设计井筒完井层段

申请号 CN201380080147.X 申请日 2013-11-11 公开(公告)号 CN105683495A 公开(公告)日 2016-06-15
申请人 哈利伯顿能源服务公司; 发明人 H·G·沃尔特斯; R·J·兰根沃尔特;
摘要 在一些方面,完井层段属性基于相应井筒层段的 地层 位置 而被设计用于所述井筒层段。所述完井层段属性可由完井设计系统来确定,所述完井设计系统使资源生产属性与地层位置和完井层段属性的不同组合相关联。在一些方面,所述完井设计系统包括由关联引擎产生的关联 数据库 。所述关联引擎可基于来自另一井筒的生产数据和井筒层段数据来产生所述关联数据。
权利要求

1.一种分析井系统完井的方法,所述方法包括:
接收与穿过多个不同的井筒层段的地下区域的生产资源相关联的资源生产数据;
接收指示所述相应井筒层段的相应地层位置和完井层段属性的井筒层段数据;和处理所述资源生产数据和所述井筒层段数据以使资源生产属性与完井层段属性和地层位置的不同组合关联。
2.根据权利要求1所述的方法,其还包括产生关联数据库,所述关联数据库指示所述资源生产属性与完井层段属性和地层位置的所述不同组合之间的关系。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述井筒层段数据包括关于多个井筒的信息,且所述资源生产数据包括关于来自所述多个井筒的资源生产历史的信息。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述井筒层段数据包括关于多个井筒的模型的信息,且所述资源生产数据包括关于所述模型的模拟资源生产历史的信息。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述资源生产数据指示以下至少一项:生产量、生产速率、生产成本或与来自穿过所述井筒层段的所述地下区域的生产资源相关联的利润率。
6.根据权利要求1所述的方法,其中每一井筒层段的所述完井层段属性包括以下至少一项:
施加于所述井筒层段的处理类型;
施加于所述井筒层段的处理次序;或
安装在所述井筒层段中的完井硬件的类型。
7.根据权利要求1所述的方法,其中每一井筒层段的所述地层位置指示与所述井筒层段相关联的地下层的石印性质。
8.一种设计地下区域中的井系统的完井的方法,所述方法包括:
识别地下区域中的相应井筒层段的地层位置,所述井筒层段中的至少两个驻留在所述地下区域中的不同地层位置中;和
基于所述相应井筒层段的所述地层位置确定所述相应井筒层段的完井层段属性,所述完井层段属性是由完井设计系统确定,所述完井设计系统使资源生产属性与地层位置和完井层段属性的不同组合相关联。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述完井设计系统通过选择满足所述井系统的资源生产目标的完井层段属性来确定所述完井层段属性。
10.根据权利要求8所述的方法,其中所述完井设计系统通过选择优化每一井筒层段的本地资源生产属性的完井层段属性来确定所述完井层段属性。
11.根据权利要求8所述的方法,其中所述完井设计系统通过以下项来确定所述完井层段属性:
对沿井筒的所述相应井筒层段分配权重;和
基于跨所述井筒层段的加权平均值选择优化所述井筒的整体资源生产属性的完井层段属性。
12.根据权利要求8所述的方法,其还包括产生所述井系统的完井设计,所述完井设计指示针对所述相应井筒层段确定的所述完井层段属性。
13.根据权利要求8所述的方法,其中确定完井层段属性包括确定以下至少一项:
所述井筒层段的处理类型;
所述井筒层段的处理次序;或
所述井筒层段的完井硬件的类型。
14.根据权利要求8所述的方法,其中每一井筒层段的所述地层位置指示与所述井筒层段相关联的地下层的石印性质。
15.一种系统,其包括:
存储井系统的关联数据的关联数据库,所述关联数据指示资源生产属性与完井层段属性和地层位置的不同组合之间的关联;和
完井设计引擎,其可操作以:
识别地下区域中的相应井筒层段的地层位置;
基于所述相应井筒层段的所述地层位置从所述关联数据库访问关联数据;和基于所述关联数据确定所述相应井筒层段的完井层段属性。
16.根据权利要求15所述的系统,其还包括可操作以产生所述关联数据的关联引擎,所述完井设计引擎可操作以确定第一井筒的所述完井层段属性,所述关联引擎可操作以基于来自多个其它井筒的生产数据和井筒层段数据来产生所述关联数据。
17.根据权利要求16所述的系统,其中所述关联引擎可操作以:
接收与穿过所述其它井筒中的井筒层段的生产资源相关联的资源生产数据;
