2.5d圍場網(wǎng)格化的制作方法
【專利說明】2. 5D圍場網(wǎng)格化
[0001] 發(fā)明背景 1. 發(fā)明領域
[0002] 本發(fā)明一般涉及一種用于產生可用于建構地下儲層的模擬模型的柵格的系統(tǒng)和 方法，且更特定來說，涉及一種被配置來用于對地質裂縫建模的系統(tǒng)和方法。 2.
【背景技術】
[0003] 在油氣行業(yè)中，為了改善儲量的估計且關于油田開發(fā)作出決定的目的，儲層建模 涉及石油儲層的計算機模型的建構。例如，可以創(chuàng)建地質模型以在生產之前提供儲層的靜 態(tài)描述。相比之下，可以創(chuàng)建儲層模擬模型以在儲層的生產生命周期內模擬儲層內的流體 流動。
[0004] 儲層模擬模型的一個挑戰(zhàn)是儲層內的裂縫的建模，此要求對基質流特性、裂縫網(wǎng) 絡連接性和裂縫-基質相互作用的透徹理解。裂縫可以描述為地層內的張開裂紋或空孔且 可能自然地發(fā)生或因井筒人為地產生。因為裂縫的性質（諸如空間分布、孔徑、長度、高度、 導電性和連接性）明顯地影響儲層流體至井筒的流動，所以裂縫的正確建模非常重要。
[0005] 相應地，公開的實施方案提供一種用于為了儲層模擬的目的在復雜和離散的裂縫 周圍產生混合計算網(wǎng)格的系統(tǒng)、方法和計算機程序產品。
[0006] 附圖簡述
[0007] 下文參考附圖詳細地描述本發(fā)明的說明性實施方案，所述附圖以引用的方式并入 本文中且其中：
[0008] 圖1圖示根據(jù)公開的實施方案建模的三維裂縫的圖像；
[0009] 圖2是圖示用于根據(jù)公開的實施方案對三維裂縫建模的方法的流程圖；
[0010] 圖3圖示根據(jù)公開的實施方案的與二維平面相交的一組離散化三維裂縫的實例；
[0011] 圖4圖示用于根據(jù)公開的實施方案在裂縫線段周圍產生計算網(wǎng)格的實例；和
[0012] 圖5圖示根據(jù)公開的實施方案在相交裂縫線段周圍產生計算網(wǎng)格的實例；
[0013] 圖6圖示根據(jù)公開的實施方案的裂縫線段的復雜陣列周圍的計算網(wǎng)格的實例；
[0014] 圖7是圖示用于實施公開的實施方案的系統(tǒng)的一個實施方案的方塊圖；和
[0015] 圖8圖示根據(jù)公開的實施方案在由多個相交裂縫線段組成的復雜幾何形狀周圍 產生的非結構化柵格的另一實例。
【具體實施方式】
[0016] 公開的實施方案包括一種用于對三維（3D)物體（諸如，但不限于地質裂縫）建模 的系統(tǒng)和方法。通過參考附圖的圖1至圖8最佳地理解公開的實施方案和其優(yōu)點，相似數(shù) 字用于多種附圖的相似和對應部分。公開的實施方案的其它特征和優(yōu)點在所屬領域一般技 術人員檢查以下圖和詳細描述之后將是或將變得顯而易見。旨在所有這樣的額外特征和優(yōu) 點包括于公開的實施方案的范圍內。進一步來說，圖示的圖只具說明性且并非旨在聲明或 意指對于其中可以實施不同實施方案的環(huán)境、架構、設計或過程的任何限制。
[0017] 圖1圖示根據(jù)公開的實施方案建模的三維裂縫的圖像。如圖像100中所見，地球地 層的層包括地層內的裂縫。如上文所述，這些裂縫可以描述為地層內的張開裂紋或空孔且 可能自然地發(fā)生或因井筒人為地產生。因為裂縫可使儲層流體流動至井筒且影響此流動， 所以理解這些裂縫的適當特性且對其建模非常重要。使用圖像測井獲得或產生圖像（諸如 圖像100)。圖像測井使用旋轉傳感器來跨越整個井壁測量聲阻抗以識別巖石裂縫的存在和 方向以及理解地層學的傾向。
[0018] 圖2是圖示用于根據(jù)公開的實施方案對三維裂縫建模的方法/過程200的流程 圖。在所描繪的實施方案中，方法以接收已通過線段集合在二維平面中離散化的具有幾何 形狀的一組裂縫開始（步驟202)。在替代實施方案中，過程200以通過線段集合在二維平 面中執(zhí)行一組裂縫的離散化開始。如將進一步描述，線段集合表示二維平面與三維地質裂 縫之間的相交區(qū)域。各個裂縫由近似于裂縫曲率的直線段集合表示。
[0019] 根據(jù)公開的實施方案，對于二維平面中的各個裂縫線段（步驟204)，方法從各自 裂縫線段產生指定半徑下的一組圍場（步驟206)。接著方法在裂縫的所有線段周圍產生閉 環(huán)（步驟208)。在某些實施方案中，在裂縫的線段周圍產生閉環(huán)的過程可以包括對于裂縫 的各個線段計算各個指定半徑的所有圍場側的相交區(qū)域（步驟208A)且丟棄由裂縫線段中 的其它線段的圍場完全包含的各個裂縫線段中的各個直線段的包含段（步驟208B)。
