三維地質(zhì)建模

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1、三維地質(zhì)建模數(shù)字化油藏表征工作平臺(tái)Direct V5 u斷層建模u地層建模u屬性建模儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模 三 維 地 質(zhì) 模 型 定 義建 立 三 維 網(wǎng) 格 模 型建 立 沉 積 微 模 型建 立 儲(chǔ) 層 參 數(shù) 模 型 建 立 油 氣 水 界 面 模 型建 立 凈 毛 比 模 型三 維 儲(chǔ) 量 計(jì) 算 模 型 粗 化模 型 輸 出 分 析 油 氣 水 分 界 限骨 架 網(wǎng) 格 剖 分 地 層 建 模 垂 向 網(wǎng) 格 剖 分三維建模流程圖： 儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模 1）支持?jǐn)鄬泳€、厚度趨勢(shì)等約束地層模型創(chuàng)建；2）新增按井、多邊形、面局部網(wǎng)格加密功能；3）優(yōu)化井?dāng)?shù)據(jù)網(wǎng)格化功能；4）全新的屬性數(shù)據(jù)分析功能

2、；5）增加基于目標(biāo)的河道隨機(jī)建模；6）全新的切片功能；7）改進(jìn)粗化功能，支持構(gòu)造層面粗化。三維建模功能改進(jìn)：儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模 提 綱三維網(wǎng)格模型建立1 沉積相模型建立2 參數(shù)模型建立3 油氣水界面模型建立4 三維儲(chǔ)量計(jì)算5 模型粗化6 模型輸出7 1.三維網(wǎng)格模型建立三維網(wǎng)格模型建立包含以下七個(gè)步驟：第一步：創(chuàng)建三維模型；第二步：定義網(wǎng)格邊界線；第三步：骨架網(wǎng)格剖分；第四步：主層（面）建立；第五步：亞層（面）建立；第六步：垂向網(wǎng)格劃分； 第七步：建立地層模型。 1.三維網(wǎng)格模型建立第一步：創(chuàng)建三維模型：選擇三維模型右鍵“創(chuàng)建三維模型”第二步：定義網(wǎng)格邊界線：打開(kāi)二維視窗，顯示井位及對(duì)應(yīng)的斷層模

3、型，點(diǎn)擊斷層模型，斷層模型名稱變粗后處于編輯狀態(tài)即可設(shè)置網(wǎng)格線邊界 1.三維網(wǎng)格模型建立矩形網(wǎng)格：所有單元網(wǎng)格的長(zhǎng)、寬均相等，垂向連接頂?shù)拙W(wǎng)格點(diǎn)的網(wǎng)格面為垂直的。由于其計(jì)算速度快的特點(diǎn),一些大型油氣田經(jīng)常采用此網(wǎng)格類型.有研究認(rèn)為正交網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果比其他網(wǎng)格精確.正交網(wǎng)格的數(shù)學(xué)描述也比較簡(jiǎn)單。角點(diǎn)網(wǎng)格：角點(diǎn)網(wǎng)格是目前應(yīng)用較廣的一種結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格類型，網(wǎng)格位置能用i , j , k 定義，并且單元網(wǎng)格的長(zhǎng)、寬大小可變，垂向連接頂?shù)拙W(wǎng)格點(diǎn)的網(wǎng)格面可以是傾斜。 角點(diǎn)網(wǎng)格的特點(diǎn)是網(wǎng)格的走向可以延著斷層線，邊 界線或尖滅線，也就是說(shuō)網(wǎng)格可以是扭曲的。這樣角點(diǎn)網(wǎng)格克服了矩形網(wǎng)格的不靈活性,可以用來(lái)方便地模擬斷層