接收井筒层段数据,其指示所述其它井筒中的所述相应井筒层段的相应地层位置和完井层段属性;和
基于所述资源生产数据和所述井筒层段数据通过使资源生产属性与完井层段属性和地层位置的不同组合关联来产生所述关联数据。
18.根据权利要求15所述的系统,其中所述完井设计引擎可操作以通过选择优化每一井筒层段的本地资源生产属性的完井层段属性来确定所述完井层段属性。
19.根据权利要求15所述的系统,其中所述完井设计引擎可操作以通过以下项来确定所述完井层段属性:
对沿井筒的所述相应井筒层段分配权重;和
基于跨所述井筒层段的加权平均值选择优化所述井筒的整体资源生产属性的完井层段属性。
20.根据权利要求15所述的系统,其中所述完井设计引擎可操作以产生所述井筒的完井设计,所述完井设计指示针对所述相应井筒层段确定的所述完井层段属性。

说明书全文

设计井筒完井层段

背景技术

[0001] 本说明书涉及设计井筒完井层段。
[0002] 在地下区域中对井筒钻井之后,使用完井程序来使井筒准备生产。完井程序可以包括裂缝处理、稳定化处理、增产处理或施加于地下区域的其它类型的处理。完井程序可以包括生产管、流量控制装置和其它类型的完井工具的安装。附图说明
[0003] 图1是示例性井系统的图。
[0004] 图2是示例性计算系统的图。
[0005] 图3是用于完井分析和设计的示例性系统架构的图。
[0006] 图4是示出从井系统数据推导的示例性关联数据的标绘图。
[0007] 各个图式中的相同参考符号指示相同元件。

具体实施方式

[0008] 图1是示例性井系统100的图。示例性井系统100包括界定在地面106下方的地下区域102中的井筒110。示例性井系统100包括地面106处的地面设备108。井系统100可包括额外或不同特征,且井系统100的特征可如图1中所示般布置,或井系统100的特征可以另一方式布置。图1中所示的示例性井筒110包括平井筒。井系统可以包括水平、垂直、倾斜、弯曲或其它井筒定向的任何组合。此外,井系统可以包括多个交叉或不交叉井筒。
[0009] 地下区域102可以包括所有或部分岩层(例如,页岩炭、砂石、花岗岩或其它),其包括天然气、石油、其它氢化合物或其它关注材料。图1中所示的示例性地下区域102包括储层,其包括碳氢化合物资源,诸如石油、天然气、其它碳氢化合物等。地下区域102可以包括自然裂开的岩石或未裂开到任何显著程度的自然岩层。地下区域102可以包括致密天然气岩层,其包括低渗透率岩石(例如,页岩、煤或其它)。
[0010] 示例性地下区域102包括多个地下层104a、104b、104c、104d、104e。在图1中所示的实例中,每一地下层表示地下区域102中的不同地层位置。例如,每一层可具有在层内大致上均匀切不同于相邻层的石印性质。在一些实例中,地下层的典型石印性质包括岩石类型、岩石孔隙率、岩石的裂缝密度、岩石的碳氢化合物含量或地下层中的岩石的其它性质。例如,地下层104d可以包括具有碳氢化合物的自然裂开的岩石,而层104c和104e可以包括较低量的碳氢化合物或较低密度的自然裂缝等。
[0011] 如图1中所示,示例性井筒110包括多个井筒层段112a、112b、112c、112d、112e、112f、112g、112h、112i。井筒可包括任何数量的井筒层段(例如,5、10、20、30、100个等),且井筒层段的长度可不断变化(例如,10英尺、20英尺、50英尺等)。在图1中所示的实例中,每一井筒层段是井筒110的不同段。层段可由安装在井筒110中的硬件、由井筒壁中的穿孔位置界定,或层段可以另一方式界定。
[0012] 在一些情况中,每一层段包括一个或多个穿孔、狭缝或将井筒连接到储层的其它构件。例如,井筒110可以被加套或未加套,且井筒外壳或井筒壁可被穿孔以进行射出处理、增产处理、生产或其它活动。在一些情况中,每一层段是由层段边界处的封隔器或密封件界定。例如,第一层段112a可以由层段112a的每一端处的一组封隔器界定,第二层段112b可以由层段112b的每一端处的一组封隔器界定等。
[0013] 井筒层段中的每一个驻留在地下区域102中的地层位置处。地层位置可能是指其中驻留井筒层段的层或层的性质。在一些实例中,井筒的两个或更多个层段驻留在不同的地层位置处。在图1中所示的实例中,层段112a驻留在地下层104c中,层段112b驻留在地下层104c和104d的界面处,且层段112d驻留在地下层104d中。在一些情况中,井筒层段的地层位置指示包围井筒层段的层的石印性质、井筒层段与相邻层之间的距离或其它信息。
