專利名稱：使用均勻化混合有限元建模地質(zhì)性質(zhì)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)的示范實(shí)施例涉及估算如通過(guò)非結(jié)構(gòu)化柵格表示的非均勻地層內(nèi)對(duì)流擴(kuò)散地下過(guò)程的參數(shù)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本節(jié)意圖介紹可和本技術(shù)示范實(shí)施例關(guān)聯(lián)的技術(shù)的各種方面。據(jù)信該討論有助于提供框架從而促進(jìn)本技術(shù)特別方面的更好理解。因此，應(yīng)理解本節(jié)應(yīng)如此閱讀，并且不必需承認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)?，F(xiàn)代社會(huì)非常依賴使用烴用于燃料和化學(xué)原料。一般在可稱為“儲(chǔ)層”的地下巖層中發(fā)現(xiàn)烴。從儲(chǔ)層去除烴依賴巖層的許多物理性質(zhì)，例如含烴巖石的滲透率、烴流過(guò)巖層的能力，以及烴存在的百分比。經(jīng)常地，數(shù)學(xué)模型被用來(lái)定位烴并優(yōu)化烴的生產(chǎn)。數(shù)學(xué)模型使用地下過(guò)程的數(shù)值模型預(yù)測(cè)這樣的參數(shù)如生產(chǎn)率、最優(yōu)鉆井位置、烴位置等。地下過(guò)程例如流體流動(dòng)動(dòng)態(tài)、熱流和多孔介質(zhì)中壓力分布的數(shù)值建模包括求解對(duì)流擴(kuò)散型的數(shù)學(xué)方程。在許多這樣的應(yīng)用中，輸入數(shù)據(jù)例如滲透率或?qū)崧释ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)觀察獲得或通過(guò)使用某個(gè)理論模型推測(cè)。這個(gè)輸入數(shù)據(jù)可在可被稱為“精細(xì)地質(zhì)網(wǎng)格”的高分辨率網(wǎng)格上呈現(xiàn)。然而，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，關(guān)于精細(xì)地質(zhì)的信息量超過(guò)實(shí)際計(jì)算能力，使這樣的仿真在計(jì)算上是花費(fèi)高的或困難的。結(jié)果，大多數(shù)計(jì)算可僅在具有較低分辨率的網(wǎng)格上執(zhí)行。較低分辨率網(wǎng)格可被稱為“粗糙計(jì)算網(wǎng)格”。精細(xì)地質(zhì)網(wǎng)格和存儲(chǔ)計(jì)算網(wǎng)格的分辨率之間的失配意味著規(guī)程必須被設(shè)計(jì)為將精細(xì)地質(zhì)網(wǎng)格上原始輸入數(shù)據(jù)的全部或部分轉(zhuǎn)換到粗糙計(jì)算網(wǎng)格的分辨率。該規(guī)程被稱為尺度粗化(up-scaling)。存在針對(duì)具有變化的復(fù)雜度的尺度粗化規(guī)程的許多不同方法，范圍從較簡(jiǎn)單(并且經(jīng)常較不準(zhǔn)確)的平均化技術(shù)到包括具有不同組邊界條件的多個(gè)局部問(wèn)題的更復(fù)雜(并且計(jì)算上昂貴)技術(shù)。例如這些的尺度粗化方法已經(jīng)被證明相當(dāng)成功。然而，尺度粗化的方法不為在使用粗糙計(jì)算模型研究復(fù)雜對(duì)流擴(kuò)散過(guò)程時(shí)存在的尺度粗化解提供數(shù)值準(zhǔn)確度的先驗(yàn)估計(jì)。已經(jīng)提出換算來(lái)自地下過(guò)程的數(shù)據(jù)的各種根本不同的多尺度(multi-scale)方法從而直接適應(yīng)精細(xì)尺度描述。與尺度粗化相反，多尺度方法以具有原分辨率的完全問(wèn)題為目標(biāo)。尺度粗化方法通常是基于通過(guò)最大化局部操作來(lái)分解感興趣的長(zhǎng)度尺度和時(shí)間尺度。在采用混合有限元法的一些途徑中，原問(wèn)題被分解為兩個(gè)子問(wèn)題。首先，使用數(shù)值Greens函數(shù)按照粗糙尺度求解精細(xì)尺度，然后，在將精細(xì)尺度信息納入粗糙尺度基礎(chǔ)函數(shù)之后求解粗糙尺度問(wèn)題。見于例如T. Arbogast,S. L Btyant,Numerical Subgrid upscalingfor waterfloodsimuIations, SPE 66375 和 M. Peszynska, M. F.Wheeler, I. Yotov,Mortarupscaling for multiphase flow in porous media, ComputationalGeosciences,2002，v. 6, No. 1，pp. 73-100。另一途徑采用有限元法構(gòu)造捕捉小尺度的特定基函數(shù)。再次，通過(guò)粗糙元的邊界條件假設(shè)實(shí)現(xiàn)定位。參見例如T. Hou,X. H. Wu,A multiscale finiteelement methodfor elliptic problems in composite materials and porous media,J. Comp. Phys.，1997, v. 134, pp. 169-189 ;同樣見于例如 J. Aarnes, S. Krogstad, k. Lie,A hierarchical multiscale method for two-phase flow based uponmixed finiteelements and nonuniform coarse grids, Multiscale Modellingand Simulation, v. 5,pp.337-363。 近年來(lái)，已經(jīng)開發(fā)基于變化原理的新尺度粗化算法，這些變化原理準(zhǔn)確并有效捕捉多尺度介質(zhì)的效應(yīng)。見于例如 S. P. MacLachlan, J. D. Moulton, Multilevel upscalingthrough variational coarsening, WaterResources Research, v. 42, No. 2, W02418。提至丨J的全部多尺度技術(shù)向原精細(xì)尺度問(wèn)題提供比具有慣例尺度粗化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)更準(zhǔn)確的解。然而，這些多尺度方法是為結(jié)構(gòu)化的、主要是矩形的網(wǎng)格開發(fā)的。非結(jié)構(gòu)化柵格的使用在數(shù)值離散化和尺度粗化方法上放置特定約束。見于例如美國(guó)專利No. 6，826，520。在許多情況下，感興趣的域可表示為堆疊在一起的一組不同厚度的層。地質(zhì)層可沿垂直或傾斜表面斷裂并退化，創(chuàng)造所謂的尖滅(Pinch-OUts)。尖滅被定義為具有零厚度的地質(zhì)層的部分。地下環(huán)境的地質(zhì)復(fù)雜度和準(zhǔn)確度需求在為解決地下問(wèn)題而考慮的數(shù)值方法上強(qiáng)加嚴(yán)格約束。另外，大多數(shù)實(shí)際問(wèn)題不僅需要準(zhǔn)確確定主要變量(例如壓力或溫度)，同樣需要準(zhǔn)確確定其通量(能量、流體、熱流的流速)。當(dāng)前，可應(yīng)用于大多數(shù)地下問(wèn)題的僅兩個(gè)離散化方法是有限體積法和混合有限元法。美國(guó)專利No. 6，823，297公開多尺度有限體積(MSFV)法，從而用起因于多孔介質(zhì)中單或多相流動(dòng)的多個(gè)空間尺度解決橢圓問(wèn)題。在其應(yīng)用中的主要困難是其依賴分層Voronoi (沃羅諾伊)網(wǎng)格的構(gòu)建，沃羅諾伊網(wǎng)格的構(gòu)建對(duì)任意三維域或具有內(nèi)部地質(zhì)特征(例如斷層、尖滅等)的域可能是不可能的。