BRPI1001856A2 - mÈtodo, sistema, e artigo - Google Patents
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Abstract
MÉTODO, SISTEMA, E ARTIGO Uma técnica inclui a determinação de uma mudança numa propriedade elástica de uma região de interesse num segundo tempo relativo a um primeiro tempo, com base num modelo de simulação de fluxo. A técnica inclui a classificação da mudança determinada na propriedade elástica, com base nos dados coletados num levantamento sísmico.
Description
MÉTODO, SISTEMA, E ARTIGO
Antecedentes da Invenção
A invenção se refere, de um modo geral, à técnica e sistema de determinação para derivar um modelo de baixa freqüência com intervalo de tempo usando dados sísmicos e um modelo de simulação de fluxo.
A exploração sísmica envolve levantamento subterrâneo de formações geológicas para depósitos de hidrocarbonetos. Um levantamento envolve tipicamente a implantação de fonte(s) sísmica(s) e sensores sísmicos em locais predeterminados. As fontes geram ondas sísmicas, que se propagam para dentro das formações geológicas criando variações de pressão e vibrações ao longo de seu trajeto.
As mudanças nas propriedades elásticas das formações geológica dispersam as ondas sísmicas, alterando sua direção de propagação e outras propriedades. Parte da energia emitida pelas fontes atinge os sensores sísmicos. Alguns sensores sísmicos são sensíveis às variações de pressão (hidrofones), outros ao movimento de partículas (p. ex., geofones) e levantamentos industriais podem implantar somente um tipo de sensor ou ambos. Em resposta aos eventos sísmicos detectados, os sensores geram sinais elétricos para produzir dados sísmicos. A análise dos dados sísmicos pode, então, indicar a presença ou ausência de locais prováveis dos depósitos de hidrocarbonetos. Alguns levantamentos são conhecidos como levantamentos marinhos, porque eles são conduzidos em ambientes marinhos. No entanto, levantamentos marinhos podem ser conduzidos, não apenas em ambientes de água salgada, mas também em água doce e salobra. Em um tipo de levantamento marinho, chamado de levantamento "com rede rebocada", uma rede de sensores sísmicos, contendo cabos e fontes, é rebocada atrás de uma embarcação de levantamento.
Com a finalidade de observar mudanças num campo de produção ao longo do tempo, uma série de sensores sísmicos rebocados do campo produtor, separada por meses ou anos, pode ser conduzida. Assim, um levantamento inicial (chamado de "levantamento básico") pode ser conduzido, antes ou após o equipamento de completação do poço ser instalado e, a seguir, levantamentos subsequentes (chamados de "monitores" ou "levantamentos repetitivos") são conduzidos com a finalidade de observar mudanças no campo produtor. De maneira ideal, a única mudança entre dois levantamentos deve ser nos fluidos (isto é, óleo, gás e/ou água),que são produzidos ou deslocados do campo produtor. Na análise com intervalo de tempo, também chamada de "análise 4D", diferenças são colhidas entre os levantamentos, para revelar, de modo ideal, somente as mudanças nos fluidos produzidos/ deslocados, com a geologia (sendo de modo ideal a mesma para cada levantamento) anulando-se mutuamente. Sumário da Invenção
Numa modalidade da invenção, uma técnica inclui a determinação de uma mudança numa propriedade elástica de uma região de interesse num segundo tempo relativo a um primeiro tempo, com base num modelo de simulação de fluxo.
A técnica inclui a classificação da mudança determinada na propriedade elástica, com base nos dados coletados num levantamento sísmico.
Em outra modalidade da invenção, um sistema inclui uma interface e um processador. A interface recebe dados sísmicos coletados num levantamento sísmico conduzido numa região de interesse. 0 processador aplica um modelo de simulação de fluxo, para determinar uma mudança numa propriedade elástica da região de interesse em um segundo tempo relativo a um primeiro tempo, e classifica a mudança determinada na propriedade elástica, com base nos dados sísmicos.