[0014] 井筒中的层段中的每一个可具有不同的完井层段属性。完井层段属性可包括完井设备、完井技术或其施加于井筒层段以使层段准备生产的参数。在一些情况中,所有井筒层段具有相同的完井层段属性。在一些情况中,一些或所有井筒层段是根据不同的完井层段属性来完井。给出井筒层段的完井层段属性可基于井筒层段的地层位置、生产目标和其它考虑来调整或选择。
[0015] 地面设备108可以包括安装在地面106上方、地面106下方(例如,井筒110中)和其它位置中的设备。地面设备108可以包括用于执行处理(例如,裂缝处理、稳定化处理、酸处理)的设备。在不同时间处,地面设备108可以包括射出设备、钻井设备、生产设备或其它类型的井系统设备;地面设备108可以包括测井系统、通信系统、用于将工具(例如,生产工具、射出工具等)安装在井筒100中的系统或其它类型的系统。地面设备108可以包括测量或观察设备。例如,地面设备108可测量生产属性,诸如(例如)从井筒110生产的碳氢化合物的量、来自井筒110的生产速率、从井筒110生产的流体含量或其它生产方面。在一些情况中,地面设备108包括可操作以从远程计算系统接收数据和将数据发送到远程计算系统的计算系统或通信接口
[0016] 在一些实施方式中,完井设计系统用来确定井筒110中的每一层段的完井层段属性。完井设计系统可由包括在井系统100或远程位置中的计算系统来实施。例如,完井设计系统可由图2中所示的示例性计算系统200来实施。完井设计系统可接收指示每一相应井筒层段112a-112i的地层位置的井筒层段数据,且完井设计系统可选择处理类型、处理参数、完井设备的类型、完井设备的参数或施加于井筒110的每一层段的其它完井属性。
[0017] 在一些实例中,生产可以完井层段或生产层段位置为特征使得可更加容易确定最优或所需完井程序和生产层段。完井层段位置可依赖于完井程序属性和所得生产两者。其通过使用各种数据挖掘和分析技术而隐式或显式地关联。关联可以基于数据从实际或模型处理来推导,所述实际或模型处理包括水压致裂数据、岩石物性计算、相对地层井筒位置、地质分析和其它数据。岩石物性计算可以包括例如总的油含量、自然裂缝密度、有效孔隙率、有效渗透率或其它性质。
[0018] 每一井筒层段的地层位置(或与地层位置相关联的石印性质)可由测井设备检测、从计算机模拟推导、从地质数据分析或其它来源推导。在一些实例中,每一井筒层段的地层位置包括从随钻测井、随钻测量、电缆测井、地震监测、微震监测或其它类型的观察获得的石印信息。井筒层段的地层位置可基于成核磁性谐振测井、电阻测井、伽测井、声测井和其它类型的测井。
[0019] 在一些实例中,完井层段属性是基于属性加权平均值来确定。例如,可针对每一个别井筒层段识别一个或多个变量的值。变量可包括生产属性或其它类型的变量。变量的值可以在井筒的某个点处或在其中包括井筒的储层生产层段中的井筒的交叉链内离散地确定。适当的变量和加权因子可基于工程专家、由于数据挖掘、由于数据分析或基于其它因子而推理确定。
[0020] 完井设计系统可考虑完井层段地层位置、完井层段次序、生产层段位置或这些和其它完井属性的组合以及所得生产之间的空间关系。生产属性可与个别井筒层段且通过识别生产属性与完井层段属性之间的关联而相关联,完井层段属性可针对不同的层段地层位置而优化。因而,完井设计系统可提供可在生产工作流程中极具价值的生产和完井以及储层属性之间的更加可预测关联。
[0021] 完井设计系统可基于关联数据库来设计完井层段属性。关联数据库可由与井筒层段相关联的历史生产数据和地层信息推导。关联数据可由例如关联引擎产生,所述关联引擎识别历史生产数据、地层信息和相关联的完井属性中的趋势。例如,关联引擎可以确定低渗透率区域中的更广泛的水压致裂通常可以与更高产量关联,或关联引擎可以确定与来自具有特定渗透率或裂缝密度的区的更高产量关联的水压致裂的类型。作为另一实例,关联引擎可以确定储层边界处的水压致裂具有少于储层中心的水压致裂的优势;或关联引擎可以确定与来自于具有特定流体含量的区的更高产量关联的生产设备的类型。
[0022] 图2是示例性计算系统200的图。示例性计算系统200可结合井系统或独立于井系统操作。例如,计算系统200可位于井系统的一个或多个井处或附近或与井系统分开的远程位置处。在一些实施方式中,通信链路允许计算系统200与井系统通信。在一些实例中,计算系统200可从井系统接收数据、分析数据并发送输出到相同的井系统或另一井系统。
