儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法
【專利摘要】一種儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法，具體步驟如下：基于三井點(diǎn)數(shù)據(jù)約束的三維地質(zhì)模型砂體成因單元界面追蹤步驟：通過(guò)采用低通濾波算法，結(jié)合井點(diǎn)解釋數(shù)據(jù)對(duì)三維地質(zhì)模型中的沉積微相數(shù)據(jù)進(jìn)行光滑，在此基礎(chǔ)上追蹤成因單元，也即各個(gè)微相界面的空間位置，形成構(gòu)型界面的三維空間離散數(shù)據(jù)。本發(fā)明是利用儲(chǔ)層成因單元間網(wǎng)格傳導(dǎo)率等效表征低滲構(gòu)型界面對(duì)滲流效果的影響，通過(guò)調(diào)整儲(chǔ)層成因單元間網(wǎng)格傳導(dǎo)率，從而達(dá)到在油藏?cái)?shù)值模擬中設(shè)置低滲構(gòu)型界面的目的，傳導(dǎo)率的大小等效表征了構(gòu)型界面對(duì)滲流效果的影響，對(duì)于油田高效開(kāi)發(fā)和剩余油預(yù)測(cè)而言效果明顯。
【專利說(shuō)明】?jī)?chǔ)層成因單元界面等效表征方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)層內(nèi)部小尺度成因單元界面定量化表征的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模技術(shù)和油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)對(duì)于油田高效開(kāi)發(fā)具有重要的支持作用，隨著油田對(duì)于儲(chǔ)層研究精細(xì)化的要求越來(lái)越高，對(duì)于這兩項(xiàng)技術(shù)也提出了更高的要求。
[0003]在對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行更加精細(xì)的研究時(shí)，儲(chǔ)層內(nèi)部低滲界面對(duì)油藏內(nèi)部流體滲流及剩余油分布的影響已逐漸被關(guān)注，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了構(gòu)型(architecture)的概念用于描述儲(chǔ)層內(nèi)部不同級(jí)次的成因單元。在油田開(kāi)發(fā)實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)層內(nèi)部的低滲構(gòu)型界面對(duì)于油藏內(nèi)部的流體運(yùn)動(dòng)具有重要的影響。但是，在進(jìn)行三維地質(zhì)建模時(shí)，由于不同尺度的構(gòu)型界面分布規(guī)模、分布連續(xù)性、物理性質(zhì)等屬性差別較大，目前尚無(wú)一種成熟的技術(shù)方案用來(lái)描述各個(gè)級(jí)次的構(gòu)型界面。
[0004]對(duì)于較大尺度的地下儲(chǔ)層界面(如洪泛面等)尚可通過(guò)確定性方法進(jìn)行描述，但對(duì)于分布不穩(wěn)定的小尺度界面(如河流相儲(chǔ)層的點(diǎn)壩側(cè)積層等)的描述則較難實(shí)現(xiàn)，如果通過(guò)精細(xì)的網(wǎng)格模型來(lái)描述，勢(shì)必會(huì)造成地質(zhì)模型巨大的網(wǎng)格數(shù)量，并且在進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬模型粗化時(shí)也很難保留。
[0005]因此，尋找一種儲(chǔ)層內(nèi)部小尺度成因單元界面定量化表征的技術(shù)方法，對(duì)于油田高效開(kāi)發(fā)和剩余油預(yù)測(cè)而言意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種構(gòu)型界面的等效表征方法。
[0007]本發(fā)明提供一種儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法，其特征在于，其具體步驟如下:基于三井點(diǎn)數(shù)據(jù)約束的三維地質(zhì)模型砂體成因單元界面追蹤步驟:通過(guò)采用低通濾波算法，結(jié)合井點(diǎn)解釋數(shù)據(jù)對(duì)三維地質(zhì)模型中的沉積微相數(shù)據(jù)進(jìn)行光滑，在此基礎(chǔ)上追蹤成因單元，也即各個(gè)微相界面的空間位置，形成構(gòu)型界面的三維空間離散數(shù)據(jù)。
