NO20121394A1 - Fremgangsmåte for å innhente konsistente og integrerte fysiske egenskaper for porøse medier - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte og et system for å frembringe et konsistent og integrert sett av fysiske egenskaper for et prøvestykke av et porøst medium, f.eks. en bergart, der et prøvestykke blir klargjort for avbildning. Prøvestykket blir avbildet flere ganger for å oppnå et sett av bilder som blir underlagt en segmenteringsprosess for å tilveiebringe en digital representasjon av prøvestykket. Den digitale representasjonen tilveiebringer et bilde av den fastformige fasen og porerommet i prøvestykket. Den digitale representasjonen kan bli anvendt for å bestemme en rekke forskjellige fysiske egenskaper ved det porøse prøvestykket, slik at det porøse prøvestykket kan forbli intakt gjennom hele fremgangsmåten.

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

[0001] Denne søknaden tar prioritet, i medhold av 35 U.S.C. §119(e), fra den tidligere US-patentsøknaden 12/790,066, innlevert 28. mai 2010, som inntas som referanse her i sin helhet.

[0002] Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter for bestemmelse av fysiske egenskaper for et porøst medium. Mer spesifikt, i noen utførelsesformer, vedrører foreliggende oppfinnelse tilveiebringelse av fysiske og fluidstrømningsrelaterte egenskaper ved porøse medier fra en konsistent prøve på en slik måte at prøven hele tiden forblir intakt.

BAKGRUNN

[0003] Det er ønskelig for selskaper som borer olje- og gassbrønner å innhente kvantitativ informasjon om formasjoner som inneholder hydrokarboner. Denne informasjonen kan være nyttig for å bestemme mengden av olje og gass i reservoaret, hvor mye av den som er utvinnbar, produksjonsmengde og endelig hvorvidt lønnsom utvikling og produksjon av hydrokarbonene er mulig. Kvantitative data om bergartsegenskaper kan oppnås på forskjellige måter, herunder indirekte og direkte evalueringsmetoder. På grunn av de forskjellige metodene som anvendes i bransjen for å innhente kvantitative bergartsegenskaper, vil data som genereres nødvendigvis inneholde variabler av ukjent betydning fordi flere prøver og måleskalaer blir anvendt for å generere datasettene. Datasettene kan inkludere bergartsegenskaper så som porøsitet, absolutt permeabilitet, relativ permeabilitet og kapillartrykkdata, men er ikke begrenset til disse egenskapene.

[0004] Tradisjonelle indirekte metoder for å estimere bergartsegenskaper er kjent innen teknikken. Blant andre typer indirekte metoder anvender nesten alle brønner elektriske logger, kjørt enten i det åpne hullet etter boring eller i den foringsrørkledde brønnen for å måle bestemte attributter ved hydrokarbonførende formasjoner. Flere typer åpenhullslogger kan bli anvendt for å måle egenskapene nødvendig for å kunne fatte effektive beslutninger. For eksempel måler en "trippel kombinasjonslogg" romdensitet, nøytronporøsitet og formasjonsresistivitet. Ved hjelp av kjente metoder kan disse attributtene bli anvendt med matematiske korrelasjoner for å avlede nyttige parametere så som et reservoars effektive porøsitet, effektive permeabilitet, vannmetning og andre egenskaper. Ytterligere matematiske likninger kan bli anvendt på data fra triple kombinasjonslogger for å estimere mekaniske egenskaper for bergarter, så som Youngs elastisitetsmodul, Poissons forhold og in-situ spenninger. Disse parametrene, spesielt permeabilitet og mekaniske bergartsegenskaper, spiller en avgjørende rolle når det fattes beslutninger om et reservoars størrelse, kvalitet og produserbarhet.

[0005] Imidlertid er det typisk begrensninger forbundet med måling av egenskapene på denne måten. Hvert av loggeverktøyene innlemmer én eller flere følere for å måle en ønsket attributt og noen ganger blir forskjellige loggeverktøy kjørt samtidig for å redusere tiden nødvendig for kartleggingen. Loggemetoder krever stort sett ikke fysisk undersøkelse eller direkte inspeksjon av bergarten. For eksempel innhenter noen loggeverktøy bilder av formasjonen for å måle en ønsket attributt for denne formasjonen. En annen typisk begrensning er at det eksakte stedet for målingen bare er kjent i forhold til den estimerte posisjonen til loggeverktøyet på tidspunktet målingen utføres, og målingene som tas er gjennomsnittsverdier over en tykkelse i formasjonen som kan variere fra noen centimeter til flere meter. En bergartsegenskap så som formasjonsfaktor blir anvendt for å bestemme vannmetning fra resistivitetsloggmålinger. For å gjøre disse beregningene blir en resistivitetsmåling innhentet fra loggen i et område som antas å inneholde 100% vann og sammenliknet med andre steder i bergarten som ser ut til inneholde en mengde hydrokarbon i tillegg til formasjonsvann.

[0006] Det finnes også direkte metoder for å måle bergartsegenskaper. En tradisjonell direkte metode krever typisk innhenting av prøver av bergarten som skal evalueres og gjennomføring av laboratorieeksperimenter på disse prøvene. Ett eksempel på et slikt eksperiment er kjerneboring, en prosess hvor intakte bergartprøver kan bli innhentet fra en olje- og gassbrønn. For eksempel blir en "hel kjerne" innhentet ved å anvende en spesiallaget borkrone som skjærer ut en sylinder av bergartsmateriale over intervallet av interesse. Hele sylinderen kan være i størrelsesorden 10 cm i diameter og over hundre meter lang. For å lette håndtering kan kjernen bli skåret i lengder på omtrent 91 cm. Fra disse lengdene blir korte plugger med en diameter fra 2,5 til 3,8 cm så tatt ut for laboratorietestene. Siden forskjellige laboratorietester krever forskjellige størrelser, former og orienteringer av prøvene i forhold til den opprinnelige bergarten, blir typisk flere prøver klargjort fra områder av kjernen som virker å være like. For eksempel er det fordelaktig å kjenne både den horisontale og den vertikale permeabiliteten til en reservoarbergart. For å bestemme disse egenskapene i det fysiske laboratoriet må én reservoarbergartsprøve snittes vinkelrett på kjernens akse mens en annen reservoarbergartsprøve må snittes parallelt med kjernens akse. Laboratorietester blir så utført på prøvene for å bestemme permeabiliteten i én retning basert på snittet. Imidlertid er det ingen garanti for at de fremskaffede reservoarbergartsprøvene har identiske bergartsegenskaper selv om prøvene kommer fra det samme området av kjernen og ser like ut. Fysisk laboratorieanalyse i tilknytning til direkte metoder for å måle bergartsegenskaper er således begrenset som følge av skalaen, størrelsen og kravene til forskjellige prøver for forskjellig utstyr. Resultatene som oppnås fra en slik analyse er vanligvis ikke internt konsistente fordi de egenskapene til de respektive prøvestykkene kan variere.