構(gòu)建這種層級(jí)的問(wèn)題不在本專利中考慮，并且可表示其使用的限制。使地質(zhì)數(shù)據(jù)尺度粗化的有希望的數(shù)值離散化方法是混合有限元法，其局部質(zhì)量守恒，在有不均勻介質(zhì)的情況下準(zhǔn)確，并向主要未知量和通量提供準(zhǔn)確近似。然而，混合有限元法不可直接應(yīng)用于在地下應(yīng)用中普遍的由非結(jié)構(gòu)化多面體柵格覆蓋的域。因此，在不規(guī)則或非結(jié)構(gòu)化多面體柵格和任意三維域上使地質(zhì)數(shù)據(jù)尺度粗化的技術(shù)是有用的。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)的示范實(shí)施例提供使用均勻化混合有限元建模地質(zhì)性質(zhì)的方法。該方法包括投影儲(chǔ)層特征到水平面上從而形成投影，并創(chuàng)造解析投影中期望特征的二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格。二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格被投影到邊界面上以定義最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格。生成至少一個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格，其中更粗糙計(jì)算網(wǎng)格包括多個(gè)計(jì)算單元。多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)包括多個(gè)更精細(xì)單元。生成關(guān)聯(lián)多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的多個(gè)計(jì)算面，其中計(jì)算面的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)面。使第一未知量關(guān)聯(lián)多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)，并使第二未知量關(guān)聯(lián)多個(gè)計(jì)算面的每個(gè)。在最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上推導(dǎo)出宏觀復(fù)合(maciO-hybrid)混合有限元離散化。執(zhí)行迭代粗化規(guī)程從而從最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移已知信息到最粗糙計(jì)算網(wǎng)格。求解矩陣方程從而為最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的每個(gè)第一未知量獲得值。同樣求解矩陣方程從而為最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中多個(gè)計(jì)算面的每個(gè)的每個(gè)第二未知量獲得值。執(zhí)行迭代恢復(fù)(restoration)規(guī)程從而恢復(fù)主未知量的值到多個(gè)更精細(xì)單元的每個(gè)，并恢復(fù)次未知量的值到多個(gè)更精細(xì)面的每個(gè)。投影儲(chǔ)層的特征可包括投影尖滅邊界、斷層線或井位置到水平面中。投影可以是非正交的和/或傾斜的。多個(gè)二維非結(jié)構(gòu)化分層網(wǎng)格的每個(gè)可包括正方形、多邊形、四邊形或三角形或其任何組合。進(jìn)一步地，多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)可包括箱體、六角體、棱柱體、四面體或棱錐體。
第一未知量可對(duì)應(yīng)儲(chǔ)層的物理性質(zhì)，例如流體壓力或溫度。第二未知量可對(duì)應(yīng)通量的法向分量。最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格可逼近感興趣層的邊界面。物理性質(zhì)可在最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上定義。物理性質(zhì)可包括滲透率和/或?qū)崧省Ｔ摲椒砂▓?zhí)行均勻化混合有限元規(guī)程以便在棱柱體網(wǎng)格上求解擴(kuò)散方程。本技術(shù)的另一示范實(shí)施例提供使用均勻化混合有限元建模地質(zhì)性質(zhì)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括處理器和包括數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)介質(zhì)，該數(shù)據(jù)庫(kù)包括儲(chǔ)層數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)也包括存儲(chǔ)代碼的機(jī)器可讀介質(zhì)，該代碼經(jīng)配置以引導(dǎo)處理器投影儲(chǔ)層特征到水平面上從而形成投影，并創(chuàng)造解析投影中期望特征的二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格。代碼也可經(jīng)配置而引導(dǎo)處理器投影二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格到邊界面上，以定義最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格，并生成至少一個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格，其中更粗糙計(jì)算網(wǎng)格包括多個(gè)計(jì)算單元，并且多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)單元。代碼也可引導(dǎo)處理器生成關(guān)聯(lián)多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的多個(gè)計(jì)算面，其中每個(gè)計(jì)算面包含多個(gè)更精細(xì)面。代碼也可引導(dǎo)處理器使第一未知量與多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)關(guān)聯(lián)，并引導(dǎo)第二未知量與多個(gè)計(jì)算面的每個(gè)關(guān)聯(lián)，在最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上推導(dǎo)出宏觀復(fù)合混合有限元離散化，并通過(guò)粗化規(guī)程迭代從而從最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移已知信息到最粗糙計(jì)算網(wǎng)格。代碼可引導(dǎo)處理器求解矩陣方程從而為最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的每個(gè)第一未知量獲得值，求解矩陣方程從而為最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中多個(gè)計(jì)算面每個(gè)的第二未知量的每個(gè)獲得值，并通過(guò)恢復(fù)規(guī)程迭代從而恢復(fù)主未知量的值到多個(gè)更精細(xì)單元的每個(gè)，并恢復(fù)次未知量的值到多個(gè)更精細(xì)面的每個(gè)。該系統(tǒng)也可包括顯示器，其中機(jī)器可讀介質(zhì)包括經(jīng)配置在顯示器上生成儲(chǔ)層圖像的代碼。儲(chǔ)層數(shù)據(jù)可包括靜毛比(net-to-gross ratio)、孔隙率、滲透率、地震數(shù)據(jù)、AVA參數(shù)、AVO參數(shù)或其任何組合。