FR3071089A1 - Horizons topologiquement corrects pour reseau de failles complexe - Google Patents

Abstract

La présente invention porte sur un procédé et un système permettant une modélisation d'une structure géologique tridimensionnelle. Un procédé peut comprendre une sélection de données d'entrée à partir de systèmes de mesure de puits, de relevés sismiques ou d'autres sources, une entrée des données d'entrée dans un système de manipulation d'informations, une élaboration d'un espace quotient, une projection de contraintes sur l'espace quotient, une construction de fonctions de profondeur sur l'espace quotient, un rognage par rapport à un réseau de failles, et une production d'un modèle tridimensionnel d'horizons. Un système peut comprendre un outil de fond de puits. L'outil de fond de puits peut comprendre au moins un récepteur et au moins un émetteur. Le système peut en outre comprendre un moyen de transport et un système de manipulation d'informations. Le système de manipulation d'informations peut être configuré pour sélectionner des données d'entrées, élaborer un espace quotient, projeter des contraintes sur l'espace quotient, construire des fonctions de profondeur sur l'espace quotient, rogner par rapport à un réseau de failles, et produire un modèle tridimensionnel d'une structure géologique.

Description

HORIZONS TOPOLOGIQUEMENT CORRECTS POUR RÉSEAU DE FAILLES COMPLEXE

CONTEXTE

Pour une exploration et une production de pétrole et de gaz, une détermination d’un modèle tridimensionnel de structures de subsurface telles que des failles et des horizons peut être bénéfique pour une planification du placement et de l’exploitation d’installations de puits. Par exemple, une installation et une exploitation de puits peuvent comprendre, en partie, un abaissement de multiples sections de tuyau métallique (à savoir, un train de tubage) dans un puits de forage, et un cimentage du train de tubage en place. Dans certaines installations de puits, de multiples trains de tubage sont employés (par exemple, un agencement à trains concentriques multiples) pour permettre les différentes opérations liées à la complétion du puits, à la production, ou des options de récupération améliorée du pétrole (EOR). Ces opérations peuvent être longues et coûteuses.

La réduction du coût et du temps associés aux installations de puits est une préoccupation permanente. Les efforts pour mitiger le coût peuvent comprendre une détermination du modèle tridimensionnel de failles et d’horizons sous la surface terrestre. Un tel modèle peut être utilisé pour déterminer la distribution tridimensionnelle de propriétés rocheuses telles qu’une porosité et une perméabilité. Ces informations peuvent permettre à des opérateurs de placer une installation de puits et d’installer un train de tubage dans le moins de zones possible pour récupérer la quantité la plus importante de fluides de formation.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

Ces dessins illustrent certains aspects de certains exemples de la présente divulgation, et ne doivent pas être utilisés pour limiter ou définir la divulgation.

La figure 1 illustre un exemple d’un système de mesure de puits ;

la figure 2 illustre un exemple d’un système de forage ;

la figure 3 illustre un schéma de procédé pour une création d’un modèle tridimensionnel d’une structure géologique ;

la figure 4 illustre un schéma de procédé pour une mise en œuvre d’étapes à l’intérieur d’un système de manipulation d’informations ;

la figure 5 illustre le processus d’élaboration d’un espace quotient ;

la figure 6 illustre l’espace quotient ;

la figure 7 illustre des ensembles z de points de l’espace quotient ;

la figure 8 illustre un concept de la surface de délimitation pour un réseau de failles ;

2016-IPM-100926-U1 -FR la figure 9 illustre un espace quotient intégré ;

la figure 10 illustre une étape de rognage de l’espace quotient par rapport à un réseau de failles ;

la figure 11 illustre une grille de base, des piliers et des volumes, des entités nécessaires à la construction d’un espace quotient discrétisé ;

la figure 12 illustre des cellules de l’espace quotient discrétisé ;

la figure 13 illustre l’espace quotient discrétisé ;

la figure 14 illustre une projection sur l’espace quotient discrétisé ;

la figure 15 illustre une intégration d’un espace quotient dans l’espace tridimensionnel ;

la figure 16 illustre un rognage par rapport au réseau de failles pour un espace quotient discrétisé ;

la figure 17 illustre comment des extensions de failles divisent des volumes ;

la figure 18 illustre des concepts clés liés à une construction de courbes d’extension de failles ;

la figure 19 illustre l’intégration de l’espace quotient construit avec des extensions de failles ;

la figure 20 illustre un rognage de l’espace quotient construit avec des extensions de failles ;

la figure 21A compare le résultat pour un réseau de failles synthétique sans extensions de failles ;

la figure 21B compare le résultat pour un réseau de failles synthétique avec des extensions de failles ;

la figure 22A illustre un exemple de comment des extensions de failles peuvent être implantées en utilisant des surfaces de test ;

la figure 22B illustre un autre exemple de comment des extensions de failles peuvent être implantées en utilisant des surfaces de test ;

la figure 22C illustre un autre exemple de comment des extensions de failles peuvent être implantées en utilisant des surfaces de test ;

la figure 23 illustre un exemple d’un modèle géographique tridimensionnel.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

La présente divulgation peut généralement porter sur des procédés de création d’un modèle tridimensionnel d’une structure géologique. Spécifiquement, des données enregistrées au niveau de la surface à partir d’outils de fond de puits ou de données obtenues à

2016-IPM-100926-U1 -FR partir de relevés sismiques peuvent fournir des points de données pour un mappage d’une structure géologique. Des modèles informatiques tridimensionnels de structures géologiques peuvent être utilisés par l’industrie de l’énergie pour localiser des hydrocarbures sous la surface terrestre et optimiser leur extraction.

Afin de pouvoir être largement appliqué, un système de manipulation d’informations utilisé pour produire un modèle tridimensionnel d’une structure géologique devrait être capable de manipuler une variété de structures géologiques, telles que différents types de failles (normales, inverses, chevauchantes et décrochantes) et des couches de roches sédimentaires ou volcaniques avec une géométrie arbitraire. Des couches de roche sont communément modélisées en utilisant des horizons, qui peuvent être définis à titre de surfaces se rapprochant d’une couche géologique infmitésimalement fine, ou d’interfaces entre des couches. Des formations géologiques peuvent être identifiées à titre de volumes de roche comprise dans des horizons et des failles. L’exactitude topologique d’un horizon rend ce processus plus simple, plus efficace et plus fiable. Par exemple, si des horizons présentent des trous ou ne s’étendent pas complètement jusqu’à rencontrer les failles, des formations géologiques peuvent être déterminées de manière inexacte, ce qui peut entraîner un placement de puits sous-optimal, des estimations inexactes de réserves de pétrole et peut avoir un impact négatif sur la rentabilité d’une extraction d’hydrocarbures.

Contrairement à la plupart des approches s’affrontant qui garantissent une exactitude topologique, il n’est pas basé sur une grille tridimensionnelle, ce qui le rend efficace et moins exigeant en mémoire. Dans un même temps, il peut accepter n’importe quel réseau de failles avec à titre d’entrée. Cela permet de rendre le processus de modélisation plus simple pour des opérateurs. En particulier, des failles peuvent être modélisées séparément avant qu’un algorithme puisse être utilisé pour élaborer des surfaces faillées, sans que des contraintes géométriques ni des informations supplémentaires ne soient nécessaires.

La figure 1 illustre une vue en coupe d’un système de mesure de puits 100. Tel qu’illustré, un système de mesure de puits 100 peut comprendre un outil de fond de puits 102 fixé à un véhicule 104. Dans des exemples, il doit être noté qu’un outil de fond de puits 102 peut ne pas être fixé à un véhicule 104. Un outil de fond de puits 102 peut être supporté par une plateforme 106 au niveau d’une surface 108. Un outil de fond de puits 102 peut être amarré à un véhicule 104 par le biais d’un moyen de transport 110. Un moyen de transport 110 peut être disposé autour d’une ou de plusieurs roues de poulie 112 sur un véhicule 104. Un moyen de transport 110 peut inclure n’importe quel moyen approprié à la fourniture d’un moyen de transport mécanique d’un outil de fond de puits 102, notamment, mais sans s’y limiter, une ligne câblée, un câble lisse, un tube spiralé, un tuyau, une tige de forage, un tracteur de fond de puits, ou analogues. Dans certains

2016-IPM-100926-U1 -FR modes de réalisation, un moyen de transport 110 peut fournir une suspension mécanique, ainsi qu’une connectivité électrique, à un outil de fond de puits 102. Un moyen de transport 110 peut comprendre, dans certains cas, une pluralité de conducteurs électriques s’étendant à partir d’un véhicule 104. Un moyen de transport 110 peut comprendre un noyau interne de sept conducteurs électriques recouverts d’une enveloppe isolante. Une gaine de blindage interne et externe en acier peut être enveloppée dans une hélice dans des directions opposées autour des conducteurs. Les conducteurs électriques peuvent être utilisés pour une communication d’alimentation et de télémétrie entre un véhicule 104 et un outil de fond de puits 102. Des informations à partir d’un outil de fond de puits 102 peuvent être rassemblées et/ou traitées par un système de manipulation d’informations 114. Par exemple, des signaux enregistrés par un outil de fond de puits 102 peuvent être stockés sur une mémoire puis traités par un outil de fond de puits 102. Le traitement peut être réalisé en temps réel pendant une acquisition de données ou après une récupération d’un outil de fond de puits 102. En variante, un traitement peut se produire en fond de puits ou peut se produire à la fois en fond de puits et en surface. Dans certains modes de réalisation, des signaux enregistrés par un outil de fond de puits 102 peuvent conduits vers un système de manipulation d’informations 114 par le biais d’un moyen de transport 110. Un système de manipulation d’informations 114 peut traiter les signaux, et les informations contenues dans ceux-ci peuvent être affichées à destination d’un opérateur pour être observées et stockées en vue d’un traitement et d’une consultation ultérieurs. Un système de manipulation d’informations 114 peut également contenir un appareil pour un envoi de signaux de commande et de puissance à un outil de fond de puits 102.

Les systèmes et les procédés de la présente divulgation peuvent être mis en œuvre, au moins en partie, à l’aide d’un système de manipulation d’informations 114. Bien que montré au niveau d’une surface 108, un système de manipulation d’informations 114 peut également être localisé au niveau d’un autre emplacement, tel qu’à distance d’un trou de forage 124. Un système de manipulation d’informations 114 peut comprendre n’importe quelle instrumentalité ou n’importe quel agrégat d’instrumentalités permettant de calculer, d’estimer, de classer, de traiter, de transmettre, de recevoir, de récupérer, de produire, de commuter, de stocker, d’afficher, de manifester, de détecter, d’enregistrer, de reproduire, de manipuler ou d’utiliser n’importe quelle forme d’information, d’intelligence ou de données à des fins commerciales, scientifiques, de contrôle, ou autres. Par exemple, un système de manipulation d’informations 114 peut être un ordinateur personnel 116, un dispositif de stockage de réseau, ou n’importe quel autre dispositif approprié, et peut varier en termes de taille, de forme, de performance, de fonctionnalité et de prix. Le système de manipulation d’informations 114 peut comprendre une mémoire vive (RAM), une ou plusieurs ressources de traitement telles qu’une unité centrale de traitement (UCT) ou une logique de commande de matériel ou de logiciel, une ROM, et/ou d’autres types de

2016-IPM-100926-U1 -FR mémoire non volatile. Les composants supplémentaires du système de manipulation d’informations 114 peuvent inclure un ou plusieurs lecteurs de disques, un ou plusieurs ports réseau pour communiquer avec des dispositifs externes, ainsi que divers dispositifs d’entrée et de sortie (E/S), tels qu’un clavier 118, une souris et un affichage vidéo 120. Le système de manipulation d’informations 114 peut également comprendre un ou plusieurs bus permettant de transmettre des communications entre les divers composants matériels. En outre, un affichage vidéo 120 peut fournir une image à un utilisateur sur la base d’activités réalisées par un ordinateur personnel 116. Par exemple, une production d’images de structures géologiques créées à partir de signaux enregistrés. A titre d’exemple, un modèle tridimensionnel de la structure de subsurface.