4、,邊界,尖滅.但由于角點(diǎn)網(wǎng)格網(wǎng)格之間不正交,這種不正交一方面給傳導(dǎo)率計(jì)算帶來(lái)難度,增加模擬計(jì)算時(shí)間,另一方面也會(huì)對(duì)結(jié)果的精度有影響。第三步：骨架網(wǎng)格剖分（1）網(wǎng)格類型選擇 1.三維網(wǎng)格模型建立第三步：骨架網(wǎng)格剖分（2）網(wǎng)格方向設(shè)置網(wǎng)格的取向：1）網(wǎng)格的取向應(yīng)使其可靠地反映靜動(dòng)態(tài)參數(shù)主要變化方向上的特征；2）網(wǎng)格應(yīng)平行于主要滲透率方向；3）網(wǎng)格應(yīng)盡量與井排的主要驅(qū)替方向平行；4）應(yīng)注意網(wǎng)格不同取向帶來(lái)的不同影響；5）需要時(shí)可使用九點(diǎn)差分格式來(lái)克服由于網(wǎng)格取向帶來(lái)的影響。 為了控制網(wǎng)格質(zhì)量，使網(wǎng)格沿主斷層方向分布；或給數(shù)模提供網(wǎng)格，需要對(duì)斷層周圍的網(wǎng)格“Z”形處理。為此軟件提供了趨勢(shì)線、斷塊線、指

5、定趨勢(shì)線上網(wǎng)格個(gè)數(shù)、“Z”形網(wǎng)格剖分等功能1.三維網(wǎng)格模型建立第三步：骨架網(wǎng)格剖分 I方向趨勢(shì)線I方向趨勢(shì)線 J方向趨勢(shì)線J方向趨勢(shì)線 “Z”形網(wǎng)格剖分（2）網(wǎng)格方向設(shè)置 1）網(wǎng)格的數(shù)量應(yīng)考慮研究的目的和模型的分辨程度。 2）提供足夠的網(wǎng)格使模型能反映出相應(yīng)尺度下的靜態(tài)屬性在空間的展布和變化情況，非均質(zhì)狀況越嚴(yán)重、地質(zhì)的認(rèn)識(shí)越豐富細(xì)致，網(wǎng)格數(shù)應(yīng)越多，比較精細(xì)時(shí)應(yīng)能夠?qū)ψ钚〕练e微相在平面和垂向上進(jìn)行細(xì)致地刻劃。 3）在涉及一種流體驅(qū)替另一種流體的油藏研究中，必須提供足夠的網(wǎng)格以控制和跟蹤流體界面的運(yùn)動(dòng)。 4）在油田級(jí)的三維模擬中，同一層系的注采井間至少有三個(gè)網(wǎng)格。 5）如果油藏模擬的后續(xù)預(yù)測(cè)方案

6、涉及加密井，那么在網(wǎng)格設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)事先預(yù)留出位置，以保證注采井間至少有三個(gè)網(wǎng)格。 6）在進(jìn)行只包括幾口井的小規(guī)模研究中，井間至少有五個(gè)網(wǎng)格。 7）垂向網(wǎng)格的數(shù)量取決于模擬層段的數(shù)量。 （3）網(wǎng)格數(shù)量設(shè)置1.三維網(wǎng)格模型建立第三步：骨架網(wǎng)格剖分 1）要考慮網(wǎng)格尺寸對(duì)所研究問(wèn)題精細(xì)程度的影響。網(wǎng)格尺寸過(guò)大會(huì)使動(dòng)靜態(tài)參數(shù)在較大范圍內(nèi)平均化，不利于參數(shù)分布的刻劃，也使獲取適當(dāng)?shù)南鄬?duì)滲透率曲線變得困難，而網(wǎng)格尺寸過(guò)小，模型的收斂性差，計(jì)算需要的時(shí)間長(zhǎng)，內(nèi)存占用大。 2）優(yōu)先考慮使用均勻網(wǎng)格。 3）注意注入井或其它位置上的低孔隙體積網(wǎng)格單元對(duì)時(shí)間步長(zhǎng)帶來(lái)的不利影響，在不使油藏特征發(fā)生畸變以至損害模擬結(jié)果的前