本技術(shù)的另一示范實(shí)施例提供儲(chǔ)層的烴管理的方法。該方法包括生成在非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格中包含多個(gè)均勻化混合有限元的儲(chǔ)層模型，并粗化非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格從而在模型中形成多個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格。在最粗糙計(jì)算網(wǎng)格上評(píng)估對(duì)流擴(kuò)散地下過(guò)程，并且結(jié)果從最粗糙計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移到最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格。從模型預(yù)測(cè)烴儲(chǔ)層的性能參數(shù)，并且預(yù)測(cè)的性能參數(shù)被用于儲(chǔ)層的烴管理。該方法可包括投影儲(chǔ)層特征到水平面上從而形成投影，并創(chuàng)造解析投影中期望特征的二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格。二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格可投影到邊界面上以定義最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格?？缮芍辽僖粋€(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格，其中更粗糙計(jì)算網(wǎng)格包括多個(gè)計(jì)算單元，并且多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)單元。多個(gè)計(jì)算面關(guān)聯(lián)多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)，其中每個(gè)計(jì)算面包含多個(gè)更精細(xì)面。第一未知量可關(guān)聯(lián)多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)，并且第二未知量可關(guān)聯(lián)多個(gè)計(jì)算面的每個(gè)。可在第一計(jì)算網(wǎng)格上推導(dǎo)出宏觀復(fù)合混合有限元離散化，并且可執(zhí)行迭代粗化規(guī)程從而從最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移已知信息到最粗糙計(jì)算網(wǎng)格?？汕蠼饩仃嚪匠虖亩鵀樽畲植谟?jì)算網(wǎng)格中多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的第一未知量的每個(gè)獲得值。同樣可求解矩陣方程從而為最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中多個(gè)計(jì)算面的每個(gè)的第二未知量的每個(gè)獲得值?？蓤?zhí)行迭代恢復(fù)規(guī)程從而恢復(fù)主未知量的值到多個(gè)更精細(xì)單元的每個(gè)，并恢復(fù)次未知量的值到多個(gè)更精細(xì)面的每個(gè)。儲(chǔ)層的烴管理可包括例如烴采掘、烴生產(chǎn)、烴勘探、鑒別潛在烴資源、鑒別井位置、確定井注入率、確定井采掘率、鑒別儲(chǔ)層連通度，或其任何組合。性能參數(shù)可包括例如生產(chǎn)率、壓力、溫度、滲透率、傳遞率、孔隙率、烴成分或其任何組合。另一示范實(shí)施例提供有形的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括經(jīng)配置以引導(dǎo)計(jì)算機(jī)執(zhí)行涉及粗化模型的各種操作的代碼。該代碼可經(jīng)配置以投影儲(chǔ)層特征到水平面上從而形成投影，并創(chuàng)造解析投影中期望特征的二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格。代碼也可經(jīng)配置而投影二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格到邊界面上，以定義逼近邊界面的最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格，并生成至少一個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格，其中更粗糙計(jì)算網(wǎng)格包含多個(gè)計(jì)算單元，并且多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)單元。代碼也可經(jīng)配置以生成關(guān)聯(lián)多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的多個(gè)計(jì)算面，其中每個(gè)計(jì)算面包含多個(gè)更精細(xì)面，并使第一未知量與多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)關(guān)聯(lián)，并使第二未知量與多個(gè)計(jì)算面的每個(gè)關(guān)聯(lián)、代碼也可經(jīng)配置而在最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上推導(dǎo)出宏觀復(fù)合混合有限元離散化，并通過(guò)粗化規(guī)程迭代從而從最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移已知信息到最粗糙計(jì)算網(wǎng)格，并求解矩陣方程從而為最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中多個(gè)計(jì)算單元每個(gè)的第一未知量的每個(gè)獲得值。代碼也可經(jīng)配置以求解矩陣方程從而為最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中多個(gè)計(jì)算面每個(gè)的第二未知量的每個(gè)獲得值，并通過(guò)恢復(fù)規(guī)程迭代從而恢復(fù)主未知量的值到多個(gè)更精細(xì)單元的每個(gè)，并恢復(fù)次未知量的值到多個(gè)更精細(xì)面的每個(gè)。代碼也可經(jīng)配置以引導(dǎo)處理器顯示儲(chǔ)層的表
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通過(guò)參考下面詳細(xì)描述和附圖可更好地理解本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，其中圖I是過(guò)程流程圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出在非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格上粗化地質(zhì)模型的方法；圖2是示范儲(chǔ)層的頂視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出在儲(chǔ)層上最精細(xì)計(jì)算 網(wǎng)格的平面投影；圖3是示范儲(chǔ)層的頂視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例圖解說(shuō)明計(jì)算網(wǎng)格粗化的第一級(jí)的平面投影；圖4是示范儲(chǔ)層的頂視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出計(jì)算網(wǎng)格粗化的另一級(jí)的平面投影；圖5是示范儲(chǔ)層的頂視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出計(jì)算網(wǎng)格粗化的另一級(jí)的平面投影；圖6是示范儲(chǔ)層的頂視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出計(jì)算網(wǎng)格粗化的最終級(jí)的平面投影以創(chuàng)建最粗糙的計(jì)算網(wǎng)格；圖7是示范儲(chǔ)層的透視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出計(jì)算網(wǎng)格到層的邊界面上的垂直投影；圖8是儲(chǔ)層計(jì)算域的透視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例圖解說(shuō)明地質(zhì)層之間的界面；圖9是圖示，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出分割為子域(Ω0 = 1，...