Characterization of Channelized Gas Reservoirs with an Aquifer Using EnKF and DCT

Abstract

신뢰할 수 있는 미래생산 예측과 합리적 의사결정을 위해서는 저류층특성화를 통해 저류층특성값을 추정하는 것이 중요하다. 앙상블칼만필터(EnKF)는 저류층 특성인자를 실시간으로 교정하고 미래 생산에 대한 불확실성 평가를 제공한다. EnKF를 이용한 채널저류층특성화는 채널의 패턴과 연결성을 파악하기 힘든 한계가 있다. 특히 대수층 동반 가스채널저류층은 이봉분포와 복잡한 채널 연결성으로 인해 유체투과율이 합리적으로 추정되기 힘들고 물의 유입으로 가스거동의 불확실성도 크다. 이로 인해 대수층 동반 가스채널저류층을 EnKF를 이용하여 성공적으로 특성화하지 못하였다. 본 논문에서는 대수층 동반 가스채널저류층의 특성화를 위해 이산코사인변환(DCT)과 암상비율보존법(PFR)을 이용한 EnKF를 제시하였다. 제안된 방법을 EnKF, DCT를 이용한 EnKF와 비교한 결과, 제안된 방법이 채널 패턴과 연결성을 가장 신뢰성 있게 추정하였다. 저류층 사면에 존재하는 대수층 인자 역시 불확실성이 줄어 합리적인 범위 내에서 예측되었다. 이 방법은 가스와 물의 미래 생산을 적절하게 예측하여 합리적인 의사결정을 도와준다.

Reservoir characterization is estimation of reservoir properties and it is important for reliable predictions of future productions. The predictions help us make reasonable decisions. Ensemble Kalman filter (EnKF) is one of the powerful reservoir characterization methods, which allows reservoir properties to be updated in real time and provides uncertainty assessment on future productions. EnKF has been applied to channelized reservoirs, but it has limitations of capturing channel patterns and connectivity. Especially, in channelized gas reservoirs with an aquifer, water influx increases uncertainty of gas behaviors. It is also difficult to estimate permeability distribution due to its bimodal distribution and complex connectivity. Thus, characterization of channelized gas reservoirs with an aquifer using EnKF has not been successful. In this study, a new method using EnKF with discrete cosine transformation (DCT) and preservation of facies ratio (PFR) is proposed to characterize channelized gas reservoirs with an aquifer. The proposed method is compared with EnKF and EnKF with DCT. It shows the most reliable performances in estimating pattern and connectivity of the channels. Besides, this method predicts aquifer factors for the four sides with high reliability. Thus, it is obviously verified that the proposed method provides reliable future predictions of gas and water productions.