7、提下，應(yīng)調(diào)整相鄰網(wǎng)格單元的尺寸、形狀或采用死孔隙體積的方法進(jìn)行處理。 4）對(duì)于實(shí)際位置很近的井，應(yīng)將它們?cè)O(shè)置成同網(wǎng)格的井。 5）在建立油田規(guī)模的非均勻直角坐標(biāo)網(wǎng)格時(shí)，在主要變化方向上相鄰網(wǎng)格單元的大小之比應(yīng)不大于2，在次要變化方向上應(yīng)不大于3。 6）對(duì)于徑向網(wǎng)格系統(tǒng)應(yīng)按（4）式使半徑以幾何級(jí)數(shù)遞增，以保證網(wǎng)格塊之間的壓力降相等。 7）徑向網(wǎng)格最內(nèi)部單元的半徑要盡可能大一些，應(yīng)大于或等于井筒半徑。常數(shù) 值的大小可根據(jù)徑向網(wǎng)格 總數(shù)和網(wǎng)格尺寸來(lái)確定，應(yīng)在大于1小于2的范圍內(nèi)。 8）以模擬層段的地層厚度作為垂向網(wǎng)格的步長(zhǎng)。 9）網(wǎng)格的尺寸應(yīng)結(jié)合網(wǎng)格的數(shù)量一起來(lái)設(shè)計(jì)。 （4）網(wǎng)格的尺寸1.三維網(wǎng)格模型

8、建立第三步：骨架網(wǎng)格剖分 1.三維網(wǎng)格模型建立模型右鍵地層建模骨架網(wǎng)格剖分 注意：骨架網(wǎng)格剖分需要選擇斷層模型、設(shè)置網(wǎng)格旋轉(zhuǎn)角度及I、J方向網(wǎng)格間距、斷層面選擇、趨勢(shì)線選擇。第三步：骨架網(wǎng)格剖分 1.三維網(wǎng)格模型建立第三步：骨架網(wǎng)格剖分骨架網(wǎng)格 拓?fù)渚W(wǎng)格 1.三維網(wǎng)格模型建立第四步：主層（面）建立：模型右鍵地層建模主層（面）建立 提示：主層面一般指砂層組頂?shù)酌?1.三維網(wǎng)格模型建立 層面插值操作界面 砂組頂面構(gòu)造砂組底面構(gòu)造 1.三維網(wǎng)格模型建立第五步：亞層（面）建立：模型右鍵地層建模亞層（面）建立 提示：亞層面一般指砂層組內(nèi)部的小層頂?shù)酌妫ㄔ谏皩咏M頂?shù)酌婵刂葡聞?chuàng)建小層的構(gòu)造面） 1.三維網(wǎng)格

9、模型建立 地層范圍：選擇要插入的地層范圍插值順序選擇：從頂面往下、從底面往上、從頂?shù)淄虚g網(wǎng)格最小厚度：手動(dòng)輸入體積校正方式：層厚度比例、各層等比例、累積到最后一個(gè)層厚度計(jì)算方式：地層真厚度、地層垂直厚度、沿 Pillar 厚度亞層建立過(guò)程中可采用地層厚度、厚度累加等進(jìn)行約束 各小層構(gòu)造面三維視圖小層面切片視圖 （1）比例式 地層內(nèi)部層面及其與頂、底面呈整合接觸。雖然地層厚度在各處有差別，但各地層單元的厚度比例在各處相似，即變化趨勢(shì)是一致的。這類型式的地層是在基本穩(wěn)定的沉積背景上形成的，橫向的厚度變化主要由不同部位沉降幅度和（或）沉積速度的差異造成的。在油藏范圍內(nèi)，這種分布型式最為廣泛，其極端