[0007] Når prøvestykket har blitt anvendt for å bestemme en egenskap, som for eksempel en horisontal eller vertikal permeabilitet, er ikke denne prøven nødvendigvis anvendelig for å innhente andre bergartsegenskaper. For å bestemme kornstørrelsesfordeling må for eksempel nok en prøve innhentes fra det samme området av kjernen og knuses slik at en laserbasert partikkelstørrelsesanalyse eller sikting kan bli utført.

[0008] Tilsvarende som i eksempelet over vil andre spesialiserte kjerneanalyser (SCAL - Special Core Analyses) også kreve sine egne tilhørende prøver som noen ganger blir endret eller ødelagt i prosessen. For eksempel blir undersøkelser av relativ permeabilitet utført med bruk av stasjonære eller ikke-stasjonære metoder som krever at en strømningsmengde blir valgt for laboratorietesten. Dersom er det er behov for å bestemme relativ permeabilitet ved en annen strømningsmengde eller for å skifte fra en ikke-stasjonær tilstand til en stasjonær analyse, kan en ikke basere seg på at kjernen anvendt for den innledende analysen er i den opprinnelige tilstanden, hvis den i det hele tatt er tilgjengelig. En ny kjerneprøve må derfor bli anvendt.

[0009] Tilsvarende krever laboratoriebestemmelse av kapillartrykk at fluid blir pumpet inn i en kjerne mens trykk og strømningsmengde overvåkes. Som i eksemplene over, etter at testen er utført, vil imidlertid ikke den samme kjerneprøven kunne anvendes for en ny undersøkelse med et forskjellig sett av strømningsmengder og trykk.

[0010] Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for å innhente et konsistent og integrert sett av parametere fra en prøve av et porøst medium. Det er et ytterligere formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en slik fremgangsmåte for å innhente bergartsegenskaper for et porøst medium fra en prøve på en slik måte at prøven holder seg intakt gjennom hele prosessen. Spesielt kan prøvestykker av porøse medier variere betydelig, og det er ingen garanti for at de valgte bergartsbitene eller stedene alle har identiske bergartsegenskaper selv om de kommer fra det samme området av kjernen og ser like ut. Likevel vil de resulterende dataene bli anvendt som om alle prøvene var identiske på alle måter. Det er et ytterligere formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for å bestemme parametere for reservoarmodellering fra ett enkelt prøvestykke ved å bestemme et flertall fysiske egenskaper for det ene prøvestykket, på en slik måte at prøvestykket holder seg intakt gjennom hele prosessen.

[0011] Annen informasjon i tillegg til bergartsegenskaper er nødvendig for full karakterisering av olje- og gassreservoarer for evaluerings- og prognoseformål. Det finnes forskjellige teknikker for å innhente prøver av reservoarfluid, trykkdata og informasjon om reservoarets volummessige utstrekning. Kombinert med bergartsegenskapsdata oppnådd fra logger og kjerner kan det gjøres beregninger for å bestemme hvor brønner bør bores, hvordan de bør kompletteres, hvor effektivt brønner vil produsere og når de vil være tømt. Moderne petroleumstekniske metoder anvender datasimulering for å analysere det store volumet av data som er nødvendig for å utføre en grundig og formodentlig nøyaktig analyse. Kvaliteten til inndataene er avgjørende for å oppnå et resultat som med høy sannsynlighet er korrekt. Det er et annet formål med foreliggende oppfinnelse å redusere området av usikkerhet i inndataene fra en prøve av et porøst medium for å bedre nøyaktigheten til den resulterende utmatingen.

[0012] Det foreligger derfor et behov for en fremgangsmåte og et system for å tilveiebringe konsistente og integrerte bergartsegenskaper fra et porøst medium med høy nøyaktighet som resulterer i en bedre forutsigelighet av olje-, gass- eller reservoarbrønndesign og fluidstrømningstrekk. Det foreligger videre et behov for å bestemme bergartsegenskaper fra et porøst medium på en slik måte at prøvestykket kan forbli intakt. Det foreligger videre et behov for å utføre laboratorieanalyse på et prøvestykke som kan stabilisere seg raskere i simulatoren og totalt sett krever mindre historietilpasning.

[0013] Som angitt her løses disse og andre begrensninger ved kjent teknikk av foreliggende oppfinnelse.

OPPSUMMERING

[0014] Denne oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og et system for konsistent og integrert bestemmelse av fysiske egenskaper og fluidtrekk for et porøst medium.

[0015] Teknikken utviklet her gir olje- og gasselskaper en poreskala forståelse av sine reservoarbergarter. Til forskjell gir logg- og kjerneanalyse utført i et fysisk laboratorium kvantitativ informasjon med en oppløsning på meter-/desimeternivå, og det er usikkerhet knyttet til integrasjon av data innhentet fra tilsvarende, men ikke verifiserbart identiske kilder. Teknikken utviklet her analyserer formasjonsprøver med en oppløsning på centimeter-, millimeter-, mikrometer- og lavere nivå og bergartsegenskaper blir beregnet på ett enkelt bergartsstykke som er bestemt å være representativ for et område av interesse i en kjerne. På den måten reduseres usikkerheten og risikoen for å introdusere variabler ved valg av flere prøver fjernes.

[0016] Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for å bestemme et konsistent og integrert sett av fysiske egenskaper for et porøst prøvestykke for modellering av et reservoar. Fremgangsmåten omfatter de trinn å motta et ikke-klargjort prøvestykke av et porøst medium, der det ikke-klargjorte prøvestykket er trukket ut fra jordgrunnen. Det ikke-klargjorte prøvestykket blir klargjort for avbildning, og klargjøringen resulterer i et prøvestykke. Deretter blir prøvestykket avbildet for å generere et tredimensjonalt tomografisk bilde av prøvestykket. Det tomografiske bildet blir så segmentert til piksler som hver representerer porerom eller korn, for eksempel bergartskorn, og det segmenterte bildet blir anvendt for å utføre et sett av beregninger for prøvestykket, hvor settet av beregninger bestemmer et flertall fysiske egenskaper og hvor prøvestykket holder seg intakt gjennom hele fremgangsmåten.

[0017] I tillegg tilveiebringes et system for å bestemme konsistente og integrerte fysiske egenskaper for et porøst prøvestykke for modellering av et reservoar, systemet omfattende et ikke-klargjort prøvestykke av et porøst medium, der det ikke-klargjorte prøvestykket er trukket ut fra jordgrunnen, der det ikke-klargjorte prøvestykket blir klargjort for avbildning, der klargjøringen resulterer i et prøvestykke for en bildeavsøking; et tredimensjonalt tomografisk bilde, der det tredimensjonale tomografiske bildet er frembragt gjennom avbildning av prøvestykket; segmentere prøvestykket til piksler som hver representerer porerom eller korn, for eksempel bergartkorn, og der det segmenterte bildet blir anvendt for å utføre et sett av beregninger for å bestemme et flertall fysiske egenskaper for prøvestykket, i det prøvestykket hele tiden forblir intakt.

[0018] Særtrekkene og fordelene med foreliggende oppfinnelse vil tydeliggjøres for fagmannen ved lesning av beskrivelsen av utførelsesformer som følger.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0019] En mer gjennomgående forståelse av foreliggende oppfinnelse og fordelene med denne kan oppnås ved å henvise til den følgende beskrivelsen sett sammen med de vedlagte tegningene, hvor:

[0020] Figur 1 er et flytdiagram som illustrerer et eksempel på en fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse.

