CN112231878B - 夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法及装置，所述方法包含：根据夹层地质数据建立反应夹层空间分布的地质网格模型；根据所述地质网格模型获得粗化网格及其对应的细网格数目，通过连通体计算方法追踪获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率；根据所述夹层规模参数及夹层发育频率计算获得流体流动路径的迂曲度；根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，计算获得粗化网格垂向渗透率值。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探领域，尤指一种夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法及装置。
背景技术
油气储层中发育一些薄层的连续或者不连续夹层，对油气水垂向运动造成分隔或影响，导致注水波及范围急剧缩小，已经成为目前影响剩余油分布的关键因素。虽然地质建模网格可以任意小，从而刻画夹层位置和空间分布，但是在数值模拟预测注水波及范围和剩余油分布时候，网格体不能过大，需要对精细地质模型网格合并粗化，导致薄夹层信息丢失，模型中难以体现夹层对注水流动路径的影响，从而最终影响剩余油预测的精度，给开发带来很大影响。
针对夹层对垂向渗透率的影响，不少学者给出了解决方法。如国外学者给出了夹层影响下二维垂向渗透率粗化等效计算方法，并从统计学角度确定其预测精度能够与实际接近。但是其解决的是将所有网格等效为一个网格；在油藏范围内进行夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算并没有给出合理的手段。国内学者通过计算粗化范围内砂岩连通性实现渗透率表征，其判断是否全部砂岩都被夹层遮挡，如果是则该方向渗透率为0；如果没有，则通过几何平均等张量平均法计算渗透率。但是这种笼统的平均方法忽视了部分砂岩尖灭情况所导致的流体难以通过。因此，其求取的等效粗化渗透率仍然具有较大的误差。
发明内容
本发明目的在于提供一种夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法及装置，用于解决数模中对精细地质模型网格合并粗化，导致薄夹层信息丢失，模型中难以体现夹层对注水流动路径的影响，从而最终影响剩余油预测的精度这一问题。
为达上述目的，本发明所提供的夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法，具体包含：根据夹层地质数据建立反应夹层空间分布的地质网格模型；根据所述地质网格模型获得粗化网格及其对应的细网格数目，通过连通体计算方法追踪获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率；根据所述夹层规模参数及夹层发育频率计算获得流体流动路径的迂曲度；根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，计算获得粗化网格垂向渗透率值。
在上述夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法中，优选的，所述通过连通体计算方法追踪获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率包含：在每一个粗网格体内部，以细网格体为对象，追踪每一个夹层，根据追踪结果获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率。
在上述夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法中，优选的，在每一个粗网格体内部，以细网格体为对象，追踪每一个夹层包含：获得所述粗化网格内夹层的起始细网格位置；以起始细网格为中心追踪所述起始细网格周围的夹层存在情况；当所述起始细网格周围任一方向存在夹层时，以方向相邻细网格作为起始点重复追踪周围的夹层存在情况，直到达到粗网格边界。
在上述夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法中，优选的，根据所述夹层规模参数及夹层发育频率计算获得流体流动路径的迂曲度包含：根据所述夹层规模参数及夹层发育频率通过以下公式计算获得流体流动路径的迂曲度：
l＝min(length，width)
上式中，rj为随机给定值；H为粗化网格厚度；S为夹层发育频率；l为夹层平面上x、y方向长度最小值，lj为沿着指定方向上的预设长度；Hs基于粗化网格厚度的夹层发育频率。
在上述夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法中，优选的，根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，计算获得粗化网格垂向渗透率值包含：根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，通过以下公式计算获得粗化网格垂向渗透率值：