10、型式為等厚式，即各處各地層單元的厚度基本相似。層面內(nèi)插時(shí)，應(yīng)選擇“從頂?shù)椎街虚g”的層面內(nèi)插方式。 頂 面底 面 面 B面 A 比例式地層分布型式（2）波動(dòng)式 地層內(nèi)部層面及其與頂、底面亦呈整合接觸，但地層內(nèi)部各地層單元的最大厚度沿某一方向遷移，呈波動(dòng)變化。這主要是受地殼波狀運(yùn)動(dòng)的影響控制，最大沉降區(qū)有規(guī)律地轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致各層最大厚度帶有規(guī)律的轉(zhuǎn)移。層面內(nèi)插時(shí)，亦應(yīng)選擇“從頂?shù)椎街虚g”的層面內(nèi)插方式（即頂、底面共同作為趨勢(shì)面）。 頂 面底 面面 C面 B面 A波動(dòng)式地層分布型式 1.三維網(wǎng)格模型建立 （3）超覆式 地層內(nèi)部層面與底面斜交，而與頂面平行，由地層向盆地邊緣（或盆內(nèi)凸起）超覆而形成（如圖8

11、-18），發(fā)育于海進(jìn)（湖進(jìn)）體系域中。當(dāng)水體漸進(jìn)時(shí)，沉積范圍逐漸擴(kuò)大，較新沉積層覆蓋了較老沉積層，并向陸地?cái)U(kuò)展，與更老的地層侵蝕面呈不整合接觸。在地層超覆圈閉中，發(fā)育這種地層模式。層面內(nèi)插時(shí)，亦應(yīng)選擇“從上到下”的層面內(nèi)插方式（即頂面作為趨勢(shì)面）。 頂 面底 面 面 B面 A圖8-18 超覆式地層分布型式（4）前積式地層內(nèi)部層面與頂、底面斜交。內(nèi)部地層沿某一方向前積排列，如圖8-19中的層面AC。這種型式常見(jiàn) 于三角洲相地層中，為建設(shè)性三角洲向海（湖）推進(jìn)而形成。在這種情況下，層面內(nèi)插時(shí)，亦應(yīng)選擇“從下到上”的層面內(nèi)插方式（即底面作為趨勢(shì)面）。 頂 面 面 C面 B 面 A 底 面圖8-19

12、前積式地層分布型式 1.三維網(wǎng)格模型建立 （5）剝蝕式地層內(nèi)部層面與底面平行，而與頂面斜交。頂面為剝蝕面，內(nèi)部地層在高部位被剝蝕（圖8-20）。這一地層型式為地層抬升遭受剝蝕所致，分布于不整合面之下。層面內(nèi)插時(shí)，亦應(yīng)選擇“從下到上”的層面內(nèi)插方式（即底面作為趨勢(shì)面）。 頂 面底 面面 B面 A圖8-20 剝蝕式地層分布型式（6）組合式為上述各型式的組合型式。如超覆式與剝蝕式的組合，地層沿底面向上超覆，其頂部又被頂界面所截切（如圖8-21）。對(duì)于頂、底面均為不整合面的情況，不能作為層面內(nèi)插的趨勢(shì)面， 而應(yīng)選擇內(nèi)部的等時(shí)面作為趨勢(shì)面。在地質(zhì)建模設(shè)置時(shí)，往往將上述地層型式歸納為四種類型，即整合型（包

13、括比例式、波動(dòng)式）、超覆型（即超覆式）、退覆-剝蝕型（包括前積式、剝蝕式）、不連續(xù)型（即組合式）。 頂 面底 面面 B面 A圖8-21 超覆-剝蝕組合型地層分布型式 1.三維網(wǎng)格模型建立 1.三維網(wǎng)格模型建立第六步：垂向網(wǎng)格劃分：模型右鍵地層建模垂向網(wǎng)格劃分 網(wǎng)格劃分方式：等厚度比例劃分、等厚度劃分（自上）、等厚度劃分（自下）、不等厚度比例劃分網(wǎng)格個(gè)數(shù)設(shè)置：設(shè)置該層細(xì)分網(wǎng)格數(shù)參考趨勢(shì)面選擇：選擇參考面厚度計(jì)算方式：地層真厚度、地層垂直厚度、沿 Pillar 厚度網(wǎng)格最小厚度給定：設(shè)置最小網(wǎng)格厚度計(jì)算方向：自動(dòng)、從上往下、從下往上 1.三維網(wǎng)格模型建立 垂向網(wǎng)格大小是研究目的而定,如需要表征0.