Em outra modalidade ainda da invenção, um artigo inclui uma mídia armazenadora legível por computador, para armazenar instruções que, quando executadas por um computador, fazem com que o computador receba dados sísmicos coletados num levantamento sísmico conduzido numa região de interesse. As instruções, quando executadas, fazem com que o computador aplique um modelo de simulação de fluxo, para determinar uma mudança numa propriedade elástica da região de interesse em um segundo tempo relativo a um primeiro tempo e classifique a mudança determinada na propriedade elástica, com base nos dados sísmicos.
Vantagens e outros aspectos da invenção tornar-se- ão evidentes através do desenho, descrição, e reivindicações a seguir.
Breve Descrição do Desenho
A fig. 1 é um diagrama esquemático ilustrado um sistema para derivar um modelo de baixa freqüência com intervalo de tempo, baseado em dados sísmicos, e um modelo de simulação de fluxo, de acordo com uma modalidade da invenção.
As figs. 2 e 3 são fluxogramas ilustrando técnicas para derivar um modelo de baixa freqüência com intervalo de tempo, baseado em dados sísmicos, e um modelo de simulação de fluxo, de acordo com modalidades da invenção.
A fig. 4 é um diagrama esquemático de um sistema de processamento de dados, de acordo com uma modalidade da invenção.
Descrição Detalhada
Modelagem progressiva petroelástica de um modelo de fluxo de reservatório pode ser empregada para fins de simulação das propriedades de rochas elásticas (velocidade sísmicas, impedância acústica, uma relação entre a velocidade de onda compressora (Vp) e a velocidade da onda cisalhante (Vs), relação de Poisson e densidade, como exemplos não limitadores) a partir das propriedades medidas no reservatório (porosidade, pressão, razão liquido para bruto, saturação de fluido/ gás etc.). É útil obter uma análise com intervalo de tempo das propriedades de rochas elásticas, já que previsões aprimoradas de propriedades suportam um melhor planejamento de poço, previsão de integridade das formações e a caracterização de subsidência, compactação, danos à integridade das rochas de topo e vedação de falhas. Além disso, as previsões das propriedades de rochas também ajudam a determinar a completação máxima e a produção ideal para um campo, quando acoplado a pressões de reservatório e desenvolvimentos de tensões no campo.
De acordo com modalidades da invenção aqui descritas, a análise sísmica com intervalo de tempo e um modelo de simulação de fluxo são usados com a finalidade de derivar um modelo de baixa freqüência com intervalo de tempo dos parâmetros elásticos. De modo particular, com referência à fig. 1, um sistema 10, de acordo com modalidades da invenção, emprega o uso de dados sísmicos com intervalo de tempo e um modelo de simulação de fluxo com a finalidade de produzir cubos de mudança da propriedade elástica em escala 48 para as diversas propriedades elásticas. Cada cubo de mudança 48, conforme seu nome implica, indica a mudança ao longo do tempo numa propriedade elástica particular para uma região tridimensional (3D) de interesse, e a mudança indicada pelo cubo 48 é classificada por dados sísmicos coletados num levantamento sísmico.
De modo particular, o sistema 10 inclui um modelo petroelástico 30 que, em resposta às propriedades de reservatório medidas 32 (porosidades, pressões, relação líquido/ bruto, saturação de fluido/ gás medidas etc.) e um modelo de fluxo de reservatório 31 prevê propriedades elásticas em dois tempos distintos (chamados de "Tempo 1" e "Tempo 2" na fig. 1) para produzir dois tipos de cubos: cubos 36, que representam as propriedades elásticas previstas no Tempo 1; e cubos 38, que representam as propriedades elásticas no Tempo 2. Assim, um cubo de propriedade elástica específica 36, 38 indica determinada propriedade elástica em certo tempo. O sistema 10 inclui um combinador 40, que combina os cubos 36 e 38 para gerar cubos de mudança da relação relativa de propriedade elástica 44. Cada cubo de mudança 44 indica duas mudanças: uma primeira mudança percentual da propriedade elástica do Tempo 1 e do Tempo 2; e uma mudança percentual da propriedade elástica relativa à mudança na velocidade da onda compressora (Vp) do Tempo 1 ao Tempo 2. De modo particular, os cubos de mudança da relação relativa de propriedade elástica 44 para impedância acústica, relação de Poisson e densidade podem ser descritos, respectivamente, de acordo com as Equações 1, 2 e 3 abaixo:
<formula>formula see original document page 8</formula>
onde o termo "ijk" representa a orientação no volume sísmico, ou na grade de reservatório. As relações relativas são calculadas para cada amostra/ célula no volume sísmico/ grade de reservatório. Assim, como pode ser visto, cada cubo de mudança da relação relativa 44 indica a mudança numa propriedade elástica específica relativa à mudança na velocidade da onda compressora.
