CN110998370A - 用于油气二次运移的大规模高分辨率模拟的侵入渗流的并行处理 - Google Patents
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Abstract
一种并行处理油气(HC)运移和成藏方法应用于盆地数据,以确定用于高分辨率石油系统建模的运移路径和圈闭。并行确定与被划分为一个或多个子域的多个网格单元相关联的源岩中已经排出HC。在多个网格单元内识别位势圈闭峰。执行侵入渗流(IP)过程,直到HC在到达多个圈闭峰后停止运移为止。确定含有HC的网格单元是否包含过量的HC体积。执行成藏过程,以对在与识别的位势圈闭峰相关联的圈闭处的HC的填充进行建模。并行地一起用HC位势值更新圈闭边界单元列表。当过量的HC耗尽或达到溢出点时,终止圈闭填充。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月23日递交的美国临时申请No.62/524,223以及于2018年6月13日递交的美国发明申请No.16/007,175的优先权,其全部内容以引用方式并入于此。
背景技术
盆地建模/模拟(也称为石油系统建模/模拟)通过将盆地模型数字化并模拟与盆地相关联的相关过程,追踪沉积盆地的演化及其在亿万年地质时间内的流体含量。近年来,它已成为勘探地球科学家预测油气(HC)流体的类型和存在以及在钻探井以取得HC流体之前评估地质风险的重要工具。盆地模拟器通常包括用于计算以下项的数值模块:1)回剥和压实(compaction);2)压力计算;3)热流分析和动力学;4)石油的产生、吸附和排出;5)HC流体相态;以及6)HC运移和捕集。最近,侵入渗流(IP)已成为对HC二次运移进行建模的流行方法。盆地建模软件的当前的商业版本具有仅被实现用于串行计算的IP方法,对于达数百万个单元的阈值的盆地模型而言,该方法足够快。然而,对于期望进行HC运移的精细网格建模的大规模盆地模拟,此阈值是不期望的限制。
发明内容
本公开描述了一种用于两相油水系统的并行处理侵入渗流(IP)运移方法,该方法针对分布式存储器式高性能计算(HPC)集群。
在实现中,确定与被划分为一个或多个子域的多个网格单元相关联的源岩中已经排出油气(HC)。在多个网格单元内识别位势圈闭峰。执行侵入过程,直到HC停止在多个网格单元内运移为止。确定含有HC的网格单元是否包含过量的HC体积。执行成藏过程,以对用圈闭处的HC填充网格单元进行建模,所述圈闭与识别的位势圈闭峰相关联。用HC位势值更新圈闭。
所描述的主题可以使用以下项来实现:计算机实现的方法;非暂时性计算机可读介质,存储用于执行计算机实现的方法的计算机可读指令;以及计算机实现的系统,包括:一个或多个计算机存储设备,其与一个或多个计算机可互操作地耦接,并具有存储指令的有形的非暂时性机器可读介质,所述指令在由一个或多个计算机执行时,执行计算机实现的方法/存储在非暂时性计算机可读介质上的计算机可读指令。
在本说明书中描述的主题可以在特定实施方式中实现,以便实现以下优点中的一个或多个。首先,商用的常规盆地模拟器被配置为使用IP方法执行串行处理。由于执行盆地模拟所需的计算资源,常规盆地模拟器配置限制数据模型大小和最终的输出分辨率。其次,所描述的方法被配置用于分布式存储器式HPC集群。结果,数据模型大小和输出分辨率不受常规盆地模拟器的限制。所描述的方法和HPC集群的使用提供了增强的计算性能和可扩展性。与常规盆地模拟器或其他方法所需的运行时间段相比,超大规模盆地模拟的运行时间段可以短得多,并且为地球科学家和工程师提供了执行盆地建模的高分辨率运移模拟的能力。
本说明书的主题的一个或多个实现的细节在具体实施方式、权利要求书和附图中阐述。通过具体实施方式、权利要求书和附图,本主题的其他特征、方面和优点对于本领域普通技术人员而言将变得清楚。
附图说明
本专利或申请文件包含至少一个以颜色绘制的彩色附图。含有彩色附图的本专利申请公开的副本将在提出请求并支付必要的费用后由专利商标局提供。
图1A是示出了根据实现的用于两相油水系统的并行处理侵入渗流(IP)运移方法的流程图,该方法针对分布式存储器式高性能计算(HPC)集群。
图1B示出了根据实现的重述图1A中的框121所描绘的方法步骤的流程图。
图1C示出了根据实现的重述图1A中的框151所描绘的方法步骤的流程图。
图2A是根据实现的在内晕(halo)和外晕之间的边界处的圈闭峰(trap peak)识别的框图。
图2B是示出了根据实现的基于外晕上的相邻值来标识内晕上的圈闭峰的框图。
图3是示出了根据实现的在流量演进(flow routine)期间的油气(HC)交换的框图。
图4A是示出了根据实现的其中网格单元被标记为包含过量的HC体积的初始步骤的框图。
图4B是示出了根据实现的被标记为包含过量的HC体积的圈闭峰和具有最小位势值的被侵入的相邻单元变为成藏的网格单元的框图,其中所有其相邻单元都具有较大的位势值。
图5是示出了根据实现的在编号为0到3的四个不同子域上延伸的成藏的框图。
图6是示出了根据实现的当在多个子域上发生成藏时执行的通信的框图。
图7是示出了根据实现的一个子域从多于一个的子域接收信息的框图。
图8是示出了根据实现的在单个计算核上运行测试用例1模型之后的结果的图。
图9是示出了根据实现的包括多个圈闭峰的成藏体的图。
图10是根据实现的使用50个计算核执行的图8至图9的测试用例的结果的图。
图11是示出了根据实现的合并中的驻留在不同子域上的圈闭峰的图。
图12是示出了根据实现的来自测试用例2a的串行运行的结果的图。
图13是示出了根据实现的在多个子域上发生的且在彼此不直接相邻的子域上延伸的测试用例2a中的合并的图。
图14A是示出了根据实现的在单个计算核上运行测试用例2a模型的结果的图。
图14B是示出了根据实现的在1000个计算核上运行测试用例2a模型的结果的图。
图15是示出了根据实现的使用1000个计算核运行测试用例2b模型的结果的图。
图16是根据实现的针对测试用例1绘制的归一化运行时间与计算核的数量的曲线图。
图17是根据实现的针对测试用例2a/2b绘制的归一化运行时间与计算核的数量的曲线图。
图18是根据实现的示出了用于提供与如本公开中描述的所述算法、方法、功能、处理、流程和过程相关联的计算功能的示例计算机系统的框图。
各附图中相同的附图标记和标号指示相同的要素。
具体实施方式
以下详细描述记载了用于两相油水系统的并行处理侵入渗流(IP)运移方法,该方法针对分布式存储器式高性能计算(HPC)集群,并且旨在使本领域的任何技术人员能够在一个或多个特定实现的上下文下制造和使用所公开的主题。对公开的实现的各种修改、改变和排列可以实现并且对本领域技术人员而言将显而易见,并且在不脱离本公开的范围的情况下,所定义的总的原理可以应用于其他实现和应用。本公开并非意在限于所描述的或示出的实现,而应赋予与所描述的原理和特征一致的最宽范围。
石油系统/盆地是一种地质系统,其由存在油气(HC)成藏所需的地质要素和过程组成。地质要素通常包括源岩、储集岩、密封岩和覆岩。HC成藏所需的过程包括圈闭的形成以及HC的连续产生、排出、运移和成藏。
盆地建模/模拟(也称为石油系统建模/模拟)通过将盆地模型数字化并模拟与盆地相关联的相关过程,追踪沉积盆地的演化及其在亿万年地质时间内的流体含量。近年来,它已成为勘探地球科学家预测HC流体的类型和存在以及在钻探井以取得HC流体之前评估地质风险的重要工具。盆地模拟器通常包括用于计算以下项的数值模块:1)回剥和压实(compaction);2)压力计算;3)热流分析和动力学;4)石油的产生、吸附和排出;5)HC流体相态;以及6)HC运移和捕集。最近,IP已成为对HC二次运移进行建模的流行方法。
传统的盆地模拟应用达西定律的多相流延伸。使用达西定律足够详细地模拟三维(3D)超大规模盆地模型的HC运移的计算要求通常超出HC勘探和生产公司可访问的典型计算机硬件资源,从而消耗大量计算机处理时间。使用基于规则的IP方法模拟HC运移是一种在计算上挑战性较小的方法,并且使HC二次运移模拟能够以比常规方法的分辨率更高的分辨率执行。盆地建模软件的当前商业版本具有串行计算配置,该配置用于串行地执行基于规则的IP方法。串行方法通常用于达数百万个单元的阈值的盆地模型,但是此阈值对于大规模盆地模拟是不期望的限制,在该大规模盆地模拟中,期望对HC运移进行精细网格建模以实现更高分辨率的结果。
渗流理论描述了在恒定施加压力下在毛细管力作用下多孔介质中的流动现象。已经研究了渗流理论与在毛细管力作用下在多孔介质中一种流体被另一流体替换之间的关联。术语IP涉及在恒定流速而不是恒定压力下流体被另一流体替换。此外,与将界面提升到所选择的阈值阻力相反,已经引入了将界面提升到最小阻力的点。该差异引起了所描述的IP方法。
在新的IP方法中,介质的特征在于站点和结合(bond)的网络。在模拟中,此特征转换为网格单元以及与相邻网格单元的网格单元关联。新的IP方法假设网络的所有站点都充有驻留(防御)流体。引入到系统中的侵入流体将替换防御流体。毛细管力在HC如何在系统内运移方面发挥最大作用。浮力促进运移,并且侵入流体和驻留流体之间的毛细管压力抑制运移。HC流体(例如,油)必须克服毛细管压力以从岩石孔流过相邻的孔喉。
为了本公开的目的,以下列表将符号与含义相关联:
g 引力常数,
pce 毛细管入口压力,
pcow 油水毛细管压力,
po 油压力,
pw 水压力,
PB 浮力压力,
Sco 临界油饱和度,
Swc 原生水饱和度,
V 体积,
z 距基准的深度,
Φo 油位势,
Φw 水位势,
ρo 油密度,
ρw 水密度,以及
φ 孔隙率。
在先前列表中的符号与普通含义之间存在冲突的程度上,则将先前列表中的关联含义视为具有控制权。在符号的含义仍不清楚的某种程度上,假设符号的含义如本领域普通技术人员所理解的那样。