[0021] Figur 2 er et flytdiagram av et eksempel på en prosess som inkluderer CT-bildeanalyse.

[0022] Figur 3A er et flytdiagram som illustrerer beregning av en fysisk egenskap, horisontal permeabilitet, ved anvendelse av foreliggende oppfinnelse.

[0023] Figur 3B er et flytdiagram som illustrerer beregning av en fysisk egenskap, vertikal permeabilitet, ved anvendelse av foreliggende oppfinnelse.

[0024] Figur 4A er en representasjon av et ubehandlet 3D-volum i henhold til avbildningen ifølge foreliggende oppfinnelse.

[0025] Figur 4B er en representasjon av tre aksiale skiver fra 3D-volumet.

[0026] Figur 4C er én enkelt todimensjonal skive av det segmenterte bildet med dens komponenter identifisert.

[0027] Selv om foreliggende oppfinnelse kan realiseres med forskjellige modifikasjoner og i alternative former, er konkrete utførelsesformer av denne vist som et eksempel i figurene og vil her bli beskrevet i detalj. Det må imidlertid forstås at beskrivelsen her av konkrete utførelsesformer ikke er ment å begrense oppfinnelsen til de konkrete formene som er vist, men tvert imot er hensikten å dekke alle modifikasjoner, ekvivalenter og alternativer som faller innenfor oppfinnelsens ramme og idé, som definert av de vedføyde kravene.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0028] Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter for bestemmelse av fysiske egenskaper for et porøst medium. Mer spesifikt, i noen av sine utførelsesformer, vedrører foreliggende oppfinnelse tilveiebringelse av fysiske og fluidstrømningsrelaterte egenskaper for porøse medier fra en prøve på en slik måte at prøven ikke blir skadet.

[0029] Det kan være mange mulige fordeler med fremgangsmåtene og anordningene ifølge foreliggende oppfinnelse. Én av de mange mulige fordelene med fremgangsmåtene og anordningene ifølge foreliggende oppfinnelse er at de kan tilveiebringe, blant annet, konsistente og integrerte bergartsegenskaper fra ett enkelt prøvestykke av et porøst medium. En annen mulig fordel med fremgangsmåtene og anordningene ifølge foreliggende oppfinnelse er de forbedrede resultatene ved kartlegging og utvikling av reservoarer.

[0030] Denne teknologiens unike evne til å bestemme flere bergartsegenskaper fra det samme kjerneprøvestykket gir et konsistent datasett, uavhengig av om beregningene blir utført i én runde eller de blir omberegnet på et senere tidspunkt ved anvendelse av nye innparametere. Bedrifter som tilbyr varer og tjenester for bruk ved utvikling av olje- eller gassreservoarer kan basere viktige forretningsbeslutninger på reservoaranalyse. Det antas at foreliggende oppfinnelse kan gi kunder et bedre datasett for reservoaranalyse enn det som er mulig gjennom fysiske eksperimenter eller indirekte metoder.

[0031] En utførelsesform av foreliggende oppfinnelse anvender et prøvestykke fra et reservoar i en brønn i et område av interesse. Prøvestykket kan være sandstein, skifer, kalkstein, dolomittstein, karbonat, tett gassholdig sandstein, oljesand og mange andre typer.

[0032] Figur 1 er et flytdiagram som illustrerer en fremgangsmåte for å bestemme fysiske og fluidstrømningsrelaterte egenskaper for porøse medier, ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. I trinn 100 innhentes prøvestykker av porøse medier. Prøvestykkene som blir innhentet kan være gravet ut og innhentet fra et reservoar. Typen prøvestykker som kan bli innhentet fra jordgrunnen inkluderer sandstein, skifer, kalkstein, dolomittstein, karbonat, tett gassholdig sandstein, oljesand og mange andre typer. Et prøvestykke blir valgt for avbildning i trinn 102. Prøvestykket kan bli klargjort for avbildning.

[0033] Det valgte prøvestykket blir klargjort for avbildning i trinn 104. I en utførelsesform kan en andel av det valgte prøvestykket bli anvendt for avbildning. Denne andelen vil bli omtalt som en "delprøve". Som en illustrasjon kan i en utførelsesform en mikrokjerne-bergartsprøve med diameter 2,5 millimeter bli tatt fra hvor som helst i kjernepluggen eller hele kjernepartiet. Valget av delprøve blir gjort delvis ved å finne et område av kjerneprøvestykket som er representativt for egenskapene som skal bestemmes i prosessen. Denne metoden for å velge delprøve er kjent som "delprøvingsmetoden". Delprøvingsmetoden gir en passende delprøve ved å velge ut og fjerne den aktuelle andelen av prøvestykket som er representativ for kjerneområdet og de fysiske egenskapene som skal bestemmes i prosessen. Delprøven som fremkommer fra denne prosessen er delen på hvilken resten av prosessen blir utført. I noen tilfeller kan delprøven være identisk med prøvestykket.

[0034] Et CT-skann med lav oppløsning kan for eksempel bli utført for å kartlegge densiteten og bedømme heterogeniteten til det valgte prøvestykket. Etter CT-skanning kan prøvestykket bli lagret for videre analyse. Et eksempel på en passende CT-skanner for ta bilder som kan anvendes med fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen selges under modellbetegnelsen MicroXCT Series 3D tomographic x-ray transmission microscope, avXradia, Inc., 5052 Commercial Circle, Concord, CA 94520.

[0035] I trinn 106 blir det gjort 2D-skann av det valgte prøvestykket. I én utførelsesform blir skannene av det valgte prøvestykket gjort med bruk av en mikro-skala CT-skanner. I en annen utførelsesform blir skannene av det valgte valgte prøvestykket gjort med bruk av en nano-skala CT-skanner. For eksempel har mikro-skala CT-skanning høy nok oppløsning til å avbilde prøvestykker så som sandstein, oljesand, de fleste karbonater og tette gassholdige sandstein og liknende. Derimot krever noen karbonatformasjoner, tette gassholdige formasjoner og skiferformasjoner avbildning med mye høyere oppløsning. Skifer har noen av de minste porene som observeres i elastiske eller uelastiske reservoarbergarter. Hydrokarbonstrømning i skiferreservoarer finner sted i porestrukturer som er flere størrelsesordener mindre enn typiske sandsteins- eller karbonatreservoarer. I en utførelsesform kan en nano-skala CT-skanner ha en oppløsning på minst 0,05 mikroner. I en annen utførelsesform kan en spesiallaget mikro-skala CT-skanner bli anvendt for borespon.

