WO2014023916A1

WO2014023916A1 - Procede d'assistance a la modelisation geologique par regroupements de mailles

Info

Publication number: WO2014023916A1
Application number: PCT/FR2013/051900
Authority: WO
Inventors: Gérard MASSONNAT
Original assignee: Total Sa
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2014-02-13
Also published as: FR2994313B1; GB2519037A; NO20150173A1; US10274641B2; US20150226877A1; FR2994313A1; GB2519037B; GB201501860D0; NO346799B1

Abstract

La présente invention concerne un procédé d'assistance à la modélisation d'un sous-sol géologique par regroupements de mailles dans un modèle géologique comportant une pluralité de mailles,chaque maille dudit modèle étant associée à au moins un paramètre numérique représentant une propriété géologique. Pour au moins une colonne d'au moins n mailles du modèle, il est possible de déterminer une pluralité de décompositions de ladite colonne en m sous-ensembles de mailles adjacentes. Puis, pour chaque décomposition déterminée, on détermine, pour chacun des m sous-ensembles, un nouveau paramètre numérique associé audit sous-ensemble en fonction des paramètres numériques associés aux mailles dudit sous-ensemble. Enfin, on peut déterminer une valeur de dispersion de ladite décomposition en fonction,au moins, des nouveaux paramètres numériques associés aux dits sous-ensembles.

Description

PROCEDE D'ASSISTANCE A LA MODELISATION GEOLOGIQUE PAR

REGROUPEMENTS DE MAILLES

La présente invention concerne le domaine de la simulation informatisée de données dans un modèle maillé, notamment le domaine de la simulation informatisée de données représentant des informations géologiques.

Dans le cadre d'exploitation pétrolière, l'amélioration du taux de récupération des hydrocarbures dans un gisement nécessite de connaître le plus précisément possible la structure géologique des sols contenant ce gisement. De nombreuses informations sont recueillies sur le terrain au cours de la vie du champ pétrolifère, puis sont analysées et enfin combinées pour la création de modèles géologiques numériques.

Le nombre de mailles de tels modèles peut avoisiner plusieurs millions lors de la création de modèles fins. Avec les technologies actuelles, il n'est pas toujours possible d'utiliser ces modèles fins lors de simulations dynamiques, les simulateurs d'écoulement ne parvenant que difficilement à manipuler des modèles excédant 500.000 mailles.

Ainsi, les géologues et ingénieurs-réservoir simplifient ces modèles pour diminuer le nombre de mailles tout en préservant au mieux les informations qu'ils possèdent : des modèles grossiers sont alors obtenus.

Cependant, de telles simplifications ne sont pas exemptes de défauts.

Cette étape de simplification est difficile car certaines simplifications utiles pour les géologues compromettent d'autres simplifications souhaitées par les ingénieurs- réservoir, et réciproquement. En effet, les géologues proposent des modèles en regroupant certaines mailles selon leur propre jugement ou analyse. Ces modèles sont utilisés pour les évaluations de la capacité de production puis validés (ou invalidés) par les ingénieurs-réservoir. Cette simplification est donc très fastidieuse et nécessite de nombreux échanges entre les géologues et les ingénieurs-réservoir afin d'obtenir le meilleur compromis envisageable. Il y a ainsi un besoin pour simplifier de manière efficace les modèles utilisés pour de telles simulations.

La présente invention vient améliorer la situation.

A cet effet, la présente invention propose de combiner les contraintes des géologues et des ingénieurs-réservoir et de proposer plusieurs solutions optimisées de regroupements de mailles afin de diminuer le nombre de mailles final du modèle.

La présente invention vise alors un procédé de regroupements de mailles dans un modèle géologique maillé de une à trois dimensions, le modèle géologique comportant une pluralité de mailles, et chaque maille dudit modèle étant associée à au moins un paramètre numérique représentant une propriété géologique.

Le procédé comporte les étapes : pour au moins une colonne d'au moins n mailles du modèle:

a/ déterminer une pluralité de décompositions de la colonne en m sous- ensembles de mailles adjacentes, m étant un entier positif ou nul inférieur ou égal à n ;

pour chaque décomposition déterminée :

a1/ pour chacun des m sous-ensembles, déterminer un nouveau paramètre numérique associé audit sous-ensemble en fonction des paramètres numériques associés aux mailles dudit sous- ensemble ;

a2/ déterminer une valeur de dispersion de ladite décomposition en fonction, au moins, des nouveaux paramètres numériques associés auxdits sous-ensembles déterminés à l'étape a1/ ;

b/ fournir lesdites décompositions associées à leur valeur de dispersion. n est un entier strictement positif.

On appelle « propriété géologique » toute propriété physique d'un sol ayant trait soit à sa composition, soit à sa structure, soit à son évolution, etc. A titre d'illustration, cette propriété peut correspondre au type de faciès majoritaire du sol correspondant à ladite maille. En outre, cette propriété peut correspondre à la porosité du sol, à la présence ou non de fracture, à la direction d'écoulement, etc. du sol correspondant à ladite maille.