En variante, les systèmes et les procédés de la présente divulgation peuvent être mis en œuvre, au moins en partie, avec un support non transitoire lisible par ordinateur 122. Les supports non transitoires lisibles par ordinateur 122 peuvent comprendre n’importe quelle instrumentalité ou agrégation d’instrumentalités pouvant conserver des données et/ou des instructions pendant une période de temps. Les supports non transitoires lisibles par ordinateur 122 peuvent comprendre, par exemple, les supports de stockage tels qu’un dispositif de stockage à accès direct (par exemple, un lecteur de disque dur ou un lecteur de disquette), un dispositif de stockage à accès séquentiel (par exemple, un lecteur de bande), un disque compact, un CD-ROM, un DVD, une RAM, une ROM, une mémoire morte effaçable et programmable électriquement (EEPROM) et/ou une mémoire flash ; ainsi que des supports de communication tels que des fils, des fibres optiques, des micro-ondes, des ondes radio, et d’autres porteurs électromagnétiques et/ou optiques ; et/ou n’importe quelle combinaison de ce qui précède.

Dans des exemples, une plateforme 106 inclut une cellule manométriqué (non montrée) qui peut déterminer la quantité de traction sur un moyen de transport 110 au niveau de la surface d’un trou de forage 124. Un système de manipulation d’informations 114 peut comprendre une soupape de sécurité (non illustrée) qui commande la pression hydraulique qui entraîne un tambour 126 sur un véhicule 104 qui peut enrouler et/ou libérer un moyen de transport 110 qui peut déplacer un outil de fond de puits 102 vers le haut et/ou vers le bas d’un trou de forage 124. La soupape de sécurité peut être ajustée à une pression de telle sorte qu’un tambour 126 puisse uniquement conférer une petite quantité de tension au moyen de transport 110 sans compter la tension nécessaire à une récupération d’un moyen de transport 110 et/ou d’un outil de fond de puits 102 à partir d’un trou de forage 124. La soupape de sécurité est typiquement réglée quelques centaines de livres au-dessus de la quantité sûre de traction souhaitée sur un moyen de transport 110 de telle sorte qu’une fois que la limite est dépassée, une traction supplémentaire sur un moyen de transport 110 est empêchée.

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L’outil de fond de puits 102 peut comprendre un émetteur 128 et/ou un récepteur 130. Dans des exemples, un outil de fond de puits 102 peut fonctionner avec un équipement supplémentaire (non illustré, c.-à-d., des secoueurs et un équipement de production de tirs) sur une surface 108 et/ou disposé dans un système de mesure de puits distinct (non illustré) pour enregistrer des mesures et/ou des valeurs à partir d’une formation 132. Pendant des opérations, un émetteur 128 peut radiodiffuser un signal à partir d’un outil de fond de puits 102. Un émetteur 128 peut être connecté à un système de manipulation d’informations 114, qui peut en outre commander le fonctionnement d’un émetteur 128. En outre, un récepteur 130 peut mesurer et/ou enregistrer des signaux radiodiffusés à partir d’un émetteur 128. Dans des exemples, un récepteur 130 peut mesurer et/ou enregistrer des signaux à partir d’un équipement supplémentaire (non illustré, c.-à-d., des secoueurs et un équipement de production de tirs) sur une surface 108 et/ou disposé dans un système de mesure de puits distinct (non illustré). Un récepteur 130 peut transférer des informations enregistrées vers un système de manipulation d’informations 114. Un système de manipulation d’informations 114 peut commander le fonctionnement d’un récepteur 130. Par exemple, le signal radiodiffusé à partir d’un émetteur 128 peut être réfléchi par une formation 132. Le signal réfléchi peut être enregistré par un récepteur 130. Le signal enregistré peut être transféré vers un système de manipulation d’informations 114 pour traitement ultérieur. Dans des exemples, il peut y avoir n’importe quel nombre approprié d’émetteurs 128 et/ou de récepteurs 130, qui peuvent être commandés par un système de manipulation d’informations 114. Des informations et/ou des mesures peuvent être traitées ultérieurement par un système de manipulation d’informations 114 pour déterminer des propriétés d’un trou de forage 124, de fluides, et/ou d’une formation 132.

Comme mentionné ci-dessous, des procédés peuvent être utilisés par un système de manipulation d’informations 114 pour produire des modèles bi- ou tridimensionnels d’une structure de subsurface, telle qu’une formation 132. Une image peut être générée qui inclut les modèles bi- ou tridimensionnels de la structure de subsurface. Ces modèles peuvent être utilisés pour une planification de puits, (c.-à-d., pour concevoir une trajectoire souhaitée d’un trou de forage 124 (en référence à la figure 1)). En outre, ils peuvent être utilisés pour une planification du placement de systèmes de forage à l’intérieur d’une zone prescrite. Cela peut permettre des opérations de forage les plus efficaces pour atteindre une structure de subsurface. Pendant des opérations de forage, des mesures prises à l’intérieur d’un trou de forage 124 peuvent être utilisées pour ajuster la géométrie d’un trou de forage 124 en temps réel pour atteindre une cible géologique. Des mesures collectées à partir d’un trou de forage 124 peuvent également être utilisées pour affiner un modèle bi- ou tridimensionnel d’une structure de subsurface, abordé plus bas. La figure 2 illustre un système de forage 200. Tel qu’illustré, un puits de forage 202 peut s’étendre à partir

2016-IPM-100926-U1 -FR d’une tête de puits 204 dans une formation souterraine 206 à partir d’une surface 208. De manière générale, un puits de forage 202 peut être notamment horizontal, vertical, incliné, courbe, et d’autres types de géométries et d’orientations de puits de forage. Un puits de forage 202 peut être tubé ou non tubé. Dans des exemples, un puits de forage 202 et peut inclure un matériau métallique. A titre d’exemple, l’élément métallique peut être un tubage, une colonne, un tube, ou n’importe quel autre élément tubulaire en acier allongé disposé dans un puits de forage 202.

Tel qu’illustré, un puits de forage 202 peut s’étendre à travers une formation souterraine 206. Tel qu’illustré dans la figure 2, un puits de forage 202 peut s’étendre de manière généralement verticale dans la formation souterraine 206, cependant un puits de forage 202 peut s’étendre selon un angle à travers une formation souterraine 206, comme des puits de forage horizontaux et inclinés. Par exemple, bien que la figure 2 illustre un puits à angle d’inclinaison vertical ou faible, un angle d’inclinaison élevé ou un placement horizontal du puits et d’un équipement peut également être possible. Il doit en outre être noté que, bien que la figure 1 représente d’une manière générale une opération terrestre, l’homme du métier pourra comprendre que les principes décrits dans le présent document sont tout aussi applicables aux opérations sousmarines qui utilisent des plateformes ou des appareils de forage flottants ou basés en mer, sans s’écarter de la portée de la présente divulgation.

Comme illustré, une plateforme de forage 209 peut soutenir un derrick 210 ayant une moufle mobile 212 permettant de remonter et d’abaisser un train de forage 214. Un train de forage 214 peut comprendre, sans limitation, une tige de forage et un tube spiralé, tel que généralement connu par l’homme du métier. Une tige d’entraînement 216 peut soutenir un train de forage 214 tandis qu’il peut être abaissé à travers une table tournante 218. Un trépan de forage 220 peut être fixé à l’extrémité distale d’un train de forage 214 et il peut être entraîné soit par un moteur en fond de puits et/ou par une rotation d’un train de forage 214 à partir d’une surface 208. Sans limitation, un trépan de forage 220 peut inclure, des trépans à molettes, des trépans PDC, des trépans à diamant naturels, n’importe quels élargisseurs, aléseurs, trépans carottiers, et analogues. Lorsque le trépan de forage 220 tourne, il peut créer et étendre un puits de forage 202 qui pénètre diverses formations souterraines 206. Une pompe 222 peut faire circuler du fluide de forage à travers un tuyau d’alimentation 224 vers une tige d’entraînement 216, en fond de puits à l’intérieur d’un train de forage 214, à travers des orifices dans un trépan de forage 220, et de retour vers une surface 208 par l’intermédiaire d’un anneau 226 entourant un train de forage 214, et dans un bassin de rétention 228.

En se référant encore à la figure 2, un train de forage 214 peut débuter au niveau d’une tête de puits 204 et peut traverser un puits de forage 202. Un trépan de forage 220 peut être fixé à une extrémité distale d’un train de forage 214 et il peut être entraîné, par exemple, soit par

2016-IPM-100926-U1 -FR un moteur en fond de puits et/ou par une rotation d’un train de forage 214 à partir d’une surface 208. Un trépan de forage 220 peut être une partie d’un module de fond de puits 230 au niveau d’une extrémité distale d’un train de forage 214. Un module de fond de puits 230 peut en outre inclure un outil diélectrique 232, dans lequel un outil diélectrique 232 comprend un corps d’outil. Comme le comprendra l’homme du métier, un module de fond de puits 230 peut être un système de mesure en cours de forage (MWD) ou de diagraphie en cours de forage (LWD).

Sans limitation, un module de fond de puits 230 peut être connecté à et/ou commandé par un système de manipulation d’informations 114, qui peut être disposé sur une surface 208. Sans limitation, un système de manipulation d’informations 114 peut être disposé en fond de puits dans un module de fond de puits 230. Un traitement d’informations enregistrées peut survenir en fond de puits et/ou sur une surface 208. Un traitement survenant en fond de puits peut être transmis vers une surface 208 pour être enregistré, observé, et/ou analysé ultérieurement. En outre, des informations enregistrées sur un système de manipulation d’informations 114 qui peut être disposé en fond de puits peuvent être stockées jusqu’à ce qu’un module de fond de puits 230 puisse être amené jusqu’à une surface 208. Dans des exemples, un système de manipulation d’informations 114 peut communiquer avec un module de fond de puits 230 à travers une ligne de communication (non illustrée) disposée dans (ou sur) un train de forage 214. Dans des exemples, une communication sans fil peut être utilisée pour transmettre des informations de manière bidirectionnelle entre un système de manipulation d’informations 114 et un module de fond de puits 230. Un système de manipulation d’informations 114 peut transmettre des informations vers un module de fond de puits 230 et peut recevoir ainsi que traiter des informations enregistrées par un module de fond de puits 230. Dans des exemples, un système de manipulation d’informations de fond de puits (non illustré) peut inclure, sans limitation, un microprocesseur ou un autre circuit approprié, pour une estimation, une réception et un traitement de signaux à partir d’un module de fond de puits 230. Un système de manipulation d’informations de fond de puits (non illustré) peut en outre inclure des composants supplémentaires, tels qu’une mémoire, des dispositifs d’entrée/sortie, des interfaces, et analogues. Dans des exemples, bien que non illustrés, un ensemble de fond de puits 230 peut inclure un ou plusieurs composants supplémentaires, tels qu’un convertisseur analogique-numérique, un filtre et un amplificateur, parmi d’autres, qui peuvent être utilisés pour traiter les mesures d’un module de fond de puits 230 avant qu’elles puissent être transmises vers une surface 208. En variante, des mesures brutes provenant d’un module de fond de puits 230 peuvent être transmises vers une surface 208.

