專利名稱：用于儲(chǔ)層建模和模擬的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的方面涉及用于儲(chǔ)層建模和/或儲(chǔ)層模擬的方法和設(shè)備，特別地但不排它地涉及用于產(chǎn)生儲(chǔ)層模型的網(wǎng)格的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
此章節(jié)意欲介紹本領(lǐng)域的各個(gè)方面，其可能與本公開技術(shù)的實(shí)施方式有關(guān)。相信本討論有助于為促進(jìn)本公開技術(shù)的具體方面的更好理解提供框架。因此，應(yīng)當(dāng)以這個(gè)角度閱讀本章節(jié)，并且不必承認(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。在過去的幾十年，在石油工業(yè)中的許多技術(shù)進(jìn)步已增長了發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層、開發(fā)這些儲(chǔ)層和提高從現(xiàn)有資源采收烴的成功率。另外，在計(jì)算能力上的進(jìn)步已使得地質(zhì)學(xué)家和工程師以漸增的精確度模擬儲(chǔ)層。已經(jīng)開發(fā)了各種技術(shù)以通過提供由幾英寸(例如在巖心栓分析中)至水平上幾十米和垂直上幾米(地震圖像數(shù)據(jù))變化的不同范圍的地質(zhì)和儲(chǔ)層信息，來推斷預(yù)期的儲(chǔ)層。儲(chǔ)層模型的構(gòu)造在資源開發(fā)中已經(jīng)變?yōu)橹陵P(guān)重要的步驟，因?yàn)閮?chǔ)層建模允許所有可獲得數(shù)據(jù)的綜合與地質(zhì)模型結(jié)合。儲(chǔ)層建模中的挑戰(zhàn)之一是儲(chǔ)層幾何形狀的精確表示， 所述儲(chǔ)層幾何形狀包括可包含幾乎水平的主沉積面(也稱為層位)、可具有任意空間尺寸和方位的斷層面和詳細(xì)地層的結(jié)構(gòu)框架。圖I圖解了包含多個(gè)偏離垂直方向的斷層面的復(fù)雜儲(chǔ)層幾何形狀。結(jié)構(gòu)框架概述了儲(chǔ)層的主要組成并且它通常被用于模擬位于儲(chǔ)層內(nèi)的流體體積和采出過程中的流體運(yùn)動(dòng)。因此，對(duì)于結(jié)構(gòu)框架精確模擬是有益的。但是，到目前為止，用于實(shí)際儲(chǔ)層建模的結(jié)構(gòu)框架的建模已被產(chǎn)生合適網(wǎng)格的困難所阻礙。在產(chǎn)生結(jié)構(gòu)框架的網(wǎng)格中的具體挑戰(zhàn)源于地下儲(chǔ)層幾何形狀的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。儲(chǔ)層尺寸的一般縱橫比(水平尺寸對(duì)垂直尺寸)可以是幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，網(wǎng)格單元的縱橫比通常在10和100之間。在垂直或接近垂直方向通過2D Voronoi網(wǎng)格的投影或突出構(gòu)造的棱柱或2. Voronoi網(wǎng)格被廣泛接受用于儲(chǔ)層模擬(參見例如W02008/150325)?？扇菀椎丶s束棱柱網(wǎng)格單元以求解層位或地層邊界。Voronoi網(wǎng)格比通常用于儲(chǔ)層模擬器中的結(jié)構(gòu)化角點(diǎn)網(wǎng)格 (structured corner point grid )更靈活和適合。與常規(guī)角點(diǎn)網(wǎng)格相比較，Voronoi網(wǎng)格通常需要更少的網(wǎng)格單元來表現(xiàn)和模擬幾何形狀。這降低了計(jì)算能力需求而沒有危害模型的精確性。但是，在斷層面偏離垂直面的復(fù)雜儲(chǔ)層幾何形狀中，產(chǎn)生精確約束的網(wǎng)格仍造成問題，結(jié)果仍然危害了用于復(fù)雜儲(chǔ)層幾何形狀的儲(chǔ)層模型的精確性?！癊fficient and accurate reservoir modeling using adaptive gridding withglobal scale up”，Branets 等人，SPE 118946 (2009),公開了用于產(chǎn)生合適約束的 2. 5D Voronoi網(wǎng)格的技術(shù)。美國專利號(hào)6，106，561公開了包括儲(chǔ)層模擬器適合使用的結(jié)構(gòu)化區(qū)域網(wǎng)格 (structured area gridder)的模擬網(wǎng)格方法和設(shè)備。該公開涉及基于分區(qū)坐標(biāo)線產(chǎn)生
2.結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。坐標(biāo)線是接近斷層面幾何形狀的垂直或接近垂直的線。沿著坐標(biāo)線投影平面2D網(wǎng)格以形成2. 棱柱網(wǎng)格。該網(wǎng)格方法不能處理斷層或高度偏離(與垂直方向)斷層的復(fù)雜系統(tǒng)，因?yàn)檫@導(dǎo)致不可接受的具有里面朝外單元的網(wǎng)格和在模型域外的頂點(diǎn)。同樣，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格通常需要用于求解儲(chǔ)層模型的許多計(jì)算能力，并且，因此，這些網(wǎng)格不適于包括多個(gè)結(jié)構(gòu)化斷層的大型儲(chǔ)層的模擬?！癈hallenges and technologies in reservoir modeling，，，Branets 等人， Communications in Computational Physics,卷 6, No. 1,1-23 頁，公開了至Ij 目前為止在儲(chǔ)層建模、網(wǎng)格產(chǎn)生、網(wǎng)格修改(grid adaptation)和全局放大方法(global scale-up method)中的技術(shù)總結(jié)。本文公開的方面目的總體上在于消除或至少減輕上述問題和/或提供改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
提供了如所附權(quán)利要求中任一項(xiàng)中所限定的方法。具體地，提供了產(chǎn)生用于儲(chǔ)層模型的三維模擬網(wǎng)格的方法，所述方法包括提供包括層位、約束(constraint)和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型；構(gòu)造相應(yīng)于地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像，所述原像包括表面，所述建模約束被映射至所述表面上；在原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格，該二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元；從所述地質(zhì)模型選擇模擬層邊界并將約束的二維網(wǎng)格投影至所述模擬層邊界上；產(chǎn)生棱柱單元以形成三維模擬網(wǎng)格；并輸出該三維模擬網(wǎng)格。因此，由包含地質(zhì)模型的約束的原像有效地構(gòu)造網(wǎng)格。這使得斷層通過網(wǎng)格被精確地表示。根據(jù)各方面和方法，可通過選擇相應(yīng)于基礎(chǔ)層位(base horizon)的參數(shù)空間構(gòu)造原像。該參數(shù)空間可包括多個(gè)頂點(diǎn)?？梢苿?dòng)頂點(diǎn)以相應(yīng)于地質(zhì)模型中約束的位置?？