On appelle « colonne » tout ensemble de mailles consécutives du modèle le long d'une direction de ce même modèle. Ainsi, si le modèle est maillé de manière cubique et de manière régulière, le modèle étant orienté selon un repère orthonormé

(0, x,y,z ), une colonne peut être constituée selon la direction z d'un ensemble de mailles cubiques « empilées» les unes sur les autres, verticalement. Il peut être avantageux que la position de cette colonne dans le modèle corresponde à la position d'un puits de forage.

On appelle « un sous-ensemble de mailles adjacentes » un ensemble de mailles disposant chacun d'au moins une face commune avec une des autres mailles.

Ainsi, la décomposition déterminée ne comporte pas de sous-ensemble de mailles disjointes et peut permettre la création ultérieure d'un nouveau modèle ayant des mailles grossières correspondant à ces sous-ensembles.

Le « nouveau paramètre numérique d'un sous-ensemble » peut être déterminé, par exemple, en réalisant une moyenne, une moyenne pondérée, un seuillage, etc. des différents paramètres numériques associés aux mailles de ce sous-ensemble.

La « valeur de dispersion d'une décomposition » peut être déterminée, par exemple, en calculant la variance des nouveaux paramètres numériques des sous- ensembles de cette décomposition.

Une fois les décompositions fournies en association avec leurs valeurs de dispersion, il est possible de réaliser un grand nombre d'opérations supplémentaires. En effet, le géologue et l'ingénieur-réservoir essayent d'optimiser un certain nombre de paramètres parfois antagonistes et la mise à disposition de ces décompositions ainsi que de leurs valeurs de dispersion peut leur permettre de réaliser un tel arbitrage. Cet arbitrage peut être, à titre d'illustration, un arbitrage entre les temps de simulation liés aux nombres de mailles du modèle et la précision de la simulation liée à la proximité du modèle avec la réalité géologique (pouvant dépendre de la valeur de dispersion). De plus, le procédé peut comprendre en outre :

c/ ordonner lesdites décompositions fournies à l'étape b/ selon la valeur de dispersion déterminée pour chacune des décompositions ;

d/ fournir une liste ordonnée desdites décompositions.

Le classement des décompositions selon la valeur de dispersion déterminée peut permettre à l'opérateur final de simplifier son arbitrage en lui permettant de sélectionner plus rapidement la décomposition cible en fonction de ses objectifs (par exemple, la rapidité de simulation et/ou la précision).

Avantageusement, les étapes pouvant être exécutées pour une pluralité de colonnes, les colonnes pouvant être distinctes et parallèles deux à deux, chaque décomposition déterminée pour une colonne de la pluralité de colonnes peut disposer d'une décomposition homologue dans chacune des autres colonnes. Alors, le procédé peut comprendre en outre :

el pour chaque décomposition des colonnes de la pluralité de colonnes, corriger les valeurs de dispersion déterminées en fonction de la valeur de dispersion de la décomposition et des valeurs de dispersion des décompositions homologues des autres colonnes.

En effet, il n'est pas rare que de nombreux puits de forage (d'exploitation ou de prospection) soient réalisés dans une zone géographique limitée. Ainsi, un modèle peut comprendre plusieurs colonnes représentant ces puits de forages.

On appelle « décomposition homologue à une décomposition d'une colonne » une décomposition de représentation identique à une décomposition dans une autre colonne. Par exemple, une décomposition dans une première colonne peut regrouper les trois premières mailles de cette colonne dans un premier sous- ensemble, puis les dix mailles suivantes dans un deuxième sous-ensemble, etc. La décomposition homologue à cette décomposition comprend alors les mêmes regroupements, mais sur une deuxième colonne distincte : les trois premières mailles de cette deuxième colonne dans un premier sous-ensemble, puis les dix mailles suivantes de la deuxième colonne dans un deuxième sous-ensemble, etc. Cette correction peut permettre de mieux rendre compte de la réalité géologique du sol et ainsi permettre de réaliser de meilleurs arbitrages entre différents maillages grossiers. En effet, il peut être possible de choisir une décomposition (et donc un nouveau maillage d'un modèle grossier) parmi les décompositions ayant la meilleure valeur de dispersion et ceci pour une majorité de colonnes parmi les colonnes du modèle.

Cette correction peut consister dans le fait d'attribuer une même valeur de dispersion à toutes les colonnes pour les décompositions homologues. Cette même valeur peut, par exemple, être la moyenne des valeurs de dispersion des décompositions homologues des différentes colonnes ou être une des valeurs de dispersion des colonnes.

En outre, chaque colonne comportant un paramètre d'importance, la valeur de dispersion de chaque décomposition peut être fonction dudit paramètre d'importance de la colonne.