N’importe quelle technique appropriée peut être utilisée pour transmettre des signaux provenant d’un module de fond de puits 230 vers une surface 208, y compris, mais sans s’y limiter, une télémétrie par tube câblé, une télémétrie par impulsions de boue, une télémétrie

2016-IPM-100926-U1 -FR acoustique, et une télémétrie électromagnétique. Bien que non illustré, un module de fond de puits 230 peut inclure un sous-ensemble de télémétrie qui peut transmettre des données de télémétrie vers une surface 208. Sans limitation, une source électromagnétique dans le sous-ensemble de télémétrie peut fonctionner pour générer des impulsions de pression dans le fluide de forage qui se propagent le long du flux de fluide vers une surface 208. Au niveau d’une surface 208, des transducteurs de pression (non montrés) peuvent convertir le signal de pression en signaux électriques pour un numériseur (non illustré). Le numériseur peut fournir une forme numérique des signaux de télémétrie à un système de manipulation d’informations 114 via une liaison de communication 236, qui peut être une liaison câblée ou sans fil. Les données de télémétrie peuvent être analysées et traitées par un système de manipulation d’informations 114.

Comme illustré, une liaison de communication 236 (qui peut être câblée ou sans fil, par exemple) peut être fournie qui peut transmettre des données à partir d’un module de fond de puits 230 vers un système de manipulation d’informations 114 au niveau d’une surface 108. Un système de manipulation d’informations 134 peut inclure un ordinateur personnel 116, un affichage vidéo 120, un clavier 118 (c.-à-d., d’autres dispositifs d’entrée), et/ou un support informatique de support lisible par ordinateur non transitoire 122 (par ex., des disques optiques, des disques magnétiques) qui peuvent stocker un code représentatif des procédés décrits ici. En plus, ou en remplacement d’un traitement au niveau d’une surface 208, un traitement peut se produire en fond de puits.

Comme illustré dans la figure 3, un système de manipulation d’informations 114 (en référence à la figure 1 ou à la figure 2) peut traiter des données pour créer un modèle informatique tridimensionnel de structures géologiques. Des entrées 300 peuvent être ajoutées dans un algorithme 302 pour créer un modèle tridimensionnel d’horizons 314. Un horizon est une surface se rapprochant d’une couche géologique infmitésimalement fine, ou d’une interface entre des couches dans la terre. Des entrées 300 peuvent être composées d’une zone d’intérêt 304, d’un réseau de failles 306, d’un ensemble de bordures supérieures et inférieures 308, et de commandes de forme 310. Des commandes de forme 310 peuvent inclure des contraintes de point 312. Des entrées 300 pour un algorithme 302 peuvent être obtenues à partir de données géologiques brutes qui peuvent être connues de l’homme du métier. Un certain nombre d’opérations peut être appliqué aux données brutes pour obtenir des entrées 300 pour un algorithme 302. En particulier, des données géologiques brutes peuvent être exprimées dans un système de coordonnées arbitraire ou transformées à l’aide d’une transformation non linéaire, par exemple pour supprimer l’effet d’un pliage extrême et/ou d’une autre déformation de la croûte terrestre dans la zone d’intérêt 304. Des données brutes de qualité douteuse peuvent être retirées. Un traitement de données supplémentaire peut être utilisé pour minimiser l’impact d’un bruit de mesure sur la sortie.

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Une première entrée dans un système de manipulation d’informations 114 (en référence à la figure 1 ou à la figure 2) peut être une zone d’intérêt 304. Une zone d’intérêt 304 définit une région bidimensionnelle finie sur laquelle une structure de subsurface, telle qu’une formation 132 (en référence à la figure 1), doit être modélisée. Une zone d’intérêt 304 peut être spécifiée de manière manuelle par l’opérateur et/ou être automatiquement calculée, par exemple comme la fermeture convexe des coordonnées horizontales des données disponibles pour un relevé de région et/ou sismique.

Une deuxième entrée dans un système de manipulation d’informations 114 (en référence à la figure 1 ou à la figure 2) peut être un réseau de failles 306. Un réseau de failles 306 peut être une union de surfaces dans l’espace tridimensionnel, et peut être représenté comme un maillage triangulaire sans auto-intersections. Un tel maillage est défini comme un ensemble de triangles tel que deux triangles quelconques sont soit disjoints et/ou se rencontrent au niveau d’un bord et/ou d’un sommet commun. En variante, un réseau de failles 306 peut être représenté comme une union de surfaces courbes. La relation de chacun des horizons de sortie 314 avec un réseau de failles 306 et une zone d’intérêt 304 peut être résumée de la manière suivante. Chaque horizon est une variété avec une délimitation. Ses points de délimitation sont contenus dans un réseau de failles 306 ou correspondent à la délimitation d’une zone d’intérêt 304. Par conséquent, chacun des horizons de sortie 314 peut être décrit comme une surface de variété se terminant au niveau d’un réseau de failles 306 ou sur la délimitation d’une région d’intérêt 304, ou une surface définie sur une zone d’intérêt 304 qui peut présenter des discontinuités uniquement le long d’un réseau de failles 306.

Une troisième entrée dans un système de manipulation d’informations 114 (en référence à la figure 1 ou à la figure 2) peut comprendre un ensemble de bordures supérieures et de bordures inférieures 308. Des bordures supérieures et inférieures 308 peuvent être spécifiées comme des ensembles de points dans un espace tridimensionnel. Chaque bordure supérieure et inférieure 308 est associée à un horizon de sortie 314 spécifique. Tous les horizons de sortie 314 ne peuvent pas passer directement au-dessus d’une quelconque de ses bordures supérieures associées, ou directement en dessous d’une quelconque de ses bordures inférieures associées. Un point A est directement au-dessus (respectivement, en dessous) d’un point B si A est au-dessus (en dessous) de B et que le segment de ligne vertical AB n’entre pas en intersection avec un réseau de failles 306. Des bordures supérieures et inférieures 308 peuvent être déterminées automatiquement sur la base d’extensions de failles abordées ci-dessous ou peuvent être spécifiées par un opérateur.

Une quatrième entrée dans un système de manipulation d’informations 114 (en référence à la figure 1 ou à la figure 2) peut comprendre des commandes de forme 310. Des commandes de forme 310 fournissent des contraintes et des objectifs de modélisation de surface

2016-IPM-100926-U1 -FR et des mesures d’importance pour chaque objectif. Des commandes de forme 310 peuvent inclure des contraintes de point 312. Des contraintes de point 312 sont des points dans l’espace tridimensionnel. Chaque contrainte de point est associée à un horizon particulier, et chacun des horizons de sortie passe à travers ou proche de ses points de données associés. Des commandes de forme 310 peuvent également inclure n’importe quels autres objectifs de modélisation. Des exemples de tels objectifs de modélisation incluent une minimisation d’une variation d’épaisseur d’une couche entre deux horizons sur une certaine zone, un caractère lisse des horizons de sortie ou des contraintes de distance minimum et maximum entre deux horizons. Des commandes de forme 310 peuvent également fournir des pondérations d’importance de différents objectifs de modélisation qui sont nécessaires pour générer une formule mathématique précise ou un problème d’optimisation qui détermine un modèle tridimensionnel d’horizons de sortie 314.

Des entrées 300 ajoutées dans un algorithme 302 peuvent être traitées et produire des modèles tridimensionnels d’horizons de sortie 314. Chacun des horizons de sortie est une variété avec une délimitation. Comme décrit plus haut, les points de délimitation d’un quelconque horizon de sortie 314 sont localisés soit sur un réseau de failles 306 soit sur la délimitation d’une zone d’intérêt 304. En outre, tout segment de ligne vertical qui n’entre pas en intersection avec un réseau de failles 306, est sécant avec un quelconque des horizons de sortie 314 au niveau d’un point tout au plus. Un segment de ligne vertical est un segment de ligne parallèle à l’axe z. L’union de tout horizon de sortie 314 et d’un réseau de failles 306 divise une partie d’un espace tridimensionnel compris dans une zone d’intérêt 304 en une partie au-dessus de l’horizon et une partie en dessous de l’horizon. L’union d’ensembles est définie comme l’ensemble qui contient tous les éléments appartenant à un quelconque de ces ensembles et aucun autre élément.

Comme illustré dans la figure 4, un algorithme 302 (en référence à la figure 3) peut prendre des entrées 300 (en référence à la figure 3) et produire des modèles tridimensionnels d’horizons de sortie 314 (en référence à la figure 3) par le biais d’un schéma de procédé 400. Un schéma de procédé 400 peut comprendre une élaboration d’un espace quotient 402, une projection de contraintes dans l’espace quotient 404, une construction de fonctions de profondeur 406, et/ou un rognage par rapport à un réseau de failles 408.

Des entrées 300 (en référence à la figure 3) peuvent être traitées pour former un espace quotient. Une élaboration d’un espace quotient 402 peut être réalisée comme divulgué plus bas. Une variante bidimensionnelle de cette étape est illustrée dans les figures 5 et 6. En référence à la figure 5, un espace tridimensionnel peut être coupé le long d’un réseau de failles 306. Puis, un quelconque segment vertical 502 qui (1) est localisé à l’intérieur d’une zone d’intérêt 304, (2) ne croise pas la coupe et (3) débute et se termine sur la coupe ou à l’infini, peut être regroupé en un

2016-IPM-100926-U1 -FR unique point. Dans ce qui suit, des segments verticaux satisfaisant ces trois propriétés sont identifiés comme des segments verticaux maximaux évitant une faille. Des abaissements préservent une topologie, par conséquent, des points dans un espace quotient résultant d’un abaissement de segments proches sont considérés proches dans un espace quotient. Cependant, il doit être noté que des points de l’espace quotient provenant de segments 502 sur un côté différent d’une faille ne sont pas considérés comme proches. Dans la figure 6, la structure topologique d’un espace quotient est illustrée par une ligne 600. Dans la plupart des cas pratiques, un espace quotient 600 inclut plusieurs morceaux de variété qui peuvent être joints ensemble le long de courbes. Les points où un espace quotient 600 bifurque dans la figure 6 sont des contreparties bidimensionnelles de ces courbes.

