一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法，包括如下步驟：構(gòu)建石油儲(chǔ)層構(gòu)型數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新儲(chǔ)存模塊；架設(shè)石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊；建立石油儲(chǔ)層三維模型；在所建立的三維模型中插入若干虛擬作動(dòng)器和虛擬傳感器，并建立仿真分析模塊；虛擬作動(dòng)器通過(guò)循環(huán)執(zhí)行分析將結(jié)果反饋給仿真分析模塊，仿真分析模塊自動(dòng)提取數(shù)據(jù)給虛擬傳感器，虛擬傳感器將自動(dòng)顯示結(jié)果。本發(fā)明通過(guò)石油儲(chǔ)層構(gòu)型數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新儲(chǔ)存模和石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊的設(shè)計(jì)，從而可以建立一個(gè)動(dòng)態(tài)的逼真的石油儲(chǔ)層三維模型，大大提高了模擬的真實(shí)性和精確度，通過(guò)虛擬傳感器、虛擬作動(dòng)器和仿真分析模塊的插入，實(shí)現(xiàn)了各種情況的自動(dòng)模擬分析計(jì)算。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)建模領(lǐng)域，具體涉及一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)控制剩余油已經(jīng)給予了充分的重視，并針對(duì)其作用對(duì)有可能形成剩余油的部位進(jìn)行了相應(yīng)的井網(wǎng)調(diào)整及水平井開(kāi)發(fā)，但是效果有好有差，矛盾極其突出。究其原因，主要是由于物理模擬裝填模型難度的限制，只能在宏觀上稍加體現(xiàn)石油儲(chǔ)層構(gòu)型，而不能按照實(shí)際儲(chǔ)層構(gòu)型通過(guò)裝置進(jìn)行有效的物理模擬，從而導(dǎo)致不能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)揭示儲(chǔ)層內(nèi)注入劑的驅(qū)替特征及剩余油分布特征的機(jī)理，也就無(wú)法為揭示儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)控制剩余油分布提供系統(tǒng)支持，為老油田挖潛提高采收率提供科學(xué)的地質(zhì)導(dǎo)向，同時(shí)現(xiàn)有的物理模擬方法均通過(guò)架設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行模擬，每一個(gè)石油儲(chǔ)層構(gòu)型均需要重新架設(shè)一個(gè)模型，而且也不存在復(fù)原的功能，一旦一個(gè)步驟做錯(cuò)，便需要重新架設(shè)模型，模擬的自動(dòng)性差，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法，通過(guò)石油儲(chǔ)層構(gòu)型數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新儲(chǔ)存模和石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊的設(shè)計(jì)，從而可以建立一個(gè)動(dòng)態(tài)的逼真的石油儲(chǔ)層三維模型，大大提高了模擬的真實(shí)性和精確度，通過(guò)虛擬傳感器、虛擬作動(dòng)器和仿真分析模塊的插入，實(shí)現(xiàn)了各種情況的自動(dòng)模擬分析計(jì)算。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0005]—種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法，包括如下步驟:
[0006]S1、通過(guò)鉆探、坑探和槽探進(jìn)行傳感器組的埋設(shè)，架設(shè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，從而構(gòu)成石油儲(chǔ)層構(gòu)型數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新儲(chǔ)存模塊；
[0007]S2、架設(shè)石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊，所述石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊包括180°立體柱狀環(huán)幕、高性能圖形集群服務(wù)器和六組3D投影儀，面向六通道同步并行圖像運(yùn)算，涵蓋各種石油儲(chǔ)層組成圖像，并予以詳細(xì)刻畫(huà)；
[0008]S3、通過(guò)預(yù)設(shè)的算法將所采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊所能識(shí)別的格式發(fā)送到石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊，石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊接收數(shù)據(jù)并建立石油儲(chǔ)層三維模型；
[0009]S4、在所建立的三維模型中插入若干虛擬作動(dòng)器和虛擬傳感器，并建立仿真分析模塊，使得仿真分析模塊、虛擬作動(dòng)器與石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析模塊針對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解；
[0010]S5、所述虛擬作動(dòng)器通過(guò)循環(huán)執(zhí)行分析將結(jié)果反饋給仿真分析模塊，所述仿真分析模塊自動(dòng)提取數(shù)據(jù)給虛擬傳感器，所述虛擬傳感器將自動(dòng)顯示結(jié)果。
[0011 ] 其中，所述虛擬傳感器包括通用虛擬傳感器和專(zhuān)用虛擬傳感器。
[0012]其中，所述虛擬作動(dòng)器包括虛擬單元作動(dòng)器、虛擬特性作動(dòng)器和虛擬載荷作動(dòng)器。