[0023] 示例性计算系统200包括可由总线265通信耦合的存储器250、处理器260和输入/输出控制器270。存储器250可包括例如随机访问存储器(RAM)、存储装置(例如,可写只读存储器(ROM)或其它)、硬盘或另一类型的存储介质。计算系统200可被预编程或其可通过从另一来源(例如,从CD-ROM、从另一计算机装置通过数据网络或以另一方式)加载程序来编程(和再编程)。在一些实例中,输入/输出控制器270耦合到输入/输出装置(例如,监测器275、鼠标键盘或其它输入/输出装置)且耦合到通信链路280。输入/输出装置可以模拟或数字形式通过诸如串行链路、无线链路(例如,红外线、射频或其它)、并行链路或另一类型的链路的通信链路接收或发射数据。
[0024] 通信链路280可包括任何类型的通信频道、连接器、数据通信网络或其它链路。例如,通信链路280可包括无线或有线网络、局域网(LAN)、广域网(WAN)、专用网络、公共网络(诸如互联网)、WiFi网络、包括卫星链路的网络或另一类型的数据通信网络。
[0025] 存储器250可存储与操作系统、计算机应用程序和其它资源相关联的指令(例如,计算机代码)。存储器250还可存储可由在计算系统200上运行的一个或多个应用程序或虚拟机解译的应用程序数据和数据对象。如图2中所示,示例性存储器250包括数据254和应用程序258。数据254可包括井筒层段数据、完井层段属性数据、生产数据、关联数据或其它类型的数据。在一些实施方式中,计算装置的存储器包括额外或不同数据、应用程序或其它信息。
[0026] 应用程序258可包括软件应用程序、脚本、程序、功能、可执行文件或由处理器260解译或执行的其它模块。例如,应用程序258可包括关联引擎、完井设计引擎或其它类型的应用程序。应用程序258可以包括用于执行关于图3的操作中的一个或多个或其它操作的机器可读指令。应用程序258可以包括用于产生例如如图4中所示的用户接口或标绘图的机器可读指令。应用程序258可从存储器250、另一本地来源、或一个或多个远程来源(例如,经由通信链路280)接收输入数据,诸如井筒层段数据、生产数据或其它类型的输入数据。应用程序258可产生输出数据并(例如,通过经由通信链路280发送输出数据)将输出数据存储在存储器250中、另一本地介质中或一个或多个远程装置中。
[0027] 处理器260可执行指令(例如)以基于数据输入产生输出数据。例如,处理器260可通过执行或解译软件、脚本、程序、功能、可执行文件或包括在应用程序258中的其它模块来运行应用程序258。处理器260可以执行关于图3的操作中的一个或多个。由处理器260接收的输入数据或由处理器260产生的输出数据可包括关联数据、井筒层段数据、生产数据等中的任一个。
[0028] 图3是用于完井分析和设计的示例性系统架构300的图。所有或部分架构300可在井系统、计算系统或这些和其它类型的系统的组合中实施。例如,架构300可包括图1中所示的示例性井系统100的特征、图2中所示的示例性计算系统200的特征或分布在多个不同位置处的多个不同系统的组合。
[0029] 图3中所示的示例性架构300包括井系统数据302a、井系统数据302b、关联引擎310、完井设计系统340和完井设计数据360。完井分析和设计系统可包括额外或不同特征,且完井分析和设计系统的特征可如关于图3所示或所述般或以另一方式操作。
[0030] 示例性井系统数据302a包括生产数据304、层段数据306a和完井数据308。井系统数据302a可以包括额外或不同数据。井系统数据302a可包括描述现有井系统、模拟的井系统模型、计划的井系统的信息或另一类型的井系统数据。在一些实例中,井系统数据302a包括由井系统(诸如,例如图1中所示的井系统100)处的位区上的测量获得的信息。在一些实例中,井系统数据302a包括由建模、模拟或分析井系统数据的计算系统(诸如,例如图2中所示的计算系统200)产生的信息。
[0031] 井系统数据302a可包括描述来自单个井或多个不同井的多个层段的信息。在一些实施方式中,井系统数据302a是获自多个井筒或多个井系统,且关联引擎310可使用井系统数据302a来开发同时跨多个井筒或井系统的关联。例如,井系统数据302a可以包括多种完井属性、生产属性、地层属性和其它性质。
[0032] 在图3中所示的实例中,井系统数据302a是来自第一组井,且井系统数据302b是来自另一组井。根据图3中所示的示例性系统架构300,来自第一组井的井系统数据302a用来产生用于关联数据库320的关联数据,且然后结合来自第二组井的井系统数据302b使用关联数据以优化或改进第二组井的完井数据。第一组和第二组井可为相同井系统的部分,或其可以是多个不同井系统的部分。
[0033] 生产数据304可包括与来自第一组井的生产地下资源相关联的信息。生产数据304可描述整个井系统、个别井筒、个别井筒层段或第一组井的其它方面的生产属性。生产数据304可指示所生产的流体量、生产流体时的速率、所生产的资源的净或总值、井筒的利润率、生产活动的持续时间、所生产的流体含量或其它类型的信息。生产数据304可包括来自现有井系统的测量或估计的资源生产历史数据、来自井系统的计算机模型的模拟的资源生产历史或这些和其它信息的组合。