Chaque point P d’un espace quotient représente un segment de ligne vertical 502 (en référence à la figure 5) dans un espace tridimensionnel composé de tous les points qui ont été abaissés à P pendant la construction. Tous les points abaissés présentent des coordonnées x et y (x,y) identiques. Par conséquent, chaque point P d’un espace quotient présente des coordonnées x et y bien définies, égales à des coordonnées x et y d’un quelconque point dans l’espace tridimensionnel abaissé à P. Dans ce qui suit, ces coordonnées x et y sont représentées comme x(P) et y(P). La coordonnée z de P n’est pas bien définie, étant donné que les points abaissés à P présentent des coordonnées z différentes. Cependant, P a son ensemble associé de coordonnées z, dans le cas présent la plage s’étendant à partir de la coordonnée z minimum jusqu’à la coordonnée z maximum d’un point abaissé à P. P représente un segment de ligne vertical 502 incluant des points avec des coordonnées x et y égales à des coordonnées x et y associées à P et des coordonnées z dans l’ensemble de coordonnées z associé à P. L’ensemble de coordonnées z de P est désigné par ensemble-z(P). Ces concepts sont illustrés dans la figure 7, où les coordonnées (x,y) des points PI, P2, P3 et P4 sont (10,19), (10,33), (10,49) et (10,65) et leur ensemble z est (-οο,+οο), [-50,+oo), [-55,-33] et (-œ,-14], respectivement.

Tout point Q=(x,y,z) d’un espace tridimensionnel localisé en dehors d’un réseau de failles 306 (en référence à la figure 3) peut être projeté sur un espace quotient 600 (en référence à la figure 6). La projection de Q est le point d’un espace quotient 600 auquel Q a été abaissé pendant la construction.

Si le point Q=(x,y,z) est sur un réseau de failles 306, la projection de Q sur un espace quotient 600 peut ne pas être bien définie. Un tel point Q peut être divisé en plusieurs points lorsque l’espace est coupé le long d’un réseau de failles 306 pendant une élaboration d’un espace quotient 402, et les points résultants peuvent être abaissés à des points différents d’un espace quotient 600. Afin de résoudre cette ambiguïté, un réseau de failles 306 peut être considéré comme un volume infmitésimalement fin. Une surface de variété fermée représentant la délimitation de ce

2016-IPM-100926-U1 -FR volume peut être élaborée comme illustré dans la figure 8, dans laquelle des lignes fines 802 représentent un réseau de failles 306 (en référence à la figure 4) et une ligne épaisse 804 est utilisée pour montrer la délimitation du volume infinitésimalement fin. Dans ce qui suit, la délimitation du volume de réseau de failles infinitésimalement fin est appelée surface de délimitation 804. Une surface de délimitation 804 peut être représentée comme un maillage triangulaire ou des carreaux de surface. Pour tout point sur une surface de délimitation 804 la projection sur un espace quotient 600 est bien définie. Si un réseau de failles 306 (en référence à la figure 3) est représenté par un maillage triangulaire sans auto-intersections, une surface de délimitation 804 peut être construite de sorte que pour chaque triangle de réseau de failles 306 il existe précisément deux triangles correspondants dans une surface de délimitation 804, chacun des deux représentant un côté différent du triangle de réseau de failles original.

Une fois que l’espace quotient 600 (en référence à la figure 6) a été élaboré, des bordures supérieures et inférieures 308 et des contraintes de point 312 (en référence à la figure 3) sont projetées sur l’espace quotient 600 (en référence à la figure 6) par l’intermédiaire de contraintes de projection sur un espace quotient 404 (en référence à la figure 4). Pendant ce processus, des bordures supérieures et des bordures inférieures 308 et des contraintes de point 312 sont transformées en contraintes d’inégalité ou d’égalité scalaire sur un espace quotient 600. Des bordures supérieures et inférieures 308 et des contraintes de point 312 peuvent être spécifiées comme des points dans un espace tridimensionnel ou des points sur une surface de délimitation 804 (en référence à la figure 8). La transformation mappe une quelconque bordure supérieure ou inférieure 308 ou une contrainte de point P en un point (P’,z), où P’ est le résultat d’une projection de P sur un espace quotient 600 décrit plus haut et z est la coordonnée z de P.

Pour l’étape de construction de fonctions de profondeur 406 (en référence à la figure 4), des commandes de forme 310 (en référence à la figure 3) et des bordures supérieures et inférieures 308 (en référence à la figure 3) sont combinées pour construire une fonction de profondeur scalaire sur un espace quotient 600 (en référence à la figure 6) pour chacun des horizons. Dans ce qui suit, la valeur de la fonction de profondeur correspondant à un horizon H au niveau d’un point P de l’espace quotient 600 est notée profondeur(H,P). Au minimum, chacune des fonctions de profondeur doit être continue et obéir à des bordures supérieures et inférieures 308 pour son horizon respectif. Des fonctions de profondeur 406 construites peuvent être implémentées à travers un algorithme d’optimisation qui minimiserait une fonction d’objectif soumise à des contraintes de point 312 (en référence à la figure 3). La fonction d’objectif peut être une combinaison pondérée de termes fournis par des commandes de forme 310. Par exemple, des termes qui favorisent un caractère lisse de fonctions de profondeur, diminuent une variation de la distance verticale entre les horizons de sortie, ou gardent la surface de sortie proche de contraintes

2016-IPM-100926-U1 -FR de point 312 peuvent être inclus. Les contraintes pour le problème d’optimisation incluent les contraintes d’inégalité dérivées de bordures supérieures et inférieures 308 à travers une projection de contraintes sur un espace quotient 404. Pour toute bordure supérieure (P’,z) projetée associée à un horizon H, une profondeur(H,P’) doit être inférieure ou égale à z. Pour toute bordure inférieure (P’,z) projetée associée à un horizon H, une profondeur(H,P’) doit être supérieure ou égale à z. N’importe quel nombre de contraintes supplémentaires peut être spécifié, tant qu’il ne rend pas le problème d’optimisation infaisable. Par exemple, un horizon de sortie peut être forcé à passer précisément à travers sa contrainte de point P associée, en contraignant la profondeur au niveau de P’ à être égale à z pour la contrainte de point projetée (P’,z). Il est également possible d’ajouter des contraintes sur l’écart de profondeurs de différents horizons, par exemple imposer une limite minimum et maximum à l’épaisseur de la couche entre deux horizons, ou empêcher des horizons de se croiser.

En référence à la figure 4, un rognage par rapport à un réseau de failles 408 peut suivre après une construction de fonctions de profondeur 406. Pour chaque horizon H, un espace quotient 600 (en référence à la figure 6) peut être intégré dans l’espace tridimensionnel en mappant un point P de l’espace quotient dans (x(P), y(P), profondeur(H,P)). Un exemple d’une intégration 900 pour la version bidimensionnelle d’un espace quotient 600 (en référence à la figure 6) est donné dans la figure 9. Il doit être noté que l’intégration 900 peut présenter des points de ramification et peut présenter des auto-intersections qui nécessitent d’être retirées pour former une sortie valide satisfaisant les conditions abordées ci-dessus. Un rognage par rapport à un réseau de failles 408 retire des images de points P d’un espace quotient 600 de telle sorte que profondeur(H,P) n’appartient plus à ensemble-z(P). Dans la figure 10, des parties de l’intégration dans la figure 9 retirées par un rognage par rapport à un réseau de failles 408 sont montrées sous la forme de lignes pointillées 1000. La contrepartie bidimensionnelle de la surface de sortie est montrée sous la forme d’une ligne noire pleine 1002.

Pour tout horizon H, la fonction de profondeur définit implicitement la fonction de distance verticale signée continue à l’horizon, défini pour tous les points de l’espace tridimensionnel qui n’appartiennent pas àun réseau de failles 306. La fonction de distance verticale signée peut être évaluée au niveau d’un point P=(x,y,z) comme suit. Tout d’abord, P est projeté à un point P’ dans un espace quotient 600 comme décrit ci-dessus. La valeur de distance verticale signée est définie comme profondeur-z(H,P’) ; elle est positive au-dessus de l’horizon et négative en dessous de l’horizon.

La fonction de distance verticale signée à un horizon H est également bien définie et continue sur la surface de délimitation 804 décrite plus haut. La définition suit les étapes décrites ci-dessus. La valeur de distance verticale signée au niveau d’un point P sur une surface de

2016-IPM-100926-U1 -FR délimitation 804 est profondeur-z(H,P’), où z est la coordonnée z du point de réseau de failles 306 correspondant à P et P’ est la projection de P sur un espace quotient 600.

Les idées décrites plus haut peuvent être mises en œuvre de plusieurs manières. En particulier, une version discrétisée d’un espace quotient 600 (en référence à la figure 6) peut être utilisée à la place de la version exacte. Cela rend un algorithme 302 (en référence à la figure 3) plus facile à implémenter sans compromettre les propriétés souhaitées de modèles tridimensionnels d’horizons de sortie 314. Un espace quotient discrétisé requiert une grille de base à titre d’entrée supplémentaire dans un algorithme 302. Une grille de base peut être une grille bidimensionnelle arbitraire, telle qu’un maillage triangulaire, un maillage polygonal ou une grille rectangulaire régulière. Les figures 3 et 4 continuent de s’appliquer à une version discrétisée d’un algorithme 302, avec une seule différence : une grille de base est une entrée supplémentaire pour un algorithme 302, en plus d’une zone d’intérêt 304, d’un réseau de failles 306, de bordures supérieures et inférieures 308 et de commandes de forme 310 (en référence à la figure 3).

Les variantes bidimensionnelles des concepts clés derrière la version discrétisée d’un espace quotient sont illustrées dans la figure 11. Les segments de ligne 1108 entre des points noirs 1110 sont les contreparties de cellules bidimensionnelles de la grille de base 1102. Des piliers 1104 sont définis comme des cellules bidimensionnelles de la grille extradées le long de l’axe z. Pour tout pilier 1104 donné, des volumes 1106 dans un pilier 1104 sont définis comme des composants connectés du complément de réseau de failles 306 dans un pilier 1104. Des délimitations de pilier 1112 sont montrées sous la forme de lignes pointillées. Des volumes 1106 sont des morceaux qui résultent d’une coupe d’un pilier 1104 le long d’un réseau de failles 306. Bien qu’il existe de nombreuses représentations numériques possibles de volumes 1106, aux fins présentes, il peut être pratique d’utiliser une variante de la représentation de délimitation. Par exemple, un volume V peut être représenté par un sous-maillage d’un maillage de réseau de failles qui contient la délimitation de V à l’intérieur de son pilier. De manière intuitive, les triangles du sous-maillage définissent des coupes qui nécessitent d’être appliquées pour une coupe de V hors de son pilier. Ces triangles peuvent également être orientés de sorte que leurs vecteurs normaux soient orientés dans la direction opposée à V pour simplifier un traitement ultérieur.