在更高层次上,具有移动前沿的新的非标准的非典型的并行处理的IP方法可以加速盆地模拟中的HC运移,并允许使用更大更高分辨率的模型。新的IP方法对HC运移和成藏两者进行分布式存储器式并行处理。通过新的IP方法,将盆地域划分为若干个计算子域,与其他子域相比,每个计算子域需要大致平衡的工作量。每个子域被指派给HPC集群中的中央处理单元(CPU)(一个或多个计算节点中的)的已指派工作组的计算核。请注意,HPC集群中的每个计算节点都包含一个或多个CPU/处理器。每个处理器包含一个或多个计算核。
分布式HC在计算过程中从源并行运移到圈闭。运移之后,发生成藏过程,在成藏过程中,圈闭动态增长并且可以跨越若干个子域并引起合并。当达到溢出或突破时,或当过量的HC体积已被耗尽时,成藏停止。运移和成藏处理交替进行,直到达到稳态为止。此外,新的IP方法将过程间通信最小化,从而实现了出色的可扩展性。串行IP方法受到计算节点上可用的存储器存储以及串行处理运移和成藏所需的运行时间的限制。新的IP方法可以使用更多的计算节点来分配模型的存储需求,并且可以通过同时处理驻留在单独的计算过程上并在运移步骤和成藏步骤的交错中的多个尖端来加快处理。还对溢出和突破进行管理,在其之后可以发生三次(tertiary)运移。运移的所有组成部分都将使用IP方法进行并行化。所描述的新IP方法是通用的,并且可适用于任何类型的位势场。
盆地模型可以包含各种类型的复杂性和岩石类型。该方法处理由于在多个子域之间分布石油系统和在成藏阶段期间所需的非相邻子域之间的通信而引起的复杂性。此外,该方法处理当两个圈闭之间发生合并时或当运移脉道(stringer)与包含成藏的油的圈闭合并时所需的通信。这种通信还可能需要在不相邻的子域之间进行通信,因为运移脉道可以在一个子域上进入圈闭,但是相同圈闭的突破或溢出点可以位于不同的子域上。
运移对排出的HC流体(例如,油)从源岩到圈闭或成藏的移动(在圈闭边界处发生)进行建模。在运移期间,排出的HC流体可以移动通过输导岩。盆地模型可以包含多个源岩,其中每个源岩可以具有任何数量的源点,并且可以分布在若干个子域上。源可以驻留在一个子域上,并且圈闭可以驻留在另一子域上。
运移路径可以跨越多个子域,以与远程成藏圈闭连接。在回填过程中,圈闭会发展以跨越多个子域。多个成藏的圈闭可以合并以形成更大的圈闭,同时对溢出和突破进行精确建模,以正确预测圈闭位置和成藏的体积。当发生溢出或突破时,或当过量HC流体体积已被耗尽时,成藏过程停止。所有过程都可以跨越多个子域,并且可以涉及各种形式的过程间通信(例如,发送或接收)或集合性过程(collective process)(例如,从多个过程而不是从根过程收集结果)以实现最终结果。
在典型的实现中,该方法拥有独特的并行分布式数据系统以及相关联的方法,以管理圈闭成藏、合并、溢出和突破。数据系统包括圈闭阵列,其中每个圈闭都是唯一标识的。导出石油系统中的圈闭,并且使用圈闭峰的全局单元数作为标识符。圈闭在HC运移到圈闭中之前是不活动的。以这种方式,存储的数据使得如果圈闭驻留在子域上,则仅驻留在与该圈闭有关的该子域上的索引将被存储在边界列表中。圈闭的峰的全局单元索引用于区分哪些列表属于哪个圈闭。当成藏圈闭增长并且其边界进入子域的外晕中时,列表将被拆分,并且外晕上的索引将映射到其对应的内晕值,并被发送到这些单元的索引实际驻留的子域。此外,为了确定对侵入具有最小阻力的单元的索引,将索引的对应位势值也保存在阵列中。为了在成藏过程进行时全局跟踪所有活动的圈闭并引用正确的列表,活动的圈闭阵列被配置有必要的信息。HC在储层中的不同流体(例如,注水和HC)之间具有移动前沿(或界限)。例如,对于水和HC,随着更多的水被注入和HC被抽出,前沿穿越地质地层。在本公开中,前沿可以被称为侵入和成藏尖端。特定圈闭的侵入尖端始终保持在活动的圈闭阵列中。当两个圈闭之间发生合并时,圈闭峰全局值也将合并到活动的圈闭阵列中。
此外,在典型的实现中,侵入处理和成藏处理被认为是分开的,并且该方法在这两个主要过程之间交替。侵入过程包含含有侵入主要例程的驱动器(driver),其中HC沿着局部阻力最小的路径从较大位势的站点运移到较小位势的站点,直到HC到达子域的外晕为止。侵入驱动器例程然后处理从该子域的外晕到相邻子域的内晕发生的通信。当通信完成时,只要HC可以从新的侵入尖端移动到较小位势的相邻单元,侵入例程就会在该子域中继续。侵入过程在通信和流动例程之间交替,直到不再发生HC流动为止。在此阶段,来自源点的所有HC都已运移到圈闭峰。当侵入过程完成时,该方法进入成藏阶段,在此阶段,再次地,成藏驱动器处理必要的通信,而成藏例程处理局部成藏。在HC或边界列表到达外晕时,成藏过程继续在局部回填HC与进行通信之间交替。当发生溢出或突破时,停止对应的圈闭成藏过程,并且该过程继续以在其他圈闭中回填HC,直到不再发生成藏为止。然后,成藏过程将退出,并且如果在溢出或突破阶段存在HC,则该方法将再次进入侵入过程,并且HC开始运移。该方法在这两个主要过程之间进行交错,直到HC在石油系统中均匀分布为止。
消息传递界面(MPI)标准用于实现针对分布式存储器式HPC集群的并行处理方法。所描述的方法和HPC集群的使用提供了增强的计算性能和可扩展性。与常规方法或其他方法所需的运行时间段相比,超大规模盆地模拟的运行时间段可以短得多,并且为地球科学家和工程师提供了执行盆地建模的高分辨率运移模拟的能力。
本公开说明了新的IP方法,随后是新的IP方法的新的并行处理实现的数字组成部分的逐步说明。如前所述,该实现用于两相油水系统,该系统可以模拟从一个层或多个层中的多个源排出的HC流体的运移。使用包括14亿个单元盆地模型在内的数值示例进一步说明了该实现,其中验证了并行处理的新IP方法实现的正确性和可扩展性。
新的IP方法
将IP应用于HC二次运移时,网格单元的防御液体被认为是润湿流体(例如,水),其被侵入的非润湿流体(例如,油)替换。相对于润湿相(水),非润湿相(油)的毛细管入口压力Pce(也称为毛细管阈值压力)是Sw=1-Sco处的毛细管压力值,其中Sco为临界油饱和度(即HC不流动)。毛细管压力是非润湿相侵入润湿相所占据的孔的进入压力。在两相油水系统中,毛细管压力定义为:
pcow=po-pw (1)
在新的IP方法中,水相被认为是连续相。在分配给盆地模拟的时间步骤中求解水相压力和位势。根据水相压力求解值,可以计算油相的HC相位势。
水相位势可以通过下式根据盆地时间步骤处的水压力求解值来并行计算:
Φw=pw-ρwgz (2)
每个网格单元的油相位势可以被定义为:
Φo=po-ρogz
Φo=pw+Pcow-ρogz
Φo=Φw-(ρw-ρo)gz+Pcow (3)
已经示出了CO2封存问题的侵入渗流的另一导出,其中水相位势是恒定的,而油的移动是浮力和毛细管作用之间相互作用的结果。在式(3)中,z是基准深度。网格单元相对于其所有相邻网格单元的油相位势的差决定新IP方法中油所采取的运移路径。油从较大位势的单元运移到较小位势的单元。单元中的过量的油移动到具有最小位势值的相邻单元。运移路径(也称为脉道)中的剩余油饱和度是临界油饱和度,并且去除油体积可以定义为:
VHC=Sco·φ·V (4)
当油到达位势值小于其所有相邻单元的网格单元时,开始成藏。圈闭从第一成藏单元填充到其具有最小油位势的相邻单元。填充的油体积可以计算为:
VHC=(1-Swc)·φ·V (5)
其中Swc是原生水饱和度。
圈闭中的成藏的油必须满足竖直平衡条件。因此,圈闭中所有填充的网格单元将达到相同的位势值。在填充过程期间,圈闭的油位势必定增加,并且该位势必须至少为最后填充的单元的位势。由于油的成藏是离散发生的,并且每个网格单元可以具有不同的厚度和深度,因此圈闭的位势值被更新,其中最后填充的单元的位势加上增量浮力位势等于单元厚度的一半:
式(6)暗指:如果油水接触深度为比在其填充之前的圈闭位势大的值,则油水接触深度近似为处于最后填充的网格单元的底部。
使用新IP方法的与运移和成藏相关的过程提出了许多并行化挑战。在分布式存储器式并行处理中,盆地域被划分为若干个子域,其中每个子域被指派给HPC集群的CPU的计算核进行的计算过程。因此,如前所述,圈闭可以跨越多个子域,并且源点也可以在多个子域上延伸。在模拟从源岩到圈闭的运移过程中,HC可以从一个计算过程移动到另一计算过程。这需要数据通信以将运移信息从一个子域交换到相邻子域。
同时,回填将是困难的计算挑战,因为它需要建立相邻网格单元的列表,其最小阻力将由相邻网格单元的对应的油位势确定。这些列表在确定要侵入的下一最佳(next-best)网格单元时使用。由于圈闭可以跨越多个子域,因此要侵入的下一最佳网格单元可以驻留在不相邻的子域上。回填的并行化实现可以在HPC集群的不同计算节点上分配的非相邻子域之间的必要的通信。
在典型的实现中,先前描述的MPI标准用于过程间通信。外晕是属于相邻子域的网格单元的外边界层,但信息保留在当前子域上,以促进并行过程的并发计算。内晕是属于当前子域的网格单元的内边界层。
图1A是示出了根据实现的用于两相油水系统的并行处理IP方法100a的流程图,该方法针对分布式存储器式高性能计算(HPC)集群。为了说明的清楚,下面的描述在本说明书中的其他附图的上下文下在总体上描述了方法100a。然而,应理解,方法100a可以例如视情况由任何合适的系统、环境、软件和硬件、或系统、环境、软件和硬件的组合来执行。在一些实现中,方法100a的各个步骤也可以并行、组合、循环或以任何顺序运行。
