CN107895076B - 一种基于目标的非贯穿型河道建模方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于目标的非贯穿型河道建模方法及系统，其中，生成河道中线，建立河道模型，构建不规则的边界线，通过样条函数定量描述边界线，将截断河道模型、河道边界线赋值到网格模型中实现河道的截断，无论是多套地层或一套地层内存在多组河道的情况下，做到一组河道对应一条边界，多组河道分别被多条边界影响，模拟结果比较好地刻画了河道与边界的关系，实现了多组河道在研究区内部终止，实现复杂边界条件的河道建模。建立符合实际需要的地质模型，提高油气采收率。

Description

一种基于目标的非贯穿型河道建模方法及系统

技术领域

本发明涉及油藏描述技术领域，尤其是涉及一种基于目标的非贯穿型河道建模方法及系统。

背景技术

储层地质建模作为现代油藏描述研究的核心内容，国内外学者开展了大量的研究，其中C.V.Deutsch设计的基于目标的建模方法(Fluvsim)能够较好地表征不同储层结构单元的成因关系，是一种重要的河流相储层建模方法。国内在利用该算法描述复杂河道形态及预测河道储层分布方面有不少成功案例。在Fluvsim算法中，河道的模拟是沿主流线方向一直贯穿整个研究区，无法人为控制河道的终止点。在某些情况下，河道在研究区内部终止，这时候传统的基于目标的河道建模方法无法刻画这种非贯穿整个研究区的河道。对于只有一组河道的情况，还可以采用网格分区的方式解决，即：根据这组河道的边界对网格进行分区，然后在模拟河道的时候限制在某个区块内部。当存在多套地层或一套地层内存在多组河道的情况下，不同组河道的方向可能不同，且不同组河道的边界也不一样，这时候利用网格分区的方式就无法解决多组非贯穿型河道的建模。鉴于现有建模技术存在的上述问题，亟待研究一种新的河道建模方法，以解决当需在研究区内建立复杂边界条件来刻画非贯穿型河道的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于目标的非贯穿型河道建模方法及系统，解决现有技术中的上述技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种基于目标的非贯穿型河道建模方法，包括：

S1、生成若干河道中线节点，连接若干河道中线节点形成河道中线，河道中线贯穿预设三维研究区域；

S2、以河道中线为中心在三维研究区域内建立三维河道模型；

S3、在三维研究区域内确定河道边界线，并获取河道边界线对应的曲线函数，河道边界线在三维研究区域中截断所述三维河道模型；

S4、三维研究区域网格化后为第一模型，河道边界线在第一模型中穿过的网格为边界网格，识别出截断河道模型，截断河道模型为三维河道模型中从河道源头到边界网格的部分；建立网格化的第二模型，第二模型的大小和第一模型相同，将第一模型中截断河道模型、河道边界线映射到第二模型中，截断河道模型、河道边界线在第一模型、第二模型中的位置相同；

S5、循环执行步骤S1-S4，生成不同的三维河道模型和确定该三维河道模型的河道边界线，在第二模型中模拟出各截断河道模型及对应的河道边界线。

本发明还提供一种基于目标的非贯穿型河道建模系统，包括：

河道中线生成模块：生成若干河道中线节点，连接若干河道中线节点形成河道中线，河道中线贯穿预设三维研究区域；

河道模型生成模块：以河道中线为中心在三维研究区域内建立三维河道模型；

河道边界生成模块：在三维研究区域内确定河道边界线，并获取河道边界线对应的曲线函数，河道边界线在三维研究区域中截断所述三维河道模型；

河道截断模块：三维研究区域网格化后为第一模型，河道边界线在第一模型中穿过的网格为边界网格，识别出截断河道模型，截断河道模型为三维河道模型中从河道源头到边界网格的部分；建立网格化的第二模型，第二模型的大小和第一模型相同，将第一模型中截断河道模型、河道边界线映射到第二模型中，截断河道模型、河道边界线在第一模型、第二模型中的位置相同；