[0008]在基于三井點(diǎn)數(shù)據(jù)約束的三維地質(zhì)模型砂體成因單元界面追蹤步驟基礎(chǔ)上，進(jìn)行基于井點(diǎn)數(shù)據(jù)約束的構(gòu)型單元界面重建的步驟:通過(guò)采用基于井點(diǎn)約束的空間離散點(diǎn)曲面擬合方法，對(duì)構(gòu)型界面進(jìn)行曲面重構(gòu)，建立描述各微相三維空間幾何形態(tài)的包絡(luò)面。
[0009]構(gòu)型界面等效表征步驟:應(yīng)用等效粗化方法，將重建的微相單元包絡(luò)面與粗化網(wǎng)格進(jìn)行空間幾何交切計(jì)算，得到網(wǎng)格模型中的空間位置，并將空間位置信息以網(wǎng)格界面?zhèn)鲗?dǎo)率乘數(shù)的格式輸出給油藏?cái)?shù)值模擬模擬器，實(shí)現(xiàn)小尺度地質(zhì)成因單元界面在任意網(wǎng)格尺度油藏模型中的定量表征。`
[0010]構(gòu)型界面?zhèn)鲗?dǎo)效果定量評(píng)價(jià)步驟:結(jié)合油藏?cái)?shù)值模擬歷史擬合，定量評(píng)價(jià)低滲構(gòu)型界面的傳導(dǎo)效果，從而得出構(gòu)型界面合適的傳導(dǎo)率，傳導(dǎo)率的大小等效表征構(gòu)型界面對(duì)滲流效果的影響。[0011]此外，本發(fā)明還包括基于空間離散數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化存儲(chǔ)的算法步驟，包括:從地質(zhì)模型數(shù)據(jù)中讀入模型數(shù)據(jù)，每個(gè)網(wǎng)格建立vertCube對(duì)象，對(duì)象僅存儲(chǔ)8個(gè)實(shí)際的空間坐標(biāo)；根據(jù)每個(gè)vertCube建立對(duì)應(yīng)的topoCube對(duì)象,存儲(chǔ)的坐標(biāo)為8個(gè)整型的數(shù)組,并且全部初始化為-1 ;依次按照Z(yǔ)方向、Y方向和X方向,遍歷每個(gè)vertCube對(duì)象,并根據(jù)對(duì)象的8個(gè)坐標(biāo)逐一對(duì)對(duì)應(yīng)的topoCube對(duì)象建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0012]此外，基于井點(diǎn)屬性約束的網(wǎng)格重建算法步驟包括:
[0013]步驟1:建立空間索引；
[0014]步驟2:按照Z(yǔ)方向?qū)c(diǎn)數(shù)據(jù)排序；
[0015]步驟3:遍歷每個(gè)井點(diǎn)；
[0016]步驟4:判斷井點(diǎn)是否已包含在已修改的地質(zhì)網(wǎng)格數(shù)據(jù)中，如果沒(méi)有，則進(jìn)行步驟5 ;
[0017]被重建后的地質(zhì)網(wǎng)格，有可能包含當(dāng)前井點(diǎn)，在此情況下，遍歷下一個(gè)井點(diǎn)；
[0018]步驟5:利用空間索引，根據(jù)井點(diǎn)找到與該井點(diǎn)相鄰的地質(zhì)網(wǎng)格；
[0019]步驟6:遍歷每個(gè)網(wǎng)格包絡(luò)面，判斷是否有包含當(dāng)前井點(diǎn)的網(wǎng)格，如果有則返回到步驟3，否則進(jìn)行步驟7 ;
[0020]步驟7:遍歷每個(gè)網(wǎng)格包絡(luò)面，并找到距離與井點(diǎn)最近的網(wǎng)格面；
[0021]步驟8:移動(dòng)被找到的網(wǎng)格面，使網(wǎng)格包含該井點(diǎn)；
[0022]步驟9:將被修改的網(wǎng)格增加到被修改網(wǎng)格數(shù)組中。
[0023]另外，本發(fā)明三維空間任意包絡(luò)面的網(wǎng)格鋸齒化算法步驟包括:
[0024]對(duì)地質(zhì)模型數(shù)據(jù)和包絡(luò)面分別構(gòu)建空間索引；
[0025]遍歷每個(gè)包絡(luò)面；
[0026]根據(jù)當(dāng)前包絡(luò)面得到所有與其相交的地質(zhì)網(wǎng)格；
[0027]遍歷每個(gè)相交的地質(zhì)網(wǎng)格；
[0028]根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)格得到所有與其相交的包絡(luò)面網(wǎng)格；
