河流三角洲環(huán)境的無網(wǎng)格模擬的制作方法
【專利說明】河流三角洲環(huán)境的無網(wǎng)格模擬
[0001]發(fā)明背景
[0002]在油氣行業(yè)，儲(chǔ)層建模涉及構(gòu)建石油儲(chǔ)層的計(jì)算機(jī)模型，以便改進(jìn)儲(chǔ)量估算并就油田開發(fā)作出決策。例如，可創(chuàng)建地質(zhì)模型，以在投產(chǎn)之前提供儲(chǔ)層的靜態(tài)描述。在很多現(xiàn)有地質(zhì)建模系統(tǒng)中，地下體積被劃分成由單元或區(qū)塊組成的網(wǎng)格，并為所述單元或區(qū)塊定義或預(yù)測(cè)地質(zhì)性質(zhì)。
[0003]附圖簡(jiǎn)述
[0004]下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的說明性實(shí)施方案，其以引用方式并入本文，其中:
[0005]圖1為圖示根據(jù)本公開實(shí)施方案的簡(jiǎn)單二類指示變量的序貫?zāi)M方法的實(shí)例的示意圖；
[0006]圖2為圖示根據(jù)本公開實(shí)施方案的克里格權(quán)重的示意圖；
[0007]圖3為圖示采用常規(guī)多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)算法的河流三角洲河道模擬的實(shí)例的示意圖；
[0008]圖4為圖示根據(jù)本公開實(shí)施方案用于執(zhí)行河流三角洲環(huán)境無網(wǎng)格模擬的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法的實(shí)例的流程圖；
[0009]圖5為圖示根據(jù)本公開實(shí)施方案用于執(zhí)行模擬的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的示意圖；
[0010]圖6為描繪根據(jù)本公開實(shí)施方案與一組河道對(duì)應(yīng)的所選種子點(diǎn)的示意圖；
[0011]圖7為圖示根據(jù)本公開實(shí)施方案的中心線模擬演進(jìn)的三個(gè)截圖的示意圖；
[0012]圖8為圖示根據(jù)本公開實(shí)施方案的可能最終實(shí)現(xiàn)方式的三個(gè)實(shí)例的示意圖；以及
[0013]圖9為圖示用于實(shí)現(xiàn)本公開實(shí)施方案的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]常規(guī)地質(zhì)建模系統(tǒng)利用網(wǎng)格(即，點(diǎn)的常規(guī)空間布局，如χ-y坐標(biāo)系)，并確定每個(gè)網(wǎng)格單元的性質(zhì)/值，以便對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行映射/建模。例如，常規(guī)方法涉及移動(dòng)至網(wǎng)格上的特定位置(X)，并確定可信值(Z)，可信值(Z)可以是整數(shù)值(如巖相代碼)或連續(xù)變量(如這個(gè)位置的巖石或流體性質(zhì))。通常，其實(shí)現(xiàn)方法為在所述位置構(gòu)建可能的Z值概率分布并從這個(gè)分布隨機(jī)取樣。
[0015]本公開實(shí)施方案提供了另一種地質(zhì)建模方法。例如，本公開實(shí)施方案并不采用常規(guī)的方法確定特定位置(X)的值(Z)(即，Z(X))，而是從已知值(Z)著手，確定所述值(Z)可能出現(xiàn)的可信位置(X)(即，X(Z))。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，構(gòu)建的概率分布包含規(guī)定值Z可能出現(xiàn)的一組可能位置。在一個(gè)實(shí)施方案中，可對(duì)這個(gè)分布進(jìn)行隨機(jī)取樣，并且Z值可被傳播至選定的位置。因此，根據(jù)本公開實(shí)施方案，通過將巖石、流體或幾何性質(zhì)傳播至按順序選擇的位置，無需預(yù)定網(wǎng)格，即可構(gòu)建儲(chǔ)層巖石與流體性質(zhì)的模型。
[0016]通過參考附在本文件末尾的圖1至圖9可最好地理解本公開實(shí)施方案及其另外優(yōu)點(diǎn)，在各附圖的相同和相應(yīng)部分使用相同的編號(hào)。通過查閱下列附圖與【具體實(shí)施方式】，本公開實(shí)施方案的其他特征與優(yōu)點(diǎn)對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見的。本文意圖將所有此類附加特征與優(yōu)點(diǎn)包含在本公開實(shí)施方案的范圍內(nèi)。另外，示意圖僅為示例性圖，并非旨在聲明或暗示對(duì)可能用來實(shí)現(xiàn)不同實(shí)施方案的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)或工藝施加任何限制。
[0017]如本文所用，單數(shù)形式“一 (a/an) ”和“所述”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確說明。還應(yīng)該理解，在本專利說明書和/或權(quán)利要求書中使用的術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”規(guī)定存在所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或構(gòu)件，但是不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、構(gòu)件以及/或者其組合。在權(quán)利要求中的所有裝置或步驟加功能要素的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作和等效物旨在包括用于執(zhí)行與具體要求保護(hù)的其他要求保護(hù)的要素組合的功能的任何結(jié)構(gòu)、材料或動(dòng)作。本發(fā)明的說明書是為了示例和說明的目的而給出，而并非旨在窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限制于所公開的形式。為了解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且為了使所屬領(lǐng)域的其他普通技術(shù)人員能夠理解被要求保護(hù)的發(fā)明，選擇和描述了實(shí)施方案。
