CN105204090A - 复杂形态砂体的布尔模拟方法 - Google Patents

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喻思羽
李少华
何幼斌
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Abstract

本发明公开了一种复杂形态砂体的布尔模拟方法，该方法先建立空白模板，依据河道剖面的宽度、深度绘制河道砂体横剖面的形状，得到形状模板，形状模板所有节点构成二维矩阵K，形状模板的节点在河道砂体横剖面的形状内部，矩阵元素km,n＝1；当形状模板的节点在河道砂体横剖面的形状外部，矩阵元素km,n＝0；定义维度为W×H的工区网格G，布尔算法序贯访问工区网格G的每个节点，把形状模板中与其对应的所有节点的值赋给它，得到复杂几何形态砂体的剖面模型。本发明不受椭圆形状参数来确定河道砂体横剖面形状的约束，建立复杂几何形态的砂体图像并进行布尔模拟，使模拟结果更加真实。

Description

复杂形态砂体的布尔模拟方法
技术领域
本发明属于油藏描述技术领域，具体地指一种复杂形态砂体的布尔模拟方法。
背景技术
储层三维地质建模技术和油藏数值模拟技术对于油田高效开发具有重要的支持作用，随着油田对于储层研究精细化的要求越来越高，对于这两项技术也提出了更高的要求。布尔方法是储层建模方法中最简单的一种算法，布尔方法的原理如下所示：
设U为坐标随机变量，Xk是表征第k类物体几何特征(形状、大小、方向)的参数随机变量；第k类几何物体中心点的分布构成一点过程U，它可以用形状随机过程Xk和表示第k类几何物体出现与否的指标随机过程Ik两者的联合分布“示性”，从而构成一示性点过程。其中
布尔方法就是依据一定的概率定律，按照空间物体分布统计规律产生这些物体中心点的空间分布，并通过2×k个随机函数Xk(u)，Ik(u，k)(k＝1，2，3，…，k，u∈定义域)的联合分布，确定中心点在此处的物体的几何形状、大小、属性。
国内外学者开展了大量的研究，其中斯坦福大学开发的GSLIB软件库中布尔模拟算法Ellipsim能简单表征砂体叠加分布特征，是一种以河道砂体为重建目标的储层建模方法。Ellipsim算法模拟椭圆形态河道砂体结构，砂体的空间分布从给定的均匀分布函数中通过随机抽样得到的。这样做能够满足常见的河流相储层砂体结构的建模需求，但是这种Ellipsim算法无法刻画几何形态复杂的砂体形态，例如具透镜状形态的河道砂体，其几何形态(宽度与厚度比)、侧向连续型等均有明显差异。
因此，急需研究一种新的河道砂体重建方法，以解决刻画复杂几何形态砂体的建模问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种复杂形态砂体的布尔模拟方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
复杂形态砂体的布尔模拟方法，包括以下步骤：
a、确定单元尺寸，所述单元尺寸包括沿水平方向和垂直方向的尺寸；
b、建立至少一个空白模板，所述空白模板由多个步骤a所述的单元组成，每个单元构成一个节点，依据河道剖面的宽度、深度分别确定所述空白模板沿水平方向和垂直方向的单元数量M以及N；
c、在步骤b所述的空白模板中绘制河道砂体横剖面的形状，得到形状模板；
d、步骤c所述的形状模板的所有节点构成维度为M×N的二维矩阵K，当形状模板的节点在河道砂体横剖面的形状内部，矩阵元素km,n＝1；当形状模板的节点在河道砂体横剖面的形状外部，矩阵元素km,n＝0；
e、定义维度为W×H的工区网格G，所述工区网格G的所有节点构成二维矩阵Q，所有矩阵元素Qw,h均为空值；
f、布尔算法序贯访问所述工区网格G的每个节点，在模拟节点G(w，h)时，将步骤d所述形状模板中与其对应的所有节点的二维矩阵K元素km,n值赋予矩阵元素Qw,h，Qw,h＝1表示砂岩相，Qw,h＝0表示泥岩相，依次类推模拟工区网格G的所有节点，得到复杂几何形态砂体的剖面模型。
作为优选方案，在步骤c中，所述河道砂体横剖面的形状呈“V”型或“U”型。
进一步地，在步骤a中，垂直方向的单元尺寸不大于1米/格。在精细刻画垂向沉积特征，采用这样的网格尺寸，可得到更逼真的模拟结果。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：可根据研究区沉积特征，例如河流相砂体横剖面的透镜状，不受椭圆形状参数来确定河道砂体横剖面形状的约束，建立复杂几何形态的砂体图像并进行布尔模拟，使模拟结果更加真实，提高模型精度，提高油气采收率。
附图说明
图1是一种复杂形态砂体的布尔模拟方法的流程图。
图2是空白模板的示意图。
图3是河道砂体横剖面的形状。
图4是河道砂体横剖面的形状模板。
图5是布尔算法序贯访问工区网格G的流程图。
图6是复杂几何形态砂体的剖面模型。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已，同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
以四川中部上三叠统须家河组沉积储层为例，研究对象为该储层的河道砂体，河道具有透镜状几何形态。
为了刻画复杂形态河道砂体的变化和分布特征，给出河道形态的空白模板，该模板的每个单元在水平方向和垂直方向的尺寸分别为2米/单元、0.5米/单元，空白模板的河道横向宽度为75单元、垂向厚度为10单元，如图1所示。在空白模板中绘制河道砂体横剖面的形状，如图2所示，得到的形状模板。形状模板的所有节点构成维度为75×10的二维矩阵K，当形状模板的节点在河道砂体横剖面的形状内部，矩阵元素km,n＝1；当形状模板的节点在河道砂体横剖面的形状外部，矩阵元素km,n＝0，如图3所示。
定义工区网格G的水平宽度为600单元、垂向厚度为400单元，工区网格G的所有节点构成定义维度为600×400的二维矩阵Q，所有矩阵元素Qw,h均为空值。
如图5所示，布尔算法序贯访问工区网格G的每个节点，在模拟节点Q(w，h)时，把形状模板中与其对应的所有节点的二维矩阵K元素km,n值赋予矩阵元素Qw,h，Qw,h＝1表示砂岩相，Qw,h＝0表示泥岩相，依次类推模拟完工区网格G的所有节点，得到复杂几何形态砂体的剖面模型,如图6所示。
其它未详细说明的部分均属于现有技术。

