確定儲層系統中的評價位置的制作方法

確定儲層系統中的評價位置的制作方法
【專利摘要】本公開提供了用于通過基于調整過的烴采收潛力而生成、選擇一系列優先評價位置和對所述系列的優先評價位置進行排名來確定儲層系統中的評價位置的系統和方法。
【專利說明】確定儲層系統中的評價位置
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 特此要求于2014年1月24日提交的美國臨時專利申請No. 61 /931，319的優先權，并 將其說明書以引用的方式并入本文中。
[0003] 關于聯邦政府資助研究的聲明
[0004] 不適用。
[0005] 本公開的領域
[0006] 本公開大體涉及用于確定儲層系統中的評價位置的系統和方法。更具體地說，本 公開涉及通過基于調整過的烴采收潛力而生成、選擇一系列優先評價位置并對所述系列的 優先評價位置進行排名來確定儲層系統中的評價位置。
[0007] 背景
[0008] 進入井控較少的新勘探區域的操作者必須做出有關定位有限數量的探井的決策。 大的勘探區域可以通過以下各項來表征:多種不同的礦業權、地面許可義務、地質地下特性 的不確定性、地形復雜性、多種可用基礎設施、潛在的操作問題，以及環境和監管方面的挑 戰。評價面積位置的決策因此非常復雜并且具有高風險水平。
[0009] 附圖簡述
[0010] 下面參考附圖對本公開進行描述，在所述附圖中相同要素用相同參考數字表示， 并且其中：
[0011] 圖1是圖示了用于實現本公開的方法的一個實施方案的流程圖。
[0012] 圖2是圖示了評價位置圖案的實例的圖表。
[0013] 圖3是圖示了最佳投資組合描繪的曲線圖。
[0014] 圖4是圖3中的圖示了添加了評價位置的不同圖案的曲線圖。
[0015 ]圖5是圖示了圖4中的不同評價位置的頻率的圖。
[0016] 圖6是圖示了圖5中表示關鍵決策的不同評價位置的圖。
[0017] 圖7是圖示了具有優先代碼的圖6中的表示關鍵決策的不同評價位置的圖。
[0018] 圖8是圖示了遵循預定義約束的圖6中的具有優先代碼的不同評價位置的圖。
[0019] 圖9是圖示了在被排名之后的不同評價位置的實例的列表。
[0020] 圖10是圖示了一種用于執行圖1中的步驟1的方法的一個實施方案的流程圖。
[0021] 圖11A至11B是圖示了一種用于執行圖1中的步驟2的方法的一個實施方案的流程 圖。
[0022] 圖12是圖示了一種用于執行圖1中的步驟3的方法的一個實施方案的流程圖。
[0023] 圖13是圖示了一種用于執行圖1中的步驟4的方法的一個實施方案的流程圖。
[0024] 圖14是圖示了一種用于執行圖1中的步驟5的方法的一個實施方案的流程圖。
[0025] 圖15是圖示了一種用于執行圖1中的步驟6的方法的一個實施方案的流程圖。
[0026] 圖16是圖示了用于實現本公開的計算機系統的一個實施方案的框圖。
[0027]優選實施方案的詳細描述
[0028]本公開通過提供用于通過基于調整過的烴采收潛力生成、選擇一系列優先評價位 置和對所述系列的優先評價位置進行排名而確定儲層系統中的評價位置的系統和方法來 克服現有技術的一個或多個缺陷。
[0029] 在一個實施方案中，本公開包括一種用于確定儲層系統中的評價位置的方法，所 述方法包括:i)使用計算機處理器創建地質模型；ii)使用預定優先規則級別和由第一模擬 確定的多個烴采收生產值中的一者而定義所述地質模型中的第一優先區域;iii)使用預定 優先規則級別和由第二模擬基于所述第一優先區域而確定的多個調整過的烴采收生產值 中的一者來定義所述地質模型中的第二優先區域，其中所述第二優先區域受所述第一優先 區域所約束；iv)使用由第三模擬確定的多個目標函數值中的一者來定義由所述第三模擬 基于所述第二優先區域而確定的一個或多個評價圖案的最佳投資組合，其中所述最佳投資 組合受所述第二優先區域所約束;v)識別所述最佳投資組合中的共同評價位置;vi)使用相 應的關鍵風險和機會大小而計算每個相應共同評價位置的排名值;vii)通過預定優先級別 而將每個排名值離散化;viii)去除預定覆蓋區域內的不具有最高優先級別的共同評價位 置中的每一者，所述預定覆蓋區域內具有所述最高優先級別的共同評價位置表示所有剩余 共同評價位置；以及ix)使用所述剩余共同評價位置和順序評價計劃的指定所關注時期的 可用鉆井活動和鉆井能力中的至少一者來創建所述順序評價計劃。
[0030] 在另一實施方案中，本公開包括非暫時性程序載體裝置，所述非暫時性程序載體 裝置有形地攜載用于確定儲層系統中的評價位置的計算機可執行指令，所述指令可被執行 以實現以下各項：i)創建地質模型；ii)使用預定優先規則級別和由第一模擬確定的多個烴 采收生產值中的一者而定義所述地質模型中的第一優先區域;iii)使用預定優先規則級別 和由第二模擬基于所述第一優先區域而確定的多個調整過的烴采收生產值中的一者來定 義所述地質模型中的第二優先區域，其中所述第二優先區域受所述第一優先區域所約束； iv)使用由第三模擬確定的多個目標函數值中的一者來定義由所述第三模擬基于所述第二 優先區域而確定的一個或多個評價圖案的最佳投資組合，其中所述最佳投資組合受所述第 二優先區域所約束;v)識別所述最佳投資組合中的共同評價位置;vi)使用相應的關鍵風險 和機會大小而計算每個相應共同評價位置的排名值;vii)通過預定優先級別而將每個排名 值離散化;viii)去除預定覆蓋區域內的不具有最高優先級別的共同評價位置中的每一者， 所述預定覆蓋區域內的具有所述最高優先級別的共同評價位置表示所有剩余共同評價位 置；以及ix)使用所述剩余共同評價位置和順序評價計劃的指定所關注時期的可用鉆井活 動和鉆井能力中的至少一者來創建所述順序評價計劃。