稍诘刭|(zhì)模型的三維空間內(nèi)近似(approximate)約束并且可將約束映射至原像上?？烧{(diào)節(jié)原像以匹配約束。原像網(wǎng)格的邊與原像上的相應(yīng)約束匹配?？赏ㄟ^限定穿過一個(gè)或多個(gè)斷層的連續(xù)基礎(chǔ)層位表面，使連續(xù)基礎(chǔ)層位平滑，以及將連續(xù)基礎(chǔ)層位投影至平面上形成原像來構(gòu)造原像，該原像包括多個(gè)頂點(diǎn)。可并入基礎(chǔ)層位的斷層頂點(diǎn)以定位連續(xù)基礎(chǔ)層位上的斷層頂點(diǎn)?？梢耘c斷層任一側(cè)上基礎(chǔ)層位的斷層交叉點(diǎn)等距定位連續(xù)基礎(chǔ)層位表面上的斷層頂點(diǎn)?？赏ㄟ^在地質(zhì)模型k-方向中移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)頂點(diǎn)使連續(xù)基礎(chǔ)層位平滑?？纱怪蓖队盎A(chǔ)層位至平面上以形成原像。可在原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格。該二維網(wǎng)格單元可包括相應(yīng)于地質(zhì)模型的網(wǎng)格單元的標(biāo)識(shí)符。可沿著地質(zhì)網(wǎng)格單元的k方向線投影網(wǎng)格單元。約束可包括內(nèi)部約束和/或外部約束，約束包括用于表示地下儲(chǔ)層要素的模擬網(wǎng)格產(chǎn)生的建模約束。內(nèi)部約束可被包括在地質(zhì)模型中。外部約束可包括輔助地質(zhì)模型的建模約束?？墒褂萌S模擬網(wǎng)格管理油氣層中的烴。在另一實(shí)施方式中，提供了可基于計(jì)算機(jī)的、用于產(chǎn)生包括下列特征的儲(chǔ)層模型的網(wǎng)格的模擬網(wǎng)格設(shè)備包括層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型；相應(yīng)于地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像，所述原像包括表面，建模約束被映射至該表面上；用于在原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格的發(fā)生器，該二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元；用于從地質(zhì)模型選擇模擬層邊界的選擇器和用于將約束的二維網(wǎng)格投影至模擬層邊界上的投影器；用于產(chǎn)生棱柱單元以形成三維模擬網(wǎng)格的發(fā)生器；用于將儲(chǔ)層性質(zhì)傳輸至三維模擬網(wǎng)格的傳輸器(transferor);用于限定三維模擬網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格單元的狀態(tài)變量和/或狀態(tài)參數(shù)的限定器(definer);和用于在三維模擬網(wǎng)格上模擬與烴采收相關(guān)的物理和化學(xué)過程的求解器(solver)。根據(jù)方法和技術(shù)，二維網(wǎng)格單元可包括與地質(zhì)模型的網(wǎng)格單元相應(yīng)的標(biāo)識(shí)符。約束可包括內(nèi)部約束和外部約束中的至少一個(gè)。內(nèi)部約束可包括用于表示地下儲(chǔ)層要素的模擬網(wǎng)格產(chǎn)生的建模約束。外部約束可包括輔助儲(chǔ)層的建模約束。提供儲(chǔ)層模擬器。儲(chǔ)層模擬器包括網(wǎng)格設(shè)備，網(wǎng)格設(shè)備具有包括層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型；相應(yīng)于地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像，原像包括表面，建模約束被映射至該表面上；用于在原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格的發(fā)生器，該二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元； 選自地質(zhì)模型的模擬層邊界和用于將約束的二維網(wǎng)格投影至所述模擬層邊界的投影器；和用于從二維網(wǎng)格產(chǎn)生棱柱單元以形成三維模擬網(wǎng)格的發(fā)生器。儲(chǔ)層模擬器也包括用于傳輸儲(chǔ)層性質(zhì)至三維模擬網(wǎng)格的基于計(jì)算機(jī)的傳輸裝置，和用于基于三維模擬網(wǎng)格中的每一個(gè)網(wǎng)格單元的狀態(tài)變量和/或狀態(tài)參數(shù)在三維模擬網(wǎng)格上模擬與烴采收相關(guān)的物理和化學(xué)過程的求解器。提供了程序存儲(chǔ)裝置。程序存儲(chǔ)裝置通過機(jī)器可讀，并且明確地包含了該機(jī)器可執(zhí)行的指令的程序。指令包括用于提供包括層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型的代碼；用于構(gòu)造相應(yīng)于地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像的代碼，所述原像包括表面，所述建模約束被映射至所述表面上；用于在原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格的代碼，該二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元；用于從所述地質(zhì)模型選擇模擬層邊界和將約束的二維網(wǎng)格投影至所述模擬層邊界上的代碼；和用于從二維網(wǎng)格產(chǎn)生棱柱單元以形成三維模擬網(wǎng)格的代碼。附圖簡述
現(xiàn)在將僅通過實(shí)例和參照附圖更詳細(xì)地描述公開的方面和它們的優(yōu)勢(shì)，其中
圖I顯示了儲(chǔ)層的復(fù)雜結(jié)構(gòu)框架的圖解視圖2顯示了根據(jù)公開方面的方法步驟的圖解流程圖3A-3C顯示了基礎(chǔ)層位、它的相應(yīng)參數(shù)空間和它的最終原像的圖解視圖4A和4B顯示了原像變化；
圖5A和5B顯示了最初約束簡化為簡化約束；
圖6A和6B顯示了通過將參數(shù)空間的約束邊與原像的簡化約束相一致來修改最初原像；
圖7A和7B顯示了基礎(chǔ)層位和它的垂直投影或原像；
圖8A和SB顯示了平滑的原像表面和它的垂直投影或原像；
圖9A-9E顯示了二維網(wǎng)格在模擬層邊界上的投影；


圖10是圖解計(jì)算機(jī)環(huán)境的框圖11是機(jī)器可讀代碼的框圖12是烴管理活動(dòng)的側(cè)視圖；以及
圖13是從地下區(qū)域抽提烴的方法的流程圖。
發(fā)明詳述就下列描述是針對(duì)具體的實(shí)施方式或者具體的用途而言，這旨在僅是例證性的并不解釋為限制本發(fā)明的范圍。相反，本發(fā)明旨在涵蓋可包括在本發(fā)明精神和范圍中的所有可選方案、改進(jìn)和等同物。就過程、步驟、邏輯塊、處理和對(duì)計(jì)算系統(tǒng)或計(jì)算裝置中存儲(chǔ)器內(nèi)數(shù)據(jù)位的操作的其他符號(hào)表示，存在隨后的一些部分的詳細(xì)描述。這些描述和表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員使用的向其他本領(lǐng)域技術(shù)人員最有效地傳達(dá)其工作實(shí)質(zhì)的手段。在該詳細(xì)描述中，設(shè)想過程、步驟、邏輯塊、處理等是導(dǎo)致期望結(jié)果的自相一致順序(self-consistent sequence)的步驟或指示。步驟是要求物理量的物理操作的那些步驟。通常地——盡管不必然，這些量采用能夠儲(chǔ)存、傳輸、組合、比較和以其他方式操作的電信號(hào)、磁信號(hào)或光信號(hào)的形式。主要為了共同使用，稱這些信號(hào)為位、值、元、符號(hào)、字符、項(xiàng)、數(shù)等有時(shí)已證實(shí)是方便的。除非另外明確陳述，如根據(jù)下面的討論明顯的，術(shù)語如“提供”、“構(gòu)造”、“產(chǎn)生”、 “選擇”、“投影”、“移動(dòng)”、“計(jì)算”、“建?！薄ⅰ皞鬏敗?、“限定”、“求解”、“模擬”、“形成”、“進(jìn)行”、 “映射”、“輸出”、“近似(接近，approximating) ”、“調(diào)節(jié)”、“匹配”、“平滑”、“并入”、“定位”、