循环模块：循环执行河道中线生成模块至河道截断模块，生成不同的三维河道模型和确定该三维河道模型的河道边界线，在第二模型中模拟出各截断河道模型及对应的河道边界线。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明通过建立河道模型，构建不规则的边界线，通过样条函数定量描述边界线，将截断河道模型、河道边界线赋值到网格模型中实现河道的截断，无论是多套地层或一套地层内存在多组河道的情况下，做到一组河道对应一条边界，多组河道分别被多条边界影响，模拟结果比较好地刻画了河道与边界的关系，实现了多组河道在研究区内部终止，实现复杂边界条件的河道建模。建立符合实际需要的地质模型，提高油气采收率。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于目标的非贯穿型河道建模方法流程图；

图2是本发明提供的一种基于目标的非贯穿型河道建模系统结构框图；

图3是河道方向与河道中线示意图；

图4是多组河道边界示意图。

附图中：1、基于目标的非贯穿型河道建模系统，11、河道中线生成模块，12、河道模型生成模块，13、河道边界生成模块，14、河道截断模块，15、循环模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1，本发明提供了一种基于目标的非贯穿型河道建模方法，包括：

S1、生成若干河道中线节点，连接若干河道中线节点形成河道中线，河道中线贯穿预设三维研究区域；

S2、以河道中线为中心在三维研究区域内建立三维河道模型；

S3、在三维研究区域内确定河道边界线，并获取河道边界线对应的曲线函数，河道边界线在三维研究区域中截断所述三维河道模型；

S4、三维研究区域网格化后为第一模型，河道边界线在第一模型中穿过的网格为边界网格，识别出截断河道模型，截断河道模型为三维河道模型中从河道源头到边界网格的部分；建立网格化的第二模型，第二模型的大小和第一模型相同，将第一模型中截断河道模型、河道边界线映射到第二模型中，截断河道模型、河道边界线在第一模型、第二模型中的位置相同；

S5、循环执行步骤S1-S4，生成不同的三维河道模型和确定该三维河道模型的河道边界线，在第二模型中模拟出各截断河道模型及对应的河道边界线。

本发明所述的基于目标的非贯穿型河道建模方法，步骤S1中：

如图3所示，A为河道主方向，D为河道中线节点，B为河道中线，C为河道中线节点相对于河道主方向的偏移量；

若干河道中线节点相对于河道主方向的各偏移量呈高斯分布，河道主方向根据预设河道方位角确定，河道主方向可为一条直线；河道中线节点相对于河道主方向的偏移量为河道中线节点到河道主方向直线的垂直距离。

本发明所述的基于目标的非贯穿型河道建模方法，步骤S2中：

三维河道模型中各河道中线节点处的河道宽度呈高斯分布，三维河道模型中各河道中线节点处的河道厚度呈高斯分布。

本发明所述的基于目标的非贯穿型河道建模方法，步骤S3中：

确定河道边界线后，如果河道边界线为不规则曲线，则将河道边界线离散成若干密集的河道边界点，利用三次样条插值的方法获取连接若干河道边界点的样条曲线的函数即为河道边界线对应的曲线函数；

具体的，河道边界线的形态可以为规则的,也可以为不规则的，因此定义边界线也可以有很多种方式，为了方法的适用性，满足不同情况下建模的需要，本发明确定边界线可采用手工绘图的方式确定，地质工作者根据已有的地质资料和建模时的要求，确定河道边界线的位置。手工绘图的河道边界线往往为不规则边界线，难以用现成的公式去刻画，也就是难以定量化描述整个边界线，这个时候将不规则边界线离散成若干密集的河道边界点，离散出的河道边界点越密集反映的河道边界线越准确，利用样条曲线函数表示河道边界线，从而实现河道边界线定量化描述。河道边界线在第一模型中穿过的网格为边界网格，如果河道边界线没有定量化，无法准确知晓哪些是边界网格，河道边界线定量化后，则可以计算出边界网格。