[0031]在又一實施方案中，本公開包括非暫時性程序載體裝置，所述非暫時性程序載體 裝置有形地攜載用于確定儲層系統中的評價位置的計算機可執行指令，所述指令可被執行 以實現以下各項：i)創建地質模型；ii)使用預定優先規則級別和由第一模擬確定的多個烴 采收生產值中的一者而定義所述地質模型中的第一優先區域;iii)使用預定優先規則級別 和由第二模擬基于所述第一優先區域而確定的多個調整過的烴采收生產值中的一者來定 義所述地質模型中的第二優先區域，其中所述第二優先區域受所述第一優先區域所約束； iv)使用由第三模擬確定的多個目標函數值中的一者來定義由所述第三模擬基于所述第二 優先區域而確定的一個或多個評價圖案的最佳投資組合，其中所述最佳投資組合受所述第 二優先區域所約束;v)識別所述最佳投資組合中的共同評價位置;vi)計算每個相應共同評 價位置的排名值;vii)通過預定優先級別而將每個排名值離散化;viii)去除預定覆蓋區域 內不具有最高優先級別的共同評價位置中的每一者，所述預定覆蓋區域內具有所述最高優 先級別的共同評價位置表示所有剩余共同評價位置;ix)使用所述剩余共同評價位置和順 序評價計劃的指定所關注時期的可用鉆井活動和鉆井能力中的至少一者來創建所述順序 評價計劃；以及X)通過所述順序評價計劃的所述剩余共同評價位置而定義一個或多個評價 描繪區域。
[0032]已具體描述本公開的主題，然而，描述本身并非旨在限制本公開的范圍。因此，還 可結合其它當前技術或未來技術來以其它方式體現所述主題，以將與本文所描述的步驟不 同的步驟或類似的步驟的組合包括在內。此外，雖然本文可以使用術語"步驟"來描述所采 用的方法的不同要素，但是該術語不應被解釋成暗示本文所公開的各種步驟之中或之間的 任何特定次序，除非本描述另外明確地限制為特定次序。雖然本公開可應用于石油和天然 氣行業，但是并不限于此，并且還可應用于其它行業來取得類似的結果。
[0033] 方法描述
[0034] 現在參考圖1，圖示了用于實現本公開的方法100的一個實施方案的流程圖。方法 100-般通過三個過程來定義。第一過程通過使用公式得出調整過的烴采收潛力（"AHRP"） 而確定評價價值或評價值，這在本文中稱為勘探。第二過程用三個步驟確定評價優化，以生 成、選擇一系列優先評價位置和對所述系列的優先評價位置進行排名，這在本文中稱為篩 選。第三過程確定評價序列以對評價位置進行鉆井，這在本文中稱為出售。
[0035] 在步驟1中，使用本領域眾所周知的技術來管理數據、填充性質并啟動隨機模型。 [0036] 勘探過程
[0037]在步驟2中，勘探過程通過等式1來定義：
[0038] AHRP=[HRP_ (地面影響+操作影響+井影響）]*機會因子（1)
[0039] 術語描述如下，這些術語以MMstb(百萬儲罐桶數)為單位來表示：
[0040] AHRP:表示調整過的烴采收潛力，其指示每個區域的烴含量的調整過的值。
[00411 HRP:表示每個區域的烴采收潛力。
[0042] 地面影響:表示與許可、地形和基礎設施成本相關聯的可能的地面影響。
[0043] 操作影響:表示由于許可過程而延遲的生產的操作影響。
[0044] 井影響:表示每個區域的總的井成本(鉆井和完井)的影響。
[0045] 機會因子:表示機會因子，這是在由離評價位置至少大約2英里的覆蓋區域所限定 的區域的增長機會和風險比方面的可能影響。
[0046] 這些術語各自定義如下：
[0047] 等式1中的HRP通過等式2來定義。
[0048] HRP=[00IP*PrimFr] (2)
[0049]其中00IP是以stb(儲罐桶數)為單位而測量的原始原油地質儲量并且PrimFr是按 分數而測量的一次采收率。
[0050]等式1中的地面影響通過等式3來定義：
[0051] 地面影響=[許可因子+基礎設施因子](3)
[0052]其中許可因子是許可因子，由等式3.1表示：
[0053]許可因子=[總的井Np(許可時間)*井數量]*PI因子（3.1)
[0054]許可時間是由地面權和礦業權選項的組合所表示的總時間。這個參數將確定由于 因在許可過程中所花費的時間而延遲的生產而造成的影響。表1示出了這些選項的實例以 及每個組合可能花費的時間（按月計）。有時，存在不可能的組合并將它們在表1中示為n/a (不適用）。
[0056] 表1，許可時間矩陣
[0057]總的井Np(許可時間）是生產潛力對由于許可時間而延期的井類型的累計石油總 產量(總NP)的影響。井數量是對開發該區域可能將為必要的井的數量。PI因子是由于地下 區域中可能有益于生產的特殊條件(像接近斷層系統)而引起的對潛在產量的影響。通過使 用生產工程學和/或來自類似的開發領域的統計而將這個值確定為權重因子。
[0058]基礎設施因子是在接近區域方面缺乏基礎設施、交通運輸和地貌對潛在采收率所 廣生的影響，以等式3.2表不：
[0059] 基礎設施因子=[道路因子+管道因子]*地形因子（3.2)
[0060] 其中道路因子是由構建對區域的可接近性所需的單位成本產生的成本影響；
[0061] 管道因子是構建到區域的管道所需的單位成本產生的成本影響并且地形因子是 由于地面(地貌)上可能增加成本的特殊條件(諸如接近峽谷)而引起的對基礎設施的影響。 通過使用生產工程學和/或來自類似的開發領域的統計而將這個值確定為權重因子。道路 因子以等式3.2.1表示：
[0062]道路因子=[與道路的相對距離]*單位成本/石油價格（3.2.1)
[0063]其中與道路的相對距離是與道路最近的距離;單位成本是以美國$/英里計的道路 單位成本并且石油價格是針對經濟分析所建立的石油參考價格。管道因子以等式3.2.2表 示：
[0064]管道因子=[與管道的相對距離]*單位成本/石油價格（3.2.2)
[0065]其中與管道的相對距離是與最近管道的相對距離;單位成本是以美國$/英里計的 管道單位成本并且石油價格是針對經濟分析所建立的石油參考價格。
[0066] 等式1中的操作影響通過等式4來定義：
[0067] 操作影響=[許可因子]*操作單位成本/石油價格（4)