On appelle « paramètre d'importance » un paramètre pouvant permettre de pondérer l'importance de certains puits et donc des colonnes de mailles associées à ces puits de forage. Par exemple, ce paramètre d'importance peut être fonction du débit du puits, de la prévision de capacité de production du puits, de la taille du puits (puits principal, puits secondaires, etc.).

En effet, il est possible de favoriser la modélisation de certains puits en attribuant aux colonnes correspondantes un paramètre d'importance (paramètre numérique, par exemple décimal) de valeurs différentes. Alors, la valeur de dispersion préalablement calculée peut être pondérée par ce paramètre d'importance.

Dans un mode de réalisation de l'invention, toutes les décompositions possibles de la colonne peuvent être déterminées à l'étape a/.

Ainsi, il est possible d'explorer de manière exhaustive, sans a priori ou postulat, l'ensemble des décompositions possibles de la colonne. Avantageusement, chaque maille de la colonne peut être associée à une valeur (par exemple numérique) de complétion représentant un degré de complétion de la maille.

Ainsi, la pluralité de décompositions peut être déterminée à l'étape a/ de sorte que la valeur de complétion de chaque maille de chacun des m sous-ensembles peut être différente des valeurs de complétion des autres mailles du même sous-ensemble d'au plus un seuil déterminé.

Par exemple, si la décomposition comporte deux regroupements (le premier sous- ensemble correspondant aux dix premières mailles de la colonne et le deuxième sous-ensemble correspondant aux autres mailles de la colonne), l'écart de valeurs de complétion maximal entre deux mailles du premier sous-ensemble n'excède pas ce seuil.

En outre, le seuil déterminé peut être inférieur à la moitié de la différence entre la plus grande valeur de complétion et la plus petite valeur de complétion associées aux mailles de la colonne.

Ainsi, si les valeurs de complétion des mailles de la colonne sont comprises entre 0 et 10, le seuil est inférieur à 5. Ainsi, si les mailles ont comme valeurs de complétion respectives (dans l'ordre de la colonne) 1 , 3, 2, 9, 8, 1 , 5, 3, alors la décomposition peut correspondre au regroupement des trois premières mailles (car l'écart des valeurs 1 , 3, 2 est au maximum de 2, soit un écart inférieur à 5), des deux suivantes (car l'écart des valeurs 9, 8 est au maximum de 1 , soit un écart inférieur à 5) et des trois suivantes (car l'écart des valeurs 1 , 5, 3 est au maximum de 4, soit un écart inférieur à 5).

En revanche, la décomposition ne peut pas correspondre au regroupement des 4 premières mailles (car l'écart des valeurs 1 , 3, 2, 9 est au maximum de 8, soit un écart supérieur à 5), et des quatre mailles suivantes (car l'écart des valeurs 8, 1 , 5, 3 est au maximum de 7, soit un écart supérieur à 5). Avantageusement, le modèle géologique peut être un modèle maillé à deux ou trois dimensions, et chaque maille de chaque colonne peut être associée à une valeur de complétion représentant un degré de complétion de la maille. En outre, chaque maille de la première colonne peut être associée à une valeur de complétion associée à une maille de la deuxième colonne, dite valeur de complétion virtuelle.

Ainsi, la pluralité de décompositions pour la première colonne peut être déterminée à l'étape a/ de sorte que la valeur de complétion virtuelle de chaque maille de chacun des m sous-ensembles peut être différente des valeurs de complétion virtuelle des autres mailles du même sous-ensemble d'au plus un seuil déterminé.

Ainsi, il est possible d'associer à une maille de la première colonne la valeur de complétion d'une maille correspondante dans une deuxième colonne. Il est possible de prendre une maille de la deuxième colonne ayant une même coordonnée avec la maille de la première colonne. Par exemple, dans un modèle à deux dimensions dont l'espace est défini par le repère orthonormé (0, x,z ), et si les colonnes sont orientées selon l'axe z , il est possible d'associer une maille de la première colonne avec une maille de la deuxième colonne si ces deux mailles possèdent une même coordonnée selon l'axe z (i.e. si ces deux mailles se trouvent à la « même profondeur » dans la colonne).

Avantageusement, l'utilisation de contraintes extérieures à la colonne peut permettre de s'assurer que les décompositions déterminées pour une colonne du modèle sont compatibles avec les décompositions déterminées pour les autres colonnes du modèle. Ainsi, il est possible de s'assurer que les colonnes possèdent au moins une décomposition homologue avec les autres colonnes.

Dans un mode de réalisation de l'invention, un des seuils déterminés ci-dessus peut être égal à 0.

Ainsi, dans un sous-ensemble, les valeurs de détermination des mailles peuvent être identiques. En outre, le seuil déterminé peut être inférieur à la moitié de la différence entre la plus grande valeur de complétion virtuelle et la plus petite valeur de complétion virtuelle associées aux mailles de la première colonne.

Dans un mode de réalisation, la valeur de dispersion d'une décomposition peut être déterminée en fonction de la variance interclasse des sous-ensembles déterminés.