在上式中，kv为粗化网格垂向渗透率值，k为细网格渗透率，n为粗化网格内对应的所述细网格夹层数目，fs为夹层百分含量，H为粗化网格厚度，Si为流管的迂曲度。
本发明还提供一种夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算装置，所述系统包含建模模块、追踪模块、计算模块和分析模块；所述建模模块用于根据夹层地质数据建立反应夹层空间分布的地质网格模型；所述追踪模块用于根据所述地质网格模型获得粗化网格及其对应的细网格数目，通过连通体计算方法追踪获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率；所述计算模块用于根据所述夹层规模参数及夹层发育频率计算获得流体流动路径的迂曲度；所述分析模块用于根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，计算获得粗化网格垂向渗透率值。
在上述夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算装置中，优选的，所述追踪模块包含采集单元，所述采集单元用于在每一个粗网格体内部，以细网格体为对象，追踪每一个夹层，根据追踪结果获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率。
在上述夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算装置中，优选的，所述采集单元还包含：获得所述粗化网格内夹层的起始细网格位置；以起始细网格为中心追踪所述起始细网格周围的夹层存在情况；当所述起始细网格周围任一方向存在夹层时，以方向相邻细网格作为起始点重复追踪周围的夹层存在情况，直到达到粗网格边界。
在上述夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算装置中，优选的，所述计算单元包含通过以下公式计算获得流体流动路径的迂曲度：
l＝min(length，width)
上式中，rj为随机给定值；H为粗化网格厚度；S为夹层发育频率；l为夹层平面上x、y方向长度最小值；lj为沿着指定方向上的预设长度；Hs基于粗化网格厚度的夹层发育频率。
在上述夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算装置中，优选的，所述计算单元包含通过以下公式计算获得粗化网格垂向渗透率值：
在上式中，kv为粗化网格垂向渗透率值，k为细网格渗透率，n为粗化网格内对应的所述细网格夹层数目，fs为夹层百分含量，H为粗化网格厚度，Si为流管的迂曲度。
本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
本发明的有益技术效果在于：能够综合考虑不同频率和规模的夹层对流体流动路径影响，从而更准确计算垂向等效渗透率；提高了粗化网格渗透率模型精度，实现剩余油分布准确预测。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明一实施例所提供的夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例所提供的夹层追踪的流程示意图；
图3为本发明一实施例所提供的夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
请参考图1所示，本发明所提供的夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法，具体包含：S101根据夹层地质数据建立反应夹层空间分布的地质网格模型；S102根据所述地质网格模型获得粗化网格及其对应的细网格数目，通过连通体计算方法追踪获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率；S103根据所述夹层规模参数及夹层发育频率计算获得流体流动路径的迂曲度；S104根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，计算获得粗化网格垂向渗透率值。该方法通过建立夹层数据库，精细地质建模反映夹层空间分布；确定粗化网格及其对应的精细网格数目，采用连通体计算方法追踪每一个夹层延伸范围；根据统计学方法确定夹层平均长度、宽度，计算夹层影响下垂向流体流动平均迂曲度；最后根据达西公式计算粗化网格垂向渗透率值，实现夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算。该方法能够综合考虑不同频率和规模的夹层对流体流动路径影响，从而更准确计算垂向等效渗透率。提高了粗化网格渗透率模型精度，实现剩余油分布准确预测。