，10)的域(Ω )的二維表示；圖IOA和IOB是示意圖,其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出兩個(gè)粗糙計(jì)算網(wǎng)格單元(Ee Ωη)分割為多個(gè)精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格單元(e e Ω,)；
圖IlA和IlB是示意圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出垂直四邊形面分割為子面；圖12是示意圖,其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出垂直三角面F分割為子面F1,1 =I 4 ；圖13是示意圖，其根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例示出粗糙棱柱體劃分為四個(gè)精細(xì)棱柱體1302 ;以及圖14是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖，在該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上可實(shí)現(xiàn)執(zhí)行本技術(shù)的實(shí)施例的處理操作的軟件。
具體實(shí)施例方式在下面詳細(xì)描述部分中，連同優(yōu)選實(shí)施例描述本技術(shù)的特定實(shí)施例。然而，就下面描述針對(duì)本技術(shù)的特別實(shí)施例或特別用途來(lái)說(shuō)，其意圖僅用于示范目的并簡(jiǎn)單提供示范實(shí)施例的描述。因此，本技術(shù)不限于下面描述的特定實(shí)施例，相反，這樣的技術(shù)包括落入附屬權(quán)利要求的真實(shí)精神和保護(hù)范圍內(nèi)的全部替換、修改和等效物。起初，并為了容易參考，闡述用于本申請(qǐng)中使用的某些術(shù)語(yǔ)及其用于上下文中的含義。就本文使用的術(shù)語(yǔ)不在下面定義來(lái)說(shuō)，應(yīng)給予其如在至少一個(gè)印刷出版物或已授權(quán)專利中反映的本領(lǐng)域技術(shù)人員給予的最廣泛定義。進(jìn)一步地，由于服務(wù)于相同或相似目的的全部等效物、同義詞、新發(fā)展和術(shù)語(yǔ)或技術(shù)被認(rèn)為在本權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，因此本技術(shù)不受下面示出的術(shù)語(yǔ)的用法限制。“粗化”指通過(guò)使單元更大，例如表示儲(chǔ)層中的更大空間，減少仿真模型中單元的數(shù)目?？蓤?zhí)行粗化的過(guò)程被稱為“放大”。粗化經(jīng)常被用來(lái)通過(guò)在生成或運(yùn)行仿真模型之前減少地質(zhì)模型中的單元數(shù)目而降低計(jì)算成本。“共同尺度模型”指其中地質(zhì)模型尺度相似于仿真模型尺度的條件。在此情況下，地質(zhì)模型的粗化不在仿真之前執(zhí)行?！坝?jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”或“有形機(jī)器可讀介質(zhì)”如在此使用的，指參與提供指令到處理器以便執(zhí)行的任何有形存儲(chǔ)介質(zhì)。這樣的介質(zhì)可包括但不限于非易失性介質(zhì)和易失性介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括例如非易失隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(NVRAM)或磁盤或光盤。易失性介質(zhì)包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器例如主存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的普通形式包括例如軟盤、軟磁盤、硬盤、硬盤陣列、磁帶，或任何其它磁介質(zhì)、磁光介質(zhì)、只讀光盤(CD-ROM)、任何其它光介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、EPR0M、FLASH-EPR0M、固態(tài)介質(zhì)如存儲(chǔ)卡、任何其它存儲(chǔ)芯片或卡式盒，或計(jì)算機(jī)可從其讀取數(shù)據(jù)或指令的任何其它有形介質(zhì)。在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)被配置為數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，要理解數(shù)據(jù)庫(kù)可以是任何類型的數(shù)據(jù)庫(kù)，例如關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、分層數(shù)據(jù)庫(kù)、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)，等等?！笆痉丁痹诖藢ｉT用來(lái)意指“用作例子、實(shí)例或說(shuō)明”。在此描述為“示范”的任何實(shí)施例不解釋為優(yōu)于其它實(shí)施例或比其它實(shí)施例有優(yōu)勢(shì)?！盁N管理”包括烴采掘、烴生產(chǎn)、烴勘探、鑒別潛在烴資源、鑒別井位置、確定井注入和/或采掘率、鑒別儲(chǔ)層連通度，烴資源的獲取、處置和/放棄，在烴管理決策之前的回顧，以及任何其它烴相關(guān)行為或活動(dòng)?！皾B透率”是巖石傳輸流體通過(guò)巖石的互連孔隙空間的能力?？墒褂眠_(dá)兩定律測(cè)量滲透率Q= Ο ΛΡΑ)/(μυ，其中Q =流速(cm3/s)，ΛP=跨長(zhǎng)度為L(zhǎng)(cm)和橫截面積為A (cm2)的圓柱體的壓降(atm)，μ =流體粘度(cp)，并且k =滲透率(達(dá)兩)。滲透率測(cè)量值的習(xí)慣單位是毫達(dá)兩。術(shù)語(yǔ)“相對(duì)可滲透”關(guān)于地層或其部分被定義為10毫達(dá)兩或更多 (例如10或100毫達(dá)兩)的平均滲透率。術(shù)語(yǔ)“相對(duì)低滲透率”關(guān)于地層或其部分被定義為低于約10毫達(dá)兩的平均滲透率。不滲透層一般具有低于約O. I毫達(dá)兩的滲透率?！翱紫扼w積”或“孔隙度”被定義為以百分比表達(dá)的孔隙空間體積對(duì)材料總體積的比率。孔隙度是儲(chǔ)層巖石的流體存儲(chǔ)容量的度量。總或絕對(duì)孔隙度包括全部孔隙空間，而有效孔隙度僅包括互連孔隙并對(duì)應(yīng)可用于消耗的孔隙體積。向量函數(shù)的“最低階RT(Raviart-Thomas) ”有限元空間基于計(jì)算空間的分割，例如分割為四面體。