[0068] 其中許可因子是由等式3.1表示的許可因子;操作單位成本是以美國$/stb計的操 作單位成本并且石油價格是針對經濟分析所建立的石油參考價格。
[0069] 等式1中的井影響通過等式5來定義：
[0070] 井影響=[平均深度*井數量*單位成本/石油價格]*地形因子（5)
[0071] 其中平均深度為該區域的井類型的平均深度（以英尺為單位）；井數量是該區域可 以進行鉆井的井的可能總數量;單位成本是以美國$/英尺計的井單位成本;石油價格是針 對經濟分析所建立的石油參考價格并且地形因子是由于地面上(地貌）的特殊條件而導致 的對井成本的影響。通過使用生產工程學和/或來自類似的開發領域的統計數據而將這個 值確定為權重因子。
[0072] 等式1中的機會因子通過等式6來定義：
[0074]其中總的機會001 P@覆蓋面積區域是由將對001P的期望值產生正面影響的不確定 范圍所定義的機會大小，并且總的風險00IP0覆蓋面積區域是由將對00IP的期望值產生負 面影響的不確定范圍所定義的風險大小。通過使用50% (P50)作為00IP的參考來定義這些 范圍，其中范圍的極值通過關鍵風險(Per)和關鍵機會(Pco)來定義。關鍵風險是客觀變量 的百分位值，當低于所述百分位值時，與所有內在參數相關聯的風險是零或可以忽略。類似 地，關鍵機會是客觀變量的百分位值，當高于所述百分位值時，與所有內在參數相關聯的機 會是零或可以忽略。因此，機會因子指示了評價位置的覆蓋區域中的烴含量。
[0075]在離散勘探系統的每個要素中實現等式1中的勘探過程。勘探系統的離散化使用 了網格技術，所述網格技術在標準儲層模型工程學中是眾所周知的。通常，將合法地按照多 個1平方英里的區段描繪美國的勘探區域，隨后可以在每個區段應用勘探公式。
[0076]通過隨機模擬中所定義的取樣規則來管理等式1中的勘探過程的每個要素。這產 生巨大的計算處理。因此，為了以高效的方式管理這個問題，有必要以評估等式1中的用等 式2表示的第一要素開始，以作為漸進式隨機模擬的第一階段。隨后，通過使用"柏拉圖分 析"來執行優先分析以簡化模型，柏拉圖分析是眾所周知的統計技術。漸進式隨機模擬的下 一個階段(步驟2中的第2階段)是關于漸進式隨機模擬的第一階段中所定義的優先區域評 估等式1中的其它要素。在這種情況下，計算過程減少，這是因為由于僅考慮所定義的優先 區域而簡化了所述模型。管理每個階段的結果以創建新的奇異概率變量，新的奇異概率變 量將用作漸進式隨機模擬的下一個第三階段中的輸入。通過使用本領域眾所周知的統計分 布函數技術來對概率變量建模。
[0077] 篩選過程
[0078] 篩選過程以通過等式1中的勘探過程生成的值開始，以生成、選擇一系列優先評價 位置和對所述系列的優先評價位置進行排名。
[0079] 在步驟3中，評價位置的生成考慮了評價位置的不同圖案并且獲得了具有最少評 價位置的最大可能覆蓋面積。選擇在區域內的參考位置并且隨后生成遵循其它評價位置間 的間距的可能位置。所述間距通過距離參考位置的垂直間距和水平間距來定義，所述參考 位置通過網格在列和行方面的坐標來定義。所有這些都是優化過程中將要考慮的決策。這 些決策的不同替代方案的組合將生成不同的圖案并且這些圖案中的每一者將被看作一情 景。
[0080] 圖2圖示了兩個具體情景作為通過使用所使用的決策變量的特定選項而生成的評 價位置圖案的實例。這些決策變量是用于定義參考初始位置以開始在垂直和水平方向上生 成位置圖案和間距從而生成完成所述圖案所必要的其它位置的網格坐標。評價位置用數字 1表示。情景1示出了由具有網格坐標(列=4，行=3)的帶框數字1所表示的位置參考所定義 的一個特定評價位置圖案。通過遵循2英里的垂直間距(高于和低于水平坐標)和3英里的水 平間距(位于垂直坐標的左邊和右邊)而生成其它位置。因此，在情景1中，生成四個位置。在 情景2中，位置參考網格坐標(3,2)遵循1英里的垂直間距和1英里的水平間距。因此，在情景 2中，生成六個位置。
[0081]遵循優化設置(步驟3)中所定義的規則而生成這些情景，所述規則通過以下各項 來指示：
[0082]-將被優化的決策：
[0083] 〇在漸進式隨機模擬的第二階段中獲得的優先區域內部的參考位置的網格坐標： [0084] ?關于X位置(X D)的決策
[0085] ?關于Y位置(Yd)的決策。
[0086] 〇評價位置間的水平間距(Dhs)的決策變量。
[0087]。評價位置間的垂直間距(Dvs)的決策變量。
[0088]-不確定性：
[0089] 〇在漸進式隨機模擬的第二階段中由AHRP(等式1)的評估結果所定義的不確定性 變量，通過使用本領域眾所周知的技術而利用統計分布函數來對所述結果進行建模。
[0090] _目標函數用于使等式1中的在由優先區域中所構建的圖案而生成的評價位置集 合上的AHRP的總值最大化。目標函數因此通過等式7來定義：
[0092]其中AHRP是在漸進式隨機模擬的第二階段中所獲得的結果。通過使用本領域眾所 周知的取樣規則而生成這些值。
[0093] Xi:表示水平網格坐標。
[0094] yj:表示垂直網格坐標。
[0095] n，m:表示網格坐標的最大值。
[0096] 0^:是^的增量值并且表示關于網格坐標中的評價位置間的水平間距的決策。
[0097] 0^是71的增量值并且表示關于網格坐標中的評價位置間的垂直間距的決策。
[0098]-約束：
[0099] 〇等式7的總值必須為正。
[0100]。等式6中的機會因子必須大于1。
[0101] 〇在間距決策中，最小值是大約2英里。
[0102]通過情景的期望值和它們自身生成評價位置圖案的投資組合的風險而收集情景 并對所述情景排序，這使用眾所周知的風險分析技術來執行。步驟3的目標是通過使用投資 組合理論的眾所周知的方法來描繪最佳投資組合。這個最佳投資組合通常稱為有效邊界。 由通過有效邊界點和有效趨勢而在如圖3所示的不同風險水平下的最佳期望值區上的那些 情景來確定最佳投資組合。