On appelle « variance interclasse des sous-ensembles » la variance de l'ensemble constitué par les nouveaux paramètres numériques associés aux sous- ensembles d'une décomposition calculés à l'étape a1/.

Lorsque la variance interclasse est maximale, cela peut signifier que l'hétérogénéité des valeurs de mailles a été respectée lors des regroupements.

Avantageusement, chaque maille de la colonne pouvant être associée à une valeur (par exemple, numérique) d'hétérogénéité représentant un paramètre géologique du sol, la pluralité de décompositions peut être déterminée à l'étape a/ de sorte que la valeur d'hétérogénéité de chaque maille de chacun des m sous- ensembles peut être différente des valeurs d'hétérogénéité des autres mailles du même sous-ensemble d'au plus un seuil déterminé.

On appelle « valeur d'hétérogénéité », une valeur numérique représentant un paramètre géologique dont on souhaite préserver l'hétérogénéité lors des décompositions.

Un dispositif destiné aux regroupements de mailles dans un modèle géologique maillé peut être avantageux, en lui-même.

Ainsi, la présente invention vise également un dispositif de regroupements de mailles dans un modèle géologique maillé de une à trois dimensions, le modèle géologique comportant une pluralité de mailles, chaque maille dudit modèle étant associée à au moins un paramètre numérique représentant une propriété géologique, le dispositif comportant :

- un circuit électronique apte à, pour au moins une colonne d'au moins n mailles du modèle :

- déterminer une pluralité de décompositions de la colonne en m sous- ensembles de mailles adjacentes, m étant un entier positif ou nul inférieur ou égal à n ;

pour chaque décomposition déterminée :

a1/ pour chacun des m sous-ensembles, déterminer un nouveau paramètre numérique associé audit sous-ensemble en fonction des paramètres numériques associés aux mailles dudit sous-ensemble ;

a2/ déterminer une valeur de dispersion de ladite décomposition en fonction, au moins, des paramètres numériques associés auxdits sous-ensembles ;

- une interface de sortie pour fournir lesdites décompositions associées à leur valeur de dispersion, et dans lequel n est un entier strictement positif.

Un programme informatique, mettant en œuvre tout ou partie du procédé décrit ci- avant, installé sur un équipement préexistant, est en lui-même avantageux, dès lors qu'il permet le regroupement de mailles dans un modèle géologique maillé.

Ainsi, la présente invention vise également un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé précédemment décrit, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.

La figure 4 décrite en détails ci-après, peut former l'organigramme de l'algorithme général d'un tel programme informatique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

- les figures 1 a et 1 b illustrent un remaillage d'un modèle géologique à trois dimensions ;

- la figure 2 illustre un modèle géologique à deux dimensions ;

- la figure 3 illustre une détermination d'un nouveau paramètre numérique de sous-ensemble et de détermination de valeur de dispersion dans un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 4 illustre un organigramme d'un procédé possible dans un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 5 illustre des regroupements contraints par des valeurs de complétion de mailles dans un mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 6 illustre un dispositif pouvant mettre en œuvre le procédé de l'invention dans un mode de réalisation particulière.

Les figures 1 a et 1 b illustrent un remaillage d'un modèle géologique à trois dimensions.

Le modèle géologique de la figure 1 a (dit modèle fin) est représenté par un cube 100a maillé de 216 mailles (i.e. 6x6x6 mailles). Chaque maille, dite maille fine (i.e. 101 , 102, 103, 104, etc.) possède des coordonnées dans l'espace formé par le repère orthonormé (0, x,y,z ).

Néanmoins, ce grand nombre de mailles peut constituer un handicap lors de calculs mathématiques poussés sur le modèle géologique, comme des simulations d'écoulements de fluides ou de déformations géologiques. Il est ainsi avantageux de regrouper certaines mailles, par exemple, par groupe de 8 (e.g. 2x2x2) ou encore par groupe de 4 (e.g. 4x1 x1 ).

La figure 1 b illustre un tel regroupement. Le modèle géologique (dit modèle grossier) de la figure 1 b est représenté par un cube 100b maillé de 27 mailles (i.e. 3x3x3 mailles). Chaque maille, dite maille grossière (i.e. 106, etc.) possède des coordonnées dans l'espace formé par le repère orthonormé (0, x,y,z ) et peut être mise en correspondance avec 8 mailles fines du modèle fin. Le regroupement des 8 mailles fines correspondant au cube 106 de la figure 1 b est mis en évidence par le cube 105 de la figure 1 a.

La figure 2 illustre un modèle géologique à deux dimensions. Ce modèle géologique comporte 32 mailles (i.e. 4x8 mailles) ayant des coordonnées dans un espace formé, le repère orthonormé (Ο, χ,ζ ). Ces mailles (201 ,202, etc.) comportent chacune un paramètre géologique (Goo, G01 , G-io, Gn , G20, etc.). Ce paramètre géologique peut notamment correspondre :

- au type de faciès de la roche majoritaire dans la maille considérée,

- à la perméabilité de la maille,

- à la présence de failles dans la maille,

- à un paramètre d'écoulement de la maille,

- à un paramètre de porosité de la maille,

- à la concentration en calcite de la maille, etc.