Une élaboration d’un espace quotient discrétisé peut se dérouler comme suit. Tout d’abord, tous les volumes 1106 dans tous les piliers 1104 (en référence à la figure 11) sont calculés, comme décrit ci-dessus. Puis, pour toute cellule C bidimensionnelle de la grille de base 1102, une copie de C est créée pour chaque volume dans le pilier correspondant à C. Ensuite, les copies de cellules sont collées ensemble le long des bords comme suit. Considérer deux cellules bidimensionnelles Cl et C2 d’une grille de base 1102, se rencontrant au niveau d’un bord E, et leurs copies DI et D2 représentant des volumes 1006 dans des piliers 1004 sur Cl et C2

2016-IPM-100926-U1 -FR (respectivement). Les copies DI et D2 sont collées le long du bord correspondant à E si leurs volumes 1106 correspondants entrent en intersection le long de délimitations de pilier 1112. Des intersections de volumes 1106 d’un bout à l’autre d’un réseau de failles 306 ne suffisent pas pour déclencher une opération de collage. La contrepartie bidimensionnelle de ce processus est illustrée dans les figures 12 et 13. Les copies de cellules de la grille de base correspondant à des volumes sont montrées sous la forme de segments de ligne horizontaux 1200 dans la figure 12. A des fins illustratives, des segments de ligne horizontaux 1200 sont placés de sorte qu’ils soient contenus dans leurs volumes correspondants si possible. La copie de cellule Q4 correspond au petit volume triangulaire dans un second pilier à partir de la gauche. Les critères de collage décrits plus haut amènent des points d’extrémité des paires suivantes de copies de cellule à être identifiés : Ql, Q3 ; Q3, Q6 ; Q6, Q8 ; Q6, Q4 ; Q8, Q7 ; Q7, Q5 ; et Q5, Q2. Par exemple, des points d’extrémité de copies de cellules Q4 et Q7 ne sont pas identifiés car leurs volumes correspondants ne sont pas adjacents le long d’une délimitation de pilier 1112, mais Q4 et Q6 sont collés car ils le sont. Etant donné que des volumes correspondant à Q4 et Ql ne se rencontrent pas du tout, ils ne sont pas collés ensemble. Une fois que toutes les opérations de collage sont exécutées, un espace quotient discrétisé est formé, illustré dans la figure 13 sous la forme de la ligne discontinue 1300.

Des cellules de l’espace quotient discrétisé sont en correspondance une à une avec les volumes 1106. De plus, il faut se rappeler que chaque cellule d’un espace quotient discrétisé est une copie d’une cellule bidimensionnelle d’une grille de base 1102 (en référence à la figure 11). Par conséquent, chaque point P d’un espace quotient discrétisé 1300 présente des coordonnées x et y bien définies. Si P est dans une cellule C de l’espace quotient discrétisé qui est une copie d’une cellule C0 d’une grille de base 1102, alors des coordonnées x et y de P sont héritées de C0.

Après avoir élaboré une variante discrétisée d’un espace quotient 402 (en référence à la figure 4), des contraintes de point 312 et des bordures supérieures et inférieures 308 (en référence à la figure 3) sont traitées par l’étape de projection de contraintes sur un espace quotient 404 (en référence à la figure 4), qui peut être discrétisé. Un algorithme 302 (en référence à la figure 3) poursuit aux étapes suivantes pour trouver une projection d’un point P=(x,y,z) sur l’espace quotient discrétisé 1300 (en référence à la figure 13). Premièrement, un pilier 1104 (en référence à la figure 13) contenant P est déterminé par trouver une cellule bidimensionnelle d’une grille de base 1102 contenant le point (x,y). Ensuite, le volume V contenant P est trouvé parmi les volumes dans ce pilier. Ce volume est indiqué par V. La projection de P sur un espace quotient discrétisé 1300 appartient à une cellule d’un espace quotient discrétisé 1300 correspondant à V, et présente des coordonnées x et y égales à (x,y). La figure 14 montre un exemple bidimensionnel. Les cercles 1400 montrent des points à projeter, les disques 1402 sont des points projetés résultants

2016-IPM-100926-U1 -FR et des flèches 1404 représentent un mappage de projection. Si un point P est sur un réseau de failles 306, des informations supplémentaires peuvent nécessiter d’être spécifiées pour rendre un mappage de projection bien défini. Par exemple, un point P peut être spécifié comme un point sur la surface de délimitation 804 (en référence à la figure 8). Une contrainte de point 312 ou des bordures supérieures et inférieures 308 p=(x,y,z) sont mappées en (P’,z) où P’ est la projection de P sur un espace quotient discrétisé 1300.

Ensuite, l’étape de construction d’une fonction de profondeur continue 406 (en référence à la figure 4), dont le but est de déterminer une fonction de profondeur sur l’espace quotient discrétisé pour chacun des horizons, peut être traitée de diverses manières. Par exemple, les fonctions de profondeur peuvent être calculées en résolvant un problème de programmation quadratique défini par les commandes de forme 310 (en référence à la figure 3). A titre de fonction d’objectif, il est possible d’utiliser une combinaison d’énergie de spline à plaque mince pour favoriser un caractère lisse, des termes d’énergie qui diminuent une variation d’épaisseur entre des horizons pour favoriser une conformité, ou l’objectif adapté aux données pour maintenir l’horizon de sortie proche des contraintes de point. A titre de contraintes, on utilise les bordures supérieures et inférieures 308 (en référence à la figure 3). Plus précisément, pour toute bordure inférieure (P’,z), mappée à l’espace quotient discrétisé 1300 comme décrit plus haut, et associée à un horizon H la contrainte profondeur(H,P’)>=z est ajoutée. Similairement, pour toute bordure supérieure (P’,z) associée à un horizon H on ajoute la contrainte profondeur(H,P’)<=z. Le programme quadratique peut également imposer des contraintes d’épaisseur minimum ou maximum sur des paires d’horizons. Il peut également incorporer d’autres contraintes ou objectifs définis par les commandes de forme 310. Un solveur à plusieurs résolutions peut être utilisé pour trouver des fonctions de profondeur de manière efficace. Une fonction de profondeur pour un quelconque des horizons peut être représentée par des valeurs au niveau de sommets de l’espace quotient discrétisé 1300. Des valeurs au niveau d’un quelconque autre point d’un espace quotient discrétisé 1300 peuvent être obtenues en utilisant un schéma d’interpolation. Par exemple, une interpolation linéaire si le maillage de base est un maillage triangulaire ou une interpolation bilinéaire s’il s’agit d’une grille rectangulaire régulière.

Après que des fonctions de profondeur sur un espace quotient discrétisé 1300 sont déterminées, un espace quotient discrétisé 1300 peut être intégré dans un espace tridimensionnel, en utilisant les valeurs de profondeur à titre de coordonnées z pour chacun des horizons. Une intégration possible de l’espace quotient discrétisé 1300 montrée dans la figure 13 est montrée sous la forme de lignes fines dans la figure 15. Dans l’étape de rognage par rapport au réseau de failles 408 (en référence à la figure 4), pour rogner, chaque cellule dans l’espace quotient discrétisé intégré est intéressée avec son volume correspondant. Le résultat d’un rognage par

2016-IPM-100926-U1 -FR rapport au réseau de failles 408 est l’union de l’ensemble des intersections sur toutes les cellules d’un espace quotient discrétisé intégré. Dans la figure 16, les intersections de cellules d’un espace quotient discrétisé intégré qui sont à l’intérieur de leurs volumes correspondants sont montrées sous la forme de lignes noires pleines épaisses 1600. La partie d’une intégration de l’espace quotient discrétisé qui est rognée est montrée sous la forme de lignes discontinues fines 1602.

La relation entre un espace quotient discrétisé 1300 (en référence à la figure 13) et un espace quotient 600 (en référence à la figure 6) peut être résumée comme suit. La partie essentielle d’un espace quotient discrétisé 1300 peut être obtenue par regroupement de sousensembles de lignes verticales à un unique point. Ces sous-ensembles peuvent être définis comme des intersections de volumes et de lignes verticales. Par conséquent, les ensembles de points qui sont regroupés en un unique point lorsqu’un espace quotient discrétisé 1300 est élaboré ne sont pas des segments verticaux maximaux évitant une faille, mais des unions de segments verticaux maximaux évitant une faille qui sont contenus dans le même volume et dans la même ligne verticale. Avec cette interprétation, la description des étapes de la version de l’algorithme sur la base d’une version non discrétisée d’un espace quotient 600 s’applique littéralement à la version d’algorithme 302 (en référence à la figure 3) sur la base d’un espace quotient discrétisé 1300. Il doit être noté qu’un espace quotient discrétisé 1300 élaboré comme décrit plus haut peut contenir des points qui présentent un ensemble z vide, mais ces points ne contribuent techniquement pas à la surface de sortie (ils sont tous rognés lors d’un rognage par rapport à un réseau de failles 408). Ces points sont ajoutés uniquement pour des raisons pratiques. Une raison de les ajouter peut être la production d’un modèle polygonal plus régulier d’un espace quotient 600 (dans ce cas, avec toutes les cellules étant des copies des cellules d’une grille de base 1102, en référence à la figure 11). Une autre raison peut être de permettre à l’utilisateur de spécifier des contraintes qui peuvent ne pas être directement interprétées comme des projections de points tridimensionnels sur un espace quotient 600 lors d’une construction de fonctions de profondeur comme décrit plus haut. Par exemple, il est possible de fournir une interface utilisateur où l’utilisateur est autorisé à faire glisser des points de données ou des contraintes dans un espace tridimensionnel, et le processus peut être interprété de manière interne comme un déplacement des points le long d’une ramification d’un espace quotient 600 de manière continue. Lorsque les points glissés atteignent la délimitation de la ramification d’un espace quotient 600, cette ramification peut être étendue en ajoutant des points avec un ensemble z vide pour une adaptation de tels points de données ou contraintes.

La qualité de modèles tridimensionnels d’horizons 314 (en référence à la figure 3) peut être améliorée en utilisant des extensions de failles. Théoriquement, des extensions de failles sont des surfaces verticales s’étendant vers le haut à partir de courbes d’extension vers le

2016-IPM-100926-U1 -FR haut et vers le bas à partir de courbes d’extension vers le bas. Les courbes d’extension sont spécifiées dans la surface de délimitation 804 (en référence à la figure 8) du réseau de failles 306 (en référence à la figure 3) de sorte que leurs projections sur un espace quotient 600 (discrétisé ou non) sont bien définies. Des extensions de failles peuvent diviser certains des volumes pour le réseau de failles 306 d’origine en d’autres plus petits. Si les extensions de failles sont spécifiées, le réseau de failles étendu, l’union du réseau de failles d’origine et les extensions, sont utilisés dans toutes les étapes d’un algorithme 302 (en référence à la figure 3), à la place du réseau de failles 306 d’origine. Chacun des horizons peut utiliser différentes extensions de failles, et par conséquent des espaces quotient utilisés pour construire chacun des horizons de sortie 314 (en référence à la figure 3) peuvent être différents.

Afin de faciliter une commande de la relation des horizons de sortie 314 (en référence à la figure 3) et des extensions de failles, il peut être pratique de restreindre attentivement les extensions de failles comme décrit ci-dessous. Considérer les courbes d’extension vers le bas. Comme abordé plus haut, ces courbes sont définies sur la surface de délimitation 804. Cela signifie que chaque point de ces courbes peut être attribué à un volume spécifique 1106 (en référence à la figure 11). Diviser les courbes en segments plus courts de sorte que chaque segment soit contenu dans le même volume 1106. Pour chaque segment S contenu dans le volume V, faire entrer en intersection l’union de rayons verticaux allant vers le bas à partir d’un point dans S avec V. Ceci est la contribution de S aux extensions de failles vers le bas. L’union de toutes les contributions de tous les segments S décrite plus haut est l’extension vers le bas. Des extensions vers le haut sont définies de manière analogue. Le réseau de failles étendu est l’union du réseau de failles d’origine et d’extensions vers le bas et vers le haut décrites ci-dessus. Un exemple bidimensionnel illustrant ces concepts est montré dans la figure 17. Les lignes pointillées représentent des délimitations de pilier 1112. Les lignes épaisses sont une surface de délimitation 804, avec un espace laissé entre des lignes représentant un côté d’une faille 1700 et l’autre à des fins d’illustration. Des extensions vers le haut 1702 proviennent de points 1704 montrés sous la forme de carrés pleins. Des extensions vers le bas 1706 proviennent de points 1708 montrés sous la forme de carrés vides. La règle générale est qu’une extension est active uniquement à l’intérieur d’un volume contenant le point à partir duquel elle provient. Il doit être noté que ces points sont des contreparties de segments de courbes d’extension contenus dans un seul volume dans le cas tridimensionnel. Pour un point A, l’extension est la totalité de la demi-droite verticale s’étendant vers l’infini positif. Pour B, l’extension se termine au niveau de la première intersection du rayon vertical débutant au niveau de B et s’étendant verticalement vers le haut. Par conséquent, l’extension est un unique segment de ligne délimité. A un point C l’extension est composée trois segments, deux limités et un s’étendant vers l’infini négatif. Ces segments sont des intersections du rayon vertical s’étendant

2016-IPM-100926-U1 -FR vers le bas à partir de C et du volume contenant C. L’extension définie par un point D est vide, étant donné que le rayon débutant à D et s’étendant vers le bas quitte le volume de D immédiatement et ne rentre plus jamais dedans. Finalement, une extension de E est composée de segments limités et non limités.

