимание общих путей прохода текучей среды между нагнетательными и эксплуатационными скважинами. Как видно на фиг. 4, зона 32 агрегата самого короткого времени пробега соединяет самую правую нагнетательную скважину 30 и эксплуатационную скважину 20. Другие зоны 34, 36 агрегатов относительно короткого времени пробега являются очевидными из объединенных данных. Кроме того, зоны 40 экстремально большого времени пробега также являются заметными. После уяснения таким способом путей прохода между нагнетательными и эксплуатационными скважинами является возможным идентифицировать зоны, наиболее вероятно включающие в себя нера-2 017261 ботающий продуктивный нефтяной пласт. Как должно быть ясно, зона 32 на правой стороне коллектора маловероятно включает в себя значительный неработающий продуктивный нефтяной пласт, поскольку представляет собой зону относительно свободного притока. Аналогично, зона 34 слева указывает зону свободного притока между левой нагнетательной скважиной 30 и центральной эксплуатационной скважиной. С другой стороны, области 40 большого времени пробега могут являться хорошими кандидатами для дополнительного бурения, поскольку настоящая окружающая среда закачки и эксплуатации не выглядит эффективно выталкивающей нефть в существующие эксплуатационные скважины. В принципе, решение по месту бурения дополнительных скважин можно принимать строго с применением порогового значения к объединенным данным времени пробега. При таком подходе зоны с временем пробега больше порогового значения являются кандидатами на бурение. Вместе с тем, поскольку большие значения времени пробега могут являться указывающими на физические барьеры для добычи в широких зонах, а не просто на плохую сообщаемость для существующей сетки скважин, простой пороговый подход может давать неудовлетворительные результаты. Один подход, который может дополнить объединенные данные времени пробега, заключается в учете информации, относящейся к текущей добыче эксплуатационных скважин для калибровки результатов времени пробега и определения зон, представленных аномально большими значениями времени пробега. Это может включать в себя, например, интерпретацию пользователем как данных времени пробега, так и текущих данных добычи. Способ определения местоположения запасов в коллекторе показан в блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 5. Для коллектора, включающего в себя по меньшей мере одну нагнетательную скважину и одну эксплуатационную скважину, составляют карту проницаемости на этапе 100,как описано выше. Для линий потока (т.е. путей потока текучей среды в моделировании потоков) от каждой эксплуатационной скважины показатель времени пробега вычисляют на этапе 102. Аналогично, от каждой нагнетательной скважины показатель времени пробега вычисляют на этапе 104. Как должно быть ясно, данные два этапа можно выполнять в любом порядке, без влияния на операции описываемого способа. После выполнения вычислений для двух расчетов времени пробега их объединяют для характеризации коэффициента вытеснения системы коллектора на этапе 106. Наконец, на основе коэффициента вытеснения области большого времени пробега можно идентифицировать как области, вероятно, включающие в себя неработающие продуктивные пласты углеводородов на этапе 108. На основе идентификации дополнительные нагнетательные и/или эксплуатационные скважины можно пробурить на этапе 110. Схема системы для выполнения способа показана на фиг. 6. Система включает в себя запоминающее устройство или память 202. Сохраненные данные могут находиться в распоряжении процессора 204,такого как программируемый компьютер общего назначения. Процессор 204 может включать в себя компоненты интерфейсов, такие как дисплей 206 и графический интерфейс 208 пользователя. Графический интерфейс пользователя можно использовать как для отображения данных и результатов обработки данных, так и для обеспечения возможности выбора пользователем вариантов реализации аспектов способа. Данные могут передаваться в систему 200 посредством шины 210 как напрямую из устройства сбора данных, так и из промежуточного запоминающего или обрабатывающего устройства (не показано). Хотя изобретение подробно описано с целью показа считающихся в настоящее время наиболее практичными и предпочтительными вариантов осуществления, следует понимать, что подробности даны только с целью показа и что изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, но, напротив, нацелено на охват модификаций и эквивалентных устройств, соответствующих сущности и объему прилагаемой формулы изобретения. Например, хотя в данном документе дана ссылка на компьютер,компьютер может включать в себя компьютер общего назначения, специально построенный компьютер,специализированную интегральную схему, программируемую для исполнения способов, компьютерную систему или сеть либо другие приемлемые вычислительные устройства. Как дополнительный пример следует понимать, что настоящее изобретение предлагает, до известной степени, возможность объединения одного или нескольких признаков одного варианта осуществления с одним или несколькими признаками другого варианта осуществления. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ определения местоположения запасов в коллекторе, включающем в себя по меньшей мере одну нагнетательную скважину и по меньшей мере одну эксплуатационную скважину, содержащий этапы, на которых составляют карту смоделированной характеристики проницаемости структур, содержащих коллектор; вычисляют на основе смоделированной характеристики проницаемости показатель времени пробега для линий потока от каждой эксплуатационной скважины; вычисляют на основе смоделированной характеристики проницаемости показатель времени пробега для линий потока от каждой нагнетательной скважины; комбинируют показатели времени пробега от каждой эксплуатационной и нагнетательной скважины для характеризации коэффициента вытеснения системы коллектора; идентифицируют области с большим временем пробега в качестве областей, вероятно, включающих в себя неработающие продуктивные пласты углеводородов в коллекторе. 2. Способ по п.1, в котором характеристика проницаемости содержит модель скорости. 3. Способ по п.1, в котором характеристика проницаемости содержит модель градиента давления. 4. Способ по п.1, в котором время пробега вычисляют с использованием быстродействующего марш-алгоритма. 5. Способ по п.1, в котором комбинирование содержит суммирование времени пробега. 6. Способ по п.5, дополнительно содержащий идентификацию области, имеющей суммарное время пробега, превышающее пороговое значение для областей коллектора, вероятно, включающих в себя запасы неработающего продуктивного пласта. 7. Способ определения местоположения запасов углеводородного сырья в коллекторе, включающем в себя по меньшей мере одну нагнетательную скважину и по меньшей мере одну эксплуатационную скважину, содержащий этапы, на которых моделируют проницаемость структур, содержащих коллектор; вычисляют на основе смоделированной проницаемости время пробега для линий потока от каждой эксплуатационной скважины; вычисляют на основе смоделированной проницаемости время пробега для линий потока от каждой нагнетательной скважины; суммируют вычисленное время пробега, по меньшей мере, для участка коллектора; определяют текущую добычу для каждой эксплуатационной скважины; задают пороговое значение на основе, по меньшей мере, частично текущей добычи; идентифицируют области, имеющие суммарное время пробега, превышающее пороговое значение,в качестве областей коллектора, вероятно, включающих в себя неработающие продуктивные пласты с углеводородными запасами в коллекторе. 8. Способ по п.7, в котором суммирование содержит суммирование времени пробега для всех точек в зоне коллектора, представляющей интерес, причем способ дополнительно содержит этапы, на которых составляют карту суммированного времени пробега для зоны, представляющей интерес, и отображают нанесенное на карту время пробега с использованием цветовой шкалы, при этом цветовая шкала обеспечивает визуальную идентификацию областей коллектора, которые, вероятно, включают в себя запасы неработающих продуктивных пластов. 9. Способ по п.7, в котором время пробега вычисляют с использованием быстродействующего марш-алгоритма. 10. Способ по пп.6 и 7, дополнительно содержащий бурение в идентифицированных областях для доступа к запасам неработающих продуктивных пластов. 11. Способ по п.10, в котором бурение содержит бурение дополнительной эксплуатационной скважины. 12. Способ по п.10, в котором бурение содержит бурение дополнительной нагнетательной скважины. 13. Способ по п.10, в котором бурение содержит горизонтальное бурение из существующей эксплуатационной скважины. 14. Способ по п.7, в котором моделирование проницаемости основано, по меньшей мере, частично на данных, полученных из каротажных диаграмм скважин. 15. Способ по п.7, в котором моделирование проницаемости основано, по меньшей мере, частично на данных сейсморазведки.