Shell地质学家开发和部署软件,以预测地下地质特征

挑战

通过建立精确的地下模型,降低油气勘探成本,增加油井产量

解决方案

使用MATLAB开发和部署算法,利用地震数据、已知的比例关系和地质指标数据库,通过MATLAB应用程序定量表征地下特征

结果

  • 一个月的项目被简单的查询所取代
  • 钻井预测精度显著提高
  • 立即部署软件更新

“Matlab使我们成为地质学家,在预测框架,分析和模拟匹配中使用我们的专业知识,以实现我们行业独特的算法。在MathWorks顾问的帮助下,我们随后将这些算法部署为全球同事的易于使用的应用程序。“

尼克·豪斯,壳牌

左:水平切片通过一个三维地震数据立方体。一个大的河道带(潜在的储层目标)用黑色标出。右图:储层目标内部地质的一种可能配置的预测。地震图像修改自Armstrong, 2012。


在石油和天然气勘探中,地质学家使用地震数据来图像地质地质,识别潜在的碳氢化合物累积。通常这些图像缺乏捕获岩层和其他地层细节的复杂模式的必要分辨率。已解析的成像可以导致钻井不良井 - 以1亿美元或以上 - 或过度乐观的生产预测。

壳牌的地质学家用MATLAB开发了算法®利用已知的地质特征来预测同一地区的其他特征。这些算法提供了储层存在和特征的统计预测,用于优化油藏开发和提高产量预测。这些地质学家与MathWorks咨询服务公司合作,将这些算法打包并部署给全球其他壳牌地质学家。

“我们的领域知识与MathWorks顾问在MATLAB中开发软件框架的经验相结合,使我们能够开发一个更有用的接口和部署模型,”壳牌的地质学家尼克·豪斯(Nick Howes)说。

挑战

Shell想要一个应用程序,可以使用可用的地震测量与已知地质结构的数据库,以推断出低于地震分辨率的新的类似功能。例如,为了引导在信道化地下储层中的井放置,软件需要使用古河保存的通道带的建立的几何缩放关系和地震数据来预测该带内部的特征。地质学家希望应用他们的域名专业知识,以制定底层数据分析,预测和模拟识别算法本身,而不将开发用于单独的程序员团队或第三方。

一旦开发和测试了算法,团队需要帮助,以便在生产IT环境中为其进行部署。他们希望能够在中央服务器上更新算法和附带的数据库,并使新版本立即可供其周围其同事。

解决方案

Shell地质学家在Matlab开发了地层表征算法,并与Mathworks顾问合作,将其算法公司与Matlab Productions Server™一起部署。

在MATLAB中工作,该团队开发了从3D地震数据中提取的提取特征的定量表征算法的算法。通过使用来自曲线配件工具箱™的加权立方样条曲线的曲率分析,这些特征描述了输入数据的比例和模式。

它们使用了MathWorks顾问构建的MongoDB的自定义连接器,以便以编程方式将其算法链接到地质数据库。数据库包含源自卫星图像,地形和碱度调查,核心数据和数值模型的刻度,架构和组成度量。

使用MATLAB和统计和机器学习工具箱™,该团队开发了一个结合数据库指标的回归模型和预测算法,从地震数据提取的特征,以及已知的缩放关系以预测底尺度的厚度,宽度和其他地层特性.

该团队从Matlab中央文件交换机融合了基于密度的空间聚类算法,以识别来自地质数据库的类似位置。

然后,他们与Mathworks顾问合作,以改进算法,开发用户界面,并将算法部署为生产应用程序。

首先,他们重写了一些程序MATLAB代码,应用面向对象的原则来使代码更容易扩展和维护。

他们添加了共同可视化功能,使用Mapping Toolbox™创建已识别的模拟位置的网络地图显示。

该团队使用Matlab Compiler SDK™打包了该算法,并使用Matlab生产服务器部署为生产企业应用程序。Shell Geologists通过使用Matlab Compiler™创建的独立MATLAB客户端应用程序访问两个导向和非控件工作流程中的算法。

该应用程序已经在壳牌的一小部分地质学家和地层学家中进行了试点,为全公司的发布做准备。

结果

  • 一个月的项目被简单的查询所取代。“使用我们在MATLAB中开发的应用程序,地质学家可以在几分钟内得到复杂问题的答案,在某些情况下,以前需要项目人员进行重大研究项目,几周到几个月才能得到答案,”Howes说。
  • 钻井预测精度显著提高。Howes说:“我们利用MATLAB算法根据地震图像预测了预期位置的储层体积。“当进行勘探时,我们发现预测的准确性在12%以内。在整个行业中,发现这种预测相差1000%的情况并不罕见,尤其是在新数据稀疏的领域。”
  • 软件更新立即部署。“对我们来说,MATLAB生产服务器的一个很大的优势是能够集中地进行更新和更改,并使它们立即提供给我们所有的用户,”Howes说。“随着我们增强算法并添加到数据库中,这些改进会在整个生产IT环境中迅速反映出来。”