參見例如 F. Brezzi 和 M. Fortin, Mixed and hybrid finite elementmethods, 1991,或在Handbook ofNumerical Analysis, vol. 2,1991, pp. 523-639 中的J.E.Roberts和 J. M. Thomsa, Mixed and hybrid Methods。“地質(zhì)模型”是地下土方量，例如石油儲(chǔ)層或沉積盆地的基于計(jì)算機(jī)的表示。地質(zhì)模型可采取許多不同形式。取決于環(huán)境，為石油應(yīng)用建立的描述性或靜態(tài)地質(zhì)模型可以是被分配地質(zhì)和/或地球物理學(xué)性質(zhì)例如巖石學(xué)、孔隙度、聲阻抗、滲透率或水飽和(這樣的性質(zhì)在此總稱為“儲(chǔ)層性質(zhì)”)的單元的3D陣列形式。許多地質(zhì)模型受地層面或結(jié)構(gòu)面(例如洪泛面、層序界面、流體接觸面、斷層)和邊界(例如相變)的約束。這些表面和邊界在可能具有不同儲(chǔ)層性質(zhì)的模型內(nèi)定義區(qū)域?！皟?chǔ)層仿真模型”或“仿真模型”指代實(shí)際烴儲(chǔ)層的特定數(shù)學(xué)表示，其可被認(rèn)為是特殊類型的地質(zhì)模型。仿真模型用來(lái)進(jìn)行目標(biāo)是確定最有利潤(rùn)的操作策略的關(guān)于油田的未來(lái)性能的數(shù)值試驗(yàn)。管理烴儲(chǔ)層的工程師可創(chuàng)造可能具有變化復(fù)雜度的許多不同仿真模型，以便量化儲(chǔ)層的過(guò)去性能并預(yù)測(cè)其未來(lái)性能?！胺糯蟆敝咐缤ㄟ^(guò)使性質(zhì)在某范圍內(nèi)平均化，或通過(guò)使用更少數(shù)目的測(cè)量或計(jì)算性質(zhì)值的點(diǎn)，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)的計(jì)算網(wǎng)格聚合到更粗糙計(jì)算網(wǎng)格中的過(guò)程。該規(guī)程降低制作儲(chǔ)層模型的計(jì)算成本?！皞鬟f率”指給定壓降時(shí)的在單位粘度的兩個(gè)點(diǎn)之間的體積流率。傳遞率是連通度的有用度量。在儲(chǔ)層中任何兩個(gè)分隔(斷塊或地質(zhì)帶)之間，或在井和儲(chǔ)層(或特別的地質(zhì)帶)之間，或在注入器和生產(chǎn)井之間的傳遞率都可對(duì)理解儲(chǔ)層中的連通度有用。概述本技術(shù)的示范實(shí)施例公開估算不均勻地層內(nèi)對(duì)流擴(kuò)散地下過(guò)程的參數(shù)的方法，該地層被表示為一組堆疊在一起的，并由具有分層組織結(jié)構(gòu)的非結(jié)構(gòu)化柵格覆蓋的不同厚度層。這些技術(shù)為任意多面體柵格上的擴(kuò)散型方程利用混合有限元法，參見Yu. Kuznetsov和 S.Repin，New mixed finite element method on polygonal and polyhedral meshes，Russ. J.Numer. Anal. Math. Modelling，2003，v. 18，pp. 261-278 (其為使用混合有限元建模這樣的過(guò)程提供背景知識(shí))。同樣參見O. Boiarkine，V. Gvozdev, Yu. Kuznetsov和S. Maliassov, Homogenizedmixed finite element method for diffusion equations onprismatic meshes，Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling，2008，v. 23，N5，pp. 423-454，以及K. Lipnikov，J. D. Moulton，D. Svyatskiy，A multilevel multisealemimetic method fortwo-phase flows in porous media， Journal ofComputational Physics 2008， v.227，pp. 6727-6753 (其提供應(yīng)用稱為模擬離散化的不同離散化方法的技術(shù)，該模擬離散化在許多方面類似于多尺度環(huán)境中的混合有限元法，并因此提供用于地質(zhì)性質(zhì)的尺度粗化的技術(shù))。放大問(wèn)題可以在分層組織的多邊形柵格(在下文中稱為“計(jì)算網(wǎng)格”)的總體上考慮。使用各種規(guī)程，信息可按照層次從最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到最粗糙計(jì)算網(wǎng)格。代數(shù)·方程系統(tǒng)可然后在最粗糙計(jì)算網(wǎng)格上被求解，由此減少運(yùn)算的計(jì)算需求。使用粗化規(guī)程的相反規(guī)程，將與最粗糙計(jì)算網(wǎng)格上的解有關(guān)的信息傳播回到(原始)最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格。對(duì)于單棱柱計(jì)算網(wǎng)格的情況，地質(zhì)應(yīng)用中熱傳輸方程的準(zhǔn)確建模的這樣方法的方法學(xué)和實(shí)施詳情在專利申請(qǐng)NO.PCT/US2008/080515中描述，該申請(qǐng)?zhí)峤挥?008年10月20日，并且標(biāo)題為 “Modeling Subsurface Processes on Unstructured Grid，，。圖I是過(guò)程流程圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例圖解在非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格上粗化地質(zhì)模型的方法。該方法一般由參考號(hào)100指代。該方法在框102開始，其中地質(zhì)和幾何特征例如尖滅邊界、斷層線或井位置投影到水平面中。在示范實(shí)施例中投影正交執(zhí)行。在其它實(shí)施例中投影可以是非正交的或傾斜的。如在框104指出的，可創(chuàng)造二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格從而在該平面上解析期望特征。在其它實(shí)施例中，這可以是二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格的分層順序。計(jì)算網(wǎng)格可由矩形、多邊形、四邊形或三角形組成。在示范實(shí)施例中，生成精細(xì)矩形一致性網(wǎng)格，從而覆蓋投影域的全部特征。矩形一致性網(wǎng)格可與在其上提供材料數(shù)據(jù)的最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格相同大小。如在框106指出的，二維計(jì)算網(wǎng)格(或計(jì)算網(wǎng)格的層次)可被投影回到層的邊界表面上，從而構(gòu)造棱柱形計(jì)算網(wǎng)格。計(jì)算網(wǎng)格含有單元，該單元可包括例如箱體、六角體、棱柱體、四面體、棱錐體和其它任何三維立方體及其組合。因此，這種方式建立的最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格逼近層的邊界表面，并定義感興趣的最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格。因此，在該網(wǎng)格上定義物理性質(zhì)例如滲透率或?qū)崧?。如在?08指出的，可生成至少一個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格(或構(gòu)造的計(jì)算網(wǎng)格的層次結(jié)構(gòu))從而獲得自嵌入、邏輯連接的更粗糙計(jì)算網(wǎng)格的總體。在粗糙計(jì)算網(wǎng)格上的每個(gè)單元(或計(jì)算體積)可稱為宏單元并包括更精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上單元的總體。在示范實(shí)施例中，粗化不均勻執(zhí)行，從而保持精細(xì)三角測(cè)量接近一些地質(zhì)或幾何特征，但獲得遠(yuǎn)離這些特征的更粗糙分辨率。如在框110指出的，可創(chuàng)造計(jì)算面的層次并將其和計(jì)算單元的層次關(guān)聯(lián)?？煞Q為宏面的在粗糙計(jì)算網(wǎng)格上的每個(gè)計(jì)算面由更精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上的(微)面的總體組成。