Ce paramètre géologique (Goo, G01, G10, Gn, G20, etc.) est un paramètre numérique, par exemple décimal.

La figure 3 illustre une détermination d'un nouveau paramètre géologique de sous- ensemble dans un modèle à une dimension et selon un mode de réalisation de l'invention.

L'ensemble 351 des cinq mailles (300 à 304) constitue une colonne initiale et correspond au modèle à une dimension avant toute décomposition en sous- ensembles. Chaque maille de cette colonne initiale est associée à un paramètre géologique (Go est associé à la maille 300, G₄ est associé à la maille 304).

L'ensemble 352 correspond à une décomposition possible de la colonne 351 en quatre sous-ensembles (305 à 308). Les sous-ensembles 306, 307 et 308 englobent respectivement les mailles 302, 303 et 304, tandis que le sous-ensemble 305 englobe les deux mailles 300 et 301 . Pour chacun de ces sous-ensembles (305 à 308), il est possible de déterminer un nouveau paramètre numérique géologique associé à ce sous-ensemble. Par exemple :

- le nouveau paramètre géologique associé au sous-ensemble 305 est fonction des paramètres Go et d (noté f(Go, Gi )) ;

- le nouveau paramètre géologique associé au sous-ensemble 306 est fonction du paramètre G2 (noté f(G2)) ;

- le nouveau paramètre géologique associé au sous-ensemble 307 est fonction du paramètre Gs (noté f(Gs)) ;

- le nouveau paramètre géologique associé au sous-ensemble 308 est fonction du paramètre G₄ (noté f(G₄)).

Il est également possible de réaliser d'autres décompositions de la colonne 351 . Ainsi, l'ensemble 353 correspond à une autre décomposition de la colonne 351 , en trois sous-ensembles (309 à 31 1 ). Les sous-ensembles 309 et 31 1 englobent respectivement les mailles 300 et 304, tandis que le sous-ensemble 310 englobe les trois mailles 301 , 302 et 303. Pour chacun de ces sous-ensembles (309 à 31 1 ), il est possible de déterminer un nouveau paramètre numérique géologique associé à ce sous-ensemble. Par exemple :

- le nouveau paramètre géologique associé au sous-ensemble 309 est fonction du paramètre Go (noté f(Go)) ;

- le nouveau paramètre géologique associé au sous-ensemble 310 est fonction des paramètres d, G2 et Gs (noté f(d, G2, G3)) ;

- le nouveau paramètre géologique associé au sous-ensemble 31 1 est fonction du paramètre G₄ (noté f(G₄)).

La fonction f permettant la détermination du nouveau paramètre peut être, par

Q

exemple une fonction moyenne exprimée de la manière suivantef(G₁,...,G_n ) = ^—ⁱ- .

i f

La fonction f peut être également une fonction moyenne pondérée exprimée de la

Q

manière suivantef(G₁,...,G_n ) = ^k_i— i- , dans laquelle k, peut être un facteur i ^

géologique de la maille 30i comme la perméabilité. Il est également possible de noter G_; ce nouveau paramètre associé au sous-ensemble d'indice j (en conférant, le cas échéant, à chaque sous-ensemble d'une décomposition, un indice). Par ailleurs, une valeur de dispersion peut être déterminée pour chacune des décompositions 352 et 353. La valeur de dispersion permet notamment de quantifier la perte d'hétérogénéité de la colonne lors d'une décomposition.

Ainsi, cette valeur de dispersion peut correspondre à la valeur de la variance interclasse au sein de la colonne. Ainsi, une telle variance peut être calculée de la

m [

manière suivante σ² = (G_| - G_tot )²— avec

i=i h tôt

- m le nombre de sous-ensembles déterminés (i.e. le nombre de mailles grossières cible),

- G_; le nouveau paramètre géologique associé au sous-ensemble d'indice i (comme décrit précédemment par exemple),

- G_tot la valeur d'un nouveau paramètre géologique associé à un sous- ensemble comportant toutes les mailles de la colonne (par exemple, la moyenne des valeurs géologiques des mailles de la colonne),

- h_| le nombre de mailles contenues dans le sous-ensemble d'indice i, et

- h_tot le nombre total de mailles dans la colonne.

Ainsi, plus la valeur de dispersion est élevée, plus l'hétérogénéité de la colonne est respectée. Nous pouvons écrire σ₃₅₂ ² la variance interclasse de la décomposition

352 et σ₃₅₃ ² la variance interclasse de la décomposition 353. Alors, dans le cas particulier de la figure 3, nous avons : σ₃₅₂ ² o₃₅₃ ²

En supposant que Gi=G2=G3=1 et que Go=G₄ =0 et que la fonction f correspond à la fonction moyenne, nous avons :

' 353 0 -- + - 1 -- + - 0 -- 0,36

La variance σ₃₅₃ est la variance maximale possible à obtenir lors d'une décomposition avec ces hypothèses.