[0034] 层段数据306a可包括描述第一组井的不同层段的信息。例如,层段数据306a可以指示每一井筒层段的长度和大小、每一井筒层段的地层位置或每一井筒层段的其它性质。在一些情况中,井筒层段的地层位置指示包围井筒层段的岩石的石印性质、其中驻留层段的地下层的石印性质、接近或邻近于井筒层段的地下层的石印性质或这些和其它属性的组合。
[0035] 完井数据308可包括描述第一组井的完井的属性的信息。完井数据308可以指示每一井筒层段的不同完井属性、整个井筒或井系统的完井属性或其两者。在一些情况中,完井数据308指示所使用的射出处理的类型、所使用的增产处理的类型、所使用的裂缝处理的类型、所安装的完井硬件的类型、所安装的硬件的配置或关于在生产井筒之前应用于井筒或井筒层段的其它活动的信息。完井数据308可以指示施加于每一井筒层段的多个处理的次序或其中处理井筒层段的顺序。
[0036] 示例性关联引擎310可由硬件、软件、固件或其组合来实施。在一些情况中,关联引擎310是由在计算机系统上运行的一个或多个软件程序来实施。示例性关联引擎310接收一些或所有井系统数据302a作为输入并产生包括关联数据的输出。例如,输入可包括生产数据304、层段数据306a、完井数据308或这些和其它数据的组合;且关联数据和由关联引擎310产生的可能其它输出可用来更新关联数据库320。
[0037] 在一些示例性实施方式中,关联引擎310分析输入数据以识别关联。由关联引擎310检测的关联可包括趋势或通过井系统数据302a的分析获得的其它类型的关系或其它类型的关联。例如,关联引擎310可以执行数据挖掘、数据搜索、数据拟合或其它类型的数据分析。在一些情况中,关联引擎310检查与个别井筒层段的完井属性和地层属性的不同组合相关联的生产数据。例如,关联引擎310可以确定优化或以其它方式改进地下区域中的各个地层位置的生产的完井属性。
[0038] 在一些实施方式中,完井数据指示由关联引擎310分析的两个、三个或更多个变量之间的关系的存在。在一些实例中,关联数据指示变量之间的关系的趋势(或趋势的参数)。在一些情况中,变量可包括二进制指示符、井系统中获得的测量的值、从模型井系统的模拟推导的值或其它类型的变量。关联可被存储为变量中的两个或两个以上之间的联系或关联。
[0039] 在一些情况中,关联引擎310使与具有相同(或相关)地层位置的井筒层段相关联的生产数据和完井数据类似。类似数据可包括与来自单个井系统中的单个井筒、多个井筒或多个井系统中的多个井筒的井筒层段相关联的数据。关联引擎310可分析类似数据以确定改进或优化数据类似的井筒层段的地层位置的生产的完井属性。在一些实例中,关联引擎310可以识别类似数据中的关系或趋势。例如,关联引擎310可以确定增加射出流体的流体密度造成增加生产量、降低射出流体的流体密度造成增加生产量、增加增产处理的持续时间造成改进生产、降低增产处理的持续时间造成该井生产,或其它类型的趋势。
[0040] 关联引擎310可以确定具有多种地层性质的井筒层段的理想、最优、可接受或者所需完井属性。例如,关联引擎310可以确定以特定速率或压或以特定方式射出特定类型的处理流体可以与具有某些地层位置的井筒层段的最优结果关联。关联引擎310可以确定具有某些地层位置的特定井筒层段的完井属性与生产属性之间的关系。例如,关联引擎310可以在裂缝处理期间识别流体压力的“最有效点”。
[0041] 在一些实例中,关联引擎310确定一个或多个地层位置的完井属性与生产属性之间的函数关系的参数。例如,关联引擎310可以确定线性关系、指数关系、逆关系、多项式关系或另一类型的函数关系的参数。例如,关联引擎310可以识别线性曲线的斜率、多项式曲线的拐点、指数增加或降低的速率或另一参数。关联引擎310可以采用其它类型的复杂建模和分析技术以达到完井属性、生产属性和地层位置之间的关系。
[0042] 由关联引擎310产生的关联数据可包括表格、列表、记录或指示由关联引擎310检测的关联的其它类型的数据结构。例如,关联数据可被构造为由地层性质、完井属性、生产目标或这些和其它指标的组合加索引的表格。在一些实例中,关联数据指示与来自具有指定类型或范围的地层性质的层段的改进或最优生产关联的一个或多个完井层段属性。关联数据可被存储在关联数据库320中,或关联数据可用来更新先前存储在关联数据库320中的现有关联数据。
