[发明专利]用于计算单位体积岩石的裂缝表面积的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在地下岩层中的钻井井眼。本发明还涉及分析井眼产能的系统和方法。

背景技术

石油价格持续上升，一部分是因为对石油的需求持续增长，而缺乏稳定的石油来源。石油公司持续开发新的工具，以从井眼中生成数据，希望通过将这些数据转换成有意义的信息，以利用这些数据提高生产率，降低成本，和/或实现流水线操作。

井眼图像是测井电缆业务(例如，斯伦贝谢的FMI^TM，地层微扫描器，OMBI^TM工具)的主要部分，和随钻测井业务(例如斯伦贝谢的GeoVision^TM，RAB钻头处电阻率，ARC5阵列电阻率补偿工具)越来越重要的部分。虽然井眼图像提供了含有关于地下丰富数据的测量结果，然而提取其中包含的地质及岩石物理学的知识仍然是一个挑战。但是，准确地表征油气储层的天然裂缝孔隙度是评估其生产指数和其中的储油量的关键一步。

发明内容

本发明涉及用于分析来自井眼图像工具的原始数据(例如分析由某些电阻率工具的测量结果生成的分带电阻率图(zonal resistivity maps))，并将所述数据转换成关于油井产能的信息的方法和系统。

在某些实施例中，所述方法包含从井眼中的井眼图像估计单位体积岩石的裂缝表面积，所述井眼具有占一个或多个平面的裂缝片断，其中，所述估计并不需要界定承载所述片断的所述一个或多个平面。在某些实施例中，所述井眼图像是分带电阻率图的形式。在某些实施例中，所述方法包含从所述井眼图像(例如从所述分带电阻率图)中辨别出对应于裂缝的线性片断，将所述片断按角组(angular classes)分组并且产生所述角组上的累积片段长度分布，对于每一个角组将所述累积片断分布与理论片断长度分布相关联，以获得每一个角组的井眼裂缝表面长度贡献，对于每一个组，从井眼裂缝表面长度，计算每一个角组的单位体积岩石的表面裂缝，并且将每一个角组的单位体积岩石的表面裂缝加在一起，得出总的单位岩石体积表面裂缝。在进一步的实施例中，所述角组的数量是9，并且每一个角组跨越大约10度(从0-10到80-90)。在某些实施例中，所述方法包含从由井下工具(例如电阻率工具)收集到的数据生成井眼图像，然后从所述数据估计单位体积岩石的裂缝表面积，其中，所述数据与裂缝的片断相关联，且所述估计不需要界定所述井眼中承载所述片断的平面。

在某些实施例中，所述系统包括：井下工具，例如电阻率工具，用于收集井眼中的数据，从所述数据可以获得关于对应于地下裂缝的片断的信息；以及包含有机器可读指令的处理器，用于从所述数据估计单位体积岩石的裂缝表面积(直接地或间接地)，而不需要界定井眼中的承载所述片断的平面。在某些实施例中，所述系统进一步包括机器可读指令，其中，所述估计包括从所述片断数据重建理论椭圆裂缝，针对每一理论椭圆，计算所述井眼的每单位表面积每个片断的裂缝长度，并且从所述井眼的每单位表面积的每个裂缝片断长度获得单位体积岩石裂缝表面积。

所述确定的实施例仅仅是示范性的，并且因此是非限制性的。在附图和以下说明中给出本发明的一个或多个非限制性实施例的细节。在考虑本发明的公开之后，本发明的其它实施方案对于本领域技术人员而言是明显的。

附图说明

图1是兼容本发明的系统和方法的随钻测井的示范性装置的部分示意图。

图2是兼容本发明的系统和方法的示范性测井电缆装置的部分示意图。

图3是井眼图像的示意图，示出了如何在两个维度上观察圆柱形井眼的图像。

图4是如何通过正弦曲线表示非垂向圆柱形井眼的倾斜平面的示意图。

图5示出了可以从全部或部分正弦曲线得到的类似片断分布。

图6示出了裂缝及油井的交叉点与片断组之间的关系。

图7是对于表示当裂缝视倾角被分成9个角组时，理论片断长度相对于裂缝视倾角的角度分布的一系列图。

图8是分带电阻率图，以及在此图中裂缝片断的实际分布和它们在9个角组中的角分布的相关图。

图9A-9D示出了得出P₂₁^(x→y)的过程。

图10是得出P₃₂/P₂₁的方法的图。

具体实施方式

除另有其它定义，否则，本文所使用的所有科学技术术语与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意义相同。如果本文中的一个术语有多个定义，除非另外说明，否则以在本部分中的那些为准。