Ainsi, en ordonnant les différentes décompositions selon la valeur de dispersion associée, il est possible de connaître les décompositions respectant le plus l'hétérogénéité de la colonne (c'est-à-dire, ici, la décomposition 353).

La figure 4 illustre un organigramme d'un procédé possible dans un mode de réalisation de l'invention.

Sur réception d'un modèle géologique maillé (400), il est possible de déterminer un grand nombre de décompositions de colonnes en sous-ensembles de mailles adjacentes (étape 401 ).

Le modèle reçu comprend, par exemple, des mailles, chaque maille étant cubique et chaque côté de ce cube étant commun avec un autre cube. De plus, ce modèle peut également indiquer un ensemble de colonnes de mailles empilées les unes sur les autres, adjacentes et représentant des puits de forage géologique.

Ainsi, pour chacun de ces puits, il est possible de déterminer une pluralité de décompositions. L'objet de telles décompositions est de réduire le nombre de mailles du modèle géologique selon l'axe vertical (i.e. pour des couches successives du modèle). Si toutes les décompositions sont déterminées alors leur nombre est avec i le nombre initial de mailles dans la colonne, et f le nombre

de sous-ensembles dans la décomposition (i.e. le nombre de mailles dans le modèle cible).

S'il n'a pas été déterminé de valeur de dispersion pour chacune des décompositions déterminées précédemment (sortie OK du test 403), alors il est sélectionné une décomposition pour laquelle aucune valeur de dispersion n'a été déterminée. Alors, pour chacun des sous-ensembles de cette décomposition, un nouveau paramètre géologique associé au sous-ensemble est calculé (étape 403), par exemple, en réalisant une moyenne des paramètres géologiques des mailles contenues dans ce sous-ensemble.

Une valeur de dispersion associée à la décomposition sélectionnée est alors calculée (étape 404), par exemple en calculant la variance des moyennes précédemment calculées pour les sous-ensembles de cette décomposition.

Une fois toutes les valeurs de dispersion déterminées pour chacune des décompositions (sortie KO du test 403), il est possible alors d'ordonner ces décompositions en fonction de leur valeur respective de dispersion (étape 405).

Enfin cette liste ordonnée peut être fournie (message 406) à un utilisateur ou un autre système de traitement pour affichage ou de nouveaux calculs. En effet, l'utilisateur (par exemple, un géologue ou un ingénieur-réservoir) peut alors sélectionner la décomposition qui corresponde le plus à la réalité géologique constatée parmi les décompositions déterminées ayant les plus hautes valeurs de dispersion.

La figure 5 illustre des regroupements contraints par des valeurs de complétion de mailles dans un mode de réalisation de l'invention.

En effet, comme cela a été abordé précédemment, le nombre total de décompositions d'une colonne peut être relativement élevé et il peut être fastidieux de toutes les analyser. Ainsi, il est possible de fixer un certain nombre de contraintes lors de la décomposition afin de réduire le nombre de décompositions possibles.

A titre d'illustration, il est possible de fixer la taille maximale (en nombre de mailles) d'un sous-ensemble afin d'éviter notamment des phénomènes de « transfert de volume » lors de simulations. Il est également possible de « marquer » certaines mailles afin de rendre leur regroupement avec des mailles marquées de manière différente impossible ou difficile. Ce type de contrainte est le plus souvent souhaité dans le cas de contraintes dites de « complétion ». On entend par « contraintes de complétion » toute contrainte liée à l'exploitation du puits de forage, comme par exemple, l'ouverture dans le tubage (ou « casing » en anglais) d'ouvertures permettant l'exploitation de couches de pétrole, de gaz, etc.

Par exemple, lorsque le tubage est ouvert au niveau d'une maille donnée (i.e. C=1 en référence à la figure 5), il n'est pas souhaitable que cette maille soit regroupée avec une maille pour laquelle le tubage n'est pas ouvert (i.e. C=0). En référence au puits P1 de la figure 5, la décomposition proposée (R1 , R2, R3, R4) fait apparaître certains regroupements possibles tandis que d'autres regroupements ne sont pas possibles :

- le regroupement R1 est possible car les mailles 500 et 501 possèdent une même valeur de complétion C=1 ;

- le regroupement R2 est possible car les mailles 502 et 503 possèdent une même valeur de complétion C=0 ;

- le regroupement R3 n'est pas possible car les mailles 504 et 505 ne possèdent pas une valeur de complétion identique ;

- le regroupement R4 est possible car les mailles 506 et 507 possèdent une même valeur de complétion C=0 ;

En référence au puits P2 de la figure 5, il est possible de réaliser un raisonnement similaire :

- le regroupement R1 ' n'est pas possible car les mailles 510 et 51 1 ne possèdent pas une valeur de complétion identique ;

- le regroupement R2' est possible car les mailles 512 et 513 possèdent une même valeur de complétion C=0 ;

- le regroupement R3' est possible car les mailles 514 et 515 possèdent une même valeur de complétion C=1 ;

- le regroupement R4' est possible car les mailles 516 et 517 possèdent une même valeur de complétion C=0 ;

Ainsi, chaque maille des puits P1 et P2 est associée à une valeur numérique de complétion représentant un degré de complétion de la maille. Bien entendu, cette valeur de complétion n'est pas nécessairement 1 ou 0. Elle peut être également égale à 0,9 ou 0,2 ou tout autre valeur numérique.