Como também ilustrado na fig. 1, o sistema 10 recebe dados sísmicos 22 coletados no Tempo 1, e dados sísmicos 24 coletados no Tempo 2. A análise de variação de tempo 20 é empregada, com a finalidade de converter as variações de tempo observadas nas mudanças de viscosidade correspondentes, que aparecem num cubo de mudança de velocidade 26. Como abaixo mostrado na Eq. 4, a mudança da velocidade de compressão do Tempo 1 para o Tempo 2 é aprox. igual às variações de tempo observadas:
<formula>formula see original document page 9</formula>
Os cubos de mudança da relação relativa de propriedade elástica 34 são classificadas 46 com as mudanças de velocidade, para produzir os cubos de mudança da propriedade elástica em escala 48. 0 resultado dessa classificação é abaixo descrita para impedância acústica (Eq. 5), relação de Poisson (Eq. 6), e densidade (Eq. 7), como abaixo descrito:
<formula>formula see original document page 9</formula>
Assim, o modelo de baixa freqüência, realizado na forma dos cubos de mudança da propriedade elástica em escala 48, utiliza entradas dos dados sísmicos com intervalo de tempo, e utiliza a saída do modelo petroelástico 30. O modelo 30 possui uma física precisa de rochas em cada amostra por todo o volume. A relação entre as mudanças de cada parâmetro elástico no modelo de baixa freqüência é definida pelo modelo 30. No entanto, as amplitudes das mudanças são determinadas/ classificadas pelas mudanças na velocidade sísmica.
Observa-se que a arquitetura, que é ilustrada na fig. 1, apresenta meramente uma das muitas arquiteturas possíveis para gerar o modelo de baixa freqüência com intervalo de tempo. Assim, as pessoas versadas na arte irão apreciar numerosas modificações e variações dessa. A despeito da arquitetura especifica, que é usada, uma técnica 50, que é ilustrada na fig. 2, pode ser usada para gerar uma baixa freqüência, de acordo com modalidades da invenção.
Com referência à fig. 2, a técnica 50 inclui a determinação (bloco 54) de uma mudança numa propriedade elástica de uma região de interesse em um segundo tempo relativo a um primeiro tempo, com base num modelo de simulação de fluxo e classificação (bloco 58) da mudança na propriedade elástica em resposta aos dados coletados num levantamento sísmico. De modo particular, como ilustrado na técnica 80, que é apresentada na fig. 3, a técnica para derivar um modelo de baixa freqüência inclui a determinação (bloco 84) de uma mudança na velocidade numa região de interesse em um segundo tempo relativo ao primeiro tempo, com base nos dados coletados num levantamento sísmico e determinação (bloco 88) de uma mudança na velocidade, na região de interesse, em reposta aos dados sísmicos com intervalo de tempo. A mudança na propriedade elástica é multiplicada (bloco 90) pela mudança determinada na velocidade.