本发明所述的基于目标的非贯穿型河道建模方法，步骤S4中识别截断河道模型的步骤为：

遍历第一模型中三维河道模型内的每一个网格，当一网格和河道源头所处的网格位于边界网格的同一侧时，该网格为截断河道网格，所有截断河道网格组成截断河道模型。

上述技术方案中，预设三维研究区域大小为500×500×30米，第一模型和第二模型的每个网格大小均为1.25×1.25×0.05米。

采用本发明的技术方案后，如图4中，两条河道分别被两条河道边界线截断，从图中可以看出河道1-2被边界1-1正确截断，而不受边界2-1的影响，河道2-2被边界2-1正确截断，而不受边界1-1影响。做到了多组河道分别被多组边界影响，模拟结果比较好地刻画了河道与边界的关系，实现了河道在研究区内部终止。

如图2，本发明还提供一种基于目标的非贯穿型河道建模系统1，包括：

河道中线生成模块11：生成若干河道中线节点，连接若干河道中线节点形成河道中线，河道中线贯穿预设三维研究区域；

河道模型生成模块12：以河道中线为中心在三维研究区域内建立三维河道模型；

河道边界生成模块13：在三维研究区域内确定河道边界线，并获取河道边界线对应的曲线函数，河道边界线在三维研究区域中截断所述三维河道模型；

河道截断模块14：三维研究区域网格化后为第一模型，河道边界线在第一模型中穿过的网格为边界网格，识别出截断河道模型，截断河道模型为三维河道模型中从河道源头到边界网格的部分；建立网格化的第二模型，第二模型的大小和第一模型相同，将第一模型中截断河道模型、河道边界线映射到第二模型中，截断河道模型、河道边界线在第一模型、第二模型中的位置相同；

循环模块15：循环执行河道中线生成模块至河道截断模块，生成不同的三维河道模型和确定该三维河道模型的河道边界线，在第二模型中模拟出各截断河道模型及对应的河道边界线。

本发明所述的基于目标的非贯穿型河道建模系统1，河道中线生成模块11中：

若干河道中线节点相对于河道主方向的各偏移量呈高斯分布，河道主方向根据预设河道方位角确定。

本发明所述的基于目标的非贯穿型河道建模系统1，河道模型生成模块12中：

三维河道模型中各河道中线节点处的河道宽度呈高斯分布，三维河道模型中各河道中线节点处的河道厚度呈高斯分布。

本发明所述的基于目标的非贯穿型河道建模系统1，河道边界生成模块13中：

确定河道边界线后，如果河道边界线为不规则曲线，则将河道边界线离散成若干密集的河道边界点，利用三次样条插值的方法获取连接若干河道边界点的样条曲线的函数即为河道边界线对应的曲线函数。

本发明所述的基于目标的非贯穿型河道建模系统1，河道截断模块14中：

遍历第一模型中三维河道模型内的每一个网格，当一网格和河道源头所处的网格位于边界网格的同一侧时，该网格为截断河道网格，所有截断河道网格组成截断河道模型。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明通过建立河道模型，构建不规则的边界线，通过样条函数定量描述边界线，将截断河道模型、河道边界线赋值到网格模型中实现河道的截断，无论是多套地层或一套地层内存在多组河道的情况下，做到一组河道对应一条边界，多组河道分别被多条边界影响，模拟结果比较好地刻画了河道与边界的关系，实现了多组河道在研究区内部终止，实现复杂边界条件的河道建模。建立符合实际需要的地质模型，提高油气采收率。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于目标的非贯穿型河道建模方法，其特征在于，包括：

