馬媛

摘要：三維地質(zhì)模型網(wǎng)格數(shù)據(jù)量龐大，直接應(yīng)用于油藏模擬多有不便。為減輕CPU工作負(fù)荷，方便油藏?cái)?shù)值模擬，需要對(duì)大數(shù)據(jù)量的數(shù)值模型進(jìn)行粗化處理，旨在減少三維網(wǎng)格體數(shù)據(jù)量的同時(shí)，盡量保持儲(chǔ)層原有的地質(zhì)信息。由此引發(fā)我們對(duì)精細(xì)油藏描述中非均質(zhì)算法的研究，這一研究對(duì)油藏?cái)?shù)值模擬有著重要意義。

關(guān)鍵詞：非均質(zhì)算法；網(wǎng)格粗化；數(shù)值模擬

中圖分類號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）04-0220-02

Abstract： A large amount of grid data of 3D geological model， applied directly to the reservoir simulation has inconvenient. In order to reduce the CPU workload， convenient numerical reservoir simulation， the numerical model of the large amount of data needed for rough treatment， aimed at reducing the amount of data of 3D mesh body at the same time， try to keep the original geological information of the reservoir. Which causes us to fine reservoir description of heterogeneous algorithm research， this research has an important significance for reservoir numerical simulation.

Key words： heterogeneity algorithm； Grid coarsening； The numerical simulation

1 簡(jiǎn)述

三維定量精細(xì)地質(zhì)模型一般包括數(shù)百萬(wàn)到數(shù)千萬(wàn)個(gè)三維網(wǎng)格體數(shù)據(jù)。這一組數(shù)據(jù)也會(huì)被用到油藏動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬研究中，作為油藏?cái)?shù)值模擬系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)。由于受到計(jì)算機(jī)性能影響，運(yùn)行流體動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬這一過(guò)程異常復(fù)雜，且消耗大量CPU時(shí)間。因此不能直接把數(shù)據(jù)量過(guò)大的精細(xì)地質(zhì)模型直接輸入到數(shù)值模擬系統(tǒng)中。這就需要我們對(duì)精細(xì)地質(zhì)模型進(jìn)行粗化處理，盡量在減小數(shù)據(jù)量的同時(shí)保持原有地質(zhì)信息。這種要求意味著在多數(shù)情況下必須加大數(shù)值模擬系統(tǒng)中所使用網(wǎng)格塊的尺度，從而達(dá)到減少網(wǎng)格塊數(shù)目的目的，使一組相鄰的網(wǎng)格塊只有一個(gè)值。由此，便產(chǎn)生了對(duì)粗化技術(shù)以及非均質(zhì)算法的研究與應(yīng)用。

2 存在問(wèn)題

人們不禁質(zhì)疑，既然要對(duì)采集到的數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)千萬(wàn)個(gè)網(wǎng)格體數(shù)據(jù)進(jìn)行粗化，為何一開(kāi)始不把網(wǎng)格設(shè)置得粗一些。然而實(shí)際情況是，這樣采集的數(shù)據(jù)就會(huì)忽略某些特殊的地質(zhì)情況，對(duì)建模所得的三維地質(zhì)模型造成很大的畸變。這也是目前油藏描述技術(shù)越來(lái)越精細(xì)的一個(gè)主要原因。因此，在進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬的過(guò)程中，一定要把握三維數(shù)據(jù)體的網(wǎng)格尺寸。這需要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況和所要解決的問(wèn)題來(lái)決定，不能過(guò)大，也不能過(guò)小。

3 解決方案

目前，通過(guò)粗化技術(shù)減少三維網(wǎng)格體數(shù)據(jù)的方法多種多樣。無(wú)論哪一種方法，其首要目標(biāo)仍然是針對(duì)當(dāng)前地質(zhì)結(jié)構(gòu)提供一種等效數(shù)值，而這個(gè)等效數(shù)值則要求粗化后的網(wǎng)格體數(shù)據(jù)在進(jìn)行油藏描述的過(guò)程中盡可能保持原有精細(xì)尺寸下地質(zhì)模型的非均質(zhì)性。

3.1 均勻粗化

對(duì)均質(zhì)地層的粗化可以用圖1所示的方法，將一個(gè)2X2X2的體數(shù)據(jù)粗化成一個(gè)數(shù)據(jù)，即將8個(gè)相鄰的網(wǎng)格合并成一個(gè)網(wǎng)格，原始網(wǎng)格的8個(gè)數(shù)據(jù)值通過(guò)一定的方法計(jì)算后得到一個(gè)新的數(shù)值，并賦值給合并后的網(wǎng)格。就是說(shuō)通過(guò)一定的計(jì)算，將一組按一定規(guī)則劃分的連續(xù)網(wǎng)格單元整合成一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)格，由此我們得到一個(gè)新的數(shù)值，并用粗化處理后取得的數(shù)值取代原本三維網(wǎng)格體數(shù)據(jù)中的一組連續(xù)網(wǎng)格。所以，要想獲得一個(gè)較小數(shù)據(jù)量的三維網(wǎng)格體數(shù)據(jù)，首先要對(duì)已獲取的三維網(wǎng)格數(shù)據(jù)體進(jìn)行分解，以便于按實(shí)際工作中的需求數(shù)量來(lái)劃分小網(wǎng)格體。

4 展望

本文研究了地層非均質(zhì)算法的基本原理，著重分析并解決保持儲(chǔ)層非均質(zhì)特征的細(xì)化方法。非均質(zhì)算法在三維地質(zhì)建模過(guò)程中有著重要意義，對(duì)精細(xì)油藏?cái)?shù)值模擬工作也有著現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。但在建立油藏粗化模型的過(guò)程中可能還會(huì)出現(xiàn)賦值，以及數(shù)據(jù)調(diào)整方面的問(wèn)題，仍需我們進(jìn)一步探索。

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