在图1A中,方法100a在并行侵入过程(例如,图1A的上半部分)和并行成藏过程(例如,图1A的下半部分)之间交错。方法100a以并行实现为目标,其中若干个并发过程正在运行以解决问题。例如并且如所描述的,在侵入(进行侵入)(120)期间,每个过程都处理脉道的运移(其中针对该过程存在脉道),直到所有都已与圈闭合并(145),被丢失到边界或运移出属于当前过程的子域(140)为止。在成藏(155)期间,所有过量的HC用于建立可以跨越多个子域(过程)的圈闭。步骤165处理从一个过程到另一过程的成藏尖端移位。随着圈闭的增长,它可以与另一圈闭结合。在这种情况下,步骤175处理圈闭的合并。
在110处,确定是否已排出HC(例如,源岩中的油母质是否经历了足够的温度变化以起反应并排出HC)。如果确定已排出HC(例如,如果发现一个子域包含排出的HC/源点),则使用集合性通信子例程与所有过程通信,所有子域必须共同进行到115。否则,如果确定尚未排出HC,则方法100a进行到190。
在115处,识别/标记所有位势圈闭峰。在此,方法100a检查绝对油相位势值,并找到所有相邻单元的位势值均大于特定单元的位势值的特定单元。
转到图2A,图2A是根据实现的在内晕和外晕(参考图例205)之间的边界处的圈闭峰识别的框图200a。此处,在网格单元210中示出了局部极小值(5.8)。在将网格单元210识别为圈闭峰之后,网格单元210将被标记为圈闭峰(如图2B所示),但是将保持不活动直到HC运移到其中。为了进行识别,需要并行化以在每个子域的外晕网格单元上填入油相位势值。由于圈闭峰可以驻留在内晕上,因此需要外晕油相位势值来做出此决定。
转到图2B,图2B是示出了根据实现的基于外晕上的相邻值来识别内晕上的圈闭峰的框图200b。如图所示,需要驻留在外晕上的网格单元215的值(6.2)来确定5.8实际上是其邻域中最小油相位势值。注意,所描述的方法考虑与当前网格单元共享单元面的相邻网格单元。因此,不考虑与网格单元210对角的网格单元(具有值5.8)。如本领域普通技术人员将理解的,在其他实现中,可以修改所描述的方法以允许比较对角网格单元或第三(或更大)维度上的网格单元。因此,将网格单元210识别为圈闭峰。
根据局部索引映射出所识别的圈闭峰(网格单元210)的全局索引,并对其进行存储。这些圈闭峰索引用于所描述的圈闭逻辑。全局索引用于区分和识别圈闭和其相关联的回填单元、边界列表和油相位势值。为了访问必要的圈闭信息,所有活动的圈闭的全局阵列和相关联的信息的局部副本被配置为存储在所有处理器上。
在典型的实现中,全局活动圈闭阵列包含表1中所示的信息:
0 | 侵入尖端索引 |
1 | 侵入尖端处理器编号 |
2 | 圈闭的恒定HC位势 |
3 | 圈闭峰全局索引 |
表1
在其他实现中,更多或更少的信息可以包括在表1中。返回图1A,方法100a从115进行到120。
在120处,开始侵入过程。侵入过程涉及方法100a的多个步骤(由虚线框121描绘)。在这里,来自排出站点的HC遵循IP规则而移动,该规则寻找相邻网格单元的较小油相位势值。如果发现较小的油相位势值,则选择包含最小油相位势值的网格单元作为下一要侵入的单元。HC体积离开该站点并进入新的侵入站点,但由于剩余的关键路径饱和度而降低了体积,如式(4)所计算。如果新侵入了位于运移路径中并已经包含非残留量的HC的网格单元,则必须将该量添加到正运移的过量HC中。从源点到下一个侵入站点的流动在每个处理器上本地开始。在单元中具有HC体积的每个处理器都经过侵入例程,HC沿从较大到小的位势梯度移动,直到HC运移停止。方法100a从120进行到125。
在125处,确定HC是否正在运移。方法100a连续检查HC运移。如果确定了HC正在运移,则方法100a返回至120,并且侵入继续。否则,如果确定HC没有正在运移,则方法100a进行到130。
在130处,确定HC移动是否被停止(例如,HC/运移脉道是否已到达填充的圈闭?)。如果确定了HC移动被停止,则方法100a进行到145。否则,如果确定了HC移动没有被停止,则方法100a进行到135。
在145处,运移脉道与圈闭合并。方法100a从145返回至120。
在135处,确定是否由于HC已到达特定子域的边界而停止了HC移动。引用的边界是盆地系统的内部边界,而不是子域的外部边界。这也称为子域的外晕。如果确定由于HC已到达特定子域的边界而停止移动,则方法100a进行到140。否则,如果确定由于HC已到达特定子域的边界而未停止移动,则方法100a进行到150以开始成藏过程(由虚线框151描绘)。
在140处,当HC移动在所有处理器上停止并且HC体积驻留在外晕上时,方法100a将外晕上的所有HC传送(发送)到相邻子域的内晕。
转到图3,图3是示出了根据实现的在流动例程期间的HC交换的框图300。参考图3中的图例205以识别内晕和外晕网格单元。在这里,可以看出HC已到达子域1 310中的外晕网格单元305。如140中所说明的,方法100a向相邻子域的内晕网格块(例如,子域2 320的内晕网格单元315)发送外晕网格单元(例如,子域1的网格单元305)上的所有HC。在所描述的实现中,HC被认为是非对角地穿过。如本领域普通技术人员将理解的,在其他实现中,可以修改所描述的方法以允许HC对角地穿过。
方法100a在本地移动HC与传送子域边界处的HC体积之间交替,直到系统到达在任何过程中不再有HC移动的点为止。不再移动指示所有HC均已到达不存在附加的较小油位势的位置,因此无法进一步移动(这些是较早标识的圈闭峰)。
在一些实现中,一些HC可以通过外部边界运移出盆地系统,并被视为HC损失。当侵入过程结束时,方法100a进行到成藏过程。同时,方法100a等待所有处理器完成运移过程,并等待所有被排出的HC达到其关联的圈闭峰,并且无法继续流动。返回图1A,方法100a从140返回到120。
在150处,确定通过包含HC体积的单元的搜索是否指示HC体积过量。当单元中的HC体积无处运移并且其体积大于成藏饱和度值时,开始回填。最初,会被发现过量的单元将位于先前识别的圈闭峰处。当HC已进入圈闭峰时,圈闭峰变为活动的,并且开始回填。回填将替换填充单元中的所有移动水,并将其替代为HC,如式(5)。如果确定存在过量状况,则方法100a进行到155。否则,如果确定不存在过量状况,则方法100a进行到180。
当新侵入的单元具有小于其自身的油相位势值的直接相邻者时,在回填期间发生溢出。然后HC会运移,并且回填过程发生中断。成藏过程一直继续,直到所有圈闭被填充完毕或直到到达溢出点为止,此处方法100a切换回侵入过程。在切换到侵入过程之前,将标记包含要运移的过量的HC体积的溢出点索引,以便可以通过回填过程跳过该单元,直到例程已完成对所有剩余活动圈闭的处理为止。
当成藏体中的油位势增加到要侵入的下一最佳网格单元将属于密封点之一的点时,发生突破。突破点将是就密封而言最弱的位势点。在过量的HC体积侵入该密封突破点之后,由于溢出将被处理,回填例程将处理突破。密封网格单元将搜索其直接相邻者,如果找到具有较小位势值的相邻单元,则油将运移。代码将退出回填例程,并且将再次开始运移例程。
在溢出(spill)之后,HC开始运移。HC可以作为运移损失而运移出模型,进到不活动圈闭中,或者可以运移到先前已成藏的圈闭,在这种情况下,将发生合并。
注意,如果HC已经运移到除了已经成藏的单元的位势外没有更小的位势存在的点,则在135中执行的合并将必须进行。成藏单元已在成藏阶段期间被标记,因此可以通过搜索活动圈闭阵列知道侵入尖端及其处理器编号。当知道了该信息时,过量的HC体积将被发送到圈闭侵入尖端。侵入尖端可以驻留在不同的子域上,这可以根据活动圈闭阵列中的第二条目来确定。MPI将用于向该处理器发送过量的HC体积。
在180处,确定在回填期间是否已经发生溢出。如果确定存在溢出状况,则方法100a返回至120。否则,如果确定不存在溢出状况,则方法100a进行到185。
在185处,将更新的HC位势值指派给对应的圈闭,并将该值存储在全局活动圈闭阵列中。出于效率目的,仅在新的IP方法结束时才更新位势阵列中的HC位势值。当新的IP方法即将退出(在步骤190处)时,搜索标记有全局圈闭峰的成藏索引阵列以及活动圈闭阵列,并且对应的HC更新的圈闭位势替代成藏单元的绝对HC位势值。更新过程是根据以下规则发生的:成藏体处于静态平衡,并且成藏内没有流动。方法100a从185进行到190。
在190处,方法100a退出。在一些实现中,可以在方法100a退出之前对与本公开一致的任何数据执行后处理或其他功能。例如,可以生成并发送退出通知,并且退出通知可以包括用于分析的报告数据。
在155处,按照从较小到较大的位势值的顺序在网格单元中发生HC的成藏。相邻的网格单元之间发生HC的移动。在相邻的网格单元中搜索具有最小位势值的网格单元。选择该网格单元作为要侵入的网格单元。
转到图4A,图4A是示出了根据实现的初始步骤的框图400a,其中位势圈闭峰(如先前在图1A的115处识别的)被标记为包含过量的HC体积。关于图4A,网格单元405a(位势圈闭峰)被标记为包含过量的HC体积。转到图4B,图4B是示出了根据实现的被标记为包含过量的HC体积的圈闭峰和具有最小位势值的被侵入的相邻单元变为成藏的网格单元的框图,其中所有其相邻单元都具有更大的位势值。关于图4B,圈闭峰网格单元405b被标记为包含过量的HC体积,并且相邻的网格单元410b被标记为成藏的网格单元。
相邻的网格单元索引将连同其对应的位势添加到边界列表,这些位势将添加到位势列表。当在正发生成藏时搜索要侵入的下一最佳网格单元时,一起使用这些列表。具有对应的最小位势值的网格单元索引将被选为侵入的下一最佳网格单元。
例如,如果图4A中的网格单元3包含该特定的相邻者中的最小位势,则将其选择为下一侵入目标,并将用来自网格单元405a的过量的HC进行填充。圈闭网格单元的油体积是根据式(5)以及减少了该量的圈闭的过量的HC体积设置的。填充的单元成为圈闭的一部分,并且使用式(6)来更新圈闭位势。