在上述步骤S102中所述通过连通体计算方法追踪获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率包含：在每一个粗网格体内部，以细网格体为对象，追踪每一个夹层，根据追踪结果获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率。其中，请参考图2所示，具体追踪步骤如下：S201获得所述粗化网格内夹层的起始细网格位置；S202以起始细网格为中心追踪所述起始细网格周围的夹层存在情况；S203当所述起始细网格周围任一方向存在夹层时，以方向相邻细网格作为起始点重复追踪周围的夹层存在情况，直到达到粗网格边界。具体的，在实际工作中，关于粗网格内夹层追踪计算主要是在每一个粗网格体内部，以细网格体为对象，追踪每一个夹层；其追踪步骤包含：a、获得夹层起始细网格位置，b、在每一个网格体8个方向追踪是否存在夹层，如果存在，夹层延伸一个网格，否则，该方向终止；c、在新的网格节点，重复b，直到达到粗网格边界；完成追踪。一旦夹层追踪完毕，将夹层在x、y、z方向投影，获得夹层在不同方向规模参数，即夹层长度、宽度、高度数据，同时获得夹层发育频率。
在上述步骤S103中根据所述夹层规模参数及夹层发育频率计算获得流体流动路径的迂曲度包含：根据所述夹层规模参数及夹层发育频率通过以下公式计算获得流体流动路径的迂曲度：
l＝min(length，width)；
上式中，rj为随机给定值；H为粗化网格厚度；S为夹层发育频率；l为夹层平面上x、y方向长度最小值；lj为沿着指定方向上的预设长度；Hs基于粗化网格厚度的夹层发育频率。
在上述步骤S104中根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，计算获得粗化网格垂向渗透率值包含：根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，通过以下公式计算获得粗化网格垂向渗透率值：
在上式中，kv为粗化网格垂向渗透率值，k为细网格渗透率，n为粗化网格内对应的所述细网格夹层数目，fs为夹层百分含量，H为粗化网格厚度，Si为流管的迂曲度。
以此，通过上述实施例使得本发明所提供的夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法能够综合考虑不同频率和规模的夹层对流体流动路径影响，从而更准确计算垂向等效渗透率。提高了粗化网格渗透率模型精度，实现剩余油分布准确预测。
请参考图3所示，本发明还提供一种夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算装置，所述系统包含建模模块、追踪模块、计算模块和分析模块；所述建模模块用于根据夹层地质数据建立反应夹层空间分布的地质网格模型；所述追踪模块用于根据所述地质网格模型获得粗化网格及其对应的细网格数目，通过连通体计算方法追踪获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率；所述计算模块用于根据所述夹层规模参数及夹层发育频率计算获得流体流动路径的迂曲度；所述分析模块用于根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，计算获得粗化网格垂向渗透率值。
在上述实施例中，所述追踪模块包含采集单元，所述采集单元用于在每一个粗网格体内部，以细网格体为对象，追踪每一个夹层，根据追踪结果获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率。具体的，所述采集单元还可包含：获得所述粗化网格内夹层的起始细网格位置；以起始细网格为中心追踪所述起始细网格周围的夹层存在情况；当所述起始细网格周围任一方向存在夹层时，以方向相邻细网格作为起始点重复追踪周围的夹层存在情况，直到达到粗网格边界。
在上述实施例中，所述计算单元包含通过以下公式计算获得流体流动路径的迂曲度：
l＝min(length，width)；
上式中，rj为随机给定值；H为粗化网格厚度；S为夹层发育频率；l为夹层平面上x、y方向长度最小值；lj为沿着指定方向上的预设长度；Hs基于粗化网格厚度的夹层发育频率。
在上述实施例中，所述计算单元包含通过以下公式计算获得粗化网格垂向渗透率值：
在上式中，kv为粗化网格垂向渗透率值，k为细网格渗透率，n为粗化网格内对应的所述细网格夹层数目，fs为夹层百分含量，H为粗化网格厚度，Si为流管的迂曲度。
本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
本发明的有益技术效果在于：能够综合考虑不同频率和规模的夹层对流体流动路径影响，从而更准确计算垂向等效渗透率；提高了粗化网格渗透率模型精度，实现剩余油分布准确预测。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法，其特征在于，所述方法包含：
根据夹层地质数据建立反应夹层空间分布的地质网格模型；
根据粗化网格坐标计算所述地质网格模型中对应的细网格数目，通过连通体计算方法追踪获得所述粗化网格内每一个夹层延伸范围；根据统计学方法确定夹层平均长度、宽度、夹层发育频率；
根据所述夹层规模参数及夹层发育频率计算获得每一个粗网格体内受夹层影响的流体流动路径的迂曲度；
根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，计算获得粗化网格垂向渗透率值；
其中，根据所述夹层规模参数及夹层发育频率计算获得流体流动路径的迂曲度包含：
根据所述夹层规模参数及夹层发育频率通过以下公式计算获得流体流动路径的迂曲度：
l＝min(length，width)；
上式中，rj为随机给定值；H为粗化网格厚度；S为夹层发育频率；l为夹层平面上x、y方向长度最小值；lj为沿着指定方向上的预设长度；Hs基于粗化网格厚度的夹层发育频率；