[0036] CT-basert avbildning av et porøst prøvestykke blir anvendt i oppfinnelsen for å generere et numerisk objekt som representerer materialprøven digitalt i datamaskinen for etterfølgende numeriske simuleringer av forskjellige fysiske prosesser. CT-bildet som genereres av CT-skanneren kan være et tredimensjonalt numerisk objekt bestående av et flertall todimensjonale snitt av den avbildede prøven. Hvert 2D-snitt består av et gitter av verdier, hver svarende til et lite romlig område definert i gitterets plan. Hvert slike lille romlige område omtales som en "piksel" og blir tildelt et tall som representerer bildemørkheten (eller for eksempel densiteten til materialet) bestemt av CT-avbildningen. Verdien som tildeles hver piksel i de tobimensjonale snittene er typisk et heltall som kan variere mellom null og 255, hvor 0 f.eks. er helt hvitt og 255 er helt sort. Dette heltallet omtales typisk som en "gråskalaverdi". Heltallene 0 til 255 er representert ved åtte digitale bit i et digitalt ord som representerer gråskalaverdien i hver piksel. Andre gråskalaintervaller kan være representert av lengre eller kortere digitale ord i andre utførelser, og variasjonsområdet fra 0 til 255 er ikke ment å begrense oppfinnelsens ramme.

[0037] For å simulere en fysisk prosess ved anvendelse av et slikt numerisk objekt (gråskalaen) blir imidlertid det numeriske objektet fortrinnsvis prosessert slik at alle pikslene tilordnet til hulrommet i bergartsformasjonen (porerommet) er representert av en felles numerisk verdi, f.eks. av bare verdien 255, og alle pikslene tilordnet bergartsmatrisen (eller bergartskorn) er representert ved en annen numerisk verdi, for eksempel nuller. Den foregående prosessen kalles bildesegmentering i trinn 108. Deretter kan det resulterende numeriske objektet bli normalisert slik at porerommene er representert for eksempel av enere og bergartskornene er representert av andre verdier, eller bildet kan bli konvertert til et indekssett med et hvilket som helst valgt antall, n, indekser. Det er funnet at en tilstrekkelig nøyaktig modellering av bergartsegenskaper kan oppnås ved å anvende en binær indeks, der én verdi representerer porerom og en annen enkeltverdi representerer bergartskorn.

[0038] En teknikk kjent av fagmannen for segmentering av et gråskalaobjekt kaller "terskling", hvor alle piksler som har en gråskalaverdi som er lavere enn en valgt terskelverdi blir identifisert som korn, mens alle andre piksler blir identifisert som porerom. Denne metoden er imidlertid ofte ikke tilfredsstillende, fordi at, som følge av numerisk unøyaktighet i et ubehandlet CT-bilde, noen piksler som fysisk befinner seg inne i et korn kan ha gråskalanivået til porerommene og omvendt. I oppfinnelsen kan en type bildesegmentering kjent som "områdedyrking" bli anvendt. Områdedyrking kan beskrives som følger. Betrakt et todimensjonalt snitt gjennom et CT-bilde tatt av en porøs bergartsformasjon. Et betydelig antall "frø" blir plassert innenfor bildet. Alle piksler innenfor et frø blir tilordnet det samme gråskalanivået, som kan være et gjennomsnitt (f.eks. aritmetisk) av gråskalanivåene til alle pikslene innenfor frøet. Frøene i bilderammen har ingen romlig overlapp. Deretter blir to eller flere tilstøtende frø slått sammen og identifisert som et "område" dersom gråskalanivåene til de tilstøtende frøene har gråskalaverdier innenfor en valgt differanseterskel fra hverandre. Hvert identifiserte område blir tildelt et uniformt (fast) grånivå, som kan være et vektet gjennomsnitt av gråskalaverdiene til alle frøene som har blitt integrert i det identifiserte området. Den foregående prosessen blir utført for alle områdene således dannet i bilderammen. Som et resultat av dette blir det uprosesserte CT-bildet transformert til internt ensartede områder pluss uklassifiserte piksler som ikke ble tilordnet til noen av de identifiserte områdene (fordi disse pikslene hadde gråskalaverdier utenfor de tilordnede terskelkriteriene). Hver av de uklassifiserte pikslene kan bli tilordnet til det tilstøtende området med nærmest gråskalanivå. Dersom imidlertid det resulterende antall områder er større enn to, er ikke metoden over i stand til å dele CT-bildet korrekt inn i korn og porer.

[0039] For å løse det ovennevnte problemet med å utvide ("dyrke") frø til områder, blir i oppfinnelsen, i stedet for å anvende frø med forskjellige gråskalaverdier, bare to klasser av frø anvendt: alle piksler med en gråskalaverdi som er lavere enn en valgt initiell grense for gråskalanivået til bergartskorn blir klassifisert som bergartskorn; og alle piksler der gråskalanivået er høyere enn en valgt initiell grense for porerom blir klassifisert som porerom. Én enkel måte å spesifisere disse initielle grensene er ved å velge gråskalanivåene svarende til toppene i et grånivå-histogram. I mange undergrunnsformasjoner vil et slikt histogram ha to topper, der én maksimumverdi vil svare til gråskalanivået til porer og en annen maksimumsverdi vil svare til gråskalanivået til bergartskorn.

[0040] Det neste trinnet i bildeklassifiseringen ifølge oppfinnelsen er å dyrke hvert av de to innledningsvis dannede frøene ved å tilordne til disse frøene alle tilstøtende piksler som har gråskalanivåer innenfor en valgt toleranse. Prosessen kan fortsette ved gradvis å øke den nedre gråskalagrensen for bergartkorn og gradvis redusere den øvre gråskalagrensen for porerom inntil de to grensene møtes. Resultatet er at alle piksler vil bli tilordnet enten til porerom eller til bergartskorn, slik at en oppnår et fullt segmentert bilde.

[0041] Én mulig fordel med prosessen over er at i stedet for å danne flere områder, teknikken over bare dyrker to forskjellige områder fra begynnelse til slutt, og således unngår tilfeller hvor det oppstår flere forskjellige områder som så må reklassifiseres som enten porer eller korn. Dersom det resulterende segmenterte bildet fremstår som støyfylt (rotete), kan det bli glattet med hvilke som helst tradisjonelle filtre.

[0042] Prosessen kan illustreres ved følgende trinn.

[0043] Trinn 1. Forbehandling av ubehandlet bilde. Preprosesser det opprinnelige bildet med bruk av et gaussisk median- eller 2D-kjernefilter. Størrelsen til filteret oppgis av brukeren og bør avhenge, blant annet, av kvaliteten til bildet (støynivået). Det skal bemerkes at bildesegmenteringsprosessen som følger er vist å være tilstrekkelig støybestandig, slik at preprosessering ofte er unødvendig.

[0044] Trinn 2. Initialisering av frø. To brukervalgte terskler, U og £2, velges for å bestemme initielle områder henholdsvis for porerom og bergartskorn. De initielle tersklene kan bli valgt for eksempel gjennom analyse av et histogram av gråskalaverdiene i CT-bildet. For hver piksel p, som har et gråskalanivå representert ved B( pj) :

[0045] hvis B( pj) > UbWr p, identifisert som porerom; og

[0046] hvis B( pi) < f2, blir p, identifisert som korn.

[0047] Dersom det er to eller flere tilstøtende piksler innenfor en hvilken som helst delmengde av bilderammen som blir klassifisert i henhold til terskelmetoden over, omtales disse tilstøtende pikslene som "grupper". Alle pikslene allokert som forklart over blir så bildefrøene fra hvilke områdedyrkingen blir utført.