[0018]從圖1開始，給出了示意圖100，該示意圖描繪以O(shè)和I作為其兩個(gè)可能值的簡(jiǎn)單二類指示變量的序貫?zāi)M方法的實(shí)例。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，可使用這個(gè)變量來模擬巖石類型，O值用來給一種巖石類型(如，砂巖)編碼，I值則用來表示另一種巖石類型(例如，頁(yè)巖)。雖然用于執(zhí)行地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模擬的序貫?zāi)M是儲(chǔ)層建模(例如，用于諸如孔隙度等連續(xù)變量的序貫高斯模擬(SGS)和用于諸如巖相等分類變量的序貫指示模擬(SIS))中最常用的方法，但是也可根據(jù)本公開實(shí)施方案使用其他類型的算法。在所述實(shí)施方案中，對(duì)局部鄰域(如5x5窗口)中的所有指標(biāo)都進(jìn)行了模擬，并且所有剩余的部分都用來模擬位于中心位置的指標(biāo)。根據(jù)本公開實(shí)施方案，所述鄰域的大小可變化。
[0019]例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，采用序貫指示模擬(SIS)方法計(jì)算克里格權(quán)重，如圖2所示。指標(biāo)的加權(quán)平均值提供了在中心位置遇到I(P1)的概率。在某些實(shí)施方案中，通過繪制隨機(jī)數(shù)(U)并將其與P1進(jìn)行比較來確定在所述位置是分配O還是I。例如，如果U小于P1,則分配給中心單元的模擬值為I。否則，如果U大于P1，則模擬值為O。
[0020]SIS算法通常被看作為一種程序，其中進(jìn)程按順序訪問網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，并且在每個(gè)位置建立在所述位置的未知變量的概率分布。至于如圖1所示的簡(jiǎn)單0/1指示變量，所述分布是一種二進(jìn)制分布，即，遇到O的概率P。和遇到I的概率P P例如，P?？珊?jiǎn)單地為指標(biāo)是O的附近位置的克里格權(quán)重的和，而P1S指標(biāo)為I的位置的克里格權(quán)重的和。此外，將均勻分布值U與P1進(jìn)行比較的上述步驟通過對(duì)0/1變量隨機(jī)取樣執(zhí)行，P。與P 別為兩個(gè)選項(xiàng)中每一個(gè)的概率。或者，不將Sis看作為對(duì)0/1分布進(jìn)行隨機(jī)取樣的算法，所述算法可被配置成取附近指示值并將取得的指示值分配給中心節(jié)點(diǎn)。例如，被傳播至中心節(jié)點(diǎn)的任何特定值正好是其克里格權(quán)重，如圖2所示。
[0021]然而，根據(jù)本公開實(shí)施方案，不同于將任務(wù)看作為選擇已知位置的可信值，本公開實(shí)施方案將任務(wù)看作為取一個(gè)位置的已知值并將其傳播至附近的可信位置。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，克里格權(quán)重被用來確定可向哪里傳播每個(gè)已知值。
[0022]另外，在某些實(shí)施方案中，當(dāng)已知值被傳播至某個(gè)新位置時(shí)，所述值將又被立即傳播至另一個(gè)新位置。這一過程創(chuàng)建了一“系列”相等值，所述相等值以受各向異性控制的方式“蜿蜒”穿過某個(gè)區(qū)域，所述各向異性以用于克里格方法的變異函數(shù)模型表示。
[0023]出于比較目的，圖3描繪了圖示使用河流三角洲環(huán)境中常規(guī)多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)算法(SNESIM)的河流三角洲河道模擬的示意圖，所述環(huán)境具有局部變化的最大連續(xù)性的方向與在從古海岸線(砂巖顯示為黑色，頁(yè)巖顯示為白色)向遠(yuǎn)處移動(dòng)時(shí)變窄的河道。SNES頂算法實(shí)現(xiàn)常規(guī)方法Z(X) ( S卩，確定某一特定位置(X)的值(Z))。如下文所述，通過實(shí)現(xiàn)能確定某個(gè)值/性質(zhì)的位置X(Z)而不是確定此位置上的值Z(X)的算法，本公開實(shí)施方案將產(chǎn)生與圖3所示的SNES頂算法模擬結(jié)果類似的模擬結(jié)果。然而，如下文所示，與SNES頂算法相比，本公開實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)包括:1)從計(jì)算角度而言，執(zhí)行速度更快；2)不需要預(yù)定網(wǎng)格；以及3)本公開實(shí)施方案采用便于后處理的方式表示河道結(jié)構(gòu)或任何其他地質(zhì)巖相幾何形狀(例如，心灘、三角洲、決口扇等)。例如，與常規(guī)序貫?zāi)M(如，SNES頂)在常規(guī)網(wǎng)格上表達(dá)模擬不同，本公開實(shí)施方案用以下幾何元素來表達(dá)模擬:標(biāo)志河道中心線的一組折線和一組河道寬度。
[0024]例如，圖4為圖示根據(jù)本公開實(shí)施方案執(zhí)行河流三角洲環(huán)境無網(wǎng)格模擬的流程400的示意圖。流程400旨在產(chǎn)生如圖3所示的類似結(jié)果，所述流程實(shí)現(xiàn)SNES頂算法。一般而言，流程400從步驟402開始，生成與表示儲(chǔ)層流動(dòng)單元的一組河道對(duì)應(yīng)的一組河道中心線。然后所述流程在步驟404為每條河道中心線生成河道寬度。
[0025]深入研究流程400，在一個(gè)實(shí)施方案中，在生成與所述組河道相對(duì)應(yīng)的所述組河道中心線時(shí)，在步驟40