[0103]在步驟4中，步驟3中所描繪的最佳投資組合由若干情景表示，所述情景又各自表 示如上所述評價位置的特定圖案。這意味著這個系統在不同的風險水平下生成多個解。因 此，必須執行特定投資組合管理。
[0104]評價位置圖案具有固定形狀，但本質并不表現為具有這個固定形狀。因此，必須選 擇最佳評價位置。定義了最佳投資組合的情景中的每一者表示如圖4所示的評價位置的不 同圖案并且因此這些評價位置中的很多通過這些情景處于相同位置。因此，它們是貫穿整 個最佳投資組合的共同決策。這些共同決策稱為關鍵決策。
[0105] 為了識別表示關鍵決策的評價位置，執行統計分析以確定出現在網格的每個要素 中的每個評價位置的頻率。
[0106] 圖5圖示了由圖4的實例所生成的網格的每個要素中的評價位置的頻率。空的空間 指示不存在優先區域并且零指示網格中的這個要素中沒有評價位置計數。數字1指示通過 圖4中的情景僅識別出一個評價位置，這些情景并不是關鍵決策。數字2和3指示最佳投資組 合中的情景中的共同位置。因此，這些位置并不被視為關鍵決策并且將被考慮以生成在以 下步驟中排名的評價位置的列表。圖6圖示了表示關鍵決策的評價位置，所述關鍵決策將在 以下步驟中被考慮以生成所排名的評價位置的列表。
[0107] 在步驟5中，為了對關鍵決策排名，使用等式8以調整AHRP并且重新定義評價值：
[0108] 排名因子
[0109] 其中排名因子AHRP表示AHRP的排名因子并且Wf是權重因子，所述權重因子是在有 效邊界中所選擇的情景中的共同評價位置的歸一化頻率。通過使用本領域眾所周知的技術 來估計所述歸一化頻率。AHRP@Pcrit_風險為表示關鍵決策的每個評價位置的AHRP的關鍵 風險，并且AHRP機會大小是每個評價位置中的AHRP的機會大小。等式8中的AHRP的機會大小 通過等式9來定義：
[0110] AHRP 的機會大小=AHRP@Pcrit_ 機會-AHRP@Pcrit_ 風險（9)
[0111] 通過應用等式9,獲得AHRP的新的調整過的值并且隨后應用優先過程(通過使用 "柏拉圖分析"）以利用60: 30:10優先級別來將評價位置離散化。使用每個評價位置的對應 優先代碼和本領域眾所周知的技術在地質圖中繪制每個評價位置。圖7圖示了具有優先代 碼的評價位置。在圖7中，優先代碼指示重要程度，因此1是最佳的并且3是最差的。排名過程 完成了起始在出售過程中的序列分析。
[0112] 出售過程
[0113] 在步驟6中，圖7中的實例示出了位于通過步驟3中所設置的約束所定義的閾值內 部，在作為最小間距的2英里半徑周圍。因此，必須應用新的過濾器以如圖8所示消除未遵循 這個約束的那些位置，在過濾過程后留下評價位置。
[0114] 隨后，通過使用來自等式9的調整過的AHRP，將評價位置從排名因子AHRP的最高值 到最低值進行排序以定義所排名的評價位置的列表。圖9圖示了評價位置列表的具體實例。
[0115] 總AHRP是在步驟2中所描述的漸進式隨機模擬的第二階段中在等式1之后所獲得 的在P50下的AHRP的值的總和。總AHRP表示將在對現場進行評價描繪之后預訂的探明儲量 的潛在估計。方法100是完全定量的并且集成先前單獨地且以定性形式管理的若干程序。方 法100還使用完全隨機的方法并且可以應用于從單個井到多個井的公司資產分析的不同規 模的研究。
[0116] 現在參考圖10,圖示了用于執行圖1中的步驟1的方法1000的一個實施方案的流程 圖。
[0117] 在步驟1002中，使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或視頻接口來存儲關 于以下性質變量的數據:i)地質的:面積、孔隙度、厚度、初始水飽和度(Swi)、初始原油地層 體積系數(Boi)、斷層趨勢和結構平均深度;ii)采收屬性:一次采收率;iii)生產:初始井生 產潛力、遞減系數、井、生產時間、生產指數；（PI)因子;iv)成本:鉆井和完井、道路、管道、操 作;V)圖：道路和管道;Vi)石油價格;Vi i)地貌描述參數:地面許可權和礦業權;Vi i i)許可 參數:就地面許可(私有、州政府、部落、聯邦政府)和礦業權(私有、州政府、部落、聯邦政府） 組合而言；ix)開發潛力:每個區段的井的可能數量;x)正式間距：閾值評價間距;xi)區段的 數量；以及xii)IP描述參數。
[0118]在步驟1004中，使用步驟1002中所存儲的若干區段和本領域眾所周知的技術來自 動創建地質模型。替代地，可以使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或視頻接口來創 建地質模型。所述地質模型包括表示若干區段的網格。
[0119] 在步驟1006中，使用眾所周知的各向異性分布技術并且使用參考圖16進一步描述 的客戶端接口和/或視頻接口來用表示步驟1002中所存儲的以下性質變量的數據值的范圍 名稱填充步驟1004中創建的地質模型中的若干區段：i)地質:孔隙度、厚度、初始水飽和度 (Swi)、初始原油地層體積系數(Boi)、結構平均深度、用于描述與斷層系統的接近度的參 數;ii)采收屬性:一次采收率;iii)地面距離：區段與最近道路的相對距離、區段與最近道 路、管道的相對距離；iv)用于就地面權和礦業權而言描述地貌類型的許可參數;v)地貌描 述參數以及vi) IP描述參數。因此，每個范圍名稱均表示相應性質變量的一個或多個數據 值。
[0120] 在步驟1008中，使用在步驟1006中所填充的地質模型的許可參數的數據范圍名稱 值來構建地面許可和礦業權組合的矩陣。所述矩陣用于管理在步驟1120中建模的統計分布 的值，所述值取代表示在步驟1006中所填充的許可參數的數據值的范圍名稱，并且用于對 步驟1126中的AHRP公式求解。