14、2m厚度夾層的空間分布,則垂向網(wǎng)格最小保證0.2m厚度。劃分垂向網(wǎng)格層時(shí)，同樣需要遵從等時(shí)原則。在地層頂?shù)酌鏋檎辖佑|情況下，按比例劃分網(wǎng)格，設(shè)置網(wǎng)格個(gè)數(shù)。在地層頂?shù)酌鏋椴徽辖佑|情況下，按厚度劃分網(wǎng)格，設(shè)置垂向單網(wǎng)格厚度，并以整合面為趨勢(shì)。第六步：垂向網(wǎng)格劃分垂向網(wǎng)格細(xì)分操作界面 垂向網(wǎng)格劃分結(jié)果 1.三維網(wǎng)格模型建立 針對(duì)數(shù)值模擬的需要Direct軟件提供“局部網(wǎng)格加密”功能，可以按照“井、多邊形、面”進(jìn)行網(wǎng)格加密。 加密前網(wǎng)格 加密后網(wǎng)格 第七步：建立地層模型：模型右鍵地層建模網(wǎng)格屬性模型計(jì)算1.三維網(wǎng)格模型建立提示：地層模型的創(chuàng)建是以網(wǎng)格屬性模型計(jì)算的方式生成的。 1.三維網(wǎng)格模型建立

15、地層模型三維顯示 地層模型切片顯示 提 綱三維網(wǎng)格模型建立1 沉積相模型建立2 參數(shù)模型建立3 油氣水界面模型建立4 三維儲(chǔ)量計(jì)算5 模型粗化6 模型輸出7 2.沉積相模型建立沉積相模型建立包含以下三個(gè)步驟：第一步：井?dāng)?shù)據(jù)網(wǎng)格化；第二步：屬性模型統(tǒng)計(jì)分析；第三步：沉積相建模Direct軟件中可從單井將沉積相解釋成果進(jìn)行網(wǎng)格化，再以平面相分布或地震屬性信息作為三維相建模的約束，進(jìn)行沉積微相的三維建模。 2.沉積相模型建立第一步：井?dāng)?shù)據(jù)網(wǎng)格化井?dāng)?shù)據(jù)網(wǎng)格化界面 網(wǎng)格化數(shù)據(jù)顯示 2.沉積相模型建立 第二步：屬性模型統(tǒng)計(jì)分析 垂向比例曲線設(shè)置 Ng51小層平面優(yōu)勢(shì)相分布圖Ng51小層河道相變差函數(shù)模型（

16、主變程方向） Ng51小層河道相變差函數(shù)模型（次變程方向） 2.沉積相模型建立第三步：沉積相建模Direct 軟件提取了四種沉積微相（離散數(shù)據(jù)）建模方法：指示克里金插值、序貫指示模擬、河道隨機(jī)模擬和平面相約束建模，根據(jù)需求選擇合適的建模方法變差函數(shù)設(shè)置可以直接調(diào)取屬性模型統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果 2.沉積相模型建立（常規(guī)方法） 序貫高斯三維相模型指示克里金三維相模型 序貫高斯三維相模型（平滑后處理）基于目標(biāo)方法三維相模型 2.沉積相模型建立（平面相約束建模） Ng51小層三維相顯示Ng51小層平面相分布圖 提 綱三維網(wǎng)格模型建立1 沉積相模型建立2 參數(shù)模型建立3 油氣水界面模型建立4 三維儲(chǔ)量計(jì)算5 模