[0043] 井系统数据302b可包括关于第二组井中的井筒层段中的每一个的信息。在一些实例中,第二组井是其中生产尚未开始的最近钻井的井筒、计算机模拟中建模的井筒或另一类型的井筒。通常,井系统数据302b可描述任何类型的井筒、多个井筒、多个井系统等中的井筒层段。在一些实例中,从井系统数据302a产生的关联数据可用来设计将改进或优化来自由井系统数据302b描述的井筒层段的生产的完井。
[0044] 图3中所示的完井设计系统340包括关联数据库320和设计引擎350。完井设计系统340可以包括额外或不同特征,且完井设计系统的特征可以如关于图3所示和所述般或以另一方式操作。如图3中所示,完井设计系统340接收可以包括层段数据306b、生产目标数据
330和可能额外信息的输入;完井设计系统340产生包括完井设计数据360和可能额外信息的输出。
[0045] 完井设计系统340可由硬件、软件、固件或其组合来实施。例如,关联数据库320可在存储器中、服务器上或软件程序中或以另一方式实施;设计引擎350可被实施为在计算系统上或以另一方式运行的软件程序。完井设计系统340可从本地存储器或远程来源或其组合接收输入,且完井设计系统340可将输出存储在本地存储器上或发送输出到远程目的地或另一计算系统。
[0046] 类似于第一组井的层段数据306a,第二组井的层段数据306b可指示每一井筒层段的长度和大小、每一井筒层段的地层位置或每一井筒层段的其它性质。设计引擎350可接收井筒层段数据306b且确定井筒层段中的一个或多个的完井层段属性。设计引擎350可通过选择优化个别井筒层段或整个井筒或井系统的资源生产的完井层段属性来确定完井层段属性。在一些实例中,设计引擎350基于井筒层段数据、生产目标或其它信息来查询关联数据库320。
[0047] 在一些实例中,设计引擎350确定井筒层段的地层位置且基于地层位置、地层位置的石印性质或其它信息来查询关联数据库320。响应于接收查询,关联数据库320可比较地层位置、石印性质或从设计引擎350接收的其它信息与关联数据库320中的指标或字段。基于比较,关联数据库320可将一个或多个记录、列表或表格传回到设计引擎350。设计引擎350可使用由关联数据库320传回的记录、列表或表格以确定井筒层段的地层位置的完井层段属性。
[0048] 设计引擎350可查询单个井筒层段或多个井筒层段的关联数据库320且确定单个井筒层段或多个井筒层段的完井层段属性。完井设计系统340可组合井系统中的单个井筒或多个井筒中的一个或多个井筒层段的完井层段属性,且产生完井设计数据360。完井设计数据360可指示由设计引擎350选择以优化或者改进来自井系统的资源生产的完井属性。
[0049] 在一些情况中,设计引擎咨询生产目标数据330以确定一个或多个井筒层段、一个或多个井筒或井系统的最优完井属性。例如,生产目标数据330可以指示井系统的所需生产量、井系统的所需最大成本、井系统的最小利润率、井系统的所需碳氢化合物含量或这些和其它类型的生产目标的组合。在一些情况中,设计引擎350假设生产目标或假设最优生产目标,且基于假设目标产生完井设计。例如,设计引擎350可以假设生产目标包括从井筒生产最大量的碳氢化合物、最小化井筒的利润率、最大化井筒的寿命或其它目标。
[0050] 完井设计引擎350可被配置来改进或优化井筒、井系统、生产区或另一系统的生产。在一些实例中,完井设计引擎350选择优化个别井筒层段的本地资源生产属性的完井层段属性。在一些实例中,完井设计引擎350选择优化跨多个井筒层段的资源生产的完井层段属性。
[0051] 为了优化多个井筒层段,设计引擎350可对井筒层段使用加权平均或加权分布。例如,设计引擎350可将权重分配到沿井筒或沿多个井筒的每一相应井筒层段。每一井筒层段的权重可以基于每一层段的大小、位置或性质来选择。例如,水平井筒的底部附近的层段可以被给定高于或低于水平井筒的顶部附近的层段的权重。作为另一实例,较长层段可以被给定高于或低于较小层段的权重。设计引擎350可选择优化或以其它方式改进生产属性的加权和的完井层段属性。例如,来自每一层段的生产贡献可由分配给所述层段的权重来缩放。
[0052] 完井设计数据360可用于将现有井筒完井、模拟井系统的完井和生产或用于其它目的。例如,如果完井设计数据360指定在一个或多个井筒层段中施加特定射出处理,那么射出系统可被编程来将指定射出处理施加于指定井筒层段。作为另一实例,如果完井设计数据360指定特定类型的流量控制装置、生产管或包括在井筒层段完井中的其它硬件,那么指定硬件可被安装在指定井筒层段中。