Il est également possible d'interdire le regroupement de deux mailles si les valeurs de complétion de ces deux mailles diffèrent de plus d'un seuil Δ . En généralisant à un regroupement de plusieurs mailles, la valeur de complétion de chaque maille de ce regroupement (ou sous-ensemble) ne peut pas être différente des valeurs de complétion des autres mailles de ce regroupement d'au plus un seuil Δ .

Il peut être avantageux de réaliser les regroupements de mailles de façon identique entre les différentes colonnes afin de pouvoir construire un maillage régulier au sein d'un modèle grossier. Pour ce faire, les contraintes imposées au sein d'une colonne peuvent être répercutées sur les autres colonnes du modèle. Toujours en référence à la figure 5, les colonnes de puits P1 et P2 comportent des mailles (respectivement 500 à 507 et 510 à 517) associées chacune à une valeur de complétion. Il est possible de mettre en correspondance les mailles de ces deux puits en fonction de leur « profondeur » (i.e. leur position dans leur colonne respective). Ainsi, la maille 500 peut être mise en correspondance avec la maille 510, la maille 501 peut être mise en correspondance avec la maille 51 1 ... et la maille 507 peut être mise en correspondance avec la maille 517.

Afin d'assurer un maillage grossier régulier, il est possible d'associer aux mailles de la première colonne les valeurs de complétion de la deuxième colonne en fonction de la correspondance décrite ci-dessus. Ces valeurs sont alors appelées « valeur de complétion virtuelle ». A titre d'illustration, la valeur de complétion virtuelle de la maille 504 est C=1 (car la maille correspondante à la maille 504 est la maille 514 dans la deuxième colonne et que sa valeur de complétion vaut C=1 ). De même, la valeur de complétion virtuelle de la maille 501 est C=0 (car la maille correspondante à la maille 501 est la maille 51 1 dans la deuxième colonne et que sa valeur de complétion vaut C=0).

Le processus décrit ci-dessus peut alors être réalisé en transposant les valeurs de complétion avec les valeurs de complétion virtuelles.

Ainsi, pour vérifier si un regroupement est possible entre plusieurs mailles d'une colonne, il est possible de vérifier que la valeur de complétion virtuelle de chaque maille de ce regroupement est différente des valeurs de complétion virtuelle des autres mailles de ce même regroupement d'au plus un seuil Δ .

Le seuil Δ peut être fixé à l'avance dans un fichier de configuration ou dynamiquement en fonction des résultats d'un premier processus de décomposition. Une solution intermédiaire peut consister en une fixation du seuil Δ à une valeur numérique initiale assez basse (par exemple, 0) puis en une modification incrémentale à la hausse de sa valeur, si le nombre de décompositions déterminées n'est pas assez élevé.

La figure 6 représente un exemple de dispositif 600 de regroupements de mailles dans un modèle géologique maillé dans un mode de réalisation de l'invention.

Dans ce mode de réalisation, le dispositif 600 comporte un ordinateur, comprenant une mémoire 604 pour stocker des instructions permettant la mise en œuvre du procédé, les données de modèles reçues, et des données temporaires pour réaliser les différentes étapes du procédé tel que décrit précédemment.

L'ordinateur comporte en outre un circuit de regroupements de mailles 601 . Ce circuit peut être, par exemple :

- un processeur apte à interpréter des instructions sous la forme de programme informatique, ou

- une carte électronique dont les étapes du procédé de l'invention sont décrites dans le silicium, ou encore

- une puce électronique programmable comme une puce FPGA (pour « Field- Programmable Gâte Array » en anglais).

Cet ordinateur comporte une interface d'entrée 602 pour la réception de données de modèles géologiques maillés, et une interface de sortie 603 pour la fourniture de données de décompositions. Enfin, l'ordinateur comporte, pour permettre une interaction aisée avec un utilisateur, un écran 605 et un clavier 606.

Par ailleurs, le schéma fonctionnel présenté sur la figure 4 est un exemple typique d'un programme dont certaines instructions peuvent être réalisées auprès du dispositif décrit. A ce titre, la figure 4 peut correspondre à l'organigramme de l'algorithme général d'un programme informatique au sens de l'invention. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d'exemples ; elle s'étend à d'autres variantes.