在框112，第一未知量可關(guān)聯(lián)每個(gè)計(jì)算單元，第一未知量被認(rèn)為位于該單元的中心。第一未知量一般表示單元的物理性質(zhì)，例如除了別的之外，壓力、溫度或烴含量。第二未知量可關(guān)聯(lián)每個(gè)單元的每個(gè)面，并被認(rèn)為位于面中心。第二未知量表示單元之間通量的法向分量，例如跨單元面的熱或質(zhì)量流。然后可為最精細(xì)網(wǎng)格推導(dǎo)出宏觀復(fù)合混合有限元離散化，如通過(guò)框114指出的。在框116，遞歸粗化/均勻化規(guī)程可在通量有限元向量函數(shù)的法向分量上使用，從而從最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格向最粗糙計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移已知信息和物理性質(zhì)。下面關(guān)于圖2-10更詳細(xì)討論粗化規(guī)程?？臻g離散化在最粗糙計(jì)算網(wǎng)格上產(chǎn)生稀疏矩陣方程，該方程可被稱為“尺度粗化的”方程。在框118，可在最粗糙計(jì)算網(wǎng)格上為第一和第二未知量求解稀疏矩陣方程。在框120，在最粗糙計(jì)算網(wǎng)格上計(jì)算的解可然后用于遞歸規(guī)程，從而將解函數(shù)和通量向量函數(shù)的值恢復(fù)到作為宏單元的組成部分的更精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格。繼續(xù)迭代直到達(dá)到最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格。這將解從最粗糙計(jì)算網(wǎng)格有效轉(zhuǎn)移到最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格。圖2是示范儲(chǔ)層的頂視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出在儲(chǔ)層之上的最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格的平面投影。儲(chǔ)層網(wǎng)格的投影一般由數(shù)字200指代。如在圖2中示出的，投影是 二維計(jì)算網(wǎng)格，該網(wǎng)格可以是在儲(chǔ)層上疊加的均勻三角形柵格。在地下地層中的對(duì)流擴(kuò)散型問(wèn)題中，輸入數(shù)據(jù)可關(guān)聯(lián)最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)(單元交點(diǎn))或單元。地質(zhì)和幾何特征例如尖滅邊界、斷層線202或井位置204可例如使用正交投影來(lái)投影到水平面中。圖3是儲(chǔ)層的頂視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例圖解二維計(jì)算網(wǎng)格粗化的第一級(jí)。如在該圖中示出，粗化在具有顯著特征的區(qū)域302中，例如井的投影202和斷層的投影204中可以是不均勻的。盡管二維計(jì)算網(wǎng)格被圖解為三角形的柵格，但可使用任何數(shù)目的其它形狀，包括正方形、矩形和其它類型的多面體。圖4是儲(chǔ)層的頂視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出計(jì)算網(wǎng)格粗化的另一級(jí)。如關(guān)于圖3討論，最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格可在顯著特征例如井202和斷層204附近保留。圖5是儲(chǔ)層的頂視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出創(chuàng)造更粗糙計(jì)算網(wǎng)格的粗化的另一級(jí)。圖6是儲(chǔ)層的頂視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出創(chuàng)造最粗糙計(jì)算網(wǎng)格的粗化的最終級(jí)。盡管圖2-6示出粗化的連續(xù)級(jí)，但該方法可應(yīng)用于計(jì)算網(wǎng)格的任意層次序列，例如應(yīng)用于圖2、4和6中計(jì)算網(wǎng)格的序列。圖7是示范儲(chǔ)層的透視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例示出計(jì)算網(wǎng)格到層的邊界表面上的垂直投影。儲(chǔ)層一般由參考號(hào)700表示。如在圖7中示出的，投影構(gòu)造具有單元的棱柱形計(jì)算網(wǎng)格，該網(wǎng)格可以是三棱柱、四面體、棱錐體、六角體、箱體或任何其它三維多面實(shí)體。這樣建立的非結(jié)構(gòu)化棱柱形計(jì)算網(wǎng)格逼近全部層的邊界表面。一旦構(gòu)建棱柱形計(jì)算網(wǎng)格，那么其可被遞歸粗化從而生成一系列更粗糙的棱柱形網(wǎng)格。每個(gè)粗糙棱柱形網(wǎng)格表示感興趣的原始物理域，盡管其含有少于最精細(xì)棱柱形網(wǎng)格的信息。問(wèn)題公式如果G是具有規(guī)則成形邊界漢？(即分段平滑并且在段之間的角度大于O)的R2中的域，那么計(jì)算域Ω可被定義如下Ω = {(X，y, Z) e R3 : (x, y) e G, Zmin (X, y)彡 z 彡 Zmax (x, y)} 方程 I其中Zmin(X, y)和2_(乂，y)是平滑表面。設(shè)Nz為正整數(shù)并且z = Zi (x, y), i =0，. . .，N2，是在G上定義的單值連續(xù)函數(shù)，以使
在G中 Z。(x，y) = Zmin (x，y)在石中Zh (x，y) ( Zi (x，y) = 方程 2在石中Znz (X，y) ε Zmax (x，y)圖8是示范儲(chǔ)層的計(jì)算域透視圖，其根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例圖解地質(zhì)層之間的界面。計(jì)算域一般由參考號(hào)800指代。方程I和2可用來(lái)定義地質(zhì)層之間的界面802。BP,計(jì)算域(Ω)800可被分成為Nz個(gè)子域804(條帶或?qū)?，對(duì)于全部i = I, · · · , Nz,其被定義如下Ω j = {(x, y, z) e Ω (x, y) e G, Zi^1 (χ, y) ^ ζ ^ Zi (χ, y)} 方程 3可假設(shè)子域Qi 804滿足錐條件，即子域804的邊界沒有奇點(diǎn)(零度角，等等)，并且另外全部集合Git卜' =fu) e G : ZmZ, {x, y), (x, y) e g}方程 4沒有多邊形或由有限數(shù)目多邊形構(gòu)成。圖9是根據(jù)本技術(shù)的示范實(shí)施例的分割為子域902 (Qyi = 1，...，10)的示范域(Ω)900的垂直剖面的二維表示。子域Ωη和Qi之間的界面(或表面)904可由I^i表示，并且集合
權(quán)利要求