[0048] Trinn 3. Områdedyrking. For hver piksel klassifisert som en pore blir dens åtte naboer (romlig tilstøtende piksler) i det todimensjonale bildeplanet undersøkt. Hvis noen av de undersøkte nabopikslene ikke allerede er identifisert som pore eller bergartskorn, og gråskalanivået til disse pikslene er innenfor et forvalgt toleransenivå (eller innledningsvis valgte differanser) for gråskalanivået tildelt til "pore"-frøet (som i trinn 2 over), blir den undersøkte nabopikselen klassifisert som en pore og blir lagt til i "pore"-gruppen.

[0049] Den ovennevnte undersøkelsen av tilstøtende piksler blir også utført for piksler klassifisert som bergartskorn. Tilstøtende, tidligere uallokerte piksler som har et gråskalanivå innenfor en forvalgt toleranse for gråskalanivået til bergartskorn-frøene blir lagt til i bergartskorn-gruppen.

[0050] Gruppeallokeringen og områdedyrkingsprosessen over fortsetter for både porerom og bergartskorn inntil alle pikslene i den todimensjonale bilderammen er undersøkt. Hvis noen av pikslene ikke blir klassifisert som porerom eller bergartskorn, kan den ovennevnte toleranseverdien for hver av porerom og bergartskorn bli økt med et valgt inkrement, og prosessen med å undersøke og klassifisere tilstøtende piksler kan bli gjentatt. Den ovennevnte toleranseøkningen og gjentatte undersøkelsen av tilstøtende piksler kan bli gjentatt inntil alle eller tilnærmelsesvis alle pikslene i den todimensjonale bilderammen er tilordnet til enten bergartskorn eller porerom.

[0051] Områdedyrkingsprosessen over blir så gjentatt for alle todimensjonale bilderammer i det tredimensjonale CT-bildet. Resultatet er en tredimensjonal karakterisering av porestrukturen til bergartsprøvene på hvilke CT-avbildning har blitt utført.

[0052] Figur 2 viser et eksempel på gjennomføring av

bildesegmenteringsprosessen over fra trinn 108. Ved 240 velges en todimensjonal bilderamme fra et CT-bilde. Histogramanalyse kan bli utført på bilderammen ved 242 for å bestemme mulige gråskala-toppverdier for porerom og for bergartskorn. Ved 244 kan de mulige toppene i histogrammet bli anvendt for å sette initialverdier for bildesegmenteringstersklene ti og t2. Ved 46, ved anvendelse av de initielle segmenteringstersklene, blir alle piksler i bilderammen allokert til porerom eller til

bergartskorn, avhengig av om gråskalaverdien til hver piksel overstiger den respektive segmenteringsterskel. De allokerte pikslene blir så delt inn i frø hvor to eller flere tilstøtende piksler blir allokert til enten porerom eller bergartskorn. Ved 248 blir piksler tilstøtende hvert av frøene undersøkt. Tidligere uallokerte piksler som har en gråskalaverdi som faller innenfor en innledningsvis valgt terskeldifferanse (eller toleranse) for den tilstøtende pikselgruppens gråskalaverdi blir allokert til frøet ved 250. Ved 254 blir bilderammen undersøkt for å avgjøre om alle eller tilnærmelsesvis alle pikslene i bilderammen har blitt allokert til enten

porerom eller bergartskorn. Ved 254 blir antallet allokerte piksler tellet og ved 260, dersom alle eller tilnærmelsesvis alle pikslene i bilderammen har blitt allokert, kan en ny todimensjonal bilderamme bli valgt, ved 258, og prosessen over gjentatt. Den neste todimensjonale bilderammen vil typisk være tilstøtende den sist analyserte todimensjonale bilderammen. Prosessen over kan bli gjentatt inntil alle tilgjengelige 2D-bilderammer er analysert. Hvis ikke alle piksler i bilderammen har blitt allokert, ved 252, kan toleranse- eller differanseterskelverdiene anvendt i 250 bli økt og undersøkelsen av piksler tilstøtende de eksisterende frøene kan bli gjentatt, ved 248, og resten av prosessen kan bli gjentatt.

[0053] Denne prosessen resulterer i en digital versjon av den faktiske strukturen til den opprinnelige fysiske bergarten, en 3-dimensjonal digital modell 110 omtalt som en vRock™-modell. vRock™-modellen av bergartsprøven tilveiebringer et komplett porenettverk med et detaljnivå som muliggjør beregning av fysiske og fluidstrømningsrelaterte egenskaper for de porøse mediene.

[0054] I trinn 112 blir fysiske og fluidstrømningsrelaterte egenskaper beregnet for det valgte prøvestykket ved anvendelse av poreromgeometrien og kornstrukturen tilveiebragt i vRock™ -modellen. vRock™-modellen blir anvendt i en utførelsesform for å beregne porøsiteten som forholdet mellom antallet vokseler som faller innenfor det segmenterte porerommet og det totale antall vokseler i et tredimensjonalt bilde. Både effektiv porøsitet og isolert porøsitet tilveiebringes.

[0055] I én utførelsesform blir vRock™-modellen av det valgte prøvestykket anvendt for å bestemme en absolutt permeabilitet. For å bestemme absolutt permeabilitet blir en trykkhøyde eller legemekraft påført direkte på vRock™-modellen. Den resulterende fluidfluksen blir så beregnet og permeabiliteten blir beregnet i henhold til Darcys likning. Beregningen blir utført ved å simulere fluidstrømning gjennom vRock™-modellen. Med oppfinnelsen vil ikke beregning av en fysisk egenskap ved det valgte prøvestykket, så som bestemmelse av absolutt permeabilitet, utelukke beregning av en annen fysisk egenskap ved det samme valgte prøvestykket.

[0056] Ifølge oppfinnelsen blir bestemmelsen av fysiske egenskaper for det valgte prøvestykke utført på en slik måte at prøvestykket forblir intakt. Spesielt forblir det valgte prøvestykket intakt i den grad det valgte prøvestykket ikke ødelegges i prosessen med å beregne fysiske egenskaper. Selv om det kan bli gjort en viss endring i sammensetningen til det valgte prøvestykket under klargjøringen av det valgte prøvestykket, forblir det valgte prøvestykket hovesakelig intakt for en ny anvendelse eller skanning.

[0057] vRock™-modellen av det valgte prøvestykket kan også bli anvendt for å bestemme en annen fysisk egenskap, så som elektrisk konduktivitet. For å bestemme elektrisk konduktivitet blir Laplace-likningen løst i det strøm ledende porerommet, som er digitalt fullmettet med saltløsning, ved hjelp av endelig elementmetoden (FEM). Det elektriske strømfeltet i porene blir beregnet og så summert for å bestemme den totale strømmen gjennom det valgte prøvestykket. Den effektive konduktiviteten til det valgte prøvestykket er forholdet mellom denne strømmen og potensialfallet per enhet lengde, og formasjonsfaktoren er forholdet mellom saltløsningens konduktivitet og prøvens konduktivitet. Fremgangsmåten kompenserer direkte for strømledende komponenter i mineralmatrisen, så som py ritt eller strømledende leire, ved å tilordne passende spesifikke konduktiviteter til disse komponentene.