[0013]其中，所述仿真分析模塊內(nèi)設(shè)有:Element:廣義單元為仿真分析的真實(shí)對(duì)象，這種載體主要是物理存在的實(shí)際結(jié)構(gòu)或部件;Property:特性為一些分析對(duì)象上靜態(tài)的共用屬性信息，如材料、截面等;Load:載荷為加載在這些分析載荷上外部影響因素或條件，如受力載荷、溫度載荷、邊界條件等;Analysis:分析為各類(lèi)具體的仿真分析方法和評(píng)估方法；Result:計(jì)算得到的數(shù)據(jù)以及基于數(shù)據(jù)處理的表格、云圖、報(bào)告;Variable:設(shè)計(jì)變量是模型中可變量的標(biāo)識(shí)，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)、特性參數(shù)以及載荷參數(shù)等;Target:設(shè)計(jì)目標(biāo)是最終用于衡量模型的好壞或合理性的指標(biāo)或指標(biāo)的處理結(jié)果；
[0014]Constraint:設(shè)計(jì)約束是系統(tǒng)在考慮優(yōu)化時(shí)需要遵守的規(guī)則，如安全度需要滿(mǎn)足最低要求等;OptAlgori thm:優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是各類(lèi)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體算法;OptResult:優(yōu)化結(jié)果通過(guò)優(yōu)化計(jì)算得到的設(shè)計(jì)變量的最優(yōu)取值。
[0015]其中，所述3D投影儀為3D全息投影儀。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]通過(guò)石油儲(chǔ)層構(gòu)型數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新儲(chǔ)存模和石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊的設(shè)計(jì)，從而可以建立一個(gè)動(dòng)態(tài)的逼真的石油儲(chǔ)層三維模型，大大提高了模擬的真實(shí)性和精確度，通過(guò)虛擬傳感器、虛擬作動(dòng)器和仿真分析模塊的插入，實(shí)現(xiàn)了各種情況的自動(dòng)模擬分析計(jì)算;本發(fā)明適用范圍廣，使用方便，智能化程度高。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法，包括如下步驟:
[0020]S1、通過(guò)鉆探、坑探和槽探進(jìn)行傳感器組的埋設(shè)，架設(shè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，從而構(gòu)成石油儲(chǔ)層構(gòu)型數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新儲(chǔ)存模塊；
[0021]S2、架設(shè)石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊，所述石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊包括180°立體柱狀環(huán)幕、高性能圖形集群服務(wù)器和六組3D投影儀，面向六通道同步并行圖像運(yùn)算，涵蓋各種石油儲(chǔ)層組成圖像，并予以詳細(xì)刻畫(huà)；
[0022]S3、通過(guò)預(yù)設(shè)的算法將所采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊所能識(shí)別的格式發(fā)送到石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊，石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊接收數(shù)據(jù)并建立石油儲(chǔ)層三維模型；
[0023]S4、在所建立的三維模型中插入若干虛擬作動(dòng)器和虛擬傳感器，并建立仿真分析模塊，使得仿真分析模塊、虛擬作動(dòng)器與石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析模塊針對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解；
[0024]S5、所述虛擬作動(dòng)器通過(guò)循環(huán)執(zhí)行分析將結(jié)果反饋給仿真分析模塊，所述仿真分析模塊自動(dòng)提取數(shù)據(jù)給虛擬傳感器，所述虛擬傳感器將自動(dòng)顯示結(jié)果。
[0025]所述虛擬傳感器包括通用虛擬傳感器和專(zhuān)用虛擬傳感器。
[0026]所述虛擬作動(dòng)器包括虛擬單元作動(dòng)器、虛擬特性作動(dòng)器和虛擬載荷作動(dòng)器。
[0027]所述仿真分析模塊內(nèi)設(shè)有:Element:廣義單元為仿真分析的真實(shí)對(duì)象，這種載體主要是物理存在的實(shí)際結(jié)構(gòu)或部件;Property:特性為一些分析對(duì)象上靜態(tài)的共用屬性信息，如材料、截面等;Load:載荷為加載在這些分析載荷上外部影響因素或條件，如受力載荷、溫度載荷、邊界條件等；Analysis:分析為各類(lèi)具體的仿真分析方法和評(píng)估方法；Result:計(jì)算得到的數(shù)據(jù)以及基于數(shù)據(jù)處理的表格、云圖、報(bào)告;Variable:設(shè)計(jì)變量是模型中可變量的標(biāo)識(shí)，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)、特性參數(shù)以及載荷參數(shù)等;Target:設(shè)計(jì)目標(biāo)是最終用于衡量模型的好壞或合理性的指標(biāo)或指標(biāo)的處理結(jié)果;Constraint:設(shè)計(jì)約束是系統(tǒng)在考慮優(yōu)化時(shí)需要遵守的規(guī)則，如安全度需要滿(mǎn)足最低要求等;OptAlgorithm:優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是各類(lèi)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體算法;OptResult:優(yōu)化結(jié)果通過(guò)優(yōu)化計(jì)算得到的設(shè)計(jì)變量的最優(yōu)取值。