1.一種使用處理器用均勻化混合有限元建模地質(zhì)性質(zhì)的方法，包含 投影儲(chǔ)層的特征到水平面上從而形成投影； 創(chuàng)造解析所述投影中期望特征的二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格； 投影所述二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格到邊界面上以定義最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格； 生成至少一個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格，其中所述至少一個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格包含多個(gè)計(jì)算單元，并且所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)包括多個(gè)更精細(xì)單元； 生成關(guān)聯(lián)所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的多個(gè)計(jì)算面，其中所述計(jì)算面的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)面； 使第一未知量關(guān)聯(lián)所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)，并使第二未知量關(guān)聯(lián)所述多個(gè)計(jì)算面的每個(gè)； 在所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上推導(dǎo)出宏觀復(fù)合混合有限元離散化； 通過(guò)粗化規(guī)程迭代從而將已知信息從所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移到最粗糙計(jì)算網(wǎng)格；求解矩陣方程從而為所述最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的所述第一未知量的每個(gè)獲得值； 求解矩陣方程從而為所述最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中所述多個(gè)計(jì)算面中每個(gè)的所述第二未知量的每個(gè)獲得值；以及 通過(guò)恢復(fù)規(guī)程迭代從而將所述主未知量的所述值恢復(fù)到所述多個(gè)更精細(xì)單元的每個(gè)，并將所述次未知量的所述值恢復(fù)到所述多個(gè)更精細(xì)面的每個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中投影所述儲(chǔ)層的所述特征包含投影尖滅邊界、斷層線或井位置到所述水平面中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述投影是非正交的和/或傾斜的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格包含正方形、多邊形、四邊形或三角形或其任何組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述多個(gè)計(jì)算單元包含箱體、六角體、棱柱體、四面體、棱錐體或其任何組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一未知量對(duì)應(yīng)所述儲(chǔ)層的物理性質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第二未知量對(duì)應(yīng)通量的法向分量。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格逼近感興趣層的邊界面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中物理性質(zhì)在所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上定義。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述物理性質(zhì)包含流體壓力、溫度、滲透率、導(dǎo)熱率或其任何組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，包含執(zhí)行均勻化混合有限元規(guī)程以便在計(jì)算網(wǎng)格上求解擴(kuò)散方程。
12.—種用均勻化混合有限元建模地質(zhì)性質(zhì)的系統(tǒng)，包含 處理器； 包含數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)包含儲(chǔ)層數(shù)據(jù)；以及 包含代碼的機(jī)器可讀介質(zhì)，所述代碼經(jīng)配置以引導(dǎo)處理器 投影儲(chǔ)層的特征到水平面上從而形成投影； 創(chuàng)造解析所述投影中期望特征的二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格；投影所述二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格到邊界面上以定義最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格； 生成至少一個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格，其中所述更粗糙計(jì)算網(wǎng)格包含多個(gè)計(jì)算單元，并且所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)單元； 生成關(guān)聯(lián)所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的多個(gè)計(jì)算面，其中所述計(jì)算面的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)面； 使第一未知量與所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)關(guān)聯(lián)，并使第二未知量與所述多個(gè)計(jì)算面的每個(gè)關(guān)聯(lián)； 在所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上推導(dǎo)出宏觀復(fù)合混合有限元離散化； 通過(guò)粗化規(guī)程迭代從而將已知信息從所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移到最粗糙計(jì)算網(wǎng)格；求解矩陣方程從而為所述最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中所述多個(gè)計(jì)算單元每個(gè)的所述第一未知量的每個(gè)獲得值； 求解矩陣方程從而為所述最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中所述多個(gè)計(jì)算面每個(gè)的所述第二未知量的每個(gè)獲得值；以及 通過(guò)恢復(fù)規(guī)程迭代從而恢復(fù)所述主未知量的所述值到所述多個(gè)更精細(xì)單元的每個(gè)，并恢復(fù)所述次未知量的所述值到所述多個(gè)更精細(xì)面的每個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含顯示器，其中所述機(jī)器可讀介質(zhì)包含經(jīng)配置在所述顯示器上生成所述儲(chǔ)層的圖像的代碼。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述儲(chǔ)層數(shù)據(jù)包含靜毛比、孔隙率、滲透率、壓力、溫度或其任何組合。