Etant donné que des extensions de failles ne font pas partie d’un réseau de failles 306 d’origine (en référence à la figure 3), on peut exiger qu’elles n’interagissent pas avec des horizons de sortie 314. Cette exigence peut être mise en œuvre en utilisant des bordures supérieures et inférieures 308 (en référence à la figure 3) comme suit. Tout point sur une courbe d’extension vers le haut utilisée pour un horizon H peut devenir une bordure supérieure associée à H. De manière analogue, tout point sur une courbe d’extension vers le bas pour un horizon H peut devenir une bordure inférieure associée à H. Cela empêche les extensions de rogner l’espace quotient discrétisé intégré 1300 (en référence à la figure 9) dans l’étape de rognage par rapport à un réseau de failles 408 (en référence à la figure 4) d’un algorithme 302 (en référence à la figure 3). Dans des scénarios pratiques, l’ensemble de bordures supérieures et inférieures 308 peut être réduit à un équivalent fini. Par exemple, dans la variante discrétisée d’un algorithme 302, si le maillage de base est un maillage triangulaire, la fonction de profondeur utilise une interpolation linéaire, un réseau de failles 306 est un maillage triangulaire, et les courbes d’extension sont des lignes polygonales, alors il suffit de n’inclure que des sommets des courbes d’extension et des points sur les courbes d’extension qui se projettent sur un bord de la grille de base (sous projection le long de z) dans l’ensemble de bordures supérieures et inférieures 308. L’ensemble de bordures supérieures et inférieures 308 peut également être transformé vers un ensemble plus strict de contraintes, qui est plus facile à gérer ou peut être imposé de manière plus efficace. Par exemple, des bordures supérieures et inférieures 308 peuvent être transformées en contraintes de compartiment, définies à titre de contraintes qui impliquent uniquement une variable.

Des courbes d’extension vers le haut et vers le bas peuvent être définies de nombreuses manières possibles. Elles peuvent être spécifiées par l’utilisateur ou déterminées automatiquement à partir d’une première estimation. Une approche hybride est également possible, dans laquelle les extensions sont déterminées automatiquement puis éditées par les utilisateurs pour leur fournir plus de contrôle sur la relation entre des horizons de sortie 314 et un réseau de failles 306 (en référence à la figure 3).

Des limites de réseau de failles sont définies à titre de délimitation topologique d’un réseau de failles 306 (en référence à la figure 3). Un réseau de failles 306 est une union de surfaces de variété avec une délimitation. Une limite de réseau de failles est l’union de toutes les délimitations de failles qui ne sont pas contenues dans une quelconque autre faille. Si un réseau de failles 306 est représenté comme un maillage triangulaire sans auto-intersections, sa limite est

2016-IPM-100926-U1 -FR composée de tous les bords qui présentent précisément un triangle incident. Si la surface de délimitation 804 est élaborée afin que chacun de ses triangles représente un côté d’un triangle de réseau de failles comme décrit ci-dessus, chaque bord de limite du réseau de failles présente précisément un bord correspondant dans la surface de délimitation. Dans ce qui suit, ces bords de la surface de délimitation sont désignés comme des bords de limite. Une impasse est un sommet de la surface de délimitation qui présente précisément un bord limite incident. Ces concepts sont illustrés dans la figure 18, qui montre un réseau de failles 306 composé de deux failles à peu près rectangulaires 1800 et 1802 se rencontrant au niveau d’une ligne discontinue 1804. Une ligne noire pleine épaisse suivant les délimitations des failles est la limite de réseau de failles 1806. H doit être noté qu’une ligne discontinue 1804 n’appartient pas à la limite de réseau de failles 1806, tandis qu’elle est contenue sur la délimitation de la faille 1802, elle est également contenue dans la faille 1800. Les petits carrés 1808 et 1810 représentent les deux impasses présentes dans ce réseau de failles 306, désignées comme une impasse supérieure 1808 et une impasse inférieure 1810.

Pour déterminer les courbes d’extension automatiquement, les étapes d’élaboration d’espace quotient 402, de projection de contraintes sur un espace quotient 404 (en référence à la figure 4) et de construction de fonctions de profondeur sur l’espace quotient d’un algorithme 302 pour un réseau de failles 306 (en référence à la figure 3) sans extensions peuvent être utilisées. La fonction de profondeur résultante sur un espace quotient 600 (en référence à la figure 6), ou un espace quotient discrétisé 1300 (en référence à la figure 13) pour chaque horizon H est appelée première estimation de H. Comme décrit plus haut, la fonction de profondeur définit une fonction de distance verticale signée à partir de H sur une surface de délimitation 804 (en référence à la figure 8). Les courbes d’extension vers le haut pour H peuvent être sélectionnées parmi le sous-ensemble d’une surface de délimitation 804 composée de points avec des valeurs de distance verticale signée positives. Les courbes d’extension vers le bas peuvent être sélectionnées parmi le sous-ensemble d’une surface de délimitation 804 composée de points qui ont des valeurs de distance verticale signée négatives. Cela garantit que les bordures supérieures et inférieures 308 (en référence à la figure 8) générées à partir des extensions de failles comme décrit plus haut ne sont pas contradictoires.

Le but principal d’extensions de failles est d’empêcher une fuite des données d’un bout à l’autre des failles, (c.-à-d., empêcher des points sur un côté de la faille d’avoir une influence excessive sur la forme de la surface sur l’autre côté de la faille). Il existe plusieurs manières possibles de construire les courbes d’extension vers le haut et vers le bas. Des algorithmes pour élaborer les courbes d’extension peuvent être basés sur les critères de conception suivants. Premièrement, les points sur les bords de limite d’une surface de délimitation 804 (en référence à la figure 8) qui présentent une valeur de distance verticale signée supérieure ou égale

2016-IPM-100926-U1 -FR à un seuil positif défini par l’utilisateur peuvent être inclus dans l’ensemble de courbes d’extension vers le haut. Premièrement, les points sur les bords de limite d’une surface de délimitation 804 qui présentent une valeur de distance verticale signée inférieure ou égale à un seuil négatif peuvent être inclus dans les courbes d’extension vers le bas. La motivation est d’augmenter la distance entre des points sur un côté d’une faille à des points sur l’autre côté de la faille dans un espace quotient discrétisé 1300 (en référence à la figure 13) pour réduire une fuite. Deuxièmement, des courbes d’extension doivent rester aussi loin que possible de points de surface de délimitation 804 avec une valeur de distance verticale signée de zéro. Cela est destiné à empêcher les bordures inférieures et supérieures 308 liées à des extensions, décrites plus haut, d’influencer la forme de la surface de sortie de manière perceptible. Troisièmement, l’union de toutes les courbes d’extension vers le haut doit présenter le moins de points d’extrémité que possible, et l’union de courbes d’extension vers le bas doit présenter le moins de points d’extrémité que possible. Un point d’extrémité d’une union de courbes peut être défini comme un point d’extrémité d’une des courbes qui n’est pas sur une autre courbe. Le troisième critère favorise des extensions qui coupent tout le long à travers un pilier 1104 (en référence à la figure 11) (et par conséquent un volume 1106 également dans lequel elles sont contenues) plutôt que de s’arrêter au milieu de celui-ci.

La figure 19 montre l’espace quotient discrétisé, sous la forme de lignes noires discontinues 1900, pour un réseau de failles 306 et une grille de base utilisée dans les figures 11 à 13, mais cette fois avec des extensions, dirigées vers le haut à partir du carré noir plein 1902 et vers le bas à partir d’un carré vide 1904. Les extensions 1906 divisent deux des volumes qui sont présents dans la figure 11 en deux volumes distincts. Elles amènent également l’espace quotient discrétisé à être divisé en trois composants connectés. La figure 20 montre les résultats pour une étape de rognage par rapport au réseau de failles 408 (en référence à la figure 4) appliquée au réseau de failles avec des extensions. Il doit être noté que dans ce cas, des extensions empêchent une fuite qui peut être vue dans la figure 16.

Une manière possible de générer des extensions de manière cohérente avec les critères de conception décrits plus haut peut se dérouler de la manière suivante. Tout d’abord, déterminer tous les points sur des bords de limite de la surface de délimitation 804 conformément au premier critère de conception susmentionné. Ces points peuvent être utilisés comme ensemble initial de courbes d’extension vers le haut et vers le bas. Puis, déterminer toutes les impasses, sur la surface de délimitation 804 (en référence à la figure 8), qui présentent une valeur de distance verticale signée inférieure à zéro. Ces impasses seront appelées des impasses inférieures. Similairement, déterminer des impasses supérieures, les impasses avec la valeur de distance verticale signée supérieure à zéro. Une fois que les impasses inférieures et supérieures sont trouvées, les connecter aux courbes d’extension vers le bas et vers le haut initiales (respectivement)

2016-IPM-100926-U1 -FR en utilisant des trajectoires dans la surface de délimitation 804 qui sont aussi courtes que possible et restent à distance de points de la surface de délimitation 804 avec une valeur de distance verticale signée de zéro. Ces trajectoires sont ajoutées à l’ensemble de courbes d’extension vers le bas et vers le haut (respectivement). Si le réseau de failles 306 (en référence à la figure 3) est représenté comme un triangle, les trajectoires peuvent être trouvées en utilisant l’algorithme de Dijkstra avec une pondération de bord qui est proportionnelle à la longueur de bord, mais inversement proportionnelle à la valeur absolue minimum de la fonction de distance verticale signée pour ce bord. Des bords qui contiennent un point avec une valeur de distance verticale signée de zéro ne sont pas utilisés. Cette pondération de bord favorise des trajectoires courtes qui ont tendance à rester à distance de la première estimation. Dans la figure 18, l’impasse supérieure 1808 et des impasses inférieures 1810 sont montrées sous la forme du carré plein et du carré vide, respectivement. Des courbes sinueuses fines sont des courbes d’extension vers le haut 1812 et d’extension vers le bas 1814 possibles trouvées en utilisant l’algorithme de trajectoire la plus courte. Elles relient les impasses à une limite de réseau de failles 1806 d’un réseau de failles 306.