“賦值”、“管理”等可能指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、或其他電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和過程，其將代表一些電學(xué)裝置存儲(chǔ)器內(nèi)的物理(電子、磁或光)量的數(shù)據(jù)變換為類似地代表存儲(chǔ)器內(nèi)或傳送或顯示設(shè)備中物理量的其他數(shù)據(jù)。這些和類似的術(shù)語與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)，并且僅為應(yīng)用于這些量的方便標(biāo)志。本文公開的實(shí)施方式也涉及用于進(jìn)行本文操作的裝置。該裝置可出于需要的目的特別地構(gòu)建，或其可包含通用的計(jì)算機(jī)，其可由計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)存的計(jì)算機(jī)程序或代碼選擇性地起動(dòng)或重新配置。這種計(jì)算機(jī)程序或代碼可儲(chǔ)存或編碼在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，或在一些類型的傳輸介質(zhì)上被執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括儲(chǔ)存或傳送機(jī)器例如計(jì)算機(jī)(在本文， “機(jī)器”和“計(jì)算機(jī)”同義使用)可讀形式的信息的任何介質(zhì)或機(jī)構(gòu)。作為非限制性的實(shí)例， 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)(例如，只讀存儲(chǔ)器(“ROM”)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (“RAM”)、磁盤儲(chǔ)存介質(zhì)、光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)、閃存設(shè)備等)。傳輸介質(zhì)可以是絞合線對(duì)(twisted wire pairs)、同軸電纜(coaxial cable)、光學(xué)纖維或一些其它適合的傳輸介質(zhì),用于傳輸信號(hào)如電學(xué)的、光學(xué)的、聲學(xué)的或其他形式的傳播信號(hào)(例如，載波(carrier wave)、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等)。此外，本發(fā)明的模塊、特征、屬性、方法和其他方面可作為軟件、硬件、固件或它們的任意組合執(zhí)行。無論在什么地方本發(fā)明的組件作為軟件執(zhí)行，那么該組件可作為獨(dú)立的程序、作為較大程序的一部分、作為多個(gè)單獨(dú)的程序、作為靜態(tài)或動(dòng)態(tài)鏈接的庫、作為內(nèi)核可載入模塊(kernel loadable module)、作為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、和/或以計(jì)算機(jī)編程領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在或未來知曉的每個(gè)和任何其他方式執(zhí)行。此外，本發(fā)明不限于在任何具體操作系統(tǒng)或環(huán)境中執(zhí)行。一開始，為了便于參考，提出了本申請(qǐng)中使用的某些術(shù)語和在本文中使用的它們的含義。就在本文使用的沒有在下面限定的術(shù)語而言，它應(yīng)當(dāng)被給出在至少一個(gè)印刷出版物或發(fā)行專利中已給出該術(shù)語的相關(guān)領(lǐng)域中的最寬的定義體(definition person)。如本文使用的，“顯示”包括引起顯示的直接作用以及促進(jìn)顯示的任何間接作用。間接作用包括提供軟件至終端用戶、維護(hù)網(wǎng)站——通過該網(wǎng)站用戶能夠?qū)崿F(xiàn)顯示、超鏈接至這種網(wǎng)站、或與執(zhí)行這種直接或間接作用的實(shí)體協(xié)作或合作。因此，第一方可獨(dú)立或與第三方供貨商協(xié)作操作以使參考信號(hào)在顯示裝置上產(chǎn)生。顯示裝置可包括適于顯示參考圖像的任何裝置，如一但非限制地一CRT監(jiān)控器、LCD監(jiān)控器、等離子體裝置、平板裝置或打印機(jī)。顯示裝置可包括通過使用旨在用于評(píng)估、校正和/或改進(jìn)顯示結(jié)果的任何常規(guī)軟件已校準(zhǔn)的裝置(例如已使用監(jiān)控校準(zhǔn)軟件調(diào)節(jié)的彩色監(jiān)視器)。代替在顯示裝置上顯示參考圖像(或除了在顯示裝置上顯示參考圖像之外)，與本發(fā)明一致的方法可包括給對(duì)象提供參考圖像?！疤峁﹨⒖紙D像”可包括通過物理、電話或電子輸送產(chǎn)生或分發(fā)參考圖像給對(duì)象，這提供通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)參考的訪問，或產(chǎn)生或分發(fā)軟件給對(duì)象進(jìn)行配置以在包括參考圖像的對(duì)象工作站或計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。在一個(gè)實(shí)例中，提供參考圖像可包括使對(duì)象通過打印機(jī)獲得硬拷貝形式的參考圖像。例如，信息、軟件和/或指令可被傳輸(例如電子上或物理上通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置或硬拷貝)和/或其它方式可獲得的(例如通過網(wǎng)絡(luò))，以便使用打印機(jī)幫助對(duì)象打印硬拷貝形式的參考圖像。在這種實(shí)例中，打印機(jī)可以是通過使用旨在用于評(píng)估、 校正和/或改進(jìn)打印結(jié)果中的任意常規(guī)軟件已被校準(zhǔn)的打印機(jī)(例如已經(jīng)使用彩色校正軟件調(diào)節(jié)的彩色打印機(jī))。如本文使用的，“示例性的”在本文中被專門用來指“作為實(shí)例、例子或例證”。本文描述為“示例性的”任何方面不必解釋為優(yōu)選于其它方面或比其它方面有利。如本文使用的，“油氣層(烴儲(chǔ)層)”包括含有任何烴物質(zhì)的儲(chǔ)層，包括例如下列中任意的一種或多于一種油(常常稱為石油)、天然氣、凝析油、焦油和浙青。如本文使用的，“烴管理”或“管理烴”包括烴抽提、烴采收、烴勘探、確認(rèn)潛在的油氣資源、確認(rèn)井位、確定井注入和/或抽提速度、確認(rèn)儲(chǔ)層連通性、獲得、處理和/或放棄油氣資源、復(fù)查先前的烴管理決策、和任何其它烴相關(guān)的行為或活動(dòng)。