[0020] 在步驟208之后，方法在直線段的閉環(huán)內產生形狀元素（步驟210)。例如，在一個 實施方案中，過程產生沿著各個直線段的長度和半徑的參數(shù)化段（步驟210A)。接著過程在 可能的情況下在結構化區(qū)域內形成四邊形元素（步驟210B)且在閉環(huán)的剩余區(qū)域內形成多 邊形（步驟210C)。
[0021] 一旦產生形狀元素，過程在裂縫線段組的閉環(huán)周圍產生約束網(wǎng)格來填充二維平面 的剩余部分（步驟212)。在一個實施方案中，利用德洛內三角剖分算法以在裂縫線段組的 閉環(huán)周圍產生約束網(wǎng)格。因此，二維平面現(xiàn)在完全由裂縫線段和約束網(wǎng)格的元胞元素組成。 從此開始，過程可以將二維平面中的各個元胞拉伸至第三維度以用來產生三維元胞的一個 或多個層。
[0022] 裂縫線段的閉環(huán)內的元胞表示三維裂縫，而網(wǎng)格內的元胞表示包括裂縫的巖石 層。因此，過程可以將儲層性質（諸如，但不限于孔隙度和滲透率）指派給各個三維元胞以 用于對儲層的流體流動建模（步驟216)。最后，過程可以將三維元胞模型輸入至模擬程序 (諸如，但不限于Nexus?儲層模擬軟件）以用于執(zhí)行數(shù)值模擬和用于評估流體流動（步 驟 218)。
[0023] 只為了說明性目的，圖3圖示根據(jù)公開的實施方案的與二維平面300相交于線段 320的一組三維裂縫310的實例的廣闊透視圖。如可從圖所見，如上文過程200所描述，在 各個線段320周圍產生一組閉環(huán)圍場且約束網(wǎng)格填充二維平面300的剩余空間。
[0024] 圖4通過圖示用于根據(jù)公開的實施方案在單個裂縫線段周圍產生計算網(wǎng)格的實 例來提供過程200的較近視圖。開始于圖402,在線段400周圍產生一組圍場。如由圖402 所見，圍場組中的各個圍場由通過兩個圓弧連接的兩個線性側組成以完全封圍直線段。從 各側至直線段的距離是恒定半徑。在某些實施方案中，半徑距離可以是用戶可修改的可變 值。
[0025] 在圖404中，根據(jù)過程200的步驟210A產生沿著各個直線段的長度和半徑的參數(shù) 化段。接著如過程200的步驟210B中參考，四邊形元素在可能的情況下形成于結構化區(qū)域 內。圖408圖示在線段400的閉環(huán)周圍產生的約束網(wǎng)格。
[0026] 圖5通過圖示根據(jù)公開的實施方案在相交裂縫線段周圍產生計算網(wǎng)格的實例來 提供過程200的另一特寫視圖。例如，圖502圖示在三個相交裂縫線段周圍產生的一組圍 場。圖502的結果要求過程如步驟208A中參考對于各個相交裂縫線段計算各個指定半徑 的所有圍場側的相交區(qū)域且如步驟208B中參考丟棄由其它裂縫線段的圍場完全包含的各 個裂縫線段的包含段。
[0027] 圖504圖示如步驟210中參考在裂縫線段的閉環(huán)內產生形狀元素的結果。如可 見，根據(jù)步驟210A產生沿著各個裂縫線段的長度和半徑的參數(shù)化段。接著如步驟210B中 參考，四邊形元素在可能的情況下圖506中所示形成于結構化區(qū)域內。此外，多邊形如步驟 210C中所述形成于裂縫線段的閉環(huán)的剩余區(qū)域內。圖508圖示如過程200的步驟212中參 考在相交裂縫線段的閉環(huán)周圍產生的約束網(wǎng)格。
[0028] 圖6圖示根據(jù)公開的實施方案在裂縫線段的復雜陣列周圍產生的計算網(wǎng)格的實 例。圖602指示已通過線段集合在二維平面中離散化的具有幾何形狀的一組裂縫。圖604 圖示在各個裂縫線段周圍產生的一組圍場的結果。圖606圖示作為執(zhí)行圖2中描述的剩余 過程的結果的裂縫線段的分解圖。
[0029] 如可從圖6所見，公開的算法可以使用復雜幾何形狀周圍的結構化元素快速地產 生非結構化柵格。如先前所述，接著圖6中所示的二維平面的元胞可以在第三維度中拉伸 以形成三維元胞的層。接著三維元胞可以指派給儲層性質以用于實現(xiàn)數(shù)值模擬。
[0030] 圖7是圖示用于實施公開的實施方案的特征和功能的系統(tǒng)700的一個實施方案的 方塊圖。系統(tǒng)700包括除了其它組件之外的處理器700、主存儲器702、次級存儲單元704、 輸入/輸出接口模塊706和通信接口模塊708。處理器700可以是能夠執(zhí)行用于執(zhí)行公開 的實施方案的特征和功能的指令的任何類型或任何數(shù)量的單核心或多核心處理器。
[0031] 輸入/輸出接口模塊706可使系統(tǒng)700 (例如，從鍵盤和鼠標）接收用戶輸入且將 信息輸出至一個或多個裝置，諸如，但不限于打印機、外部數(shù)據(jù)存儲裝置和音頻揚聲器。系 統(tǒng)700可以視情況包括可使信息顯示于整合或外部顯示裝置上的單獨顯示模塊710。例如， 顯示模塊710可以包括用于提供與一個或多個顯示裝置關聯(lián)的增強型圖形、