S1、生成若干河道中线节点，连接若干河道中线节点形成河道中线，所述河道中线贯穿预设三维研究区域；

S2、以所述河道中线为中心在所述三维研究区域内建立三维河道模型；

S3、确定河道边界线后，如果所述河道边界线为不规则曲线，则将所述河道边界线离散成若干密集的河道边界点，利用三次样条插值的方法获取连接若干河道边界点的样条曲线的函数即为河道边界线对应的曲线函数，河道边界线在三维研究区域中截断所述三维河道模型；

S4、三维研究区域网格化后为第一模型，所述河道边界线在所述第一模型中穿过的网格为边界网格，识别出截断河道模型，所述截断河道模型为三维河道模型中从河道源头到边界网格的部分；建立网格化的第二模型，所述第二模型的大小和第一模型相同，将第一模型中截断河道模型、河道边界线映射到所述第二模型中，截断河道模型、河道边界线在所述第一模型、所述第二模型中的位置相同；

S5、循环执行步骤S1-S4，生成不同的三维河道模型和确定该三维河道模型的河道边界线，在所述第二模型中模拟出各截断河道模型及对应的河道边界线。

2.如权利要求1所述的基于目标的非贯穿型河道建模方法，其特征在于，步骤S1中：

若干河道中线节点相对于河道主方向的各偏移量呈高斯分布，所述河道主方向根据预设河道方位角确定。

3.如权利要求1所述的基于目标的非贯穿型河道建模方法，其特征在于，步骤S2中：

三维河道模型中各河道中线节点处的河道宽度呈高斯分布，所述三维河道模型中各河道中线节点处的河道厚度呈高斯分布。

4.如权利要求1所述的基于目标的非贯穿型河道建模方法，其特征在于，步骤S4中识别截断河道模型的步骤为：

遍历所述第一模型中三维河道模型内的每一个网格，当一网格和河道源头所处的网格位于边界网格的同一侧时，该网格为截断河道网格，所有所述截断河道网格组成截断河道模型。

5.一种基于目标的非贯穿型河道建模系统，其特征在于，包括：

河道中线生成模块：生成若干河道中线节点，连接若干河道中线节点形成河道中线，所述河道中线贯穿预设三维研究区域；

河道模型生成模块：以所述河道中线为中心在所述三维研究区域内建立三维河道模型；

河道边界生成模块：确定河道边界线后，如果所述河道边界线为不规则曲线，则将所述河道边界线离散成若干密集的河道边界点，利用三次样条插值的方法获取连接若干河道边界点的样条曲线的函数即为河道边界线对应的曲线函数，河道边界线在三维研究区域中截断所述三维河道模型；

河道截断模块：所述三维研究区域网格化后为第一模型，所述河道边界线在所述第一模型中穿过的网格为边界网格，识别出截断河道模型，所述截断河道模型为三维河道模型中从河道源头到边界网格的部分；建立网格化的第二模型，所述第二模型的大小和第一模型相同，将第一模型中截断河道模型、河道边界线映射到所述第二模型中，截断河道模型、河道边界线在所述第一模型、所述第二模型中的位置相同；

循环模块：循环执行河道中线生成模块至河道截断模块，生成不同的三维河道模型和确定该三维河道模型的河道边界线，在所述第二模型中模拟出各截断河道模型及对应的河道边界线。

6.如权利要求5所述的基于目标的非贯穿型河道建模系统，其特征在于，河道中线生成模块中：

若干河道中线节点相对于河道主方向的各偏移量呈高斯分布，所述河道主方向根据预设河道方位角确定。

7.如权利要求5所述的基于目标的非贯穿型河道建模系统，其特征在于，河道模型生成模块中：

三维河道模型中各河道中线节点处的河道宽度呈高斯分布，所述三维河道模型中各河道中线节点处的河道厚度呈高斯分布。

8.如权利要求5所述的基于目标的非贯穿型河道建模系统，其特征在于，河道截断模块中：

遍历所述第一模型中三维河道模型内的每一个网格，当一网格和河道源头所处的网格位于边界网格的同一侧时，该网格为截断河道网格，所有所述截断河道网格组成截断河道模型。

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