[0058] Den fysiske egenskapen elektrisk konduktivitet kan bli bestemt ved hjelp av et samme valgt prøvestykke som blir anvendt for å måle en annen fysisk egenskap, så som absolutt permeabilitet. Ved å anvende det samme valgte prøvestykket for å bestemme flere fysiske egenskaper oppnås mer konsistente resultater enn ved bruk av flere prøvestykker for å bestemme fysiske egenskaper for et gitt reservoar. Det foreliggende eksempelet er ikke ment å begrense de mulige typene konsistente sett av fysiske egenskaper som kan bli bestemt med bruk av det samme prøvestykket, men snarere for å illustrere at flere fysiske egenskaper kan bli bestemt fra det samme valgte prøvestykket ved å anvende vRock™-modellen av prøvestykket.

[0059] vRock™-modellen av det valgte prøvestykket kan også bli anvendt for å bestemme elastiske egenskaper. For å bestemme elastiske egenskaper blir et statisk deformasjonseksperiment simulert på en vRock™-modell. Påføring av belastning på overflatene av prøven skaper tøyninger i bergartsrammen som blir beregnet lokalt med bruk av endelig elementmetoden (FEM). De resulterende effektive deformasjonene av prøven blir relatert til belastningen påført på overflatene for å beregne de effektive elastisitetsmodulene. Denne søknaden forutsetter at lineære elastisitetslover er gyldige i det valgte prøvestykket. Elastisitetsmodulene funnet på denne måten kan bli regnet om til elastiske bølgehastigheter. Elastisitetsmoduler definerer egenskapene til materiale som blir gjenstand for spenninger, deformeres og så henter seg inn og returnerer til sin opprinnelige form etter at spenningen er avlastet. Elastisitetsmodulene inkluderer bulkmodulen, Lame's konstant, Poissons forhold, skjærmodulen og Youngs elastisitetsmodul. Disse fysiske egenskapene kan også bli bestemt ved anvendelse av det samme valgte prøvestykket ved å anvende den 3-dimensjonale digitale modellen av prøvestykket, slik at det valgte prøvestykket forblir intakt. Kompressibilitet, forholdet mellom prosentvis endring i volum og endringen i trykk påført på et fluid eller en bergart, kan også bli målt ved hjelp av foreliggende oppfinnelse.

[0060] vRock™-modellen av det valgte prøvestykket kan også bli anvendt for å bestemme relativ permeabilitet. Relativ permeabilitet er forholdet mellom den effektive permeabiliteten til et gitt fluid ved en gitt metning og den absolutte permeabiliteten til dette fluidet ved total metning. Den langsomme, viskøse flerfasestrømningen for å estimere relativ permeabilitet blir simulert ved hjelp av Lattice Boltzmann-metoden (LBM). LBM tilnærmer matematisk likningene for viskøs flerfasestrømning ved å behandle fluidet som et sett av partikler med regler for vekselvirkning mellom partikler som tilhører det samme fluidet, forskjellige fluider og fluidene og poreveggene. LBM-metoden simulerer direkte statiske og dynamiske utforminger av kontaktene mellom fluidfasene og poreveggene ved å ta hensyn til overflatespenning og kontaktvinkler. Den muliggjør estimering av ikke-reduserbar vannmetning og hydrokarbonmetning.

[0061] Foreliggende oppfinnelse kan også måle de fysiske egenskapene til prøver av porøse medier så som regulært kjernemateriale eller steinfragmenter uegnet for et tradisjonelt fysisk laboratorium, så som sideveggkjerner og borespon. Muligheten til å bestemme egenskaper ved bergartsfragmenter i samsvar med foreliggende oppfinnelse betraktes på grunn av vanskeligheten med å trekke ut kjerner fra avviksbrønner og fordi det i dag ikke er mulig å trekke ut fra tynne brønnhull.

[0062] De fysiske egenskapene bestemt i samsvar med fremgangsmåten over gir et konsistent sett av parametere, så som permeabilitet, formasjonsfaktor og relativ permeabilitet i et eksempel på et sett, fra det samme prøvestykket for bruk ved reservoarmodellering. Disse fysiske egenskapene kan bli anvendt i numeriske simulatorer eller reservoarsimulatorer for å muliggjøre løsninger i disse simulatorene som er mer konsistente fordi de er oppnådd fra det samme prøvestykket, stabiliseres raskere i simulatoren og totalt sett krever mindre historietilpasning. Annen informasjon i tillegg til de fysiske egenskapene til porøse medier i et reservoar er nødvendig for fullt ut å karakterisere olje- og gassreservoarer for evalueringsformål. I én utførelsesform kan resultatene oppnådd ved hjelp av foreliggende oppfinnelse vedrørende fysiske egenskaper bli anvendt i kombinasjon med annen reservoarinformasjon for å bestemme hvor brønner skal bores, hvordan brønner skal kompletteres, hvor effektivt brønner vil produsere og når brønnene vil være tømt. Kvaliteten til inndataene er avgjørende for å oppnå et resultat som med høy sannsynlighet vil være konsistent og nøyaktig fra reservoarmodellering.

[0063] Figur 3A er et flytdiagram som illustrerer beregning av den fysiske egenskapen horisontal permeabilitet ved hjelp av foreliggende oppfinnelse. I 300 kan en tredimensjonal digital modell av det valgte prøvestykket, vRock™-modellen, bli anvendt for å bestemme en fysisk egenskap. Ved 310 blir vRock™-modellen av det valgte prøvestykket anvendt for å beregne den horisontale permeabiliteten. For å beregne horisontal permeabilitet blir en simulering utført på vRock™-modellen og vRock™-modellen blir snittet parallelt med kjernens akse og mottar en fluidstrømning. Resultatet blir målt på vRock™-modellen for å bestemme den horisontale permeabiliteten.

[0064] Figur 3B er et flytdiagram som illustrerer beregning av den fysiske egenskapen vertikal permeabilitet ved hjelp av foreliggende oppfinnelse. Ved 300 kan en tredimensjonal digital modell av det valgte prøvestykket, vRock™- modellen, bli anvendt for å bestemme en fysisk egenskap. Ved 320 blir vRock™-modellen av det valgte prøvestykket anvendt for å beregne den vertikale permeabiliteten. For å beregne vertikal permeabilitet blir en simulering utført på vRock™-modellen og vRock™-modellen blir snittet vinkelrett på kjernens akse og mottar en fluidstrømning. Resultatet blir målt på vRock™-modellen for å bestemme den vertikale permeabiliteten. I foreliggende oppfinnelse forblir det valgte prøvestykket intakt ettersom fluidstrømningen nødvendig for å beregne den horisontale eller vertikale permeabiliteten blir utført gjennom den digitale representasjonen, vRock™-modellen, av det valgte prøvestykket. Hvilke som helst av eller alle de ovennevnte estimerte fysiske egenskapene kan bli lagret og/eller vist på datamaskinen.

[0065] Figurene 4A-4C viser ett av de valgte prøvestykkene undersøkt i samsvar med foreliggende oppfinnelse.

[0066] Figur 4A er en datafremvisning av det ubehandlede 3D-volumet generert i samsvar med prosessen i figur 1.