如本文使用的，“機(jī)器可讀介質(zhì)”指直接或間接參與提供信號(hào)、指令和/或數(shù)據(jù)的介質(zhì)。機(jī)器可讀介質(zhì)可采取如此形式，其包括但不限于非易失介質(zhì)(例如ROM、盤)和易失介質(zhì)(RAM)。普通形式的機(jī)器可讀介質(zhì)包括但不限于軟盤、軟磁盤(flexible disk)、硬盤、 磁帶、其它磁性介質(zhì)、CD-ROM、其它光學(xué)介質(zhì)、穿孔卡片、紙帶、具有孔模式的其它物理介質(zhì)、 RAM、R0M、EPR0M、FLASH_EPR0M或其它存儲(chǔ)芯片或卡片、存儲(chǔ)棒和計(jì)算機(jī)、處理器或其它電子裝置可讀的其它介質(zhì)。如本文使用的，“地質(zhì)模型”是三維的地下土方(土方量，earth volume)的表示。 地質(zhì)模型優(yōu)選通過結(jié)構(gòu)化三維網(wǎng)格表示。地質(zhì)模型可以是基于計(jì)算機(jī)的。如本文使用的，“原像(pre-image) ”是代表地質(zhì)模型的平面幾何形狀的表面。如本文使用的，“網(wǎng)格單元”或“3D網(wǎng)格單元”是限定部分三維儲(chǔ)層模型的單位塊 (unital block)。因此，三維儲(chǔ)層模型可包括多個(gè)網(wǎng)格單元，范圍從幾十和幾百個(gè)網(wǎng)格單元至幾千和幾百萬個(gè)網(wǎng)格單元。每個(gè)網(wǎng)格單元可表示三維儲(chǔ)層模型的具體分配部分。整組的網(wǎng)格單元可構(gòu)成形成表示關(guān)注的地下土方的地質(zhì)模型的網(wǎng)格。每個(gè)網(wǎng)格單元優(yōu)選相應(yīng)于部分的地下。如本文使用的，“網(wǎng)格”是一組網(wǎng)格單元。如本文使用的，“約束”是用于選擇數(shù)據(jù)要素的條件，在所述數(shù)據(jù)要素中可識(shí)別關(guān)注的指定區(qū)域。約束包括用于模擬網(wǎng)格產(chǎn)生的建模約束，其表示對(duì)于流動(dòng)模擬重要的并且因此應(yīng)當(dāng)被并入模擬模型的地下儲(chǔ)層的特征。該約束由內(nèi)部約束和外部約束組成。內(nèi)部約束包括斷層、模型邊界和層位。外部約束包括輔助(附屬于)地質(zhì)模型的用于模擬網(wǎng)格產(chǎn)生的建模約束。外部約束包括井和平面多叉線(polyline)。如本文使用的，“約束的網(wǎng)格”是遵循建模約束的網(wǎng)格。例如，對(duì)斷層約束的網(wǎng)格應(yīng)當(dāng)用網(wǎng)格單元面精確表示斷層面，即約束一些網(wǎng)格單元面位于斷層面上。如本文使用的，“結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格”是其中每個(gè)單元可通過二維(i，j)或三維(i，j，k) 指數(shù)定址(address)的網(wǎng)格。結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的所有單元具有相似形狀和相同數(shù)量的頂點(diǎn)(節(jié)點(diǎn))、邊和面。這樣，通過變址(例如單元(i，j)鄰接單元(i+n, j+m),其中對(duì)于m=0,n=-l, I 和對(duì)n=0，m=-l，I)完全限定了網(wǎng)格的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(即單元、面、邊和頂點(diǎn)之間的邊界和鄰接關(guān)系)。最常用的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是笛卡爾(Cartesian)或徑向網(wǎng)格(radial grid),其中每個(gè)單元在二維空間內(nèi)具有四個(gè)邊或在三維空間內(nèi)具有六個(gè)面。如本文使用的，“非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格”是不具有規(guī)則(變址)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格，因此它的拓?fù)潢P(guān)系(邊界、鄰接等)必須被存儲(chǔ)，例如連接矩陣(connectivity matrix)提供了它的面、 邊和頂點(diǎn)的每個(gè)單元列表。非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格單元可能是或可能不是相似的幾何形狀。如本文使用的，“層位”是3D體積的地質(zhì)數(shù)據(jù)的水平部分或時(shí)間切片。如本文使用的，“區(qū)段”是兩個(gè)層位和可能與或可能不與模型邊界相符的一些側(cè)向邊界之間的體積。如本文使用的，“棱柱單元”是通過投影或突出二維單元即在第三維中的η-面多邊形以形成多面體構(gòu)造的三維單元。所獲得的多面體具有通過η個(gè)平行四邊形面連接的兩個(gè) η-面多邊形的面。如本文使用的，“參數(shù)空間”是結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的變址空間。如本文使用的，“節(jié)點(diǎn)”是網(wǎng)格中保持質(zhì)量和動(dòng)量連續(xù)性的點(diǎn)。如本文使用的斷層”是土層(earth layer)和層位表面中的破裂,在該破裂兩側(cè)具有可觀察到的位移。如本文使用的，“平滑”指修改一個(gè)或多個(gè)頂點(diǎn)的位置以在沒有修改網(wǎng)格連通性的情況下改善網(wǎng)格。本公開解決在具有內(nèi)部特征的三維域內(nèi)產(chǎn)生三維非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的問題，以使結(jié)構(gòu)框架的斷層、邊界和其它約束更加精確的建模。關(guān)于這些要素，網(wǎng)格的改進(jìn)精確性又增強(qiáng)常規(guī)儲(chǔ)層模型中的斷層、邊界和它們交叉點(diǎn)的分辨率(resolution)。傳統(tǒng)上，地質(zhì)模型由地圖組成，并且假定地質(zhì)模型——模擬模型由地質(zhì)模型構(gòu)造。 但是常規(guī)上，儲(chǔ)層工程師將直接修改模擬模型而不是更新下面的地質(zhì)模型。已經(jīng)提出了許多不同的算法以自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格化任務(wù)。但是，到目前為止，沒有一個(gè)常規(guī)網(wǎng)格模型適于提供合適的解決方案以適當(dāng)?shù)啬M地下儲(chǔ)層中的斷層?，F(xiàn)今，對(duì)于儲(chǔ)層建模更好且更完整的方法的需要持續(xù)增長。根據(jù)公開的方法和技術(shù)，在如圖2中圖解的許多步驟中產(chǎn)生儲(chǔ)層模型的網(wǎng)格。首先，提供包括層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型(10)。構(gòu)造相應(yīng)于地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像(12)。原像包括二維表面，并且來自地質(zhì)模型的建模約束被映射至二維表面上。在原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格(14)，二維網(wǎng)格包括多個(gè)約束的網(wǎng)格單元?；诘刭|(zhì)模型中的地質(zhì)網(wǎng)格單元和/或?qū)游粊磉x擇模擬層邊界以限定層位之間的空間的劃分(16)。將該約束的