[0121] 在步驟1010中，使用步驟1002中所存儲的性質變量的數據值來構建曲線型生產向 量。使用本領域眾所周知的技術來將新的范圍名稱分配給生產向量中的每個時間步驟，其 中每個范圍名稱表示相應時間步驟下的生產概率。方法1000返回至圖1中的步驟2。
[0122] 現在參考圖11A至11B，圖示了用于執行圖1中的步驟2的方法1100的一個實施方案 的流程圖。
[0123] 在步驟1102中，使用其中HRP = f (面積、孔隙度、Swi、Boi、一次采收率)的等式2，在 步驟1006中所填充的地質模型的性質變量(面積、孔隙度、Swi、Bo i和一次采收率)的范圍名 稱數據值以及本領域眾所周知的技術來對等式1中的HRP變量建模。
[0124] 在步驟1104中，使用步驟1102中所使用的每個性質變量的范圍名稱數據值和本領 域眾所周知的技術來對步驟11 〇 2中的針對步驟1006中所填充的地質模型的每個區段而使 用的每個性質變量的統計分布建模。每個統計分布模型表示在步驟1102中針對地質模型所 使用的性質變量的不確定性。
[0125] 在步驟1108中，通過以下步驟來初始化第一模擬：i)定義包括模擬類型、取樣規 貝1J、實現數量和數據庫中的變量結果的設置；以及ii)為來自步驟1104的每個統計分布分配 所述統計分布所表示的來自步驟1102的每個相應性質變量的范圍名稱。
[0126] 在步驟1110中，通過使用來自步驟1102和步驟1104的模型執行在步驟1108中初始 化的第一模擬來對等式1中的HRP隨機地求解。
[0127] 在步驟1112中，存儲步驟1110中的來自第一模擬的表示實現的HRP值。
[0128] 在步驟1114中，使用基于本領域眾所周知的技術(諸如柏拉圖方法)的預定優先規 則級別，步驟1112中所存儲的在P50下的HRP的值并且使用參考圖16進一步描述的客戶端接 口和/或視頻接口來定義步驟1004中所創建的地質模型的第一優先區域。
[0129] 在步驟1116中，使用等式3至6,其中：i)地面影響=f (許可因子，基礎設施因子）； ii)操作影響=f (總的井Np、PI因子、井數量，操作單元成本、石油價格）；iii)井影響=f (平 均深度、地形因子、井數量、井單元成本、石油價格）；以及iv)機會因子=f (總的機會、總的 風險），步驟1006中所填充的地質模型的相應性質變量的范圍名稱數據值，來自步驟1010的 關于許可因子、總的井Np的生產向量以及本領域眾所周知的技術來對等式1中的剩余變量 建模。使用本領域眾所周知的技術來將范圍名稱分配給每個獨立變量(i-iv)。
[0130] 在步驟1118中，使用本領域眾所周知的技術來對在步驟1102中針對步驟1114中所 定義的第一優先區域的每個區段而存儲的每個HRP值的統計分布建模。每個統計分布模型 表示步驟1112中所存儲的HRP值的不確定性。
[0131 ]在步驟1120中，使用步驟1116中所使用的每個性質變量的范圍名稱數據值，步驟 1008中所構建的矩陣和本領域眾所周知的技術來對步驟1116中針對步驟1114中所定義的 第一優先區域的每個區段而使用的每個性質變量的統計分布建模。每個統計分布模型表示 在步驟1116中建模的等式1中的剩余變量的不確定性。
[0132] 在步驟1124中，通過以下步驟來初始化第二模擬：i)定義包括模擬類型、取樣規 貝1J、實現數量和數據庫中的變量結果的設置；以及ii)為來自步驟1118和1120的每個統計分 布分配所述統計分布所表示的來自步驟1116的每個相應性質變量的范圍名稱。
[0133] 在步驟1126中，通過使用等式1和來自步驟1118至1120的統計模型而執行在步驟 1124中初始化的第二模擬來對等式1中的AHRP隨機地求解。
[0134] 在步驟1128中，存儲步驟1126中的來自第二模擬的表示實現的AHRP值。
[0135] 在步驟1130中，使用基于本領域眾所周知的技術(諸如柏拉圖方法)的預定優先規 則級別，步驟1128中所存儲的在P50下的AHRP值并且使用參考圖16進一步描述的客戶端接 口和/或視頻接口來定義步驟1004中所創建的地質模型的第二優先區域。因此，所述第二優 先區域表示步驟1114中所定義的第一優先區域的子集。方法1100返回至圖1中的步驟3。
[0136] 現在參考圖12,圖示了用于執行圖1中的步驟3的方法1200的一個實施方案的流程 圖。
[0137] 在步驟1202中，使用本領域眾所周知的技術來對在步驟1128中針對步驟1130中所 定義的第二優先區域的每個區段而存儲的每個AHRP值的統計分布建模。每個統計分布模型 表示步驟1128中所存儲的AHRP值的不確定性。
[0138] 在步驟1206中，使用來自步驟1202的每個統計分布和本領域眾所周知的技術來對 等式7中的目標函數建模，其中Ob j . Funct. = f (SumAHRP(Xi，Y j))]。將范圍名稱分配給目標 函數。
[0139] 在步驟1208中，通過以下步驟來初始化第三模擬：i)定義包括模擬類型、取樣規 貝1J、實現數量、變量結果數據庫、情景數量、評價圖案的決策變量、目標函數和優化約束的設 置；以及ii)為來自步驟1202的每個統計分布分配來自步驟1206的目標函數的范圍名稱。
[0140] 在步驟1210中，通過使用來自步驟1202和1206的模型而執行在步驟1208中初始化 的第三模擬來對由等式7所定義的目標函數隨機地求解。因此，將目標函數在P50下的值最 大化。
[0141] 在步驟1212中，存儲步驟1210中的來自第三模擬的目標函數的值，所述值表示每 個相應評價圖案的實現。
[0142] 在步驟1214中，使用步驟1212中所存儲的在P50下的目標函數值，使用參考圖16進 一步描述的客戶端接口和/或視頻接口和本領域眾所周知的技術(諸如有效邊界方法)來定 義步驟1210中的評價圖案的最佳投資組合。方法1200返回至圖1中的步驟4。
[0143] 現在參考圖13,圖示了用于執行圖1中的步驟4的方法1300的一個實施方案的流程 圖。