Como um exemplo não-limitador, o levantamento sísmico, que é aqui descrito, pode ser um de numerosos tipos distintos de levantamentos sísmicos. Como exemplos não-limitadores, os levantamentos sísmicos podem ser levantamentos sísmicos rebocados, onde cabos são rebocados num ambiente marinho sobre uma região de interesse; um levantamento baseado no leito marinho, onde um cabo de leito marinho é usado para coletar dados sísmicos; um levantamento sísmico terrestre ou baseado em terra, que pode, por exemplo, usar um levantamento vibroseis para coletar dados sísmicos, um levantamento sísmico baseado em furo de poço etc. Δ despeito do tipo de levantamento sísmico empregado, os dados de levantamento sísmico com intervalo de tempo são formados, a partir de um primeiro conjunto de dados sísmicos coletados pelo levantamento em um primeiro tempo e outro conjunto de dados sísmicos coletados num levantamento sísmico conduzido na mesma região de interesse em um segundo tempo.
Com referência à fig. 4, de acordo com algumas modalidades da invenção, um sistema de processamento 400 pode ser usado, com a finalidade de computar com eficiência a área de fratura dentro de um cubo, de acordo com técnicas, que são aqui divulgadas. Observa-se que a arquitetura do sistema de processamento 400 é ilustrada meramente como um exemplo, já que as pessoas versadas na arte irão identificar muitas variações e modificações a partir dessa.
No exemplo, que é ilustrado na fig. 4, o sistema de processamento 400 inclui um processador 404, que executa instruções de programa 412, que são armazenadas numa memória de sistema 410, com a finalidade de fazer com que o processador 404 execute algumas ou todas as técnicas, que são aqui descritas. Como exemplos não limitadores, o processador 404 pode incluir um ou mais microprocessadores e/ou microcontroladores, dependendo da implementação particular. Em geral, o processador 404 pode executar instruções de programa 412, com a finalidade de fazer com que o processador 404 determine uma mudança numa propriedade elástica em uma região de interesse num segundo tempo relativo a um primeiro tempo, com base num modelo de simulação de fluxo, classifique a mudança determinada na propriedade elástica, em resposta aos dados coletados num levantamento sísmico, determine cubos ilustrando uma propriedade elástica no Tempo 1, determine cubos representando a propriedade elástica no Tempo 2, combine os cubos representando a propriedade elástica no Tempo 1 e no Tempo 2, para derivar cubos de mudança da relação relativa de propriedade elástica etc.
A memória 410 pode ainda armazenar conjuntos de dados 414, que podem ser conjuntos de dados iniciais, intermediários e/ou finais produzidos pelo processamento pelo processador 404. Por exemplo, os conjuntos de dados 414 podem incluir dados indicativos de propriedade elástica nos cubos de Tempo 1, propriedade elástica nos cubos de Tempo 2, cubos de mudança da relação relativa de propriedade elástica, cubos de mudança da velocidade, cubos de mudança da propriedade elástica em escala etc.
Como ilustrado na fig. 4, o processador 404 e a memória 410 podem ser acoplados entre si por pelo menos um barramento 408, que pode acoplar outros componentes do sistema de processamento 400 entre si, tal como uma placa de interface de rede (NIC) 424. Como um exemplo não limitador, a NIC 424 pode ser acoplada a uma rede 426, com a finalidade de receber dados, como dados sísmicos coletados em tempos distintos, dados indicativos das propriedades do reservatório etc. Como também ilustrado na fig. 4, uma tela 420 do sistema de processamento 408 pode exibir resultados iniciais, intermediários ou finais produzidos pelo sistema de processamento 400. Em geral, a tela 420 pode ser acoplada ao sistema 400 por um driver de vídeo 416. Como um exemplo não-limitador, a tela 420 pode exibir uma imagem, que ilustra graficamente os cubos e os tensores, que são determinados, de acordo com as técnicas, que são aqui divulgadas.
Embora a presente invenção tenha sido descrita com relação a um número limitado de modalidades, as pessoas versadas na arte, tendo o benefício dessa divulgação, irão apreciar numerosas modificações e variações dessas.
Pretende-se que as reivindicações apensas cubram todas essas modificações e variações, que incidam no real espírito e escopo dessa presente invenção.