10二維網(wǎng)格投影至模擬層邊界上(18);和產(chǎn)生棱柱單元以形成網(wǎng)格(20)。公開的方法和技術(shù)可以是以程序或軟件的形式基于計(jì)算機(jī)的。公開的改進(jìn)的網(wǎng)格方法支持修改下面的地質(zhì)模型和比目前可能的更快地對(duì)模擬模型提供改進(jìn)的迭代過程。公開的方面提供產(chǎn)生包括多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元以及多個(gè)層位和約束的儲(chǔ)層模型的網(wǎng)格的方法。第一步是構(gòu)造原像，其包括具有映射至原像上的所有建模約束的三維空間內(nèi)的二維表面。在原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格以形成包括多個(gè)網(wǎng)格單元的二維網(wǎng)格。基于每個(gè)區(qū)段的巖石性質(zhì)和約束，對(duì)于模型的不同區(qū)段，在相同原像上可產(chǎn)生不同的二維網(wǎng)格。然后將每個(gè)約束的二維網(wǎng)格映射或投影到它被分配(assign)的區(qū)段內(nèi)的模擬層邊界或?qū)游簧?，并且?duì)于每個(gè)區(qū)段產(chǎn)生棱柱單元。在棱柱單元產(chǎn)生期間，基于厚度或體積，低于尖滅閾值(pinch-out threshold)的棱柱單元可被幾何上并入鄰接的棱柱單元。沿著斷層面并在從相應(yīng)區(qū)段的兩個(gè)映射二維網(wǎng)格之間的區(qū)段邊界層位(zone bounding horizon)上計(jì)算裂開的棱柱單元面，其最終產(chǎn)生了整個(gè)模型的三維網(wǎng)格。在模型的不同區(qū)段內(nèi)具有不同平面網(wǎng)格允許更加精確考慮巖石和流體性質(zhì)的平面趨勢(shì)的垂直變化，以及考慮在一個(gè)區(qū)段內(nèi)局部并入工程特征，如井和其它約束。公開的方法和技術(shù)的一個(gè)特征是構(gòu)造包括所有建模約束的原像，所述建模約束包括斷層和儲(chǔ)層邊界并且都被映射至建模約束上。因?yàn)樵癖挥米鞫S區(qū)域網(wǎng)格的輸入，因此原像必須精確地表示層位、斷層和其它約束的真實(shí)三維幾何形狀。在另一方面，提供了通過選擇相應(yīng)于基礎(chǔ)層位的參數(shù)空間構(gòu)造原像的方法，所述參數(shù)空間包括二維變址網(wǎng)格?；趯游坏膹?fù)雜性選擇基礎(chǔ)層位，并且基礎(chǔ)層位可覆蓋儲(chǔ)層模型的整個(gè)平面范圍。作為二維(i，j)變址空間，參數(shù)空間網(wǎng)格反應(yīng)了表示基礎(chǔ)層位的網(wǎng)格的拓?fù)鋵W(xué)。 為了確保模型真實(shí)幾何形狀的精確表示，移動(dòng)參數(shù)空間網(wǎng)格的頂點(diǎn)以相應(yīng)于地質(zhì)模型中約束的位置。因?yàn)轫旤c(diǎn)的位置相應(yīng)于模型中約束的位置，這確保當(dāng)安置網(wǎng)格以便通過網(wǎng)格結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)馗采w斷層時(shí)，精確建模斷層。這產(chǎn)生改進(jìn)的對(duì)于斷層的模型分辨率。在圖3A中， 顯示了基礎(chǔ)層位30。圖3B描述了相應(yīng)的參數(shù)空間32，并且圖3C顯示了最終原像34，其通過移動(dòng)頂點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)以相應(yīng)于地質(zhì)模型的基礎(chǔ)層位中約束的位置進(jìn)行構(gòu)造。通過頂點(diǎn)移動(dòng)修改參數(shù)空間網(wǎng)格以達(dá)到與地質(zhì)模型的三維層位表面上的約束的原始幾何形狀一致，來構(gòu)造原像。這在圖4A中圖解，圖4A表示了包括相應(yīng)于斷層的約束的原像。圖4B是修改的原像，其包括通過頂點(diǎn)移動(dòng)修改的約束。移動(dòng)表示原像中約束的頂點(diǎn) 42來消除參數(shù)空間網(wǎng)格的階梯效應(yīng)(stair-stepping effect)。頂點(diǎn)移動(dòng)被定位在一塊(a patch of)鄰接的單元內(nèi)，并引起原像單元的局部變形。自動(dòng)進(jìn)行頂點(diǎn)移動(dòng)。在地質(zhì)模型內(nèi)的精密標(biāo)度(fine scale)上表示約束。為了確保有效使用計(jì)算時(shí)間，在模擬網(wǎng)格單元的粗標(biāo)度(coarse scale)上優(yōu)選簡化并近似相應(yīng)于約束的網(wǎng)格。該簡化減少了網(wǎng)格點(diǎn)的數(shù)量。在一方面中，可選擇性地減少網(wǎng)格點(diǎn)的數(shù)量以確保在斷層區(qū)域和 /或其它關(guān)注區(qū)域內(nèi)合適的模型分辨率。在基礎(chǔ)層位的表面上在三維空間內(nèi)可簡化或近似約束。在簡化或近似之后，將約束映射至原像上。圖5A中圖解了近似的效果，圖5A顯示了簡化前原像中的約束。圖5B顯示了簡化后的約束。但是，粗略近似的約束可能不能與通過原像網(wǎng)格的邊精密標(biāo)度表示的約束完全一致。因此，可對(duì)原像進(jìn)行調(diào)整，以改進(jìn)網(wǎng)格和隨后模擬結(jié)果的精確性。為了該目的，迫使參數(shù)網(wǎng)格的約束邊與原像的粗略約束幾何形狀相符。這在圖6A和6B中圖解。圖6A顯示了參數(shù)網(wǎng)格，并且圖6B顯示了修改的參數(shù)網(wǎng)格，其中迫使約束邊與原像上新的粗略約束幾何形狀相符。修改的參數(shù)網(wǎng)格可被進(jìn)一步平滑以最小化單元變形。總之，來自地質(zhì)模型的基礎(chǔ)層位通過它的參數(shù)空間為原像提供了基礎(chǔ)。一旦獲得原像，修改原像以表示相應(yīng)于三維幾何形狀的約束。通過頂點(diǎn)移動(dòng)修改原像的參數(shù)空間來達(dá)到與層位中約束的原始幾何形狀一致。在地質(zhì)模型中，在精密標(biāo)度上表示約束。為了在模擬網(wǎng)格單元的粗標(biāo)度上簡化和近似該標(biāo)度，在基礎(chǔ)層位的三維空間內(nèi)簡化約束并且隨后將它們映射至原像上。在該步驟后，通過迫使空間的約束邊與原像上修改的粗略約束幾何形狀一致來調(diào)節(jié)原像以確保與近似的約束一致。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，通過限定穿過斷層的連續(xù)基礎(chǔ)層位表面和在其上形成原像表面，構(gòu)造原像。連續(xù)基礎(chǔ)層位可被平滑并且然后被投影到平面上以形成原像。這是構(gòu)造原像的可選方式，該原像同樣產(chǎn)生在地質(zhì)模型中的斷層周圍改進(jìn)的網(wǎng)格分辨率。考慮基礎(chǔ)層位為穿過如圖7A中圖解的斷層的連續(xù)表面，以形成原像表面。在斷層兩側(cè)上的基礎(chǔ)層位網(wǎng)格的相應(yīng)斷層頂點(diǎn)被并入并被置于原像上以在斷層的中間徑跡上放置這些頂點(diǎn)，斷層的中間徑跡處于距斷層的任一側(cè)上未修改網(wǎng)格的等距位置處。當(dāng)考慮基礎(chǔ)層位為穿過該斷層的連續(xù)表面時(shí)，斷層頂點(diǎn)連接表面。連續(xù)基礎(chǔ)層位的垂直投影顯示于圖7B中。投影可能不可用作原像，因?yàn)樗歉叨炔痪鶆虻木W(wǎng)格，如斷層附近的伸長單元所證明的。如果斷層是逆斷層，那么甚至可折疊單元。為了在垂直投影中達(dá)到可接受的原像，平滑并展開原像表面的二維網(wǎng)格。