[0144] 在步驟1302中，使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或視頻接口來識別步 驟1214中所定義的最佳投資組合中的共同評價位置。最佳投資組合中的共同評價位置表示 關鍵決策。
[0145] 在步驟1304中，使用任何眾所周知的統計分析來確定并且歸一化步驟1302中所識 別的每個共同評價位置的頻率。這個步驟將測量共同性水平，其中歸一化頻率表示權重因 子(Wf)。
[0146] 在步驟1308中，自動地將來自步驟1304的頻率小于2的共同評價位置去除或可以 使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或視頻接口來將它們去除。方法1300返回至圖1 中的步驟5。
[0147] 現在參考圖14,圖示了用于執行圖1中的步驟5的方法1400的一個實施方案的流程 圖。
[0148] 在步驟1402中，使用步驟1128中針對在步驟1308之后剩余的共同評價位置所存儲 的AHRP值和以下等式來自動計算等式1中關于AHRP的關鍵風險(AHRPOPcri t_風險）、關鍵機 會和機會大小(AHRP機會大小）：
[0149] AHRP 機會大小=AHRP@Pcrit_ 機會-AHRP@Pcrit_ 風險（9)
[0150] AHRP@Pcrit_ 風險= >Pcrit_ 風險= Lim 風險(AHRP) =0 (10)
[0151] △冊?@卩。1'；[1:_機會=>?。1'；[1:_機會=1;[1]1 機會(AHRP) =0 (11)
[0152] 替代地，可以使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或視頻接口來計算等式1 中關于AHRP的關鍵機會、關鍵風險和機會大小。
[0153] 在步驟1406中，對排名公式(等式8)建模并且以下一般化表達式表示所使用的輸 入和輸出參數：
[0154] 排名因子AHRP = f (Wf、AHRPOPcr i t_風險、AHRP機會大小）
[0155] 權重因子(Wf)由步驟1304確定，關鍵風險(AHRP@Pcrit_風險）由步驟1402確定，并 且機會大小(AHRP機會大小）由步驟1402確定。
[0156] 在步驟1408中，通過使用步驟1402中所計算的相應的關鍵風險(AHRPOPcritJ^l 險)和機會大小(AHRP機會大小)對在步驟1406中針對在步驟1308之后剩余的共同評價位置 中的每一者建模的排名公式求解來計算排名值。
[0157] 在步驟1412中，將來自步驟1408的相應的共同評價位置的排名值從高到低排序。
[0158] 在步驟1414中，通過使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或視頻接口，針對 來自步驟1408的相應的共同評價位置中的每一者使用柏拉圖分析優先過程利用60:30:10 優先級別來將來自步驟1412的排名值離散化。可以使用每個共同的評價位置的對應優先代 碼或層數3:2:1和本領域眾所周知的技術在地質圖中繪制每個共同的評價位置。所述層數 指示重要程度，其中1是最佳的并且3是最差的。方法1400返回至圖1中的步驟6。
[0159]現在參考圖15,圖示了用于執行圖1中的步驟6的方法1500的一個實施方案的流程 圖。
[0160]在步驟1502中，使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或視頻接口來去除來 自步驟1408的位于預定覆蓋區域內的不具有來自步驟1414的最高優先代碼或最佳層數的 共同評價位置中的每一者。預定覆蓋區域表示等距地位于來自步驟1403的具有最高優先代 碼或層數的每個共同評價位置周圍的區域。
[0161] 在步驟1506中，使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或視頻接口而將來自 步驟1502的剩余共同評價位置的排名值從最高到最低進行排序。
[0162] 在步驟1508中，使用來自步驟1506的通過已排序排名值表示的剩余共同評價位置 和評價計劃中特定所關注時期的可用鉆井活動或鉆井能力來創建順序評價計劃。這將定義 將被認為評價整個區域的剩余共同評價位置的總數。
[0163 ] 在步驟1510中，對步驟1128中針對步驟1508中的順序評價計劃的剩余共同評價位 置中的每一者所存儲的在P50下的AHRP的每個值自動地求和并且所述每個值表示在P50下 的理論上的總AHRP(即，將在對現場進行評價描繪之后預訂的探明儲量的潛在估計）。替代 地，可以使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或視頻接口來對剩余共同評價位置中 的每一者的在P50下的AHRP的每個值求和。
[0164] 在步驟1512中，通過步驟1508中的順序評價計劃中的剩余共同評價位置來自動地 定義一個或多個評價描繪區域。替代地，可以使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或 視頻接口來定義一個或多個評價描繪區域。每個評價描繪區域包括至少一個剩余的共同評 價位置且在剩余共同評價位置具有重疊的預定覆蓋區域時包括更多剩余的共同評價位置。 每個評價描繪區域限于在一個或多個剩余共同評價位置的預定覆蓋區域周圍的最小區域。
[0165] 在步驟1514中，通過將每個剩余共同評價位置的預定覆蓋區域內的區段數量乘以 步驟1002中關于開發潛力性質變量所存儲的表示每個區段的井的可能數量的相應數據來 自動地計算步驟1508中的所述順序評價計劃中的每個剩余共同評價位置的開發潛力。替代 地，可以使用參考圖16進一步描述的客戶端接口和/或視頻接口來計算開發潛力。所述開發 潛力表示每個區段中將被鉆的井的可能數量的不確定性。