[0053] 在一些实施方式中,系统架构300使用多个数据源、建模程序和其它资源来开发关联、开发完井设计或用于其它目的。例如,关联引擎310、设计引擎350或系统架构300的其它组件可以访问处理数据、地质数据、裂缝数据、流体数据、流动模型、复杂裂缝模型、储层模型、井筒模型、流体流模拟器、射出处理模拟器、储层模拟器或这些和其它数据或应用程序的组合
[0054] 在一些实施方式中,系统架构300可访问或产生指示抽方案、射出处理参数(例如,关于流速、流量、浆体浓度、流体成分、射出位置、射出时间或其它参数的信息)的处理数据或其它处理数据。系统架构300可以获得关于地下区域的地质性质的地质数据,诸如例如关于岩性、流体含量、应力分布(例如,应力各向异性、最大和最小水平应力)、压力分布、空间广度、孔隙率或储层介质的其它属性的信息。地质数据可包括从测井曲线、岩石样本、露出地层、微震成像或其它数据源收集的信息。系统架构300可以获得识别地下区域中的裂缝的位置、大小、形状和其它性质的裂缝数据。裂缝数据可包括关于自然裂缝、液压引发裂缝或地下区域中的任何其它类型的间断面的信息。裂缝数据可包括从微震数据或其它信息计算的裂缝平面。系统架构300可以获得指示流体类型、流体性质、热力学条件和关于井系统流体的其它信息的流体数据。系统架构300可使用这些和其它数据以操作计算机模型或模拟、产生关联数据或完井设计或用于其它目的。
[0055] 图4是示出来自井系统的关联数据的实例的标绘图400。示例性标绘图400包括表示生产属性的范围的垂直轴402a和表示完井层段属性的范围的水平轴402b。标绘图400还包括数据点406和趋势线408。在所示实例中,每一数据点406表示与完井层段属性值相关联的生产属性值,且趋势线408表示数据点406的线性拟合。
[0056] 完井层段属性(由水平轴402b表示)可关于施加于井筒层段的处理的参数,诸如例如裂缝处理、增产处理、稳定化处理或另一类型的处理的参数。完井层段属性可关于被安装在井筒层段中的完井硬件的参数,诸如例如流量控制装置的参数、筛砂机的大小、生产管的大小或另一类型的硬件参数。生产属性(由垂直轴402a表示)可关于与井筒相关联的生产历史的参数。例如,生产属性可包括生产量、生产速率、利润率、生产成本、生产寿命或这些和其它参数的组合。
[0057] 作为实例,标绘图400中的数据点406可以表示来自全部具有共同地层性质的多个井筒层段的数据。例如,数据点406可以表示具有指定范围中的渗透率或孔隙率的岩层中的井筒层段。水平轴402b可以表示用于使井筒层段裂开的裂缝压力,且垂直轴402a可以表示来自包括井筒层段的井筒的生产量。图4中所示的实例中的趋势线408表明,增加裂缝压力与标绘图400中所示的值范围的增加生产量关联。
[0058] 在图4中所示的实例中,趋势线408是由多个数据点的线性拟合推导的关联的实例。关联可由其它技术推导。例如,关联可由其它类型的数据拟合、数据分级或其它技术推导。在一些实例中,直方图可由与共同地层性质相关联的井筒层段的生产数据和完井数据构造而成,且可从直方图推导一个或多个最优值。
[0059] 在一些实施方式中,沿水平轴402b的每一值可表示完井层段属性和地层位置的不同组合,且沿垂直轴402a的每一值可表示不同的生产属性。标绘图400中的数据可被处理来使资源生产属性与完井层段属性和地层位置的不同组合关联。例如,处理标绘图中的数据可以包括拟合数据、识别最大值、最小值、拐点、将数据匹配到模型或执行其它类型的分析。
[0060] 本说明书中描述的主题和操作的一些实施方案可以数字电子电路或计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构和其结构等效物)或其中的一或多个的组合实施。本说明书中描述的主题的一些实施方案可被实施为一或多个计算机程序,即,编码在计算机存储介质上以供数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作的计算机程序指令的一或多个模块。计算机存储介质可为计算机可读存储装置、计算机可读存储衬底、随机或串行访问存储器阵列或装置或其中的一或多个的组合,或可包括在其中。另外,虽然计算机存储介质并非传播信号,但是计算机存储介质可为在人工产生的传播信号中编码的计算机程序的来源或目的地。计算机存储介质还可为一个或多个分离的物理组件或介质(例如,多个CD、磁盘或其它存储装置)或可包括在其中。