[0029]將當(dāng)前網(wǎng)格與每個(gè)查詢到到包絡(luò)面求交，并保存交點(diǎn)以及被包含的包絡(luò)面的點(diǎn)；
[0030]判斷網(wǎng)格的鋸齒面是否為連通的，如果不是，則執(zhí)行下一步；
[0031]根據(jù)保存的點(diǎn)構(gòu)建多面體；
[0032]根據(jù)體積大小或者點(diǎn)數(shù)決定鋸齒面。
[0033]本發(fā)明提供的等效表征方法，是利用儲(chǔ)層成因單元間網(wǎng)格傳導(dǎo)率等效表征低滲構(gòu)型界面對(duì)滲流效果的影響，通過(guò)調(diào)整儲(chǔ)層成因單元間網(wǎng)格傳導(dǎo)率，從而達(dá)到在油藏?cái)?shù)值模擬中設(shè)置低滲構(gòu)型界面的目的，傳導(dǎo)率的大小等效表征了構(gòu)型界面對(duì)滲流效果的影響，對(duì)于油田高效開(kāi)發(fā)和剩余油預(yù)測(cè)而言效果明顯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0035]圖1為本發(fā)明算法處理子系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖
[0036]圖2為網(wǎng)格A和B共點(diǎn)意圖。
[0037]圖3為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖4為建立拓?fù)潢P(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖。[0039]圖5為平滑算法遍歷示意圖。
[0040]圖6為平滑算法流程圖。
[0041]圖7為對(duì)面倒置示意圖。
[0042]圖8為算法流程圖。
[0043]圖9為算法流程圖。
[0044]圖10為連通面判定示意圖。
[0045]圖11為點(diǎn)數(shù)連通面判定法示意圖
[0046]圖12為鋸齒化算法流程圖。
[0047]圖13為體積法連通面判定法流程圖。
[0048]圖14為點(diǎn)數(shù)法連通面判定法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法的核心是精細(xì)網(wǎng)格模型井點(diǎn)數(shù)據(jù)約束的小尺度構(gòu)型界面的三維重建及大尺度粗網(wǎng)格構(gòu)型單元等效表征技術(shù)。應(yīng)用這個(gè)方法可以解決精細(xì)地質(zhì)模型中小尺度地質(zhì)體以及儲(chǔ)層內(nèi)部成因單元界面在油藏?cái)?shù)值模擬模型中表征這一難題，使得粗化后油藏模型能夠保留地質(zhì)模型細(xì)節(jié)特征從而提高油藏?cái)?shù)值模擬成果質(zhì)量，提高剩余油預(yù)測(cè)精度。等效表征方法【具體實(shí)施方式】是:
[0050]1、應(yīng)用常規(guī)建模軟件，建立儲(chǔ)層三維地質(zhì)模型，得到沉積微相、孔隙度、滲透率等參數(shù)模型。通過(guò)設(shè)計(jì)油藏?cái)?shù)值模擬網(wǎng)格系統(tǒng)，粗化地質(zhì)模型各項(xiàng)參數(shù)，建立油藏?cái)?shù)值模擬模型。
[0051]2、依據(jù)等效表征思路和方法編寫(xiě)等效表征軟件
[0052]3、應(yīng)用軟件加載井?dāng)?shù)據(jù)、地質(zhì)模型數(shù)據(jù)、油藏模型數(shù)據(jù)、以及精細(xì)地質(zhì)研究得到的各類反映儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)的砂體成因單元數(shù)據(jù)。
[0053]4、在地質(zhì)模型上進(jìn)行成因單元(沉積微相)界面重建，重建界面包括(I)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化；(2)數(shù)據(jù)平滑；(3)界面追蹤；(4)井點(diǎn)數(shù)據(jù)約束下界面的曲面擬合。
[0054]5、應(yīng)用重構(gòu)的界面數(shù)據(jù)在粗化網(wǎng)格模型(數(shù)值模擬模型)中進(jìn)行成因單元界面定位包括(I)界面曲面與網(wǎng)格系統(tǒng)求交運(yùn)算；(2)成因單元界面鋸齒化(用網(wǎng)格界面等效表征成因單元界面)；
[0055]6、根據(jù)注采井組的注采動(dòng)態(tài)確定與之相匹配的網(wǎng)格界面?zhèn)鲗?dǎo)率乘數(shù)，輸出與數(shù)值模擬器兼容的傳導(dǎo)率乘數(shù)數(shù)據(jù)卡。