[0028]所述3D投影儀為3D全息投影儀。
[0029]本發(fā)明通過(guò)定義相關(guān)的虛擬作動(dòng)器和虛擬傳感器后，可以直接驅(qū)動(dòng)仿真分析模分析、提取結(jié)果，數(shù)據(jù)的傳遞在系統(tǒng)內(nèi)部，從而提高的效率;具有更高的數(shù)據(jù)一致性:通過(guò)“廣義模型”和“代理模型”等建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)了仿真分析數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)縫連接和傳遞，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部作為一個(gè)整體體系存在，減少了導(dǎo)入/導(dǎo)出可能引入的出錯(cuò)機(jī)率，使用本技術(shù)方案構(gòu)建的系統(tǒng)具有更高的一致性和整體性;降低使用難度，提升用戶(hù)體驗(yàn);通過(guò)石油儲(chǔ)層構(gòu)型數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新儲(chǔ)存模和石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊的設(shè)計(jì)，從而可以建立一個(gè)動(dòng)態(tài)的逼真的石油儲(chǔ)層三維模型，大大提高了模擬的真實(shí)性和精確度。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、通過(guò)鉆探、坑探和槽探進(jìn)行傳感器組的埋設(shè)，架設(shè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，從而構(gòu)成石油儲(chǔ)層構(gòu)型數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新儲(chǔ)存模塊； 52、架設(shè)石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊，所述石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊包括180°立體柱狀環(huán)幕、高性能圖形集群服務(wù)器和六組3D投影儀，面向六通道同步并行圖像運(yùn)算，涵蓋各種石油儲(chǔ)層組成圖像，并予以詳細(xì)刻畫(huà)； 53、通過(guò)預(yù)設(shè)的算法將所采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊所能識(shí)別的格式發(fā)送到石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊，石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊接收數(shù)據(jù)并建立石油儲(chǔ)層三維模型； 54、在所建立的三維模型中插入若干虛擬作動(dòng)器和虛擬傳感器，并建立仿真分析模塊，使得仿真分析模塊、虛擬作動(dòng)器與石油儲(chǔ)層三維模型建立模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析模塊針對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解； 55、所述虛擬作動(dòng)器通過(guò)循環(huán)執(zhí)行分析將結(jié)果反饋給仿真分析模塊，所述仿真分析模塊自動(dòng)提取數(shù)據(jù)給虛擬傳感器，所述虛擬傳感器將自動(dòng)顯示結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法，其特征在于，所述虛擬傳感器包括通用虛擬傳感器和專(zhuān)用虛擬傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法，其特征在于，所述虛擬作動(dòng)器包括虛擬單元作動(dòng)器、虛擬特性作動(dòng)器和虛擬載荷作動(dòng)器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法，其特征在于，所述仿真分析模塊內(nèi)設(shè)有:Element:廣義單元為仿真分析的真實(shí)對(duì)象，這種載體主要是物理存在的實(shí)際結(jié)構(gòu)或部件;Property:特性為一些分析對(duì)象上靜態(tài)的共用屬性信息;Load:載荷為加載在這些分析載荷上外部影響因素或條件;Analysis:分析為各類(lèi)具體的仿真分析方法和評(píng)估方法;Result:計(jì)算得到的數(shù)據(jù)以及基于數(shù)據(jù)處理的表格、云圖、報(bào)告;Variable:設(shè)計(jì)變量是模型中可變量的標(biāo)識(shí)，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)、特性參數(shù)以及載荷參數(shù)等;Target:設(shè)計(jì)目標(biāo)是最終用于衡量模型的好壞或合理性的指標(biāo)或指標(biāo)的處理結(jié)果;Constraint:設(shè)計(jì)約束是系統(tǒng)在考慮優(yōu)化時(shí)需要遵守的規(guī)則;OptAlgorithm:優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是各類(lèi)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體算法;OptResult:優(yōu)化結(jié)果通過(guò)優(yōu)化計(jì)算得到的設(shè)計(jì)變量的最優(yōu)取值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油儲(chǔ)層構(gòu)型的物理模擬方法，其特征在于，所述3D投影儀為3D全息投影儀。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK105893655SQ201610162268
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月17日
【發(fā)明人】郭艷琴, 馬瑤, 張惠, 王妍
【申請(qǐng)人】西安石油大學(xué)