De manière générale, une élaboration d’un espace quotient 402, une projection de contraintes sur un espace quotient 404, et une construction de fonctions de profondeur sur l’espace quotient 406 (en référence à la figure 4) d’un algorithme 302 (en référence à la figure 3) peuvent être utilisées pour obtenir de premières estimations pour chacun des horizons. Pour chaque horizon, des extensions de failles peuvent être déterminées à partir de sa première estimation et des bordures inférieures et supérieures 308 peuvent être générées à partir des courbes d’extension. Puis, une élaboration d’espace quotient 402, une projection de contraintes sur un espace quotient 404, une construction de fonctions de profondeur sur un espace quotient 406, et/ou un rognage par rapport à un réseau de failles 408 peuvent être exécutés avec un réseau de failles 306 augmenté avec les extensions de failles et des bordures supérieures et inférieures générées à partir des courbes d’extension vers le bas et vers le haut, comme décrit ci-dessus, pour obtenir le résultat final. Etant donné que des extensions de failles peuvent être différentes pour chaque horizon, l’espace quotient utilisé pour modéliser chacun des horizons peut être différent. Les bordures supérieures et inférieures garantissent que les horizons de sortie n’entrent pas en intersection avec leurs extensions de failles correspondantes et par conséquent chacun d’eux satisfait les conditions décrites plus tôt, pour un réseau de failles 306 sans extensions.

Dans des exemples, des extensions de failles réduisent l’impact de données d’un bout à l’autre d’une faille sur le résultat. La qualité du résultat pourra en être radicalement améliorée. Les figures 21a et 21b illustrent le résultat sans et avec des extensions de failles (respectivement) pour un réseau de failles en forme de V synthétique 2100.

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Dans une mise en œuvre pratique, il n’est pas forcément nécessaire de calculer une représentation explicite du réseau de failles étendu. L’effet le plus important que des extensions ont est qu’elles divisent une partie des volumes d’origine en d’autres plus petits. Ces divisions peuvent être définies implicitement pour gagner les avantages fournis par des extensions de failles d’une manière plus simple. Un exemple de mise en œuvre est décrit ci-dessous. Pour chaque volume V pour un réseau de failles 306 sans extensions, un certain nombre de surfaces de test supérieures et inférieures est spécifié. Les volumes résultant d’une division avec des extensions sont définis par un code de volume. Un code de volume d’un point P est le code binaire dont la ième entrée est la parité du nombre d’intersections du rayon vertical débutant au niveau de P avec la ième surface de test. Le rayon s’étendant vers le haut est utilisé pour des surfaces de test inférieures et le rayon s’étendant vers le bas est utilisé pour les surfaces de test supérieures. Des points qui présentent le même code de volume sont considérés comme appartenant au même volume pour le réseau de failles étendu. Des surfaces de test adaptées peuvent être obtenues par une combinaison d’une coupe de la surface de délimitation du volume V le long des courbes d’extension et une technique de plafonnement de volume pour manipuler des surfaces de test délimitées à la fois par des courbes d’extension vers le haut et vers le bas. Des volumes obtenus de cette manière peuvent ne pas être identiques à des volumes obtenus en utilisant des extensions explicites. Des exemples de surfaces de test dans la configuration bidimensionnelle peuvent être trouvés dans la figure 22(A-C). Chacune des sous-figures montre un pilier 1104, délimité par une délimitation de pilier montrée par les lignes verticales pointillées 1112, et la partie d’un réseau de failles 306 à l’intérieur ou proche du pilier, identifiée par une ligne noire pleine 2202. Dans (a), il existe une extension vers le haut 2204 débutant au niveau du carré noir plein. Dans ce cas, il est possible d’utiliser la ligne discontinue à titre de surface de test supérieure 2206. Cela mène à différents codes de volume dans les deux volumes qui existent dans un pilier 1104 pour le réseau de failles étendu. Similairement, dans (b), une surface de test inférieure 2208 montrée sous la forme de la ligne discontinue peut être utilisée pour définir correctement des volumes pour le réseau de failles étendu. Dans le cas (c), il existe un composant connecté d’un réseau de failles 306 avec des extensions allant dans des directions opposées en débutant dans ce composant. Une surface de test supérieure qui reproduit les volumes pour le réseau de failles étendu dans le cas présent peut être composée de la partie de la faille à l’intérieur du pilier 2210 et d’un « plafond » à l’infini négatif 2212.

Dans des exemples avec divers horizons, chaque horizon peut utiliser différentes extensions de failles. Cela signifie que les fonctions de profondeur pour deux surfaces S et S’ sont généralement définies sur différents espaces quotient. Afin de spécifier une relation de conformité entre un premier espace quotient discrétisé Q et un second espace quotient discrétisé

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Q’, il est possible de calculer la correspondance à multiples valeurs entre Q et Q’. Une cellule C de Q est en correspondance avec une cellule C’ dans Q’ si et uniquement si le volume représenté par C entre en intersection avec le volume représenté par C’, et les deux volumes appartiennent au même pilier. Cela définit la correspondance cellule à cellule à valeurs multiples. La motivation à l’origine de cette manière particulière pour déterminer la correspondance est de capturer toutes les interactions possibles entre des distances verticales signées entre deux surfaces : des volumes sécants représentent des cellules des espaces quotient qui peuvent être utilisées pour évaluer la distance verticale signée à partir du même point dans l’espace tridimensionnel vers à la fois S et S’. La correspondance à multiples valeurs entre des cellules peut être naturellement transférée vers des sommets. Deux sommets, un dans Q et un dans Q’, sont en correspondance s’ils proviennent du même nœud de grille de base et présentent des cellules incidentes qui sont en correspondance. Il doit être noté qu’il est également possible de définir la correspondance décrite plus haut d’une manière plus générale. Des points P d’un espace quotient Q et P’ d’un espace quotient Q’ correspondent les uns aux autres si les ensembles de points tridimensionnels regroupés en P et P’ ne sont pas disjoints.

Pour mettre en application l’épaisseur minimum de c entre deux horizons H et H’, des contraintes de la forme profondeur(H,V)-profondeur(H’,V’)>=c, ou profondeur(H’,V’)profondeur(H,V)>=c (en fonction de l’ordre de surface) peuvent être utilisées pour chaque paire de sommets correspondants V et V’ des espaces quotient discrétisés utilisés pour modéliser H et H’ (respectivement). Une épaisseur maximum entre deux horizons peut être imposée d’une manière similaire. Des carrés d’écarts finis des côtés gauches de ces contraintes le long des directions x et y peuvent également être ajoutés à la fonction d’objectif pour favoriser une préservation d’une épaisseur entre des surfaces liées par des relations de conformité.

La figure 22 illustre une structure géologique tridimensionnelle contenant six horizons construits avec des contraintes de non-croisement (épaisseur minimum de zéro), et avec des termes de préservation d’adaptation de données, de caractère lisse et d’épaisseur utilisés à titre d’objectifs.

Des modèles tridimensionnels d’une structure géologique peuvent être utilisés pour planifier l’emplacement de sites de forage, qui peuvent forer dans une formation 132 (en référence à la figure 1). Par exemple, des sites de forage qui peuvent récupérer la majorité du fluide et être les plus efficaces peuvent être déterminés à partir des modèles tridimensionnels de la structure géologique. Cela peut réduire le coût et les résidus lors d’un forage dans une formation 132.

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Ce procédé et ce système peuvent inclure l’une quelconque des diverses caractéristiques des compositions, des procédés, et du système divulgués dans la présente divulgation, notamment un ou plusieurs des énoncés suivants.

Énoncé 1 : Procédé efficace et général de modélisation d’une structure géologique tridimensionnelle, comprenant : une sélection de données d’entrée à partir de systèmes de mesure de puits, de relevés sismiques ou d’autres sources ; une entrée des données d’entrée dans un système de manipulation d’informations ; une élaboration d’un espace quotient ; une projection de contraintes sur l’espace quotient ; une construction de fonctions de profondeur sur l’espace quotient ; un rognage par rapport à un réseau de failles ; et une production d’un modèle tridimensionnel d’horizons.

Énoncé 2 : Procédé selon l’énoncé 1, dans lequel les données d’entrée comprennent une zone d’intérêt, un réseau de failles, des bordures supérieures et inférieures et des commandes de forme.

Énoncé 3 : Procédé selon l’énoncé 1 ou l’énoncé 2, dans lequel les commandes de forme comprennent une pluralité de contraintes de point.

Énoncé 4 : Procédé selon un quelconque énoncé précédent, dans lequel la production d’une structure géologique tridimensionnelle comprend une pluralité de surfaces.

Énoncé 5 : Procédé selon un quelconque énoncé précédent, dans lequel l’élaboration d’un espace quotient comprend un regroupement d’unions de segments de ligne verticaux qui débutent et se terminent au niveau du réseau de failles ou à l’infini à un unique point.

Énoncé 6 : Procédé selon un quelconque énoncé précédent, dans lequel une projection de contraintes sur l’espace quotient comprend le fait de trouver une union d’intervalles verticaux regroupés en un unique point de l’espace quotient contenant un point de contrainte.

Énoncé 7 : Procédé selon un quelconque énoncé précédent, dans lequel une construction de fonctions de profondeur sur l’espace quotient comprend un algorithme d’optimisation combinant des objectifs et des contraintes fournis par des commandes de forme et des contraintes obtenues par projection de contraintes sur l’espace quotient.

Énoncé 8 : Procédé selon un quelconque énoncé précédent, dans lequel le rognage par rapport au réseau de failles comprend une sélection de points de l’espace quotient avec une valeur de profondeur à l’intérieur de leur ensemble de coordonnées z et un mappage de ces points dans un espace tridimensionnel.

Énoncé 9 : Procédé selon un quelconque énoncé précédent, comprenant en outre un ajout d’extensions au réseau de failles.

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Énoncé 10 : Procédé selon un quelconque énoncé précédent, dans lequel une bordure supérieure et une inférieure empêchent une surface de sortie d’être rognée par une extension de failles.

Énoncé 11 : Procédé selon un quelconque énoncé précédent, comprenant en outre une utilisation d’une correspondance entre une pluralité d’espaces quotient à partir du réseau de failles avec différentes extensions pour mettre en application des contraintes d’épaisseur minimum ou maximum pour une couche entre deux horizons.

Énoncé 12 : Procédé selon un quelconque énoncé précédent, dans lequel les données d’entrée comprennent une zone d’intérêt, un réseau de failles, des bordures supérieures et inférieures et des commandes de forme, dans lequel les commandes de forme comprenant une pluralité de contraintes de point ; dans lequel l’élaboration d’un espace quotient comprend un regroupement d’unions de segments de ligne verticaux qui débute et se termine au niveau du réseau de failles ou au niveau d’un point infini à un unique point et une projection de contraintes sur l’espace quotient comprenant le fait de trouver un point sur l’espace quotient à partir des unions regroupées de segments de ligne verticaux ; dans lequel la construction d’une fonction de profondeur lisse sur l’espace quotient comprend un algorithme d’optimisation combinant des objectifs ; dans lequel le rognage par rapport au réseau de failles comprend une sélection de points de l’espace quotient avec une valeur de profondeur à l’intérieur d’un ensemble de coordonnées z et un mappage de l’ensemble de coordonnées z dans un espace tridimensionnel ; et comprenant en outre un ajout d’extensions au réseau de failles, dans lequel la bordure supérieure et une inférieure empêchent une surface de sortie d’être rognée par une extension de failles.