[0056]所述第I步中儲(chǔ)層地質(zhì)模型的建立業(yè)內(nèi)已經(jīng)有較為詳細(xì)的方法與流程，應(yīng)用常規(guī)建模軟件建立油藏?cái)?shù)值模擬模型；
[0057]所述第2步中等效表征軟件的編寫(xiě)主要分七個(gè)功能子系統(tǒng):主框架管理子系統(tǒng)、圖層界面子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)解析讀取、地質(zhì)模型層管理子系統(tǒng)、幾何處理子系統(tǒng)、算法處理子系統(tǒng)以及三維圖形繪制子系統(tǒng)。軟件具體模塊劃分如下:
[0058]
【權(quán)利要求】
1.一種儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法，其特征在于，其具體步驟如下: 基于三井點(diǎn)數(shù)據(jù)約束的三維地質(zhì)模型砂體成因單元界面追蹤步驟:通過(guò)采用低通濾波算法，結(jié)合井點(diǎn)解釋數(shù)據(jù)對(duì)三維地質(zhì)模型中的沉積微相數(shù)據(jù)進(jìn)行光滑，在此基礎(chǔ)上追蹤成因單元，也即各個(gè)微相界面的空間位置，形成構(gòu)型界面的三維空間離散數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法，其特征在于: 在基于三井點(diǎn)數(shù)據(jù)約束的三維地質(zhì)模型砂體成因單元界面追蹤步驟基礎(chǔ)上，進(jìn)行基于井點(diǎn)數(shù)據(jù)約束的構(gòu)型單元界面重建的步驟:通過(guò)采用基于井點(diǎn)約束的空間離散點(diǎn)曲面擬合方法，對(duì)構(gòu)型界面進(jìn)行曲面重構(gòu)，建立描述各微相三維空間幾何形態(tài)的包絡(luò)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法，其特征在于: 構(gòu)型界面等效表征步驟:應(yīng)用等效粗化方法，將重建的微相單元包絡(luò)面與粗化網(wǎng)格進(jìn)行空間幾何交切計(jì)算，得到網(wǎng)格模型中的空間位置，并將空間位置信息以網(wǎng)格界面?zhèn)鲗?dǎo)率乘數(shù)的格式輸出給油藏?cái)?shù)值模擬模擬器，實(shí)現(xiàn)小尺度地質(zhì)成因單元界面在任意網(wǎng)格尺度油藏模型中的定量表征。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法，其特征在于: 構(gòu)型界面?zhèn)鲗?dǎo)效果定量評(píng)價(jià)步驟:結(jié)合油藏?cái)?shù)值模擬歷史擬合，定量評(píng)價(jià)低滲構(gòu)型界面的傳導(dǎo)效果，從而得出構(gòu)型界面合適的傳導(dǎo)率，傳導(dǎo)率的大小等效表征構(gòu)型界面對(duì)滲流效果的影響。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法，其特征在于: 還包括基于空間離散數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化存儲(chǔ)的算法步驟，包括: 從地質(zhì)模型數(shù)據(jù)中讀入模型數(shù)據(jù)，每個(gè)網(wǎng)格建立vertCube對(duì)象，對(duì)象僅存儲(chǔ)8個(gè)實(shí)際的空間坐標(biāo)； 根據(jù)每個(gè)vertCube建立對(duì)應(yīng)的topoCube對(duì)象,存儲(chǔ)的坐標(biāo)為8個(gè)整型的數(shù)組,并且全部初始化為_(kāi)1 ; 依次按照Z(yǔ)方向、Y方向和X方向，遍歷每個(gè)vertCube對(duì)象,并根據(jù)對(duì)象的8個(gè)坐標(biāo)逐一對(duì)對(duì)應(yīng)的topoCube對(duì)象建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 還包括三維空間離散屬性模型的數(shù)據(jù)平滑算法步驟，包括: 步驟1:確定窗口大??； 步驟2:依次按照Z(yǔ)方向、Y方向和X方向移動(dòng)窗口 ； 步驟3:在窗口內(nèi)，計(jì)算具有相同屬性值的網(wǎng)格個(gè)數(shù)； 步驟4:網(wǎng)格個(gè)數(shù)除以窗口內(nèi)網(wǎng)格的總數(shù) 步驟5:如果比值大于輸入的域值，則保留，否則: 步驟6:標(biāo)識(shí)該窗口的中心網(wǎng)格為噪音網(wǎng)格。