[0067] Figur 4B viser 3 aksiale skiver fra figur 3A, det ubehandlede 3D-volumet.

[0068] Figur 4C viser én enkelt todimensjonal skive av det segmenterte bildet. I én utførelsesform kan segmenteringsprosessen resultere i et bilde som kan identifisere bitumen 430, kvartskorn 432 og porerom 434 basert på variasjoner i densitet.

[0069] Et eksempel på en nyttig anvendelse av denne oppfinnelsen er for å fylle reservoarsimulatorer med data oppnådd fra den tredimensjonale digitale modellen. Reservoarsimulatorer krever noen ganger millioner av inndatasett som må være konsistente med det geologiske miljøet og petroleumssystemet. Unøyaktigheter i data vil nødvendigvis resultere i utmating med følgeunøyaktigheter andre steder. En annen anvendelse av forbedret datakonsistens er for å utføre nodeanalyse på enkeltbrønner for å predikere og evaluere produksjonsmengder. Konsistent og presis kunnskap om relativ permeabilitet krever, blant annet, detaljert kunnskap om mengden porerom og geometrien til porerommene i bergarten og hvor mye vann som forefinnes. Avhengig av bergartstype kan relative permeabilitetsverdier være mer eller mindre avhengig av strømningsmengde. Teknikker for utforming av kompletteringer kan også forbedres med konsistente data fra den tredimensjonale digitale modellen på grunn av høyere sikkerhet for at dataene er presise. For eksempel kan presis kunnskap om forholdet mellom horisontal og vertikal permeabilitet bli anvendt for å bestemme hvor en skal perforere en brønn med en kjent vannkontakt. Andre fordeler med å ha konsistente datasett vil sees av fagmannen.

[0070] Foreliggende oppfinnelse inkluderer de følgende

aspekter/utførelsesformer/trekk i en hvilken som helst rekkefølge og/eller i en hvilken som helst kombinasjon:

1. Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å frembringe konsistente og integrerte fysiske egenskaper for et porøst prøvestykke for modellering av et reservoar, omfattende å: motta et ikke-klargjort prøvestykke av et porøst medium, der det ikke-klargjorte prøvestykket er trukket ut fra jorden; klargjøre det ikke-klargjorte prøvestykket for avbildning, der klargjøringen resulterer i et prøvestykke, hvor klargjøringen omfatter å: bestemme om en andel av det ikke-klargjorte prøvestykket skal fjernes, hvori, dersom det blir bestemt at andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket skal fjernes, fjerning av andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket som er representativ for en kjerne i det ikke-klargjorte prøvestykket resulterer i prøvestykket, og dersom det blir bestemt at andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket ikke skal fjernes, det ikke-klargjorte prøvestykket blir anvendt som prøvestykke, avbilde prøvestykket for å generere et tredimensjonalt tomografisk bilde av prøvestykket; segmentere bildet til piksler, der hver piksel representerer et porerom eller et korn; der segmenteringer gir en tredimensjonal digital modell av prøvestykket; utføre et sett av beregninger basert på den tredimensjonale digitale modellen av prøvestykket, der settet av beregninger bestemmer et flertall fysiske egenskaper, og der prøvestykket forblir intakt gjennom hele fremgangsmåten. 2. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende utførelsesformer/trekk/aspekter, videre omfattende å benytte de flere fysiske egenskapene for å modellere et reservoar. 3. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, videre omfattende å anvende de flere fysiske egenskapene for å bestemme olje- og gassreserver.

4. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, videre omfattende å anvende de flere fysiske egenskapene for å utføre en nodeanalyse.

5. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, videre omfattende å anvende de flere fysiske egenskapene for å utforme brønnkompletteringer.

6. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, der brønnkompletteringene inkluderer valg av et perforert intervall.

7. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, der brønnkompletteringene videre inkluderer et sandkontrollsystem.

8. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, der brønnkompletteringene videre inkluderer valg av en produksjonsrørstørrelse.

9. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, der de flere fysiske egenskapene omfatter bergartsegenskaper.

10. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, der de flere fysiske egenskapene omfatter to eller flere av porøsitet, absolutt permeabilitet, horisontal permeabilitet, vertikal permeabilitet, elektrisk konduktivitet, elastiske egenskaper eller relativ permeabilitet.

11. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, der det å bestemme initielle gråskalaterskler omfatter histogramanalyse av det tomografiske bildet.

12. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, der det å segmentere omfatter å:

(a) bestemme en initiell gråskalaterskel for hver av porerom og bergartskorn; (b) tilordne hver piksel i bildet til porerom eller bergartskorn for hver piksel som oppfyller terskelkriterier henholdsvis for hver av poreromterskelen og bergartskornterskelen; (c) undersøke piksler tilstøtende hvert frø; (d) tilordne de undersøkte tilstøtende pikslene som ikke allerede er allokert til et frø til poreromfrøet eller bergartskorn-frøet basert på terskelkriterier; og (e) gjenta (c) og (d) inntil hovedsakelig alle piksler i bildet er tilordnet til bergartskorn eller porerom.

13. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, der det å tilordne undersøkte tilstøtende piksler omfatter å bestemme en differanse mellom en gråskalaverdi og en gråskalaverdi for den tilstøtende pikselen i frøet, og tilordne den undersøkte pikselen til frøet dersom differansen er mindre enn en valgt terskel.

14. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, videre omfattende å:

avgjøre om det finnes ikke-tilordnede piksler i bildet;

øke den valgte differanseterskelen; og

gjenta trinnene med å undersøke tilstøtende piksler og tilordne de undersøkte pikslene som har gråskalaverdier hvor differansen er mindre enn den økte differanseterskelen.

15. Fremgangsmåte ifølge de foregående eller følgende

utførelsesformer/trekk/aspekter, der det å klargjøre prøvestykket videre omfatter å velge en andel av prøvestykket for avbildning.

16. System for frembringe konsistente og integrerte fysiske egenskaper for et porøst prøvestykke for modellering av et reservoar, systemet omfattende: et ikke-klargjort prøvestykke av et porøst medium, der det ikke-klargjorte prøvestykket er trukket ut fra jordgrunnen, og der videre det ikke-klargjorte prøvestykket blir klargjort for avbildning og klargjøringen resulterer i et prøvestykke, hvor klargjøringen omfatter å: bestemme om en andel av det ikke-klargjorte prøvestykket skal fjernes,

hvori, dersom det blir bestemt at andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket skal fjernes, fjerning av andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket

som er representativ for en kjerne i det ikke-klargjorte prøvestykket resulterer i prøvestykket,

og dersom det blir bestemt at andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket ikke skal fjernes, det ikke-klargjorte prøvestykket blir anvendt som prøvestykke,

et tredimensjonalt tomografisk bilde, der det tredimensjonale tomografiske bildet er frembragt ved å avbilde prøvestykket og der det tredimensjonale tomografiske bildet er delt inn i piksler, i det hver piksel representerer et porerom eller et korn; og

der den tredimensjonale digitale modellen blir anvendt for å utføre et sett av beregninger for å frembringe et flertall fysiske egenskaper for prøvestykket, der prøvestykket hele tiden forblir intakt.