在新的IP方法中,每个圈闭保持一个HC更新值。然后,检查新侵入的网格单元的新相邻者,并且如果新相邻者的位势大于新侵入的单元,则继续回填并且将新相邻者添加到边界列表。
图4B示出了从网格单元405a(例如,来自图4A)侵入网格单元3(405b)(例如,图4A中的网格单元3)。新的网格单元将被添加到边界列表(此处,网格单元5、6和7)。达到圈闭峰后回填的所有网格单元均标记有圈闭峰的全局索引值。此标记过程用于识别哪些回填单元属于哪些圈闭。以串行处理方式,继续该过程,直到HC体积用完或者达到溢出点或突破为止。
返回图1A,方法100a从155进行到160。
在160处,确定是否在另一计算处理器上发生HC成藏(HC是否侵入了子域的外晕,或者驻留在不同子域上的索引何时被选择为最小位势索引)。在并行处理中,圈闭的回填可以跨若干个子域延伸。
转到图5,图5是示出了根据实现的在编号为0到3的四个不同子域上衍生的成藏的框图500。所示的具有对角线的网格单元表示回填的网格单元,网格单元101表示包含过量的HC体积的侵入尖端,并且灰色阴影网格单元表示圈闭的边界单元。
返回图1A,如果确定了在另一计算处理器上发生HC成藏,则方法100a进行到165。否则,如果确定了在另一计算处理器上没发生HC成藏,则方法100a进行到170。
在165处,发生并行通信。如果选择了外晕上的索引,则其索引将首先映射到该单元实际驻留的子域的对应内晕索引值。为了减少通信开销,边界列表在每个子域上被本地创建并驻留于此。每个子域寻找具有局部最小阻力的边界索引。找到全局极小值位置。如果列表中存在边界网格单元,这些边界网格单元位于正经历成藏的子域的外晕上,则该方法将过滤外晕索引并将这些单元从局部边界列表中去除。将外晕单元发送到它们所驻留的正确处理器,并且在子域的对应内晕上创建标记有圈闭标识符的边界列表。新的IP方法保证:边界列表仅包含局部索引。具有侵入尖端的处理器接收具有最小位势的单个边界索引以及驻留在其他子域上的其位势值。
转到图6,图6是示出了根据实现的当在多个子域上发生成藏时执行的通信的框图600。除了包含侵入尖端的一个子域之外的包含与圈闭有关的边界列表的子域找到最小的阻力索引,并向具有侵入尖端的子域发送最小的阻力索引和它们之间的位势值。当HC离开子域时,过量的HC体积、最小的阻力边界索引及其对应的位势值被发送到HC已被侵入的新子域。阴影的网格单元605是圈闭标识符,其是先前找到的圈闭峰索引的对应全局数。方法100a从165进行到170。
在170处,确定圈闭是否共享成藏边界。在回填阶段,如果一个圈闭的侵入尖端被选择为由另一圈闭回填,则会发生合并。170检查此情况,如果发生,则将第一圈闭的侵入尖端中驻留的过量的HC与第二圈闭的过量的HC体积求和,并且必须合并该两个圈闭。如果确定圈闭正在共享成藏边界,则方法100a进行到175。否则,如果确定圈闭未共享成藏边界,则方法100a会返回150。
在175处,圈闭被合并。该合并过程不同于先前描述的脉道合并。由于回填仍在进行,因此侵入尖端成为两圈闭之间的共享点,并且边界和位势列表必须合并,因为这两个圈闭已成为一个实体。此外,需要合并每个圈闭的活动圈闭峰阵列,其中合并的圈闭的HC位势将具有相同的位势值,并且将这两个圈闭的全局索引添加到相同阵列。
表2是示出了发生合并时活动圈闭峰阵列如何扩展的示例:
0 | 侵入尖端索引 |
1 | 侵入尖端处理器编号 |
2 | 合并的圈闭的恒定HC位势 |
3 | 圈闭峰全局索引1 |
4 | 圈闭峰全局索引2 |
表2
成藏过程在处理器上一次发生一个圈闭;然而,一个子域可以从多于一个的子域接收信息。如果一个子域恰好具有两个或更多个相邻子域,其中所述两个或更多个相邻子域的成藏增长而扩展到该子域中,则会发生这种情况。
转到图7,图7是示出了根据实现的一个子域从多于一个的子域接收信息的框图700。如图所示,来自两个圈闭(例如,分别为圈闭710a和710b)的两个侵入尖端(例如705a和705b)同时成藏到一个子域(此处,子域1)中。请注意,图例715中的颜色与侵入尖端和回填网格单元格相关联。当向处理器传送多于一个的圈闭信息时,传送的信息与其特定的圈闭相关联。如前所述,边界列表在其第一索引中标记有圈闭标识符,该第一索引是全局圈闭峰索引。过量的HC将被发送到侵入尖端索引,该侵入尖端索引可以根据活动圈闭阵列来确定。成藏过程继续,直到发生溢出或突破,或不再有过量的HC为止。新的IP方法继续以在所有处理器上回填,直到所有处理器已达到回填已完成的点为止。
返回图1A,方法100a从175返回到150。
转到图1B,图1B示出了根据实现的重述图1A中的虚线框121所描绘的方法步骤的流程图100b。
在102b处,发生侵入,直到HC停止运移。方法100b从102b进行到104b。
在104b处,执行关于HC是否已经到达圈闭或子域边界的检查。如果HC已经到达子域边界,则方法100b进行到106b。如果HC已经到达圈闭,则方法100b进行到108b。
在106b处,如果到达HC子域边界,则向相邻子域发送HC,并且流程进行至110b,否则流程返回至102b。
在108b处,如果HC已经到达在另一子域上具有峰的圈闭,则发生通信和合并,并且流程回到102b,否则流程返回到102b。
在110b处,如果HC已经到达在相同子域上具有峰的圈闭,则发生合并并且流程返回至102b。
侵入过程继续,直到系统中不再发生HC移动为止。如果任何网格单元中的HC的体积大于网格单元体积,则系统处于不平衡状态,并且发生成藏过程。
转到图1C,图1C示出了根据实现的重述图1A中的框151所描绘的方法步骤的流程图100c。
在102c处,HC经历回填,直到系统处于平衡状态为止。方法100c从102c进行到104c。
在104c处,执行关于HC是否已经到达子域边界、圈闭边界或溢出点的检查。如果HC已经到达子域边界,则方法100c进行到106c。如果HC已经到达圈闭边界,则方法100c进行到108c。如果达到溢出点,则方法100c进行到110c。
在106c处,如果到达HC子域边界,则将HC体积、最小位势值和索引以及列表发送到相邻子域。方法100c从106c返回102c。
在108c处,如果圈闭正在共享成藏边界,则多个圈闭必须合并。如果圈闭在不同的子域上,则会进行圈闭信息的传送。方法100c从108c返回到102c。
在110c处,退出并开始图1A和图1B中描述的侵入过程。
测试用例
所描述的新IP方法已经在各种模型大小的若干个盆地模型(包括具有数百个岩相和多个源岩的模型)上进行了测试(串行和并行)。测试的最大模型大小是250米(m)的面状网格大小下的14亿单元盆地模型。本文中包括两个测试用例的结果。使用这些测试示例,示出了并行实现的验证以及该方法的计算性能和可扩展性。使用这种方法,超大规模盆地模拟可以运行大约几个小时,从而为地球科学家和工程师提供了用于执行盆地建模的高分辨率运移模拟的增强能力。
测试用例1
所使用的模型由x方向上的135个网格单元和y方向上的135个网格单元组成,其中具有82个地层,从而生成了大小为1,494,450的网格单元的模型。面状网格大小在x方向和y方向两者上均为2公里(km),覆盖的表面积为73,000平方公里(km2)。模拟运行开始于距今5.5亿年前(Ma)的第一次地层沉积,并使用已知的动力学模型。该模型的岩相简化为仅使用两种类型;一种岩石类型作为密封层,并且另一种岩石类型用于其余的地层。
转到图8,图8是示出了根据实现的在单个计算核上运行测试用例1模型之后的结果的图像800。如图所示,转变比率的颜色范围从红色(例如805)到浅蓝色(例如810),分别指示从较大到小的转变。转变比率表示多少油母质已经反应并成熟以产生HC。深绿色和浅绿色的网格单元表示成藏饱和度。如图所示,成熟的源岩不直接位于成藏体的下方,并且在模型的东北部,指示HC已从源岩运移到密封下的最小位势点。运移之后,进行成藏过程,并且成藏体如图8所示。815是示例成藏体。
转到图9,图9是示出了根据实现的包括多个圈闭峰的成藏体的图像900。在成藏体905内,圈闭峰被示为黄色网格单元(例如,圈闭峰910)。在串行处理中,此方法将一次回填一个圈闭峰,然后将与三个圈闭峰中的每一个相关联的成藏合并到一个实体中,从而指示合并方法正确地运行。注意,与成藏体905相邻的两个网格单元915a/915b是没有HC成藏的隔离的圈闭峰。
转到图10,图10是根据实现的使用50个计算核执行的图8至图9的测试用例的结果的图像1000。如图所示,变化的彩色矩形(例如,矩形1005)表示不同的子域。结果示出为是相同的(例如,与图9的成藏体905和图8的成藏体815相比,参见成藏体1010),从而验证了新IP方法的并行化。换句话说,图10的成藏体1010与图9的成藏体905相同(其是图8的成藏体815的放大剖视图)。
在并行合并方面,结果也被示出为与串行结果匹配。例如,转到图11,图11是示出了根据实现的驻留在不同子域上的合并中的圈闭峰的图像1100。如图所示,子域标记为0至3。在这种情况下,并行方法将同时成藏圈闭1(1105)和圈闭2(1110),因为它们驻留在单独的子域(0至3)上。当圈闭2(1110)已经离开子域3成藏到子域1中时,圈闭3(1115)将开始在子域3中成藏。来自不同子域上的不同圈闭的成藏被并发地处理,并且引起与串行运行相同的成藏几何形状,从而指示并行合并方法也能正确地运行。
测试用例2a:粗网格模型
第二模型由x方向上的535个网格单元和y方向上的505个网格单元组成,其中具有82个地层,从而生成了大小为22,154,350的网格单元的模型。面状网格大小在x方向和y方向两者上均为2km,覆盖的表面积为1,080,700km2。与测试用例1相似,模拟运行开始于距今550Ma的第一次地层沉积,并使用相同的动力学模型。同样,该模型的岩相简化为仅使用两种类型:1)一种岩石类型作为密封层,并且2)另一种岩石类型用于其余的地层。