在平滑期間，使得網(wǎng)格頂點(diǎn)在三維方向但僅沿著地質(zhì)模型網(wǎng)格的k方向(沿著柱(pillar))移動(dòng)。這可通過使用整體平滑技術(shù)完成，如在“A variational grid optimization method based on local cell quality metric (基于局部單元質(zhì)量度量變化的網(wǎng)格優(yōu)化方法)”，Branets LV, PhD論文，德克薩斯大學(xué)，2005中所述的技術(shù)。所得的平滑的原像顯示于圖8A中，圖8A呈現(xiàn)了平滑的原像表面。圖SB顯示了形成原像的平滑原像表面的垂直投影。一旦原像被構(gòu)造，在它上面構(gòu)造約束的二維網(wǎng)格?？蓱?yīng)用構(gòu)造網(wǎng)格的各種已知技術(shù)。例如，可通過用多叉線近似原像的邊界和內(nèi)部特征，對(duì)圖像通過Delaunay三角形法構(gòu)造未約束的網(wǎng)格，修改Delaunay三角形法以使三角形的邊貼合多叉線，并更正修改的約束三角形法以使它符合約束，構(gòu)造網(wǎng)格。W02008/150325公開了關(guān)于產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格的更多細(xì)節(jié)。為了進(jìn)一步改進(jìn)二維網(wǎng)格和實(shí)際三維層位幾何形狀之間的一致性，可優(yōu)選使用用于在原像上二維網(wǎng)格產(chǎn)生的基礎(chǔ)層位的曲率信息。然后將約束的二維網(wǎng)格投影到模擬層邊界或?qū)游簧?。基于地質(zhì)模型的層位和/或網(wǎng)格單元選擇模擬層邊界以將層位之間的體積再分成模擬網(wǎng)格的層。對(duì)于由兩個(gè)層位限制的每個(gè)體積，可通過指定其中模擬層邊界將相應(yīng)地重復(fù)頂部層位、底部層位形狀或按比例劃分體積的頂部貼合(top-conforming)、底部貼合(bottom-conforming)或成比例分層類型(proportional layering style)限定模擬層邊界?？蛇x地,可通過指定被結(jié)合成一個(gè)模擬層的地質(zhì)網(wǎng)格層根據(jù)地質(zhì)網(wǎng)格單元的層限定模擬層邊界。優(yōu)選在k-方向堆疊層。圖9A-9E圖解了約束的二維網(wǎng)格單元在模擬層邊界上的投影。圖9A顯示了包括單元中心的網(wǎng)格單元。在原像上構(gòu)造約束的二維網(wǎng)格，并且因此，對(duì)于約束的二維網(wǎng)格的每個(gè)頂點(diǎn)和單元中心，可確定含有該頂點(diǎn)的原像單元(圖9B)和原像單元內(nèi)該頂點(diǎn)的局部坐標(biāo)€，n (圖9C)。因?yàn)閺幕A(chǔ)層位的參數(shù)空間形成原像，原像單元可被唯一識(shí)別在地質(zhì)模型的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格內(nèi)具有k-列的單元。在這些k-列的每一個(gè)內(nèi)，已經(jīng)識(shí)別模擬層邊界(圖 9D)。因此，使用原像單元(圖9B)和在原像單元(圖9B)內(nèi)的局部坐標(biāo)(圖9C)，每個(gè)約束網(wǎng)格單元的每個(gè)頂點(diǎn)或單元中心(圖9A)可被投影至地質(zhì)模型網(wǎng)格單元的相應(yīng)k-列內(nèi)的所有模擬層邊界(圖9E)。一旦二維網(wǎng)格投影在所有模擬層邊界上，可通過使用常規(guī)技術(shù)構(gòu)造棱柱網(wǎng)格單元。例如，可通過連接具有相應(yīng)列數(shù)的單元的面逐列產(chǎn)生棱柱單元。在棱柱單元產(chǎn)生期間基于厚度或體積低于尖滅閾值的棱柱單元可幾何上被并入鄰近的棱柱單元。如果對(duì)于每個(gè)區(qū)段使用獨(dú)立的約束二維網(wǎng)格通過區(qū)段產(chǎn)生網(wǎng)格，那么沿著斷層面和在區(qū)段邊界層位上計(jì)算裂開的棱柱單元面。沿著k_列地質(zhì)模型網(wǎng)格的平面模擬網(wǎng)格的投影確保在所得的模擬網(wǎng)格和下面的地質(zhì)模型之間的改進(jìn)的一致性。例如，通過提供用于評(píng)估模擬網(wǎng)格單元和地質(zhì)模型單元之間幾何約束關(guān)系的更精確和有效的方式，促進(jìn)巖石和流體性質(zhì)從地質(zhì)模型傳輸至模擬網(wǎng)格。這樣，構(gòu)造原像以精確地近似基礎(chǔ)層位和模型約束的三維幾何形狀，并且將來自地質(zhì)模型的坐標(biāo)線用作投影方向。這確保了模擬和地質(zhì)模型之間的一致性，這與常規(guī)方法相反，在常規(guī)方法中原像作為水平面獲取，在水平面上從底層或基礎(chǔ)模型的約束被垂直投射。因此， 常規(guī)方法不能處理復(fù)雜的偏離斷層或逆斷層。圖10圖解了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)90，在其上可執(zhí)行用于進(jìn)行與公開方法和技術(shù)的方面相關(guān)的處理操作的軟件。中央處理單元(CPU)91被連接至該系統(tǒng)。CPU91可以是任何通用的 CPU或?qū)Ｓ玫腃PU。公開的方面不受CPU91的結(jié)構(gòu)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)90的其它組件限制。CPU 可根據(jù)連同本文公開的方法所述的示例性操作流程進(jìn)行處理的各種邏輯指令。例如，CPU 91可執(zhí)行機(jī)器水平的指令或機(jī)器可讀的代碼，以執(zhí)行本文圖2的操作框或步驟。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)90可包括一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀介質(zhì)如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 92。RAM 92可保持用戶和系統(tǒng)數(shù)據(jù)和程序，如含有執(zhí)行本文公開的方面、方法學(xué)和技術(shù)的方法的代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也包括輸入-輸出(I/O)適配器93、網(wǎng)絡(luò)適配器94和圖像處理適配器/卡95。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)90也可包括輸出裝置，如打印機(jī)或顯示器97，以顯示或其它方式可視地提供公開的方法的一個(gè)或多個(gè)部分的結(jié)果。圖11描述了可與計(jì)算系統(tǒng)如計(jì)算系統(tǒng)90—起使用的并入機(jī)器可讀代碼的有形機(jī)器可讀介質(zhì)110的圖。在框111提供了用于提供含有層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型的代碼。在框112提供了用于構(gòu)造相應(yīng)于地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像的代碼，原像包括表面，并且建模約束被映射至表面上。在框113提供了用于在原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格的代碼，二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元。在框114提供了用于從地質(zhì)模型選擇模擬層邊界并將約束的二維網(wǎng)格投影至模擬層邊界上的代碼。