15.—種儲(chǔ)層的烴管理的方法，包含 生成儲(chǔ)層的模型，該模型包含在非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格中的多個(gè)均勻化混合有限元； 粗化所述非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格從而在所述模型中形成多個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格； 在最粗糙計(jì)算網(wǎng)格上評(píng)估對(duì)流擴(kuò)散地下過(guò)程； 將結(jié)果從所述最粗糙計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移到最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格； 從所述模型預(yù)測(cè)所述烴儲(chǔ)層的性能參數(shù)；以及 使用所述預(yù)測(cè)的性能參數(shù)進(jìn)行所述儲(chǔ)層的烴管理。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包含 投影所述儲(chǔ)層的特征到水平面上從而形成投影； 創(chuàng)造解析所述投影中期望特征的二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格； 投影所述二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格到邊界面上以定義所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格； 生成更粗糙計(jì)算網(wǎng)格，其中所述更粗糙計(jì)算網(wǎng)格包含多個(gè)計(jì)算單元，并且所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)單元； 生成關(guān)聯(lián)所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的多個(gè)計(jì)算面，其中所述計(jì)算面的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)面； 使第一未知量與所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)關(guān)聯(lián)，并使第二未知量與所述多個(gè)計(jì)算面的每個(gè)關(guān)聯(lián)； 在所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上推導(dǎo)出宏觀復(fù)合混合有限元離散化； 通過(guò)粗化規(guī)程迭代從而將已知信息從所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移到所述最粗糙計(jì)算網(wǎng)格；求解矩陣方程從而為所述最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中所述多個(gè)計(jì)算單元每個(gè)的所述第一未知量的每個(gè)獲得值； 求解矩陣方程從而為所述最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中所述多個(gè)計(jì)算面每個(gè)的所述第二未知量的每個(gè)獲得值；以及 通過(guò)恢復(fù)規(guī)程迭代從而恢復(fù)所述主未知量的所述值到所述多個(gè)更精細(xì)單元的每個(gè)，并恢復(fù)所述次未知量的所述值到所述多個(gè)更精細(xì)面的每個(gè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述儲(chǔ)層的所述烴管理包含烴采掘、烴生產(chǎn)、烴勘探、鑒別潛在烴資源、鑒別井位置、確定井注入率、確定井采掘率、鑒別儲(chǔ)層連通度或其任何組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述性能參數(shù)包含生產(chǎn)率、壓力、溫度、滲透率、傳遞率、孔隙率、烴成分或其任何組合。
19.一種有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包含經(jīng)配置而引導(dǎo)處理器執(zhí)行下面操作的代碼 投影儲(chǔ)層的特征到水平面上從而形成投影； 創(chuàng)造解析所述投影中期望特征的二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格； 投影所述二維非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格到邊界面上以定義逼近所述邊界面的最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格； 生成至少一個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格，其中所述更粗糙計(jì)算網(wǎng)格包含多個(gè)計(jì)算單元，并且所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)單元； 生成關(guān)聯(lián)所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)的多個(gè)計(jì)算面，其中所述計(jì)算面的每個(gè)包含多個(gè)更精細(xì)面； 使第一未知量與所述多個(gè)計(jì)算單元的每個(gè)關(guān)聯(lián)，并使第二未知量與所述多個(gè)計(jì)算面的每個(gè)關(guān)聯(lián)； 在所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格上推導(dǎo)出宏觀復(fù)合混合有限元離散化； 通過(guò)粗化規(guī)程迭代從而將已知信息從所述最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移到最粗糙計(jì)算網(wǎng)格； 求解矩陣方程從而為所述最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中所述多個(gè)計(jì)算單元每個(gè)的所述第一未知量的每個(gè)獲得值； 求解矩陣方程從而為所述最粗糙計(jì)算網(wǎng)格中所述多個(gè)計(jì)算面每個(gè)的所述第二未知量的每個(gè)獲得值；以及 通過(guò)恢復(fù)規(guī)程迭代從而恢復(fù)所述主未知量的所述值到所述多個(gè)更精細(xì)單元的每個(gè)，并恢復(fù)所述次未知量的所述值到所述多個(gè)更精細(xì)面的每個(gè)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的有形機(jī)器可讀介質(zhì)，包含經(jīng)配置而引導(dǎo)所述處理器顯示儲(chǔ)層表示的代碼。
全文摘要
本發(fā)明提供一種儲(chǔ)層的烴管理的方法。該方法包括生成儲(chǔ)層的模型，該模型包含在非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格中多個(gè)均勻化的混合有限元。非結(jié)構(gòu)化計(jì)算網(wǎng)格可被粗化從而在模型中形成多個(gè)更粗糙計(jì)算網(wǎng)格。對(duì)流擴(kuò)散地下過(guò)程可在最粗糙計(jì)算網(wǎng)格上被評(píng)估。結(jié)果可從最粗糙計(jì)算網(wǎng)格轉(zhuǎn)移到最精細(xì)計(jì)算網(wǎng)格，并且可從模型預(yù)測(cè)烴儲(chǔ)層的性能參數(shù)。預(yù)測(cè)的性能參數(shù)可用于儲(chǔ)層的烴管理。
文檔編號(hào)G06G7/48GK102667804SQ201080052946
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者J·萊萬(wàn)多夫斯基, S·馬利亞索夫 申請(qǐng)人:?？松梨谏嫌窝芯抗?br>