Joint inversion of the geometric and hydraulic properties of a stochastic model of faulted and fractured reservoirs

Inversion conjointe des propriétés géométriques et hydrauliques d'un modèle stochastique de réservoirs faillés et fracturés

Marius Verscheure (1)

1 GEOSCIENCES - Centre de Géosciences

Fractured reservoirs are an important part of the oil reserves in the world (Middle East, Gulf of Mexico, etc.). A key point in hydrocarbon recovery in fractured reservoir is to understand the geometry and hydraulic conductivity of the network formed by the fractures. This requires the construction of a reservoir model that integrates all available conceptual knowledge and quantitative data. Through the thesis of Sandra Jenni defended in January 2005, a methodology able to integrate both static and dynamic data has been proposed. The topic of the present thesis is the continuation of the previously described work. First, the geometry of the seismic fault network is characterized using fractal methods and subseismic faults are generated using a stochastic algorithm. The geometry of this discrete fracture network can be modified in order to modify the hydrodynamic behaviour of the reservoir model. An optimization algorithm is used to modify the susbseismic fault positions, leading to the history matching of the reservoir model. Fractal properties are preserved during the deformation process. These different steps are demonstrated on realistic synthetic cases.

Les réservoirs fracturés occupent une part importante de la production du pétrole dans le monde (Moyen Orient, golfe du Mexique, etc.). Un facteur clé de la récupération du pétrole dans un réservoir fracturé est la compréhension de la géométrie et de la conductivité hydraulique du réseau formé par les fractures. Cette compréhension nécessite la construction d'un modèle de réservoir intégrant l'ensemble des connaissances conceptuelles et des données disponibles sur le terrain. La thèse de Sandra Jenni soutenue en janvier 2005, a permis de poser les bases d'une méthodologie permettant d'intégrer à la fois les données statiques et les données dynamiques dans un modèle de fractures. Le présent sujet de thèse constitue donc une suite naturelle des travaux de thèse de Sandra Jenni. Il a permis d'établir une nouvelle approche de génération des réseaux de failles subsismiques se basant sur une caractérisation fractale de la géométrie des réseaux de failles identifiés à partir de données sismiques ou des affleurements. Le réseau de failles obtenu peut alors être déformé de manière à caractériser l'influence des propriétés géométriques et hydrauliques des failles sur le comportement hydrodynamique du modèle de réservoir fracturé. Cette propriété permet d'effectuer le calage à l'historique de production: les positions et les propriétés hydrauliques des failles incertaines sont modifiées par un algorithme d'optimisation, permettant de réduire l'écart avec les données dynamiques observées. La cohérence géologique du modèle de failles est préservée. La mise en œuvre des différentes étapes de l'approche proposée est illustrée par différentes applications sur réservoirs synthétiques inspirés de réservoirs exploités.

Mots clés: history matching; geostatistics

Mots clés: Fracture; fractal; calage hydrodynamique; géostatistique

Domaines: Géologie appliquée

Marius Verscheure. Inversion conjointe des propriétés géométriques et hydrauliques d'un modèle stochastique de réservoirs faillés et fracturés. Géologie appliquée. École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2010. Français. ⟨NNT : 2010ENMP0075⟩. ⟨pastel-00657721⟩