Claims (21)
1. MÉTODO, caracterizado pelo fato de compreender: determinação de uma mudança numa propriedade elástica de uma região de interesse num segundo tempo relativo a um primeiro tempo, com base num modelo de simulação de fluxo, e classificação da mudança na propriedade elástica, em resposta aos dados coletados num levantamento sísmico.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do ato de classificação da mudança compreender: determinação de uma mudança numa velocidade da região de interesse no segundo tempo relativo ao primeiro tempo, com base nos dados coletados no levantamento sísmico; e classificação da mudança, com base na mudança determinada na velocidade.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do ato de determinação da mudança na velocidade compreender a realização de uma análise da variação de tempo.
4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato da velocidade compreender uma velocidade de uma onda compressora.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do ato de determinação da mudança na propriedade elástica compreender a determinação de uma mudança na propriedade elástica relativa a uma velocidade.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato do ato de classificação da mudança compreender: determinação de uma mudança numa velocidade da região de interesse no segundo tempo relativo ao primeiro tempo, com base nos dados coletados no levantamento sísmico; e multiplicação da mudança na propriedade elástica com a mudança determinada na velocidade.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da propriedade elástica compreender uma impedância acústica, uma relação de Poisson, ou uma densidade.
8. SISTEMA, caracterizado pelo fato de compreender: interface para receber dados sísmicos coletados num levantamento sísmico conduzido numa região de interesse; e processador para: aplicar um modelo de simulação de fluxo, para determinar uma mudança numa propriedade elástica da região de interesse em um segundo tempo relativo a um primeiro tempo anterior; e classificar a mudança na propriedade elástica, em resposta aos dados sísmicos.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato do processador ser adaptado para: determinar uma mudança numa velocidade da região de interesse no segundo tempo relativo ao primeiro tempo, com base nos dados coletados no levantamento sísmico; e classificar a mudança, com base na mudança determinada na velocidade.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato da velocidade compreender uma velocidade de uma onda compressora.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do processador ser adaptado para realizar uma análise da variação de tempo para determinar a mudança na velocidade.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato da mudança na propriedade elástica compreender uma mudança na propriedade elástica relativa a uma velocidade.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato do processador ser adaptado para: determinar uma mudança numa velocidade da região de interesse no segundo tempo relativo ao primeiro tempo, com base nos dados coletados no levantamento sísmico; e multiplicar a mudança na propriedade elástica com a mudança determinada na velocidade.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato da propriedade elástica compreender uma impedância acústica, uma relação de Poisson, ou uma densidade.
15. ARTIGO, caracterizado pelo fato de compreender uma midia armazenadora legível por computador, para armazenar instruções que, quando executadas por um computador, fazem com que o computador: receba dados sísmicos coletados num levantamento sísmico conduzido numa região de interesse; aplique um modelo de simulação de fluxo, para determinar uma mudança numa propriedade elástica da região de interesse em um segundo tempo relativo a um primeiro tempo anterior; e classifique a mudança na propriedade elástica, em resposta aos dados sísmicos.
16. Artigo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato da mídia armazenadora armazenar instruções que, quando executadas, fazem com que o computador: determine uma mudança numa velocidade da região de interesse no segundo tempo relativo ao primeiro tempo, com base nos dados coletados no levantamento sísmico; e classifique a mudança, com base na mudança determinada na velocidade.
17. Sistema', de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato da velocidade compreender uma velocidade de uma onda compressora.
18. Artigo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato da midia armazenadora armazenar instruções que, quando executadas, fazem com que o computador determine a mudança na velocidade.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato da mudança na propriedade elástica compreender uma mudança na propriedade elástica relativa a uma velocidade.
20. Artigo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato da midia armazenadora armazenar instruções que, quando executadas, fazem com que o computador: determine uma mudança numa velocidade da região de interesse no segundo tempo relativo ao primeiro tempo, com base nos dados coletados no levantamento sísmico; e multiplique a mudança na propriedade elástica com a mudança determinada na velocidade.
21. Artigo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato da propriedade elástica compreender uma impedância acústica, uma relação de Poisson, ou uma densidade.
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|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] | ||
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