Énoncé 13 : Système de modélisation géologique pour une production d’une structure géologique tridimensionnelle comprenant : un outil de fond de puits, dans lequel l’outil de fond de puits comprend : au moins un récepteur ; et au moins un émetteur ; un moyen de transport, dans lequel le moyen de transport est fixé à l’outil de diagraphie électromagnétique ; et un système de manipulation d’informations, dans lequel le système de manipulation d’informations est configuré pour sélectionner des données d’entrée ; une élaboration d’un espace quotient ; une projection de contraintes sur l’espace quotient ; une construction de fonctions de profondeur sur l’espace quotient ; un rognage par rapport à un réseau de failles ; et une production d’un modèle tridimensionnel d’une structure géologique.

Énoncé 14 : Système selon l’énoncé 13, dans lequel les données d’entrée comprennent une zone d’intérêt, un réseau de failles, des bordures supérieures et inférieures et des commandes de forme.

Énoncé 15 : Système selon l’énoncé 13 ou l’énoncé 14, dans lequel les commandes de forme comprennent une pluralité de contraintes de point.

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Énoncé 16 : Système selon les énoncés 13 à 15, dans lequel la production d’une structure géologique tridimensionnelle comprend une pluralité de surfaces.

Énoncé 17 : Système selon les énoncés 13 à 16, dans lequel l’élaboration d’un espace quotient comprend un regroupement d’unions de segments de ligne verticaux qui débutent et se terminent au niveau du réseau de failles ou à l’infini à un unique point.

Énoncé 18 : Système selon les énoncés 13 à 17, dans lequel une projection de contraintes sur l’espace quotient comprend le fait de trouver une union de segments de ligne verticaux regroupés en un unique point de l’espace quotient contenant un point de contrainte.

Énoncé 19 : Système selon les énoncés 13 à 18, dans lequel la construction de fonctions de profondeur sur l’espace quotient comprend un algorithme d’optimisation combinant des objectifs et des contraintes fournis par une commande de forme et une contrainte obtenues par projection de contraintes sur l’espace quotient.

Énoncé 20 : Système selon les énoncés 13 à 19, dans lequel le rognage par rapport au réseau de failles comprend une sélection de points de l’espace quotient avec une valeur de profondeur à l’intérieur d’un ensemble de coordonnées z et un mappage de ces points dans le modèle tridimensionnel d’une structure géologique.

La description précédente fournit divers exemples des systèmes et des procédés d’utilisation divulgués dans la présente divulgation qui peuvent contenir différentes étapes de procédé et des combinaisons alternatives de composants. Il est entendu que, bien que les exemples individuels puissent être abordés dans la présente divulgation, la présente divulgation couvre toutes les combinaisons des exemples divulgués, incluant, sans limitation, les différentes combinaisons de composants, combinaisons d’étapes de procédé et propriétés du système. Il est entendu que les compositions et les procédés sont décrits en termes de « comprenant », « contenant », ou « incluant » divers composants ou étapes, les compositions et les procédés peuvent également être « composés essentiellement des » ou « composés des » divers composants et étapes. En outre, les articles indéfinis « un » ou « une », tels qu’utilisés dans les revendications, sont définis ici pour signifier un ou plusieurs de l’élément qui est introduit.

Dans un souci de brièveté, seules certaines plages sont explicitement divulguées dans la présente divulgation. Cependant, des plages à partir de toute limite inférieure peuvent être combinées avec toute limite supérieure pour énoncer une plage non explicitement énoncée, de même, des plages à partir de toute limite inférieure peuvent être combinées avec toute autre limite inférieure pour énoncer une plage non explicitement énoncée, de la même manière, des plages à partir de toute limite supérieure peuvent être combinées avec toute autre limite supérieure pour énoncer une plage non explicitement énoncée. En outre, chaque fois qu’une plage numérique avec une limite inférieure et une limite supérieure est divulguée, tout nombre et toute plage incluse

2016-IPM-100926-U1 -FR entrant dans la plage sont spécifiquement divulgués. En particulier, chaque plage de valeurs (de la forme, « d’environ a à environ b » ou, de façon équivalente, « d’approximativement a à b » ou, de façon équivalente, « d’approximativement a-b ») divulguée dans le présent document est à considérer comme indiquant tous nombres et plages englobés à l’intérieur de la plus large plage de valeurs, même s’ils ne sont pas explicitement énoncés. Par conséquent, chaque point ou valeur individuelle peut jouer le rôle de sa propre limite inférieure ou supérieure combinée avec tout autre point ou valeur individuelle ou toute autre limite inférieure ou supérieure, pour énoncer une plage non explicitement énoncée.

Par conséquent, les présents exemples sont bien adaptés pour atteindre les fins et les avantages mentionnés ainsi que ceux qui sont inhérents ici. Les exemples particuliers divulgués ci-dessus sont uniquement illustratifs, et peuvent être modifiés et pratiqués de manières différentes mais équivalentes évidentes pour un spécialiste du domaine et qui bénéficie des présents enseignements. Bien que des exemples individuels soient abordés, la divulgation couvre toutes les combinaisons de tous les exemples. De plus, aucune limitation n’est prévue aux détails de construction ou de conception décrits ici, autres que ceux décrits dans les revendications cidessous. En outre, les termes dans les revendications ont leur signification claire et ordinaire, sauf en cas de mention contraire explicite et claire définie par le titulaire du brevet. Il est par conséquent évident que les exemples illustratifs particuliers divulgués plus haut peuvent être altérés ou modifiés et toutes ces variations sont considérées dans la portée et dans l’esprit de ces exemples. En cas de conflit relatif aux usages d’un mot ou d’un terme dans le présent mémoire et un ou plusieurs brevets ou autres documents qui peuvent être incorporés dans le présent document à titre de référence, les définitions qui sont compatibles avec le présent mémoire doivent être adoptées.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   Les revendications portent sur ce qui suit :

   1. Procédé de modélisation d’une structure géologique tridimensionnelle, comprenant :

   une sélection de données d’entrée à partir de systèmes de mesure de puits, de relevés sismiques ou d’autres sources ;

   une entrée des données d’entrée dans un système de manipulation d’informations ;

   une élaboration d’un espace quotient ;

   une projection de contraintes sur l’espace quotient ;

   une construction de fonctions de profondeur sur l’espace quotient ;

   un rognage par rapport à un réseau de failles ; et une production d’un modèle tridimensionnel d’horizons.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les données d’entrée comprennent une zone d’intérêt, des bordures supérieures et inférieures, et des commandes de forme, dans lequel les commandes de forme comprennent une pluralité de contraintes de point.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la production d’une structure géologique tridimensionnelle comprend une pluralité de surfaces.
4. 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’élaboration d’un espace quotient comprend un regroupement d’unions de segments de ligne verticaux qui débute et se termine au niveau du réseau de failles ou à l’infini à un unique point, dans lequel une projection de contraintes sur l’espace quotient comprend le fait de trouver une union d’intervalles verticaux regroupés en l’unique point de l’espace quotient contenant un point de contrainte.
5. 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel une construction de fonctions de profondeur sur l’espace quotient comprend un algorithme d’optimisation combinant des objectifs et des contraintes fournis par des commandes de forme et des contraintes obtenues par projection de contraintes sur l’espace quotient.
6. 6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le rognage par rapport au réseau de failles comprend une sélection de points de l’espace quotient avec une valeur de profondeur à l’intérieur de leur ensemble de coordonnées z et un mappage de ces points dans un espace tridimensionnel.

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7. 7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre un ajout d’extensions au réseau de failles, dans lequel une bordure supérieure et une inférieure empêchent une surface de sortie d’être rognée par une extension de failles.
8. 8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre une utilisation d’une correspondance entre une pluralité d’espaces quotient à partir du réseau de failles avec différentes extensions pour mettre en application des contraintes d’épaisseur minimum ou maximum pour une couche entre deux horizons.
9. 9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les données d’entrée comprennent une zone d’intérêt, des bordures supérieures et inférieures et des commandes de forme, dans lequel les commandes de forme comprenant une pluralité de contraintes de point ;

   dans lequel l’élaboration d’un espace quotient comprend un regroupement d’unions de segments de ligne verticaux qui débute et se termine au niveau du réseau de failles ou à un point infini à un unique point et une projection de contraintes sur l’espace quotient comprenant le fait de trouver un point sur l’espace quotient à partir des unions regroupées de segments de ligne verticaux ;

   dans lequel la construction d’une fonction de profondeur lisse sur l’espace quotient comprend un algorithme d’optimisation combinant des objectifs ;

   dans lequel le rognage par rapport au réseau de failles comprend une sélection de points de l’espace quotient avec une valeur de profondeur à l’intérieur d’un ensemble de coordonnées z et un mappage de l’ensemble de coordonnées z dans un espace tridimensionnel ; et comprenant en outre un ajout d’extensions au réseau de failles, dans lequel les bordures supérieures et inférieures empêchent une surface de sortie d’être rognée par une extension de failles.
10. 10. Système de modélisation géologique pour une production d’une structure géologique tridimensionnelle comprenant :

    un outil de fond de puits, dans lequel l’outil de fond de puits comprend :

    au moins un récepteur ; et au moins un émetteur ;

    un moyen de transport, dans lequel le moyen de transport est fixé à l’outil de fond de puits ; et un système de manipulation d’informations, dans lequel le système de manipulation d’informations est configuré pour sélectionner des données d’entrées ; élaborer un espace quotient ; projeter des contraintes sur l’espace quotient ; construire des fonctions de

    2016-IPM-100926-U1 -FR profondeur sur l’espace quotient ; rogner par rapport à un réseau de failles ; et produire un modèle tridimensionnel d’une structure géologique.
11. 11. Système de modélisation géologique selon la revendication 10, dans lequel les données d’entrée comprennent une zone d’intérêt, des bordures supérieures et inférieures, et des commandes de forme, dans lequel les commandes de forme comprennent une pluralité de contraintes de point.
12. 12. Système de modélisation géologique selon la revendication 10 selon la revendication 11, dans lequel la production du modèle tridimensionnel de la structure géologique comprend une pluralité de surfaces.
13. 13. Système de modélisation géologique selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel l’élaboration d’un espace quotient comprend un regroupement d’unions de segments de ligne verticaux qui débute et se termine au niveau du réseau de failles ou à l’infini à un unique point, dans lequel la projection de contraintes sur l’espace quotient comprend le fait de trouver une union de segments de ligne verticaux regroupés en un unique point de l’espace quotient contenant un point de contrainte.
14. 14. Système de modélisation géologique selon l’une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel la construction de fonctions de profondeur sur l’espace quotient comprend un algorithme d’optimisation combinant des objectifs et des contraintes fournies par une commande de forme et une contrainte obtenue par une projection de contraintes sur l’espace quotient et dans lequel le rognage par rapport au réseau de failles comprend une sélection de points de l’espace quotient avec une valeur de profondeur à l’intérieur d’un ensemble de coordonnées z et un mappage de ces points dans le modèle tridimensionnel de la structure géologique.
15. 15. Système de modélisation géologique selon l’une quelconque des revendications 10 à 14, dans lequel le rognage par rapport au réseau de failles comprend une sélection de points de l’espace quotient avec une valeur de profondeur à l’intérieur d’un ensemble de coordonnées z et un mappage de ces points dans le modèle tridimensionnel d’une structure géologique.