在框115提供了用于從二維網(wǎng)格產(chǎn)生棱柱單元，從而形成三維模擬網(wǎng)格的代碼。在框116可提供用于輸出三維模擬網(wǎng)格的代碼。也可提供實(shí)行或執(zhí)行公開的方面和方法的其它特征的代碼。該另外的代碼在圖11作為框117 表示，并且可根據(jù)計(jì)算機(jī)代碼編程技術(shù)放在機(jī)器可讀代碼的任何位置。本文公開的方面可被用來進(jìn)行烴管理活動(dòng)。例如，產(chǎn)生如本文所述網(wǎng)格的方法可被并入現(xiàn)有儲(chǔ)層模擬器以改進(jìn)現(xiàn)有儲(chǔ)層模型的精確性。在儲(chǔ)層模擬器中，使用計(jì)算機(jī)數(shù)字求解描述儲(chǔ)層中流體的物理流動(dòng)的數(shù)學(xué)方程。通常，方程可以是常微分方程和/或偏微分方程。作為數(shù)字求解這種方程的手段，已知有限元法、有限差分法、有限體積法(finite volume method)等。無論采用那種方法數(shù)字求解模型方程,基于物理系統(tǒng)或地質(zhì)模型描述之前，如本文產(chǎn)生網(wǎng)格，并且在整個(gè)模型的空間中變化的狀態(tài)變量通過每個(gè)單元的值組表示。與儲(chǔ)層巖石性質(zhì)如孔隙度和滲透性相關(guān)的狀態(tài)變量通常被假定是在網(wǎng)格單元內(nèi)恒定的。其它變量如流體壓力和相飽和度被指定在單元內(nèi)本文稱為“節(jié)點(diǎn)”的指定點(diǎn)處?？赏ㄟ^產(chǎn)生如上文所述的網(wǎng)格，將地質(zhì)模型的性能放大或傳輸至產(chǎn)生的網(wǎng)格，限定網(wǎng)格內(nèi)每個(gè)網(wǎng)格單元的狀態(tài)變量和/或狀態(tài)參數(shù)，以及根據(jù)邊界條件使用合適的求解程序求解網(wǎng)格以模擬隨著時(shí)間網(wǎng)格內(nèi)的烴的流動(dòng)，從而由地質(zhì)模型產(chǎn)生儲(chǔ)層模型和儲(chǔ)層模擬器。作為烴管理活動(dòng)的另一實(shí)例，本文公開的方面可被用來幫助從地下區(qū)域或儲(chǔ)層抽提烴，地下區(qū)域或儲(chǔ)層由圖12中的指代數(shù)字120指出。在圖13中呈現(xiàn)了從地下儲(chǔ)層120 抽提烴的方法130。在框132，從地下區(qū)域的數(shù)字模型、地質(zhì)模型或流動(dòng)模型接受輸入，其中使用本文公開的方法和方面已構(gòu)造或改進(jìn)模型或模擬。在框134，預(yù)測(cè)地下區(qū)域內(nèi)烴的存在和/或位置，或可選地可預(yù)測(cè)或估計(jì)抽提位置。在框136，進(jìn)行烴抽提以從地下區(qū)域移出烴，其可通過使用石油鉆井設(shè)備124鉆井122(圖12)完成?？筛鶕?jù)已知原理進(jìn)行其它烴管理活動(dòng)。因此，提供了產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的方法以及模擬儲(chǔ)層連同它們各自設(shè)備的方法。 一個(gè)優(yōu)勢(shì)是它提供了包括斷層的復(fù)雜地下儲(chǔ)層的更加精確的模型。相信這在儲(chǔ)層建模方面提供了重要的進(jìn)步。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解本文公開的概念和具體實(shí)施方式
可作為修改或設(shè)計(jì)執(zhí)行本發(fā)明同樣目的的其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)被容易地使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這種等價(jià)結(jié)構(gòu)不脫離所附權(quán)利要求中闡明的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.產(chǎn)生用于儲(chǔ)層模型的三維模擬網(wǎng)格的方法，其包括a)提供包括層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型；b)構(gòu)造相應(yīng)于所述地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像，所述原像包括表面，所述建模約束被映射至所述表面上；c)在所述原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格，所述二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元；d)從所述地質(zhì)模型選擇模擬層邊界并將所述約束的二維網(wǎng)格投影到所述模擬層邊界上；e)從所述二維網(wǎng)格產(chǎn)生棱柱單元以形成所述三維模擬網(wǎng)格；和(f)輸出所述三維模擬網(wǎng)格。
2.權(quán)利要求I所述的方法，其中通過下列步驟構(gòu)造所述原像a)選擇相應(yīng)于基礎(chǔ)層位的參數(shù)空間,所述參數(shù)空間包括多個(gè)頂點(diǎn)；和b)移動(dòng)所述頂點(diǎn)以相應(yīng)于所述地質(zhì)模型中所述約束的位置。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其中在地質(zhì)模型的所述三維空間內(nèi)近似所述約束并將所述約束映射至所述原像上。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述原像以匹配所述約束。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其中所述原像網(wǎng)格的邊匹配所述原像上相應(yīng)的約束。
6.權(quán)利要求I所述的方法，其中通過下列步驟構(gòu)造所述原像a)限定穿過一個(gè)或多個(gè)斷層的連續(xù)基礎(chǔ)層位表面；b)平滑所述連續(xù)基礎(chǔ)層位；和c)將所述連續(xù)基礎(chǔ)層位投影至平面上以形成所述原像，所述原像包括多個(gè)頂點(diǎn)。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其中并入所述基礎(chǔ)層位的斷層頂點(diǎn)以在所述連續(xù)基礎(chǔ)層位上定位所述頂點(diǎn)。
8.權(quán)利要求6所述的方法，其中與所述斷層任一側(cè)上的基礎(chǔ)層位的斷層交叉點(diǎn)等距定位所述連續(xù)基礎(chǔ)層位表面上的斷層頂點(diǎn)。
9.權(quán)利要求6所述的方法，其中通過在所述地質(zhì)模型的k-方向上移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)頂點(diǎn)來平滑所述連續(xù)基礎(chǔ)層位。
10.權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述基礎(chǔ)層位垂直投影至所述平面上以形成所述原像。
11.權(quán)利要求I所述的方法，其中所述約束的二維網(wǎng)格是第一約束的二維網(wǎng)格，并進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)在所述原像上產(chǎn)生的其它約束的二維網(wǎng)格，每個(gè)約束的二維網(wǎng)格被分配至模型區(qū)段。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中在來自獨(dú)立的約束二維網(wǎng)格的獨(dú)立模型區(qū)段內(nèi)產(chǎn)生棱柱單元。