返回至图12,图12是示出了根据实现的来自测试用例2a的串行运行的结果的图像1200。深绿色的网格单元(例如1205和1210处的网格单元)示出了成藏饱和度(体)。范围为从红色(例如1215)到蓝色(例如1220)的颜色示出了如前所述的转变比率。
使用横向较大的示例允许测试侵入例程的能力,其中该横向较大的示例允许HC在较大的距离上流动而不流出模型边界。
在远离转变比率的范围的区域中看到若干个成藏体,从而再次示出排出的HC正在运移到模型上的位势较小的区域。同时,在此测试用例中,HC在更多的子域上运移。
转到图13,图13是示出了根据实现的在多个子域上发生的且在彼此不直接相邻的子域上延伸的测试用例2a中的合并的图像1300。如图所示,显示的黄色网格单元(例如,网格单元1305)示出了圈闭1310的圈闭峰。圈闭1310具有用于与六个不同子域(0、1、4、5、7和8)进行通信的位势。在圈闭1310中,回填可以发生在子域1上的网格单元上,然后要侵入的下一单元可以驻留在子域8上,从而引起非相邻域通信。运行这个更复杂的用例将进一步测试新IP方法的鲁棒性。
转至图14A,图14A是示出了根据实现的在单个计算核上运行测试用例2a模型的结果的图像1400a。注意,深绿色拼块(patch)表示从运移处理生成的成藏体(例如1405a、1410a和1415a)。
转到图14B,图14B是示出了根据实现的在1000个计算核上运行测试用例2a模型的结果的图像1400b。图14B所示的图进一步验证了新的IP方法。例如,示例深绿色拼块1405b、1410b和1415b是从运移处理生成的成藏体,该成藏体对于用于运行模拟的计算核的数量应该是不变的。如图所示,示例的成藏体1405b、1410b和1415b(使用1000个计算核生成的)与图14A的成藏体1405a、1410a和1415a(使用单个计算核生成的)相对应。
测试用例2b:精细网格模型
为了示出该方法可以用于运行超大规模高分辨率盆地模型,将测试用例2b的网格大小细化为在x方向上有4,273个网格单元并在y方向上有4,033个网格单元,其中具有82个地层,从而得到大小为1,413,106,738个网格单元的模型。该模型的所有其他特征均保持不变,并且该模型在1,000个计算核上运行,每个计算节点使用14个处理器。
转到图15,图15是示出了根据实现的使用1000个计算核运行测试用例2b的模型的结果的图像1500。可以看出,所指示的圈闭位置与粗网格测试用例2a模型(图14B)相当。然而,由于测试用例2a中的低分辨率粗网格而被怀疑是伪影的许多较小指示的圈闭在测试用例2b中消失了。在一个实现中,测试用例2b的并行模拟处理时间是测试用例2b(例如,包含十亿个单元)的模型的实际时间(即,经过时间(wall time)),为13个小时。相比之下,测试用例2b的模型对于常规的串行IP方法来说太大了,常规的串行IP方法通常使用一千万到五千万个单元的模型大小。尝试将常规的串行IP方法与测试用例2b的模型一起使用所花费的时间将为使用并行模拟处理的测试用例2b处理的经过时间的许多倍(例如,5至10)。
测试用例1和测试用例2a/2b的可扩展性
报告的可扩展性结果适用于使用LINUX PC集群的模拟运行,LINUX PC集群与来自美国加利福尼亚州Aliso Viejo的QLogic公司的QLogic infiniband互连相连接。集群中的每个计算节点都配置有2个XEON E5-2680 CPU,这些CPU来自美国加利福尼亚州圣克拉拉的英特尔公司,其以时钟速度2.80GHz运行,并且每个CPU具有10个计算核。两个测试用例均是使用每个计算节点16个处理器运行的。
转到图16,图16是根据实现的针对测试用例1绘制的归一化运行时间与计算核的数量的曲线图1600。类似地,转到图17,图17是根据实现的针对测试用例2a/2b绘制的归一化运行时间与计算核的数量的曲线图1700。图16至图17所示的结果指示并行化的新IP方法实际上具有非常好的可扩展性。注意,曲线图1600和1700的理想线1602和1702分别表示完美的可扩展性。也就是说,在使用10个计算机核而不是1个核的情况下,如果没有并行化开销并且计算机没有处理瓶颈,则理想情况下,期望代码的运行快10倍。实际上,实际的加速系数通常不理想。曲线图1600和1700示出了所描述的方法正在达到约57/64(图像1600)和图17中的约51/64的加速系数。这证明了该方法在实际情况下的并行效率,但是所实现的可扩展性也将取决于实际模型中过量的HC的分布以及所得到的成藏体。
图18是根据实现的用于提供与如本公开中描述的所述算法、方法、功能、处理、流程和过程相关联的计算功能的示例计算机系统1800的框图。示出的计算机1802旨在包括任何计算设备,例如服务器、台式计算机、膝上型/笔记本计算机、无线数据端口、智能电话、个人数字助理(PDA)、平板计算设备、这些设备内的一个或多个处理器、或任何其他合适的处理设备(包括计算设备的物理或虚拟实例(或这两者))。附加地,计算机1802可以包括计算机,该计算机包括可以接受用户信息的输入设备(例如键区、键盘、触摸屏或其他设备)以及输出设备,该输出设备传达与计算机1802的操作相关联的信息,包括数字数据、视觉或音频信息(或信息的组合)或图形用户界面(GUI)。
计算机1802可以用作用于执行本公开中描述的主题的计算机系统的客户端、网络组件、服务器、数据库或其他持久性或任何其他组件(或它们的组合)。示出的计算机1802可通信地与网络1830耦接。在一些实现中,计算机1802的一个或多个组件可以被配置为在包括基于云计算、局部、全局、或其他环境在内的环境(或者环境的组合)中操作。
在较高层面上,计算机1802是可操作用于接收、发送、处理、存储或管理与所描述的主题相关联的数据和信息的电子计算设备。根据一些实现,计算机1802还可以包括或可通信地耦接到应用服务器、电子邮件服务器、web服务器、缓存服务器、流传输数据服务器或其他服务器(或服务器的组合)。
计算机1802可以通过网络1830从客户端应用(例如,在另一计算机1802上执行的应用)接收请求,并通过使用适当的软件应用处理所接收的请求来响应所接收的请求。此外,还可以从内部用户(例如,从命令控制台或通过其他适当的访问方法)、外部或第三方、其他自动化应用以及任何其他适当的实体、个人、系统或计算机向计算机1802发送请求。
计算机1802的每个组件可以使用系统总线1803进行通信。在一些实现中,计算机1802的任何或所有组件(硬件或软件(或硬件和软件的组合))可以使用应用编程接口(API)1812或服务层1813(或API 1812和服务层1813的组合),通过系统总线1803彼此交互或与接口1804交互(或两者的组合)。API 1812可以包括针对例程、数据结构和对象类的规范。API1812可以是独立于或依赖于计算机语言,并且指的是完整的接口、单个功能或甚至是一组API。服务层1813向计算机1802或可通信地耦接到计算机1802的其他组件(无论是否被示出)提供软件服务。计算机1802的功能可以是对于使用该服务层的所有服务消费者可访问的。软件服务(例如由服务层1813提供的软件服务)通过定义的接口提供可重用的、定义的业务功能。例如,接口可以是以JAVA、C++或以可扩展标记语言(XML)格式或其他合适格式提供数据的其他合适语言编写的软件。尽管被示为计算机1802的集成组件,但是备选实施方式可以将API 1812或服务层1813示作为相对于计算机1802的其他组件或可通信地耦接到计算机1802的其他组件(无论是否被示出)的独立组件。此外,在不脱离本公开的范围的情况下,API 1812或服务层1813的任何或所有部分可以被实现为另一软件模块、企业应用或硬件模块的子模块或副模块。
计算机1802包括接口1804。尽管在图18中被示为单个接口1804,但是可以根据计算机1802的特定需要、期望或特定实现而使用两个或更多个接口1804。接口1804被计算机1802用于与分布式环境中的连接到网络1830的其他系统通信(无论是否示出)。通常,接口1804包括以软件或硬件(或软件和硬件的组合)编码的逻辑,并且可操作用于与网络1830通信。更具体地,接口1804可以包括支持与通信相关联的一个或多个通信协议的软件,使得网络1830或接口的硬件可操作用于在所示出的计算机1802内部和外部传送物理信号。
计算机1802包括处理器1805。尽管在图18中被示为单个处理器1805,但是可以根据计算机1802的特定需要、期望或特定实现而使用两个或更多个处理器。通常,处理器1805执行指令并操纵数据,以执行计算机1802的操作以及如本公开中所描述的任何算法、方法、功能、处理、流程和过程。
计算机1802还包括可以保存用于计算机1802或可以连接到网络1830(无论是否被示出)的其他组件(或两者的组合)的数据的数据库1806。例如,数据库1806可以是存储与本公开一致的数据的内部存储器、常规或其他类型的数据库。在一些实现中,根据计算机1802的特定需要、期望或特定实现和所描述的功能,数据库1806可以是两个或更多个不同数据库类型(例如,混合的内部存储器和常规数据库)的组合。尽管在图18中被示出为单个数据库1806,根据计算机系统1802的特定需要、期望或特定实现和所描述的功能,可以使用两个或更多个数据库(相同类型或多种类型的组合)。尽管数据库1806被示出为计算机1802的集成组件,但是在备选实施方式中,数据库1806可以在计算机1802的外部。