D'autres réalisations sont possibles.

Par exemple, toutes les explications données et tous les enseignements fournis pour des modèles à une, deux ou trois dimensions sont transposables aux modèles de dimensions autres parmi les modèles à une, deux ou trois dimensions.

Claims

REVENDICATIONS

1 . Procédé d'assistance à la modélisation d'un sous-sol géologique dans un modèle géologique maillé de une à trois dimensions, le modèle géologique (100a) comportant une pluralité de mailles (101 , 102, 103, 104), chaque maille (101 , 102, 103, 104) dudit modèle étant associée à au moins un paramètre numérique (Goo, G01 , G02) représentant une propriété géologique, le procédé comportant les étapes : pour au moins une colonne (351 ) d'au moins n mailles du modèle :

a/ déterminer (401 ) une pluralité de décompositions (352, 353) de ladite colonne en m sous-ensembles (305, 306, 307, 308, 309, 310, 31 1 ) de mailles adjacentes, m étant un entier positif ou nul inférieur ou égal à n ; pour chaque décomposition déterminée :

a1/ pour chacun des m sous-ensembles, déterminer (403) un nouveau paramètre numérique associé audit sous-ensemble en fonction des paramètres numériques associés aux mailles dudit sous- ensemble ;

a2/ déterminer une valeur de dispersion (404) de ladite décomposition en fonction, au moins, des nouveaux paramètres numériques associés auxdits sous-ensembles déterminés à l'étape a1/ ;

bl fournir lesdites décompositions associées à leur valeur de dispersion, dans lequel n est un entier strictement positif.

2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le procédé comprend en outre : c/ ordonner lesdites décompositions (405) fournies à l'étape b/ selon la valeur de dispersion déterminée pour chacune des décompositions ;

d/ fournir une liste ordonnée (406) desdites décompositions.

3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, les étapes étant exécutées pour une pluralité de colonnes (P1 , P2), les colonnes étant distinctes et parallèles deux à deux, chaque décomposition déterminée pour une colonne de la pluralité de colonnes disposant d'une décomposition homologue dans chacune des autres colonnes ; le procédé comprend en outre :

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, chaque colonne comportant un paramètre d'importance, la valeur de dispersion de chaque décomposition est fonction dudit paramètre d'importance de la colonne.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel toutes les décompositions possibles de la colonne sont déterminées à l'étape a/.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, chaque maille de la colonne étant associée à une valeur de complétion (C) représentant un degré de complétion de la maille, la pluralité de décompositions est déterminée à l'étape a/ de sorte que la valeur de complétion de chaque maille de chacun des m sous-ensembles est différente des valeurs de complétion des autres mailles du même sous-ensemble d'au plus un seuil déterminé.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, le modèle géologique étant un modèle maillé à deux ou trois dimensions, chaque maille de chaque colonne étant associée à une valeur de complétion représentant un degré de complétion de la maille, chaque maille de la première colonne étant associée à une valeur de complétion associée à une maille de la deuxième colonne, dite valeur de complétion virtuelle, la pluralité de décompositions pour la première colonne est déterminée à l'étape a/ de sorte que la valeur de complétion virtuelle de chaque maille de chacun des m sous-ensembles est différente des valeurs de complétion virtuelle des autres mailles du même sous-ensemble d'au plus un seuil déterminé.

8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7, dans lequel le seuil déterminé est égal à 0.

9. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le seuil déterminé est inférieur à la moitié de la différence entre la plus grande valeur de complétion et la plus petite valeur de complétion associées aux mailles de la colonne.

10. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le seuil déterminé est inférieur à la moitié de la différence entre la plus grande valeur de complétion virtuelle et la plus petite valeur de complétion virtuelle associées aux mailles de la première colonne.

1 1 . Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la valeur de dispersion d'une décomposition est déterminée en fonction de la variance interclasse des sous-ensembles déterminés.

12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, chaque maille de la colonne étant associée à une valeur d'hétérogénéité représentant un paramètre géologique du sol, la pluralité de décompositions est déterminée à l'étape a/ de sorte que la valeur d'hétérogénéité de chaque maille de chacun des m sous-ensembles est différente des valeurs d'hétérogénéité des autres mailles du même sous-ensemble d'au plus un seuil déterminé.

13. Produit programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 1 1 , lorsque ce programme est exécuté par un processeur.

14. Dispositif d'assistance à la modélisation d'un sous-sol géologique dans un modèle géologique maillé de une à trois dimensions, le modèle géologique comportant une pluralité de mailles, chaque maille dudit modèle étant associée à au moins un paramètre numérique représentant une propriété géologique, le dispositif comportant :

pour chaque décomposition déterminée :

a2/ déterminer une valeur de dispersion de ladite décomposition en fonction, au moins, des nouveaux paramètres numériques associés auxdits sous-ensembles ; - une interface de sortie pour fournir lesdites décompositions associées à leur valeur de dispersion,

dans lequel n est un entier strictement positif.