17、型粗化6 模型輸出7 3.參數(shù)模型建立參數(shù)模型建立包含以下三個(gè)步驟：第一步：井?dāng)?shù)據(jù)網(wǎng)格化；第二步：屬性模型統(tǒng)計(jì)分析；第三步：儲(chǔ)層參數(shù)建模 Direct 軟件提供了兩種儲(chǔ)層參數(shù)建模方法：序貫高斯模擬和沉積相趨勢(shì)控制插值。 第一步：井?dāng)?shù)據(jù)網(wǎng)格化3.參數(shù)模型建立 孔隙度網(wǎng)格化 滲透率網(wǎng)格化參數(shù)網(wǎng)格化時(shí)可以沉積相作為權(quán)參數(shù)（即按照相離散段提取參數(shù)） 3.參數(shù)模型建立 孔隙度參數(shù)分析設(shè)置 滲透率參數(shù)分析設(shè)置 第二步：屬性模型統(tǒng)計(jì)分析 3.參數(shù)模型建立孔隙度參數(shù)設(shè)置 滲透率參數(shù)設(shè)置 孔隙度模型滲透率模型 提 綱三維網(wǎng)格模型建立1 沉積相模型建立2 參數(shù)模型建立3 油氣水界面模型建立4 三維儲(chǔ)量計(jì)算5 模型

18、粗化6 模型輸出7 a.根據(jù)油藏類型及其對(duì)油藏的油水界面的認(rèn)識(shí)，分?jǐn)鄩K分小層確定油水界面；b.軟件提供分塊、分小層設(shè)置不同的油水界面。4.油氣水界面模型建立 4.油氣水界面模型建立 油水界面既可以是平面，也可以是曲面。油氣水界面插值界面 油水界面示意圖 提 綱三維網(wǎng)格模型建立1 沉積相模型建立2 參數(shù)模型建立3 油氣水界面模型建立4 三維儲(chǔ)量計(jì)算5 模型粗化6 模型輸出7 5.三維儲(chǔ)量計(jì)算容積法儲(chǔ)量計(jì)算公式 Ao-含油面積, km 2; h-有效厚度, m; Boi-原始原油體積系數(shù)，小數(shù)； -有效孔隙度，小數(shù)； o-平均地面原油密度,t/m3; Swi-油層原始含水飽和度,小數(shù)Nz = 10

19、0 Ao h ( 1-Swi ) o / Boi 5.三維儲(chǔ)量計(jì)算（1）凈毛比模型建立解決辦法：建立兩個(gè)模型，不同用途時(shí)應(yīng)用不同的模型單井參數(shù)求取方法：采用物性下限控制，評(píng)價(jià)砂體的存儲(chǔ)能力，砂體有效性指是否可作為儲(chǔ)層NTG存儲(chǔ)NTG流體 單井參數(shù)求取方法：采用流體性質(zhì)控制，評(píng)價(jià)砂體的流體性質(zhì)，砂體有效性指是否可作為開(kāi)發(fā)層if(SandThick=0)NTG=0泥巖： if(Por=* And Perm=*)NTG=0if(Por=* or Perm =*)NTG=1 AB if(SandThick 0 and STJSJL=干層)NTG=0 if(SandThick 0 and STJSJL干

20、層) NTG=1 泥巖：if(SandThick=0)NTG=0砂巖：if(SandThick0)NTG=YXHD/SandThick 單井參數(shù)求取流體控制 5.三維儲(chǔ)量計(jì)算第一步：創(chuàng)建凈毛比井?dāng)?shù)據(jù)第二步：提取凈毛比數(shù)據(jù) 生成空的凈毛比模型 5.三維儲(chǔ)量計(jì)算第三步：網(wǎng)格計(jì)算：模型右鍵其他網(wǎng)格計(jì)算 通過(guò)網(wǎng)格計(jì)算器計(jì)算凈毛比時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置不同的計(jì)算公式凈毛比模型 5.三維儲(chǔ)量計(jì)算（2）儲(chǔ)量計(jì)算 參數(shù)設(shè)置：可選擇要計(jì)算的流體類型如油、氣或者油氣并選擇相應(yīng)的前面計(jì)算的接觸面；可設(shè)置凈毛比、孔隙度、含油/氣飽和度，這些系數(shù)可選擇已生成的網(wǎng)格模型或者給定數(shù)值；可設(shè)定相應(yīng)的體積系數(shù)、原油密度，并選擇