[0061] 术语“数据处理设备”涵盖用于处理数据的所有种类的设备、装置和机器,包括(例如)可编程处理器、计算机、芯片上系统或多个可编程处理器、计算机、芯片上系统或前述组合。所述设备可包括专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程阵列)或ASIC(专用集成电路))。除了硬件以外,所述设备还可包括产生用于正讨论的计算机程序的执行环境的代码,例如构成处理器固件、协议堆栈、数据库管理系统、操作系统、交叉平台运行时环境、虚拟机或其中的一或多者的组合的代码。所述设备和执行环境可实现各种不同的计算模型基础设施,诸如网络服务、分布式计算和网格计算基础设施。
[0062] 计算机程序(又称作程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以程序设计语言(包括编译或解释语言、陈述语言或程序语言)的任何形式写入。计算机程序可以但无需对应于文件系统中的文件。程序可存储在保存其它程序或数据(例如存储在标记语言文档中的一或多个脚本)的文件的部分中、专用于正讨论的程序的单个文件中或多个协调文件(例如,存储一或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可被部署为在一个计算机或多个计算机上执行,所述多个计算机位于一个位区处或跨多个位区分布且由通信网络互连。
[0063] 本说明书中描述的一些程序和逻辑流可由一或多个可编程处理器执行,所述可编程处理器执行一或多个计算机程序以通过作用于输入数据和产生输出来执行动作。程序和逻辑流还可由专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))执行,且设备也可被实施为所述专用逻辑电路。
[0064] 适用于执行计算机程序的处理器包括,例如,通用和专用微处理器两者和任何种类的数字计算机的任何一或多个处理器。通常,处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机包括用于根据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一或多个存储器装置。计算机还可以包括用于存储数据的一或多个大容量存储装置(例如,磁盘、磁光盘或光盘),或操作地耦合以从一或多个大容量存储装置接收数据或将数据传送到一或多个大容量存储装置,或两者。然而,计算机不一定具有这些装置。适用于存储计算机程序指令和数据的装置包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置,包括(例如)半导体存储器装置(例如,EPROM、EEPROM和闪速存储器装置和其它)、磁盘(例如,内置硬盘、可抽换式磁盘和其它)、磁光盘;和CD ROM和DVD-ROM光盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路增补或并入在专用逻辑电路中。
[0065] 为了提供与用户的交互,操作可实施于计算机上,所述计算机具有用于向用户显示信息的显示装置(例如,监视器或另一类型的显示装置)和键盘以及定点装置(例如,鼠标、轨迹球、平板计算机、触敏屏或另一类型的定点装置),用户可通过其提供输入给计算机。其它种类的装置还可用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可为任何形式的传感反馈,例如,视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈;和来自用户的输入可以任何形式接收,包括声音、语音或触觉输入。此外,计算机可通过以下项与用户交互:发送文档到由用户使用的装置且从所述装置接收文档;例如,通过响应于接收自网络浏览器的请求发送网页到用户的客户端装置上的网络浏览器。
[0066] 计算机系统系统可为或包括单个计算装置或彼此邻近或通常彼此远离且通常通过通信网络交互的多个计算机。通信网络的实例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、跨网(例如,因特网)、包括卫星链路的网络和对等网络(例如,点对点对等网络)。客户端与服务器的关系可以借助于在相应计算机上运行且彼此之间具有客户端-服务器关系的计算机程序而出现。
[0067] 虽然本说明书含有许多细节,但是这些细节不应被解释为限制权利要求书的范围,反而应描述为本发明的特定实例所特有的特征。还可组合本说明书中在独立实施方式的背景中描述的某些特征。相反地,单个实施方案的背景中描述的各种特征还可在多个实施方案中单独地或以任何适当子组合实施。
[0068] 已描述了多个实例。然而,应了解,可作出各种修改。因此,其它实施方案在所附权利要求书的范围内。
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