CN115398216B 用于估计岩石的流体饱和度的方法 （国际壳牌研究有限公司）

2022.10.12PCT/US2021/0282992021.04.21WO2021/216638EN2021.10.28US2013152671A1,2013.06.20本发明提供一种用于根据岩石图像估计含积以考虑所述岩石的所述图像中缺失的亚分辨拟来估计所述岩石的图像导出的润湿流体饱和支持反向传播的经训练模型可用于分割所述图2根据分割的3D图像估计所述岩石的图像孔隙体积，所述图像孔隙体积缺乏所述岩石使用对所述3D图像的直接流动模拟来估计所述岩石的图像导出的润湿流体饱和度；2.根据权利要求1所述的方法，其中所述岩石的所述34.根据权利要求1所述的方法，其中所述岩石的所述校正的孔隙体积是通过实验室测5.根据权利要求1所述的方法，其中所述岩石的所述校正的孔隙体积是通过以下操作割的3D图像和所述非润湿液体毛细管压力曲线确定6.根据权利要求5所述的方法，其中所述非润湿液体毛细管压力曲线是从在高达图像施加在所述非润湿液体上以克服从所述岩石的所述分割的3D图像中可辨识的最窄孔喉的3[0002]准确确定含烃储层内的流体饱和度对于确定是否选择要开发含烃储层以及开发吸过程中的流体拓扑和相对渗透率(Predictionoffluidtopologyandrelativepermeabilityinimbibitioninsandstonerockbydirectnumericalsimulation)”玻尔兹曼方法在大型数字岩石图像上直接模拟孔隙尺度两相粘性毛细流动(Directsimulationofpore_scaletwo_phasevisco_capillaryflowonlargedigimagesusingaphase_fieldlatticeBoltzmannmethodongeneral_purpose[0006]莱昂卡雷拉(LeonCarrera)等人(US2018/0321127A1)公开了一种用于提供岩石再现孔隙率和渗透率。从CT扫描恢复的数据提供了岩石样品的体积中衰减X射线辐射的统4[0007]弗雷德里希(Fredrich)等人(US9,070,049B2和WO2014/142976A1)涉及用于改进间。Fredrich等人认识到孔隙系统异质性可能并不总是在岩石的小成像部分内很好地表识别通过选择测试体积和相邻体积并计算相邻体积的岩石物理特性值的差所确定的表征[0008]数字岩石物理学建模常规上依赖于从微米级图像中准确地确定含烃岩石的孔隙[0009]举例来说，如在Saxena等人，2019(“根据孔隙尺度成像估计岩石的孔隙体积率的限制，在储层岩的微米级X射线计算机断层扫描图像中可能会缺失多达总孔隙体积的校正从微米级图像模拟中推断出的原始流体饱示岩石中的孔隙空间或岩石中的实心物质；根据分割的3D图像估计岩石的图像孔隙体积，5[0014]通过参考以下优选实施例的详细描述和其中所提及的附图，将更好地理解本发正从微米级图像中确定的图像导出的润湿流体饱和度来确定流体饱和度的有意义的估计。[0019]本发明提供了一种基于岩石的原始3D孔隙尺度图像来更准确地估计岩石的流体饱和度的方法，所述原始3D孔隙尺度图像相对于岩石的实际孔隙结构具有有限的分辨率。一部分容纳在尺寸低于由通常用于提供这类岩石的图像的3D孔隙尺度成像技术所提供的术的图像分辨率的孔隙而基本上使岩石的有效润湿流体饱和度以及因此流体饱和度预测[0020]本发明还提供了一种用于根据岩石的3D图像估计岩石的流体饱和度的支持反向6[0024]支持反向传播的过程的优选实施例是深度学习过程，包含但不限于卷积神经网生电阻率测井图的井眼相同的油田中的另一个井眼中获机断层扫描(纳米CT)的X射线计算机断层扫描、声学7存储图像数据和针对图像数据进行另外的计算活动所需的计算功率来选择微型CT图像的外边缘的同时处理图像来减少主要在所获取的图像的外边缘物质来实现处理图像的体素,以将图像分割成表示孔隙空间或实心物质的体素，其中方法(AThresholdSelectionMethodfromGray_levelHistogram)”IEEETrans.SMC和体素尺寸对微型CT计算有效传递和弹性特性的影响(EffectofImageSegmentation&对图像分割的结合空间信息模糊C均值聚类(FuzzyC_MeansClusteringwithSpatial8[0041]在已经将图像分割之后，根据岩石的分割的3D图像估计图像导出的孔隙体积，φI分配有代表孔隙空间的二进制值(例如1或0)的体素的数量相加来确定分割的图像中代表孔隙空间的体素的数量之和。可以通过将分配了二质体素)的总数相加来确定分割的图像中体素的总数之和。图像孔隙体积缺乏岩石的亚分毛细管压力曲线可以通过基于填充图像的孔隙空间的非润湿性液体的模拟来绘制非润湿[0048]根据从图像导出的非润湿液体毛细管压力曲线和根据体素的大小确定的图像分辨率来确定孔隙分辨率参数N。孔隙分辨率参数Dd是非润湿液体在入口压力(Pd)下进入的辨率)确定体素的尺寸。非润湿液体在入口压力(Pd)下进入的孔隙的孔喉尺寸(Dd)可以根[0050]根据从图像导出的非润湿液体毛细管压力曲线确定孔隙几何因子G。可以通过将9[0053]以下表达式将汞占据的岩石孔隙体积部分与可用于解析在给定毛细管压力P下在MICP模拟期间最后穿透的孔喉的体素数量(ξ)相关联：[0066]等式(8)和(9)假设根据直接模拟估计的汞体积对于与足够大的值ξ对应的孔隙和[0068]等式(8)到(10)假设所有未解析的孔隙率都填充有润湿相(对应于亲水或亲油条[0071]等式(10)和(11)表示发明人认识到图像导出的特性，尤其是对于较低分辨率图这说明对图像导出的流体饱和度的校正在将任何模拟结果与实验室测量进行比较之前是图像中的经解析孔隙度归一化的图像导出的流体体积)与实验室测量的那些模拟结果进行物理MICP测量中也会发生这种现象，但与注入到物理样品中的非润湿流体的总体积相比，的饱和度截止值，因为当今技术水平的微型CT检测器仅可捕获有限数目的体素(通常少于正使用直接流动模拟推断出的流体饱和度以恢复真实饱[0088]通过对表示分割的图像中的孔隙空间的体素数量进行求和并除以根据成像参数压力绘制每一分割的岩石图像所占据的体积分数来[0090]根据汞毛细管注入曲线和体素大小确定孔喉分辨率参数N。汞在入口压力(Dd)下于多孔板或离心法中建立的与储油层中的饱和高度[0095]然后将在强制渗吸模拟期间获取的不同平均含水饱和度值下的流体配置快照用率模拟之前使用准确且高效的MRT_LBM代码计算的绝对渗透率进行归一化(Alpak等人“通过直接数值模拟预测砂岩渗吸过程中的流体拓扑和相对渗透率(Predictionoffluidtopologyandrelativepermeabilityinimbibitioninsandstonerockbydirect效润湿和非润湿相渗透率的通量是通过分别监测与多孔岩石相对应的域的一部分上润湿[0097]然后对涵盖在强制排水或强制渗吸过程中观察到的饱和度范围的所有饱和度快[0100]提供本文所要求保护的本发明的方法的实施例的以下非限制性实例仅用于说明相)的流体饱和