[0071] Foreliggende oppfinnelse kan inkludere en hvilken som helst kombinasjon av de forskjellige trekkene eller utførelsesformene over og/eller under som angitt her i setninger og/eller avsnitt. Enhver kombinasjon av trekk angitt her er å anse som en del av foreliggende oppfinnelse og det er ikke ment å antyde noen som helst begrensninger med hensyn til kombinasjon av trekk.

[0072] Foreliggende oppfinnelse er således velegnet for å oppnå de angitte mål og fordeler så vel som andre som følger naturlig med disse. De konkrete utførelsesformene beskrevet over er kun en illustrasjon, ettersom foreliggende oppfinnelse kan modifiseres og praktiseres på andre, men ekvivalente måter som vil være nærliggende for fagmannen på bakgrunn av idéene her. Videre er ingen begrensninger tilsiktet i detaljene i oppbygning eller utforming vist her, annet enn som beskrevet i kravene som følger. Det skal derfor være klart at de konkrete illustrerende utførelsesformene vist over kan endres eller modifiseres og at alle slike variasjoner faller innenfor rammen og idéen til foreliggende oppfinnelse. Selv om anordninger og fremgangsmåter er beskrevet som å "omfatte", "inneholde" "ha", "innbefatte" eller "inkludere" forskjellige komponenter eller trinn, kan anordningene og fremgangsmåtene også "bestå hovedsakelig av" eller "bestå av" de forskjellige komponentene og trinnene. Alle tall og variasjonsområder angitt over kan variere innenfor visse rammer. Videre skal ordene i kravene ha sin rette, vanlige betydning dersom ikke annet er eksplisitt og klart definert av patenthaveren. Videre skal ubestemte entallsformer, som de anvendes i kravene, her forstås å bety ett eller flere enn ett av elementene de introduserer. Videre skal termene i kravene ha sin rette, vanlige betydning dersom ikke annet er eksplisitt og klart definert av patenthaveren. Ved eventuelle konflikter mellom bruken av et ord eller en term i denne beskrivelsen og ett eller flere patentskrift eller andre dokumenter som er inntatt her som referanse, skal definisjonene som er konsistente med denne beskrivelsen gjelde.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for å frembringe konsistente og integrerte fysiske egenskaper for et porøst prøvestykke for modellering av et reservoar, omfattende o a: motta et ikke-klargjort prøvestykke av et porøst medium, der det ikke-klargjorte prøvestykket er trukket ut fra jorden; klargjøre det ikke-klargjorte prøvestykket for avbildning, der klargjøringen resulterer i et prøvestykke, der klargjøringen omfatter å: bestemme om en andel av det ikke-klargjorte prøvestykket skal fjernes, hvori, dersom det blir bestemt at andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket skal fjernes, fjerning av andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket som er representativ for en kjerne i det ikke-klargjorte prøvestykket resulterer i prøvestykket, og dersom det blir bestemt at andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket ikke skal fjernes, det ikke-klargjorte prøvestykket blir anvendt som prøvestykke, avbilde prøvestykket for å generere et tredimensjonalt tomografisk bilde av prøvestykket; segmentere bildet til piksler, der hver piksel representerer et porerom eller et korn; der segmenteringen gir en tredimensjonal digital modell av prøvestykket; utføre et sett av beregninger basert på den tredimensjonale digitale modellen av prøvestykket, der settet av beregninger bestemmer et flertall fysiske egenskaper, og der prøvestykket forblir intakt gjennom hele fremgangsmåten.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å anvende de flere fysiske egenskapene for å modellere et reservoar.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å anvende de flere fysiske egenskapene for å bestemme olje- og gassreserver.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å anvende de flere fysiske egenskapene for å utføre en nodeanalyse.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å anvende de flere fysiske egenskapene for å utforme brønnkompletteringer.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, der brønnkompletteringene inkluderer valg av et perforert intervall.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, der brønnkompletteringene videre inkluderer et sandkontrollsystem.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5, der brønnkompletteringene videre inkluderer valg av en produksjonsrørstørrelse.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der de flere fysiske egenskapene omfatter bergartsegenskaper.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der de flere fysiske egenskapene omfatter to eller flere av porøsitet, absolutt permeabilitet, horisontal permeabilitet, vertikal permeabilitet, elektrisk konduktivitet, elastiske egenskaper eller relativ permeabilitet.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der det å bestemme initielle gråskalaterskler omfatter histogramanalyse av det tomografiske bildet.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der segmenteringen omfatter å: (a) bestemme en initiell gråskalaterskel for hver av porerom og bergartskorn; (b) tilordne hver piksel i bildet til porerom eller bergartskorn for hver piksel som oppfyller terskelkriterier for hver av poreromterskelen og bergartskornterskelen; (c) undersøke piksler tilstøtende hvert frø; (d) tilordne de undersøkte tilstøtende pikslene som ikke allerede er tilordnet til et frø til poreromfrøet eller bergartskorn-frøet basert på terskelkriterier; og (e) gjenta (c) og (d) inntil tilnærmelsesvis alle piksler i bildet er tilordnet til bergartskorn eller porerom.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, der det å tilordne undersøkte tilstøtende piksler omfatter å bestemme en differanse mellom en gråskalaverdi og en gråskalaverdi for den tilstøtende pikselen i frøet, og tilordne den undersøkte pikselen til frøet dersom differansen er mindre enn en valgt terskel.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, videre omfattende å: avgjøre om det finnes ikke-tilordnede piksler i bildet; øke den valgte differanseterskelen; og gjenta trinnene med å undersøke tilstøtende piksler og tilordne de undersøkte pikslene som har gråskalaverdier hvor differansen er mindre enn den økte differanseterskelen.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der det å klargjøre prøvestykket videre omfatter å velge en andel av prøvestykket for avbildning.

16. System for å frembringe konsistente og integrert fysiske egenskaper for et porøst prøvestykke for modellering av et reservoar, systemet omfattende: et ikke-klargjort prøvestykke av et porøst medium, der det ikke-klargjorte prøvestykket er trukket ut fra jorden og der det ikke-klargjorte prøvestykket videre er klargjort for avbildning, der klargjøringen resulterer i et prøvestykke, der klargjøringen omfatter å: bestemme om en andel av det ikke-klargjorte prøvestykket skal fjernes, hvori, dersom det blir bestemt at andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket skal fjernes, fjerning av andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket som er representativ for en kjerne i det ikke-klargjorte prøvestykket resulterer i prøvestykket, og dersom det blir bestemt at andelen av det ikke-klargjorte prøvestykket ikke skal fjernes, det ikke-klargjorte prøvestykket blir anvendt som prøvestykke, et tredimensjonalt tomografisk bilde, der det tredimensjonale tomografiske bildet er oppnådd ved å avbilde prøvestykket og der det tredimensjonale tomografiske bildet er segmentert til piksler, i det hver piksel representerer et porerom eller et korn; og der den tredimensjonale digitale modellen blir anvendt for å utføre et sett av beregninger for å bestemme et flertall fysiske egenskaper ved prøvestykket, og prøvestykket hele tiden forblir intakt gjennom.