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法，其特征在于: 基于井點(diǎn)屬性約束的網(wǎng)格重建算法步驟包括: 步驟1:建立空間索引； 步驟2:按照Z(yǔ)方向?qū)c(diǎn)數(shù)據(jù)排序； 步驟3:遍歷每個(gè)井點(diǎn)； 步驟4:判斷井點(diǎn)是否已包含在已修改的地質(zhì)網(wǎng)格數(shù)據(jù)中，如果沒(méi)有，則進(jìn)行步驟5; 被重建后的地質(zhì)網(wǎng)格，有可能包含當(dāng)前井點(diǎn)，在此情況下，遍歷下一個(gè)井點(diǎn)；步驟5:利用空間索引，根據(jù)井點(diǎn)找到與該井點(diǎn)相鄰的地質(zhì)網(wǎng)格； 步驟6:遍歷每個(gè)網(wǎng)格包絡(luò)面，判斷是否有包含當(dāng)前井點(diǎn)的網(wǎng)格，如果有則返回到步驟3，否則進(jìn)行步驟7; 步驟7:遍歷每個(gè)網(wǎng)格包絡(luò)面，并找到距離與井點(diǎn)最近的網(wǎng)格面； 步驟8:移動(dòng)被找到的網(wǎng)格面，使網(wǎng)格包含該井點(diǎn)； 步驟9:將被修改的網(wǎng)格增加到被修改網(wǎng)格數(shù)組中。 還包括三維空間離散網(wǎng)格數(shù)據(jù)的空間包絡(luò)面生成算法步驟，包括: 步驟1:按照X方向遍歷，確定相鄰網(wǎng)格是否左右相接，如果不是，說(shuō)明對(duì)應(yīng)相應(yīng)網(wǎng)格面為包絡(luò)面，并標(biāo)識(shí)； 步驟2:按照Y方向遍歷，確定相鄰網(wǎng)格是否前后相接，如果不是，說(shuō)明對(duì)應(yīng)相應(yīng)網(wǎng)格面為包絡(luò)面，并標(biāo)識(shí)； 步驟3:按照Z(yǔ)方向遍歷，確定相鄰網(wǎng)格是否上下相接，如果不是，說(shuō)明對(duì)應(yīng)相應(yīng)網(wǎng)格面為包絡(luò)面，并標(biāo)識(shí)； 步驟4:依次按照Z(yǔ)、Y和X方向遍歷包絡(luò)面網(wǎng)格； 步驟5:對(duì)于當(dāng)前包絡(luò)面網(wǎng)格，生成新的包絡(luò)面群編號(hào)，并作為當(dāng)前群號(hào)； 步驟6:對(duì)于當(dāng)前包絡(luò)面，按照上/下、左/右和前/后六`個(gè)方向查詢相鄰地質(zhì)網(wǎng)格；步驟7:如果相鄰網(wǎng)格同樣是包絡(luò)面，則將該網(wǎng)格賦予當(dāng)前群號(hào)，并作為當(dāng)前包絡(luò)面執(zhí)行步驟6，否則； 步驟8:回退到上一網(wǎng)格，從另外一個(gè)方向開(kāi)始判斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)層成因單元界面等效表征方法，其特征在于: 三維空間任意包絡(luò)面的網(wǎng)格鋸齒化算法步驟包括: 對(duì)地質(zhì)模型數(shù)據(jù)和包絡(luò)面分別構(gòu)建空間索引； 遍歷每個(gè)包絡(luò)面； 根據(jù)當(dāng)前包絡(luò)面得到所有與其相交的地質(zhì)網(wǎng)格； 遍歷每個(gè)相交的地質(zhì)網(wǎng)格； 根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)格得到所有與其相交的包絡(luò)面網(wǎng)格； 將當(dāng)前網(wǎng)格與每個(gè)查詢到到包絡(luò)面求交，并保存交點(diǎn)以及被包含的包絡(luò)面的點(diǎn)； 判斷網(wǎng)格的鋸齒面是否為連通的，如果不是，則執(zhí)行下一步； 根據(jù)保存的點(diǎn)構(gòu)建多面體； 根據(jù)體積大小或者點(diǎn)數(shù)決定鋸齒面。
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK103617291SQ201310685308
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月14日
【發(fā)明者】霍春亮, 趙春明, 田立新, 楊慶紅, 葉小明, 王寧, 李廷禮, 高振南, 王鵬飛 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司