13.權(quán)利要求12所述的方法，其中在分開所述區(qū)段的所述層位上計(jì)算來自不同模型區(qū)段的棱柱單元的裂開面。
14.權(quán)利要求I所述的方法，其中所述二維網(wǎng)格單元包括相應(yīng)于所述地質(zhì)模型的網(wǎng)格單元的標(biāo)識(shí)符。
15.權(quán)利要求14所述的方法，其中沿著所述地質(zhì)網(wǎng)格單元的k方向線投影所述網(wǎng)格單
16.權(quán)利要求I所述的方法，其中將低于尖滅閾值的棱柱單元幾何上并入鄰近的棱柱單元。
17.權(quán)利要求I所述的方法，其中沿著所有斷層面計(jì)算棱柱單元的裂開面。
18.權(quán)利要求I所述的方法，其中所述約束包括內(nèi)部約束和外部約束中的一種或多種， 所述約束包括用于表示地下儲(chǔ)層要素的模擬網(wǎng)格產(chǎn)生的建模約束，所述內(nèi)部約束包括在所述地質(zhì)模型內(nèi)并且所述外部約束包括輔助所述地質(zhì)模型的建模約束。
19.權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)一步包括使用所述三維模擬網(wǎng)格管理油氣層中的烴。
20.模擬儲(chǔ)層的方法，其包括a)提供包括層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型；b)構(gòu)造相應(yīng)于所述地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像，所述原像包括表面，所述建模約束被映射至所述表面上；c)在所述原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格，所述二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元；d)從所述地質(zhì)模型選擇模擬層邊界，并將所述約束的二維網(wǎng)格投影至所述模擬層邊界上；e)從所述二維網(wǎng)格產(chǎn)生棱柱單元以形成所述三維模擬網(wǎng)格；(f)將儲(chǔ)層性質(zhì)傳輸至所述三維模擬網(wǎng)格；(g)限定所述三維模擬網(wǎng)格內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)格單元的狀態(tài)變量和狀態(tài)參數(shù)中的至少一個(gè)；和(h)在所述三維模擬網(wǎng)格上模擬與烴采收相關(guān)的物理和化學(xué)過程。
21.用于產(chǎn)生儲(chǔ)層模型的網(wǎng)格的模擬網(wǎng)格設(shè)備，其包括a)包括層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型；b)相應(yīng)于所述地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像，所述原像包括表面，所述建模約束被映射至所述表面上；c)在所述原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格的發(fā)生器，所述二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元；d)來自所述地質(zhì)模型的模擬層邊界和用于將所述約束的二維網(wǎng)格投影至所述模擬層邊界的投影器；以及e)用于從所述二維網(wǎng)格產(chǎn)生棱柱單元以形成所述三維模擬網(wǎng)格的發(fā)生器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述網(wǎng)格設(shè)備基于計(jì)算機(jī)。
23.權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述二維網(wǎng)格單元包括相應(yīng)于所述地質(zhì)模型的網(wǎng)格單元的標(biāo)識(shí)符。
24.權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述約束包括內(nèi)部約束和外部約束中的至少一種， 所述內(nèi)部約束包括用于表示地下儲(chǔ)層要素的模擬網(wǎng)格產(chǎn)生的建模約束，并且所述外部約束包括輔助所述儲(chǔ)層的建模約束。
25.儲(chǔ)層模擬器，其包括網(wǎng)格設(shè)備，其包括包括層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型；相應(yīng)于所述地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像，所述原像包括表面，所述建模約束被映射至所述表面上，用于在所述原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格的發(fā)生器，所述二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元，選自所述地質(zhì)模型的模擬層邊界和用于將所述約束的二維網(wǎng)格投影至所述模擬層邊界的投影器，和用于從所述二維網(wǎng)格產(chǎn)生棱柱單元以形成所述三維模擬網(wǎng)格的發(fā)生器；用于將儲(chǔ)層性質(zhì)傳輸至所述三維模擬網(wǎng)格的基于計(jì)算機(jī)的傳輸裝置；以及基于所述三維模擬網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格單元的狀態(tài)變量和狀態(tài)參數(shù)中的至少一個(gè)，在所述三維模擬上模擬與烴采收相關(guān)的物理和化學(xué)過程的求解器。
26.機(jī)器可讀的和明確包含所述機(jī)器可執(zhí)行的指令程序的程序存儲(chǔ)裝置，所述指令包括(a)用于提供包括層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型的代碼；b)用于構(gòu)造相應(yīng)于所述地質(zhì)網(wǎng)格單元的原像的代碼，所述原像包括表面，所述建模約束被映射至所述表面上；c)用于在所述原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格的代碼，所述二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元；d)用于從所述地質(zhì)模型選擇模擬層邊界和將所述約束的二維網(wǎng)格投影至所述模擬層邊界上的代碼；以及e)用于從所述二維網(wǎng)格產(chǎn)生棱柱單元以形成所述三維模擬網(wǎng)格的代碼。
全文摘要
基于包括層位、約束和多個(gè)地質(zhì)網(wǎng)格單元的地質(zhì)模型產(chǎn)生儲(chǔ)層模型的模擬網(wǎng)格的方法和設(shè)備。相應(yīng)于地質(zhì)網(wǎng)格單元產(chǎn)生原像，原像包括表面并且建模約束被映射至該表面上。在原像上產(chǎn)生約束的二維網(wǎng)格，該二維網(wǎng)格包括多個(gè)網(wǎng)格單元。從地質(zhì)模型選擇模擬層邊界，并且將約束的二維網(wǎng)格投影至模擬層邊界上。然后產(chǎn)生棱柱單元以形成三維模擬網(wǎng)格。產(chǎn)生如本文所述網(wǎng)格的方法可并入現(xiàn)有儲(chǔ)層模擬器中以改進(jìn)它們的精確性。
文檔編號(hào)G06F7/48GK102612682SQ201080051131
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者E·卡爾塔舍夫, I·克拉斯諾戈?duì)柗? L·V·布拉內(nèi)斯, V·庫比亞克, X-H·吳 申請(qǐng)人:?？松梨谏嫌窝芯抗?br>