其中，根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，计算获得粗化网格垂向渗透率值包含：
根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，通过以下公式计算获得粗化网格垂向渗透率值：
在上式中，kv为粗化网格垂向渗透率值，k为细网格渗透率，n为粗化网格内对应的所述细网格夹层数目，fs为夹层百分含量，H为粗化网格厚度，Si为流管的迂曲度。
2.根据权利要求1所述的夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法，其特征在于，所述通过连通体计算方法追踪获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率包含：在每一个粗网格体内部，以细网格体为对象，追踪每一个夹层，根据追踪结果获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率。
3.根据权利要求2所述的夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法，其特征在于，在每一个粗网格体内部，以细网格体为对象，追踪每一个夹层包含：
获得所述粗化网格内夹层的起始细网格位置；
以起始细网格为中心追踪所述起始细网格周围的夹层存在情况；
当所述起始细网格周围任一方向存在夹层时，以方向相邻细网格作为起始点重复追踪周围的夹层存在情况，直到达到粗网格边界。
4.一种夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算装置，其特征在于，所述装置包含建模模块、追踪模块、计算模块和分析模块；
所述建模模块用于根据夹层地质数据建立反应夹层空间分布的地质网格模型；
所述追踪模块用于根据所述地质网格模型获得粗化网格及其对应的细网格数目，通过连通体计算方法追踪获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率；
所述计算模块用于根据所述夹层规模参数及夹层发育频率计算获得流体流动路径的迂曲度；
所述分析模块用于根据所述粗化网格内对应的所述细网格数目及所述流体流动路径的迂曲度，计算获得粗化网格垂向渗透率值；
其中，所述计算模块包含通过以下公式计算获得流体流动路径的迂曲度：
l＝min(length,width)；
上式中，rj为随机给定值；H为粗化网格厚度；S为夹层发育频率；l为夹层平面上x、y方向长度最小值；lj为沿着指定方向上的预设长度；Hs基于粗化网格厚度的夹层发育频率；
其中，所述计算模块包含通过以下公式计算获得粗化网格垂向渗透率值：
在上式中，kv为粗化网格垂向渗透率值，k为细网格渗透率，n为粗化网格内对应的所述细网格夹层数目，fs为夹层百分含量，H为粗化网格厚度，Si为流管的迂曲度。
5.根据权利要求4所述的夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算装置，其特征在于，所述追踪模块包含采集单元，所述采集单元用于在每一个粗网格体内部，以细网格体为对象，追踪每一个夹层，根据追踪结果获得所述粗化网格内每一个夹层规模参数及夹层发育频率。
6.根据权利要求5所述的夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算装置，其特征在于，所述采集单元还包含：
获得所述粗化网格内夹层的起始细网格位置；
以起始细网格为中心追踪所述起始细网格周围的夹层存在情况；
当所述起始细网格周围任一方向存在夹层时，以方向相邻细网格作为起始点重复追踪周围的夹层存在情况，直到达到粗网格边界。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3任一所述方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至3任一所述方法的计算机程序。
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| CN201910558919.5A CN112231878B (zh) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | 夹层影响下垂向渗透率粗化等效计算方法及装置 |
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| CN104331925A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-02-04 | 长江大学 | 考虑夹层影响的渗透率粗化方法 |
| CN107366534A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-11-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 粗化渗透率的确定方法和装置 |
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