[0166] 系統描述
[0167] 本公開可通過諸如程序模塊的計算機可執行指令程序實現，所述指令程序大體上 稱作由計算機執行的軟件應用或應用程序。軟件可包括例如執行特定任務或實現特定抽象 數據類型的例程、程序、對象、組件和數據結構。軟件形成允許計算機根據輸入源做出反應 的接口。由Landmark Graphics Corporation銷售的商業軟件應用決策管理系統可用作接 口應用以實現本公開。所述軟件還可與其它代碼段協作以響應于結合所接收數據的來源接 收的數據來起始多種任務。軟件可存儲和/或攜載于任何種類的存儲器上，所述存儲器諸如 ⑶-R0M、磁盤、磁泡存儲器和半導體存儲器(例如，各種類型的RAM或ROM)。另外，軟件和其結 果可經由諸如光纖、金屬線等多種載體媒體和/或通過諸如互聯網等多種網絡中的任何一 種進行傳輸。
[0168] 此外，本領域技術人員將了解，可利用多種計算機系統配置來實踐本公開，所述計 算機系統配置包括手持式裝置、多處理器系統、基于微處理器的或可編程消費者電子設備、 小型計算機、大型計算機等。可接受任何數量的計算機系統和計算機網絡與本公開一起使 用。可在分布式計算環境中實踐本公開，在所述分布式計算環境中，任務由經由通信網絡連 接的遠程處理裝置執行。在分布式計算環境中，程序模塊可位于包括存儲器存儲裝置的本 地計算機存儲媒體和遠程計算機存儲媒體二者中。本公開可因此連同各種硬件、軟件或其 組合在計算機系統或其它處理系統中實現。
[0169]現在參考圖16,框圖圖示用于在計算機上實現本公開的系統的一個實施方案。所 述系統包括有時稱作計算系統的計算單元，所述計算單元含有存儲器、應用程序、客戶端接 口、視頻接口和處理單元。所述計算單元僅僅是合適的計算環境的一個實例，且并非旨在暗 示對本公開的使用范圍或功能性的任何限制。
[0170]存儲器主要存儲應用程序，所述應用程序也可被描述成程序模塊，所述程序模塊 含有計算機可執行指令，所述計算機可執行指令由用以實現本文所描述的以及圖1至圖15 中所圖示的本公開的計算單元執行。因此，存儲器包括評價位置模塊，所述評價位置模塊啟 用參考圖1所述的步驟2至5。評價位置模塊可以集成圖16所示的剩余應用程序的功能性。具 體地說，決策管理系統可以用作用于執行圖1中的剩余步驟并且用于執行步驟2至3中的漸 進式隨機模擬的接口應用。雖然可將決策管理系統用作接口應用，但是可改為使用其它接 口應用，或者可將評價位置模塊用作獨立應用。
[0171] 雖然將計算單元示出為具有一般化存儲器，但是計算單元通常包括多種計算機可 讀媒體。作為實例而非限制，計算機可讀媒體可包括計算機存儲媒體和通信媒體。計算系統 存儲器可包括呈易失性和/或非易失性存儲器形式的計算機存儲媒體，諸如只讀存儲器 (ROM)和隨機存取存儲器(RAM)。含有有助于諸如在啟動期間在計算單元內的元件之間傳送 信息的基本例程的基本輸入/輸出系統(BIOS)通常存儲在ROM中。RAM通常含有處理單元可 以立即訪問和/或目前正在處理單元上操作的數據和/或程序模塊。作為實例而非限制，計 算單元包括操作系統、應用程序、其它程序模塊和程序數據。
[0172] 存儲器中示出的組件還可包括在其它可移除/不可移除、易失性/非易失性計算機 存儲媒體中，或者所述組件可通過應用程序接口（ "API"）或云計算在計算單元中實現，所述 應用程序接口（ "API"）或云計算可駐留在通過計算機系統或網絡連接的單獨計算單元中。 僅舉例來說，硬盤驅動器可對不可移除、非易失性磁性媒體進行讀取或寫入，磁盤驅動器可 對可移除、非易失性磁盤進行讀取或寫入，且光盤驅動器可對諸如CD ROM的可移除、非易失 性光盤或其它光學媒體進行讀取或寫入。可在示例性操作環境中使用的其它可移除/不可 移除、易失性/非易失性計算機存儲媒體可包括但不限于磁帶盒、閃存卡、數字通用光盤、數 字錄像帶、固態RAM、固態ROM等。上面討論的驅動器和其相關聯的計算機存儲媒體提供對用 于計算單元的計算機可讀指令、數據結構、程序模塊和其它數據的存儲。
[0173] 客戶可經由客戶端接口將命令和信息鍵入至計算單元中，所述客戶端接口可以是 諸如鍵盤和指向裝置的輸入裝置，指向裝置通常稱作鼠標、軌跡球或觸控板。輸入裝置可包 括麥克風、操縱桿、碟形衛星天線、掃描儀等。雖然這些輸入裝置和其它輸入裝置常常通過 耦接至系統總線的客戶端接口連接至處理單元，但是可以通過諸如并行端口或通用串行總 線(USB)的其它接口和總線結構進行連接。
[0174] 監視器或其它類型的顯示裝置可經由諸如視頻接口等接口連接至系統總線。圖形 用戶界面（"GUI"）還可與視頻接口一起用以從客戶端接口接收指令以及將指令傳輸至處理 單元。除監視器外，計算機還可包括諸如揚聲器和打印機等其它外圍輸出裝置，所述外圍輸 出裝置可通過輸出外圍接口進行連接。
[0175]雖然未示出計算單元的許多其它內部組件，但是本領域技術人員應了解，此類組 件和其互連是眾所周知的。
[0176]雖然已經結合當前優選實施方案描述了本公開，但是本領域技術人員應理解，其 并非旨在將本公開限于那些實施方案。因此，預期在不脫離本公開的精神和范圍的情況下， 公開的實施方案可以具有各種替代實施方案和修改。
【主權項】