计算机1802还包括存储器1807,其可以保存用于计算机1802或可以连接到网络1830的其他组件(无论是否被示出)(或两者的组合)的数据。例如,存储器1807可以是存储与本公开一致的数据的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光、磁存储器等。在一些实现中,根据计算机1802的特定需要、期望或特定实现和所描述的功能,存储器1807可以是两个或更多个不同类型的存储器的组合(例如,RAM和磁存储器的组合)。尽管在图18中被示出为单个存储器1807,但是根据计算机系统1802的特定需要、期望或特定实现以及根据所描述的功能,可以使用两个或更多个存储器1807(相同类型或多种类型的组合)。尽管存储器1807被示为计算机1802的集成组件,但是在备选实施方式中,存储器1807可以在计算机1802的外部。
应用1808是根据计算机1802的特定需要、期望或特定实现提供功能(尤其是关于本公开中描述的功能)的算法软件引擎。例如,应用1808可以用作一个或多个组件、模块或应用。此外,尽管被示为单个应用1808,但是应用1808可以被实现为计算机1802上的多个应用1808。此外,尽管被示出为与计算机1802集成在一起,但是在备选实施方式中,应用1808可以在计算机1802的外部。
计算机1802还可以包括电源1814。电源1814可以包括可以被配置为用户或非用户可更换的可再充电或不可再充电电池。在一些实现中,电源1814可以包括电力转换或管理电路(包括再充电、备用或其他电力管理功能)。在一些实现中,电源1814可以包括电源插头,以允许计算机1802插入墙上插座或另一电源以例如为计算机1802供电或为可再充电电池充电。
可以存在与包含计算机1802的计算机系统相关联或在其外部的任何数量的计算机1802,每个计算机1802通过网络1830进行通信。此外,在不脱离本公开的范围的情况下,术语“客户端”、“用户”和其他适当的术语可以视情况而定互换使用。此外,本公开预期许多用户可以使用一个计算机1802,或者一个用户可以使用多个计算机1802。
在一些实现中,所描述的方法可以被配置为向计算机实现的控制器、数据库或其他计算机实现的系统发送消息、指令或其他通信,以动态地启动对另一计算机实现的系统的控制,控制或使得另一计算机实现的系统执行计算机实现的功能/操作或其他功能/操作。例如,可以发送基于数据的操作、操作、输出或与GUI的交互,以使与计算机、数据库、网络或其他基于计算机的系统相关联的操作执行存储效率、数据取回或与本公开一致的其他操作。在另一示例中,与任何所示的GUI(例如,图8至图13、图14A至图14B、以及图15至图17)进行交互可以自动地实现从GUI发送的一个或多个指令触发对数据的请求、数据的存储、数据的分析或与本公开一致的其他操作。
在一些情况下,发送的指令可以实现关于有形的真实世界的计算设备或其他设备的控制、操作、修改、增强或其他操作。例如,所描述的GUI可以发送请求以减慢或加速计算机数据库磁/光盘驱动器,关闭/激活计算系统,使网络接口设备禁用、节制或增加通过网络连接允许的数据带宽,或发出可听/可视警报(例如,机械警报/发光设备)作为对于与所描述的方法相关联的计算系统的结果、行为、确定或分析的通知,或者作为与所描述的方法相关联的计算系统的交互的结果、行为、确定或分析的通知。
在一些实现中,所描述的方法的输出可以用于动态地影响、指导、控制、影响或管理与油气生产、分析和回收相关的或用于与本公开一致的其他目的的有形的现实世界的设备。例如,可以将从正在进行的钻井操作接收的实时数据并入到使用所描述的方法执行的分析中。所述的用于两相油水系统的并行处理侵入渗流(IP)运移方法的输出可以用于各种目的。例如,根据所描述的方法所生成的结果,可以修改井眼轨迹,可以增大或减小钻井速度,可以停止钻井,可以激活/去激活警报(例如,视觉、听觉或语音警报),可以影响(例如,停止、重新启动、加速或减少)精炼或泵送操作。其他示例可以包括基于所检测的HC圈闭(例如,用视觉、听觉或语音警报)向地质导向和定向钻井人员发出警告。在一些实现中,可以将所描述的方法集成为动态计算机实现的控制系统的一部分,以控制、影响或与本公开一致的任何与油气相关的或其他有形的真实世界的设备一起使用。
所描述的主题的实现可以单独或组合地包括一个或多个特征。
例如,在第一实现中,一种用于模拟地下介质中油气(HC)运移的计算机实现的并行处理方法,包括:确定与被划分为一个或多个子域的多个网格单元相关联的源岩中已经排出HC;识别多个网格单元内的位势圈闭峰;执行侵入过程,直到HC停止在多个网格单元内运移为止;确定含有HC的网格单元是否包含过量的HC体积;执行成藏过程以对用到达圈闭处的HC填充网格单元进行建模,所述圈闭与识别的位势圈闭峰相关联;以及用HC位势值来更新圈闭。
前述和其他所述实现可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个:
与以下特征中的任何特征可组合的第一特征,其中,为了识别位势圈闭峰,检查每个单元的绝对油相位势值,以确定每个特定网格单元,该特定网格单元的所有相邻网格单元的位势值大于该特定网格单元。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第二特征,还包括:确定已经达到溢出点;以及返回以执行侵入过程。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第三特征,其中,侵入过程包括:确定HC已经到达子域边界;将HC运移到相邻子域;以及如果HC到达相同子域上的完整圈闭,则将HC与完整圈闭合并。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第四特征,还包括:传送子域边界处的HC体积;以及将跨越子域边界的HC和与另一子域相关联的圈闭合并。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第五特征,还包括:确定HC已到达子域边界;以及将HC体积、具有最小油位势值的网格单元的网格单元索引和边界网格单元列表发送到与子域边界相关联的相邻子域。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第六特征,还包括:确定HC已到达圈闭边界;以及确定多个圈闭是否共享成藏边界。
在第二实现中,一种非暂时性计算机可读介质,存储用于模拟地下介质中的油气(HC)运移的计算机实现的并行处理方法的一个或多个指令,所述一个或多个指令能够由计算机系统执行以进行包括以下项的操作:确定与被划分为一个或多个子域的多个网格单元相关联的源岩中已经排出HC;识别多个网格单元内的位势圈闭峰;执行侵入过程,直到HC停止在多个网格单元内运移为止;确定含有HC的网格单元是否包含过量的HC体积;执行成藏过程以对用到达圈闭处的HC填充网格单元进行建模,所述圈闭与识别的位势圈闭峰相关联;以及用HC位势值来更新圈闭。
前述和其他所述实现可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个:
与以下特征中的任何特征可组合的第一特征,其中,为了识别位势圈闭峰,检查每个单元的绝对油相位势值,以确定每个特定网格单元,该特定网格单元的所有相邻网格单元的位势值大于该特定网格单元。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第二特征,还包括用于执行以下操作的一个或多个指令:确定已经达到溢出点;以及返回以执行侵入过程。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第三特征,其中,侵入过程包括用于执行以下操作的一个或多个特征:确定HC已经到达子域边界;将HC运移到相邻子域;以及如果HC到达相同子域上的完整圈闭,则将HC与完整圈闭合并。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第四特征,还包括用于执行以下操作的一个或多个指令:传送子域边界处的HC体积;以及将跨越子域边界的HC和与另一子域相关联的圈闭合并。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第五特征,还包括用于执行以下操作的一个或多个指令:确定HC已到达子域边界;以及将HC体积、具有最小油位势值的网格单元的网格单元索引和边界网格单元列表发送到与子域边界相关联的相邻子域。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第六特征,还包括用于执行以下操作的一个或多个指令:确定HC已到达圈闭边界;以及确定多个圈闭是否共享成藏边界。
在第三实现中,一种用于模拟地下介质中油气(HC)运移的计算机实现的并行处理系统,所述并行处理系统包括:确定与被划分为一个或多个子域的多个网格单元相关联的源岩中已经排出HC;识别多个网格单元内的位势圈闭峰;执行侵入过程,直到HC停止在多个网格单元内运移为止;确定含有HC的网格单元是否包含过量的HC体积;执行成藏过程以对用到达圈闭处的HC填充网格单元进行建模,所述圈闭与识别的位势圈闭峰相关联;以及用HC位势值来更新圈闭。
前述和其他所述实现可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个:
与以下特征中的任何特征可组合的第一特征,其中,为了识别位势圈闭峰,检查每个单元的绝对油相位势值,以确定每个特定网格单元,该特定网格单元的所有相邻网格单元的位势值大于该特定网格单元。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第二特征,还被配置为:确定已经达到溢出点;以及返回以执行侵入过程。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第三特征,其中,侵入过程还被配置为:确定HC已经到达子域边界;将HC运移到相邻子域;以及如果HC到达相同子域上的完整圈闭,则将HC与完整圈闭合并。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第四特征,还被配置为:传送子域边界处的HC体积;以及将跨越子域边界的HC和与另一子域相关联的圈闭合并。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第五特征,还被配置为:确定HC已到达子域边界;以及将HC体积、具有最小油位势值的网格单元的网格单元索引和边界网格单元列表发送到与子域边界相关联的相邻子域。
与先前或以下特征中的任何特征可组合的第六特征,还被配置为:确定HC已到达圈闭边界;以及确定多个圈闭是否共享成藏边界。
在计算机实现的并行处理方法中,用盆地模拟器对地下介质中的油气(HC)运移进行模拟。盆地域可以被划分为多个子域,每个子域表示盆地体积的子集,并且被组织成具有关于HC流体的数据的一组网格单元。在由至少一个主节点形成的集群计算机中执行盆地模拟,该至少一个主节点被指派了划分的盆地的子域。模拟了网格单元的感兴趣的流体特性参数。计算机实现的方法还包括:确定与被划分为一个或多个子域的多个网格单元相关联的源岩中已经排出油气(HC);识别多个网格单元内的位势圈闭峰;执行侵入过程,直到HC停止在多个网格单元内运移为止;确定含有HC的网格单元是否包含过量的HC体积;执行成藏过程以对用圈闭处的HC填充网格单元进行建模,所述圈闭与识别的位势圈闭峰相关联;以及用HC位势值来更新圈闭。
在本说明书中描述的主题和功能操作的实现可以实现在下述形式中:数字电子电路、有形体现的计算机软件或固件、计算机硬件,包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物、或它们中的一个或多个的组合。所描述的主题的软件实现可以被实现为一个或多个计算机程序,即,在有形的非暂时性计算机可读介质上编码的计算机程序指令的一个或多个模块,用于被计算机或计算机实现的系统执行或控制计算机或计算机实现的系统的操作。备选地或附加地,程序指令可以编码在人工生成的传播信号(例如,机器生成的电、光或电磁信号)中/上,所述信号被生成以对信息进行编码以传输到接收机装置,以供计算机或计算机实现的系统执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或计算机存储介质的组合。配置一个或多个计算机意味着一个或多个计算机安装有硬件、固件或软件(或硬件、固件和软件的组合),以便当软件由一个或多个计算机执行时,执行特定的计算操作。
术语“实时”、“实时(快速)(RFT)”、“接近实时(NRT)”、“准实时”或类似术语(如本领域的普通技术人员所理解的)意味着动作和响应在时间上接近,使得个人感知动作和响应实质上同时发生。例如,在个人做出了访问数据的动作之后对数据显示的响应的时间差(或用于启动显示)可以小于1毫秒(ms)、小于1秒(s)或小于5秒。尽管所请求的数据不需要被即时显示(或启动以显示),但是考虑到所描述的计算系统的处理限制和例如收集、精确测量、分析、处理、存储或发送数据所需的时间,在没有任何有意的延迟的情况下显示(或启动以显示)该数据。
术语“数据处理装置”、“计算机”或“电子计算机设备”(或本领域普通技术人员所理解的等同项)是指数据处理硬件,并且包括用于处理数据的各种装置、设备和机器,例如包括可编程处理器、计算机、或多个处理器或计算机。计算机还可以是专用逻辑电路或还可以包括专用逻辑电路,例如,中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。在一些实现中,计算机或计算机实现的系统或专用逻辑电路(或计算机或计算机实现的系统和专用逻辑电路的组合)可以基于硬件或基于软件(或基于硬件和基于软件两者的组合)。可选地,计算机可以包括为计算机程序创建执行环境的代码,例如,构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者执行环境的组合的代码。本公开考虑具有操作系统(例如,LINUX、UNIX、WINDOWS、MAC OS、ANDROID、或I0S)或操作系统的组合的计算机或计算机实现的系统的使用。
可以以任何形式的编程语言来写计算机程序(也可以称作或描述为程序、软件、软件应用、单元、模块、软件模块、脚本、代码或其他组件),所述编程语言包括:编译或解译语言、或者声明或程序语言,并且可以以任何形式来部署计算机程序,包括例如部署为用于在计算环境中使用的单独的程序、模块、组件或子例程。计算机程序可以(但不是必须)与文件系统中的文件相对应。程序可以存储在保持其他程序或数据(例如,存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中,存储在专用于所讨论的程序的单个文件中,或者存储在多个协同文件(例如,存储一个或多个模块、子程序或代码的一部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或者在位于一个站点或分布在多个站点并且通过通信网络互连的多个计算机上执行。
尽管各图中所示的程序的部分可以被示为使用各种对象、方法或其他处理实现所描述的特征和功能的单独组件(例如单元或模块),但是视情况,程序可以替代地包括多个子单元、子模块、第三方服务、组件、库和其他组件。相反,各种组件的特征和功能可以视情况组合成单个组件。可以统计地、动态地或者统计地且动态地确定用于进行计算确定的阈值。
所描述的方法、过程或逻辑流程表示与本公开一致的功能的一个或多个示例,并且不旨在将本公开限制为所描述或示出的实现,而是被赋予与所描述的原理和特征一致的最宽范围。所描述的方法、处理或逻辑流程可以由一个或多个可编程计算机来执行,所述一个或多个可编程计算机执行一个或多个计算机程序以通过操作输入数据并且生成输出数据来执行功能。方法、处理或逻辑流程也可以由专用逻辑电路(例如CPU、FPGA或ASIC)来执行,并且计算机也可以被实现为专用逻辑电路(例如CPU、FPGA或ASIC)。
用于执行计算机程序的计算机可以基于通用或专用微处理器、这两者或另一类型的CPU。通常,CPU将从存储器接收指令和数据和将指令和数据写入存储器。计算机的必不可少的元件是用于执行指令的CPU和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常,计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如,磁盘、磁光盘或光盘),或可操作耦接到所述一个或多个大容量存储设备以便从其接收或向其发送数据,或者这两者。然而,计算机不必非要具有这些设备。此外,计算机可以嵌入在另一设备中,例如,移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(GPS)接收机或者便携式存储器存储设备。
用于存储计算机程序指令和数据的非暂时性计算机可读介质可以包括所有形式的永久性/非永久性或易失性/非易失性存储器、介质和存储器设备,例如包括半导体存储器设备,例如随机(RAM)、只读存储器(ROM)、相变存储器(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存设备;磁设备,例如磁带、盒式磁带、磁带盒、内部/可移动盘;磁光盘;以及光学存储器设备,例如数字通用/视频光盘(DVD)、紧凑盘(CD)-ROM、DVD+/-R、DVD-RAM、DVD-ROM、高分辨率/密度(HD)-DVD和蓝光/蓝光盘(BD)以及其他光学存储器技术。存储器可以存储各种对象或数据,包括:高速缓存区、类(class)、框架、应用、模块、备份数据、工作、网页、网页模板、数据结构、数据库表格、存储动态信息的知识库、或者包括任何参数、变量、算法、指令、规则、约束或对其的引用在内的其他适当的信息。附加地,存储器可以包括其他适当的数据,例如日志、策略、安全或访问数据或报告文件。处理器和存储器可以由专用逻辑电路来补充或者并入到专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互,本公开中描述的主题的实现可以实现在计算机上,该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如,阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)或等离子监视器)和用户可以向计算机提供输入的键盘和指点设备(例如,鼠标、轨迹球或轨迹板)。还可以使用触摸屏(例如,具有压敏性的平板计算机表面、使用电容或电感测的多点触摸屏)向计算机提供输入。可以使用其他类型的设备与用户交互。例如,向用户提供的反馈可以是任意形式的感官反馈(例如,视觉、听觉、触觉或反馈类型的组合)。可以以任何形式(包括声音、语音或触觉输入)来接收来自用户的输入。此外,计算机可以通过向用户使用的客户端计算设备发送文档和从该设备接收文档来与用户交互(例如,通过响应于从用户的移动计算设备上的web浏览器接收到的请求而向所述web浏览器发送网页,来与用户交互)。
术语“图形用户界面”或GUI可以以单数或复数形式使用,以描述一个或多个图形用户界面以及特定图形用户界面的每一次显示。因此,GUI可以表示任何图形用户界面,包括但不限于web浏览器、触摸屏或处理信息并且有效地向用户呈现信息结果的命令行界面(CLI)。通常,GUI可以包括多个用户界面(UI)要素,其中一些或全部与web浏览器相关联,例如交互式字段、下拉列表和按钮。这些和其他UI要素可以与web浏览器的功能相关或表示web浏览器的功能。