Claims (3)

1.一种复杂复杂形态砂体的布尔模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、确定单元尺寸，所述单元尺寸包括沿水平方向和垂直方向的尺寸；
b、建立至少一个空白模板，所述空白模板由多个步骤a所述的单元组成，每个单元构成一个节点，依据河道剖面的宽度、深度分别确定所述空白模板沿水平方向和垂直方向的单元数量M以及N；
c、在步骤b所述的空白模板中绘制河道砂体横剖面的形状，得到形状模板；
d、步骤c所述的形状模板的所有节点构成维度为M×N的二维矩阵K，当形状模板的节点在河道砂体横剖面的形状内部，矩阵元素km,n＝1；当形状模板的节点在河道砂体横剖面的形状外部，矩阵元素km,n＝0；
e、定义维度为W×H的工区网格G，所述工区网格G的所有节点构成二维矩阵Q，所有矩阵元素Qw,h均为空值；
f、布尔算法序贯访问所述工区网格G的每个节点，在模拟节点G(w，h)时，将步骤d所述形状模板中与其对应的所有节点的二维矩阵K元素km,n值赋予矩阵元素Qw,h，Qw,h＝1表示砂岩相，Qw,h＝0表示泥岩相，依次类推模拟完工区网格G的所有节点，得到复杂几何形态砂体的剖面模型。
2.根据权利要求1所述的复杂形态砂体的布尔模拟方法，其特征在于步骤c中，所述河道砂体横剖面的形状呈“V”型或“U”型。
3.根据权利要求2所述的复杂形态砂体的布尔模拟方法，其特征在于，步骤a中，垂直方向的单元尺寸不大于1米/格。
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