1. 一種用于確定儲層系統中的評價位置的方法，所述方法包括： 使用計算機處理器創建地質模型； 使用預定優先規則級別和由第一模擬確定的多個烴采收生產值中的一者而定義所述 地質模型中的第一優先區域； 使用預定優先規則級別和由第二模擬基于所述第一優先區域而確定的多個調整過的 烴采收生產值中的一者來定義所述地質模型中的第二優先區域，其中所述第二優先區域受 所述第一優先區域所約束； 使用由第三模擬確定的多個目標函數值中的一者來定義由所述第三模擬基于所述第 二優先區域而確定的一個或多個評價圖案的最佳投資組合，其中所述最佳投資組合受所述 第二優先區域所約束； 識別所述最佳投資組合中的共同評價位置； 使用相應的關鍵風險和機會大小而計算每個相應共同評價位置的排名值； 通過預定優先級別而將每個排名值離散化； 去除預定覆蓋區域內的不具有最高優先級別的共同評價位置中的每一者，所述預定覆 蓋區域內的具有所述最高優先級別的共同評價位置表示所有剩余共同評價位置;以及 使用所述剩余共同評價位置和順序評價計劃的指定所關注時期的可用鉆井活動和鉆 井能力中的至少一者來創建所述順序評價計劃。2. 如權利要求1所述的方法，其中所述多個烴采收生產值中的所述一者、所述多個調整 過的烴采收生產值中的所述一者以及所述多個目標函數值中的所述一者是在P50下的相應 值。3. 如權利要求1所述的方法，其進一步包括： 確定每個共同評價位置的頻率；以及 對每個共同評價位置的所述頻率進行歸一化。4. 如權利要求3所述的方法，其進一步包括去除歸一化頻率小于2的共同評價位置。5. 如權利要求1所述的方法，其中所述最高優先級別由最佳層數表示。6. 如權利要求2所述的方法，其進一步包括針對所述順序評價計劃中的所述剩余共同 評價位置中的每一者，對在P50下的每個調整過的烴采收潛力值求和。7. 如權利要求1所述的方法，其進一步包括通過所述順序評價計劃中的所述剩余共同 評價位置而定義一個或多個評價描繪區域。8. 如權利要求1所述的方法，其進一步包括通過將每個剩余共同評價位置的所述預定 覆蓋區域內的區段的數量乘以表示每一區段的井的可能數量的相應數據值而計算所述順 序評價計劃中的每個剩余共同評價位置的開發潛力。9. 一種非暫時性程序載體裝置，所述非暫時性程序載體裝置有形地攜載用于確定儲層 系統中的評價位置的計算機可執行指令，所述指令可被執行以實現以下各項： 創建地質模型； 使用預定優先規則級別和由第一模擬確定的多個烴采收生產值中的一者而定義所述 地質模型中的第一優先區域； 使用預定優先規則級別和由第二模擬基于所述第一優先區域而確定的多個調整過的 烴采收生產值中的一者來定義所述地質模型中的第二優先區域，其中所述第二優先區域受 所述第一優先區域所約束； 使用由第三模擬確定的多個目標函數值中的一者來定義由所述第三模擬基于所述第 二優先區域而確定的一個或多個評價圖案的最佳投資組合，其中所述最佳投資組合受所述 第二優先區域所約束； 識別所述最佳投資組合中的共同評價位置； 使用相應的關鍵風險和機會大小而計算每個相應共同評價位置的排名值； 通過預定優先級別而將每個排名值離散化； 去除預定覆蓋區域內的不具有最高優先級別的共同評價位置中的每一者，所述預定覆 蓋區域內的具有所述最高優先級別的共同評價位置表示所有剩余共同評價位置;以及 使用所述剩余共同評價位置和順序評價計劃的指定所關注時期的可用鉆井活動和鉆 井能力中的至少一者來創建所述順序評價計劃。10. 如權利要求9所述的程序載體裝置，其中所述多個烴采收生產值中的所述一者、所 述多個調整過的烴采收生產值中的所述一者以及所述多個目標函數值中的所述一者是在 P50下的相應值。11. 如權利要求9所述的程序載體裝置，其進一步包括： 確定每個共同評價位置的頻率；以及 對每個共同評價位置的所述頻率進行歸一化。12. 如權利要求11所述的程序載體裝置，其進一步包括去除歸一化頻率小于2的共同評 價位置。13. 如權利要求9所述的程序載體裝置，其中所述最高優先級別由最佳層數表示。14. 如權利要求10所述的程序載體裝置，其進一步包括針對所述順序評價計劃中的所 述剩余共同評價位置中的每一者，對在P50下的每個調整過的烴采收潛力值求和。15. 如權利要求9所述的程序載體裝置，其進一步包括通過所述順序評價計劃中的所述 剩余共同評價位置而定義一個或多個評價描繪區域。16. 如權利要求9所述的程序載體裝置，其進一步包括通過將每個剩余共同評價位置的 所述預定覆蓋區域內的區段的數量乘以表示每一區段的井的可能數量的相應數據值而計 算所述順序評價計劃的每個剩余共同評價位置的開發潛力。17. -種非暫時性程序載體裝置，所述非暫時性程序載體裝置有形地攜載用于確定儲 層系統中的評價位置的計算機可執行指令，所述指令可被執行以實現以下各項： 創建地質模型； 使用預定優先規則級別和由第一模擬確定的多個烴采收生產值中的一者而定義所述 地質模型中的第一優先區域； 使用預定優先規則級別和由第二模擬基于所述第一優先區域而確定的多個調整過的 烴采收生產值中的一者來定義所述地質模型中的第二優先區域，其中所述第二優先區域受 所述第一優先區域所約束； 使用由第三模擬確定的多個目標函數值中的一者來定義由所述第三模擬基于所述第 二優先區域而確定的一個或多個評價圖案的最佳投資組合，其中所述最佳投資組合受所述 第二優先區域所約束； 識別所述最佳投資組合中的共同評價位置； 計算每個相應共同評價位置的排名值； 通過預定優先級別而將每個排名值離散化； 去除預定覆蓋區域內的不具有最高優先級別的共同評價位置中的每一者，所述預定覆 蓋區域內的具有所述最高優先級別的共同評價位置表示所有剩余共同評價位置； 使用所述剩余共同評價位置和順序評價計劃的指定所關注時期的可用鉆井活動和鉆 井能力中的至少一者來創建所述順序評價計劃；以及 通過所述順序評價計劃中的所述剩余共同評價位置而定義一個或多個評價描繪區域。18. 如權利要求17所述的程序載體裝置，其中所述多個烴采收生產值中的所述一者、所 述多個調整過的烴采收生產值中的所述一者以及所述多個目標函數值中的所述一者是在 P50下的相應值。19. 如權利要求17所述的程序載體裝置，其進一步包括： 確定每個共同評價位置的頻率；以及 對每個共同評價位置的所述頻率進行歸一化。20. 如權利要求19所述的程序載體裝置，其進一步包括消除歸一化頻率小于2的共同評 價位置。
【文檔編號】E21B43/00GK105849360SQ201480071481
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年11月7日
【發明人】L·A·加里巴爾迪
【申請人】界標制圖有限公司