本说明书中描述的主题的实现可以实现在计算系统中,该计算系统包括后端组件(例如,数据服务器)、或包括中间件组件(例如,应用服务器)、或者包括前端组件(例如,具有用户通过其可以与本说明书中描述的主题的实现进行交互的图形用户界面或者web浏览器的客户端计算机)、或者一个或多个此类后端组件、中间件组件或前端组件的任何组合。系统的组件可以通过任何形式的有线或无线数字数据通信(或数据通信的组合)或者有线或无线数字数据通信的任何介质(例如通信网络)互相连接。通信网络的示例包括局域网(LAN)、无线电接入网(RAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、全球微波接入互操作性(WIMAX)、使用例如802.11a/b/g/n或802.20(或802.11x和802.20的组合或与本公开一致的其他协议)的无线局域网(WLAN)、互联网的全部或一部分、另一通信网络或者通信网络的组合。通信网络可以在网络节点之间传送例如网际协议(IP)分组、帧中继帧、异步传输模式(ATM)单元、语音、视频、数据或其他信息。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般彼此远离并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系通过在相应计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。
尽管本说明书包含许多具体实现细节,然而这些细节不应被解释为对可以要求保护的范围或任何发明构思的范围构成限制,而应被解释为对可以特定于具体发明构思的具体实施方式的特征的描述。在单个实现中,还可以组合实现本说明书中在独立实现的上下文中描述的某些特征。相反的,在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现中单独实现,或以任何子组合来实现。此外,尽管前述特征可以被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护,但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从组合中删除,并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。
已经描述了本主题的特定实现。对于本领域技术人员显而易见的是,所描述的实现的其他实现、改变和置换在所附权利要求的范围内。尽管在附图或权利要求中以特定顺序描述了操作,但这不应被理解为:为了实现期望的结果,要求按所示的特定顺序或按相继的顺序来执行这些操作,或者要求执行所有所示的操作(一些操作可以看作是可选的)。在一些情况下,多任务或并行处理(或者多任务和并行处理的组合)可以是有利的并且视情况来执行。
此外,在前述的实现中的各种系统模块和组件的分离或集成不应被理解为在所有实现中要求这样的分离或集成,并且应该理解的是,所描述的程序组件和系统一般可以一起集成在单个软件产品中或封装为多个软件产品。
因此,前述示例实现不限定或限制本公开。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,还可以存在其他改变、替换和变化。
此外,任何要求保护的实现被视为至少适用于计算机实现的方法;存储用于执行所述计算机实现的方法的计算机可读指令的非暂时性计算机可读介质;以及计算机系统,该计算机系统包括与硬件处理器彼此操作地耦接的计算机存储器,所述硬件处理器被配置为执行所述计算机实现的方法或存储在非暂时性计算机可读介质上的指令。
Claims (20)
1.一种用于模拟地下介质中油气HC运移的计算机实现的并行处理方法,包括:
确定与被划分为一个或多个子域的多个网格单元相关联的源岩中已经排出HC;
识别所述多个网格单元内的位势圈闭峰;
执行侵入过程,直到所述HC停止在所述多个网格单元内运移为止;
确定含有HC的网格单元是否包含过量的HC体积;
执行成藏过程,以对用圈闭处的HC填充网格单元进行建模,所述圈闭与所识别的位势圈闭峰相关联;以及
用HC位势值来更新所述圈闭。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的并行处理方法,其中,为了识别所述位势圈闭峰,检查每个单元的绝对油相位势值,以确定每个特定网格单元,所述特定网格单元的所有相邻网格单元的位势值大于所述特定网格单元。
3.根据权利要求1所述的计算机实现的并行处理方法,还包括:
确定已经达到溢出点;以及
返回以执行所述侵入过程。
4.根据权利要求1所述的计算机实现的并行处理方法,其中,所述侵入过程包括:
确定所述HC已经到达子域边界;
将所述HC运移到相邻子域;以及
如果所述HC到达相同子域上的完整圈闭,则将所述HC与所述完整圈闭合并。
5.根据权利要求1所述的计算机实现的并行处理方法,还包括:
传送所述子域边界处的HC体积;以及
将跨越子域边界的HC和与另一子域相关联的圈闭合并。
6.根据权利要求1所述的计算机实现的并行处理方法,还包括:
确定所述HC已到达子域边界;以及
将HC体积、具有最小油位势值的网格单元的网格单元索引和边界网格单元列表发送到与所述子域边界相关联的相邻子域。
7.根据权利要求1所述的计算机实现的并行处理方法,还包括:
确定所述HC已到达圈闭边界;以及
确定多个圈闭是否共享成藏边界。
8.一种非暂时性计算机可读介质,存储用于模拟地下介质中的油气HC运移的计算机实现的并行处理方法的一个或多个指令,所述一个或多个指令能够由计算机系统执行以执行包括以下项的操作:
确定与被划分为一个或多个子域的多个网格单元相关联的源岩中已经排出HC;
识别所述多个网格单元内的位势圈闭峰;
执行侵入过程,直到所述HC停止在所述多个网格单元内运移为止;
确定含有HC的网格单元是否包含过量的HC体积;
执行成藏过程,以对用圈闭处的HC填充网格单元进行建模,所述圈闭与识别的位势圈闭峰相关联;以及
用HC位势值来更新所述圈闭。
9.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质,其中,为了识别所述位势圈闭峰,检查每个单元的绝对油相位势值,以确定每个特定网格单元,所述特定网格单元的所有相邻网格单元的位势值大于所述特定网格单元。
10.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质,还包括用于执行以下操作的一个或多个指令:
确定已经达到溢出点;以及
返回以执行所述侵入过程。
11.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述侵入过程包括用于执行以下操作的一个或多个指令:
确定所述HC已经到达子域边界;
将所述HC运移到相邻子域;以及
如果所述HC到达相同子域上的完整圈闭,则将所述HC与所述完整圈闭合并。
12.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质,还包括用于执行以下操作的一个或多个指令:
传送所述子域边界处的HC体积;以及
将跨越子域边界的HC和与另一子域相关联的圈闭合并。
13.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质,还包括用于执行以下操作的一个或多个指令:
确定所述HC已到达子域边界;以及
将HC体积、具有最小油位势值的网格单元的网格单元索引和边界网格单元列表发送到与所述子域边界相关联的相邻子域。
14.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质,还包括用于执行以下操作的一个或多个指令:
确定所述HC已到达圈闭边界;以及
确定多个圈闭是否共享成藏边界。
15.一种用于模拟地下介质中油气HC运移的计算机实现的并行处理系统,所述并行处理系统包括:
计算机存储器;以及
硬件处理器,能够互操作地与所述计算机存储器耦接,并且被配置为执行包括以下项的操作:
确定与被划分为一个或多个子域的多个网格单元相关联的源岩中已经排出HC;
识别所述多个网格单元内的位势圈闭峰;
执行侵入过程,直到所述HC停止在所述多个网格单元内运移为止;
确定含有HC的网格单元是否包含过量的HC体积;
执行成藏过程,以对用圈闭处的HC填充网格单元进行建模,所述圈闭与识别的位势圈闭峰相关联;以及
用HC位势值来更新所述圈闭。
16.根据权利要求15所述的计算机实现的并行处理系统,其中,为了识别所述位势圈闭峰,检查每个单元的绝对油相位势值,以确定每个特定网格单元,所述特定网格单元的所有相邻网格单元的位势值大于所述特定网格单元。
17.根据权利要求15所述的计算机实现的并行处理系统,还被配置为:
确定已经达到溢出点;以及
返回以执行所述侵入过程。
18.根据权利要求15所述的计算机实现的并行处理系统,其中,所述侵入过程还被配置为:
确定所述HC已经到达子域边界;
将所述HC运移到相邻子域;以及
如果所述HC到达相同子域上的完整圈闭,则将所述HC与所述完整圈闭合并。
19.根据权利要求15所述的计算机实现的并行处理系统,还被配置为:
传送所述子域边界处的HC体积;以及
将跨越子域边界的HC和与另一子域相关联的圈闭合并。
20.根据权利要求15所述的计算机实现的并行处理系统,还被配置为:
确定所述HC已到达子域边界;以及
将HC体积、具有最小油位势值的网格单元的网格单元索引和边界网格单元列表发送到与所述子域边界相关联的相邻子域。
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