21、相應(yīng)的離散屬性控制。輸出報(bào)告設(shè)置：儲(chǔ)量報(bào)告保存在附加文件夾下，文檔內(nèi)容可選擇網(wǎng)格體積、孔隙體積、油體積、油質(zhì)量和氣體積。 5.三維儲(chǔ)量計(jì)算a.上報(bào)地質(zhì)儲(chǔ)量（含油面積、有效厚度、平均孔隙度、含油飽和度、體積系數(shù)、原油密度）；b.平面層基于井點(diǎn)算術(shù)平均計(jì)算儲(chǔ)量；c.平面層基于網(wǎng)格算術(shù)平均儲(chǔ)量；d.基于三維網(wǎng)格體計(jì)算儲(chǔ)量；e.粗化模型地質(zhì)儲(chǔ)量與精細(xì)模型地質(zhì)儲(chǔ)量對(duì)比分析。（3）地質(zhì)儲(chǔ)量對(duì)比分析 提 綱三維網(wǎng)格模型建立1 沉積相模型建立2 參數(shù)模型建立3 油氣水界面模型建立4 三維儲(chǔ)量計(jì)算5 模型粗化6 模型輸出7 6.模型粗化 模型粗化是使細(xì)網(wǎng)格的精細(xì)“轉(zhuǎn)化”為粗網(wǎng)格模型的過(guò)程。在這一個(gè)過(guò)程中用一系列

22、等效的粗網(wǎng)格曲“替代”精細(xì)模型中的細(xì)網(wǎng)格，并使該等效粗網(wǎng)格模型能反映原模型的地質(zhì)特征及流動(dòng)響應(yīng)。粗化目的：（1）減少網(wǎng)格數(shù)量，節(jié)約運(yùn)算時(shí)間，避免數(shù)模中造成不收斂現(xiàn)象（2）網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)為標(biāo)量數(shù)據(jù)，粗化中針對(duì)矢量參數(shù)求得矢量數(shù)據(jù)粗化原則：（1）注意網(wǎng)格精度，以基本保留研究精度為宜 （2）優(yōu)先粗化平面網(wǎng)格，平面非均質(zhì)程度小于垂向非均質(zhì)程度粗化參數(shù)：數(shù)模中需要的物性參數(shù)：孔隙度、滲透率、飽和度、凈毛比粗化過(guò)程分為四部分：6.1 骨架網(wǎng)格建立；6.2 構(gòu)造層面粗化；6.3 垂向網(wǎng)格劃分；6.4 屬性體粗化。 6.模型粗化6.1 骨架網(wǎng)格建立 粗化模型的骨架網(wǎng)格建立包括：粗化模型創(chuàng)建、定義網(wǎng)格邊界線、骨架網(wǎng)

23、格剖分三個(gè)步驟，和前面“三維網(wǎng)格模型建立”的前三個(gè)步驟一致，這里不再重復(fù)。6.2 構(gòu)造層面粗化：模型右鍵模型粗化構(gòu)造層面粗化Direct V5.0中提供了構(gòu)造模型粗化功能，可直接粗化建立地層模型。 通過(guò)對(duì)構(gòu)造層面的粗化可以確保粗化模型和精細(xì)模型的構(gòu)造一致。 6.模型粗化粗化前構(gòu)造面 粗化后構(gòu)造面6.3 垂向網(wǎng)格劃分 垂向網(wǎng)格設(shè)置 垂向網(wǎng)格劃分結(jié)果 6.模型粗化6.4 屬性體粗化：模型右鍵模型粗化屬性體粗化網(wǎng)格對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置界面 屬性體粗化具體步驟分為：第一步：網(wǎng)格對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置；第二步：孔隙度模型粗化；第三步：滲透率模型粗化；第四步：凈毛比模型粗化；第五步：離散參數(shù)模型粗化（沉積相、流體分布等）。

24、 6.模型粗化6.4 屬性體粗化第一步：網(wǎng)格對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置； 1 2 3 4 5 7 6 8 10 9 1 2 3 4 5均 勻 對(duì) 應(yīng) 1 2 3 4 5 7 6 8 10 9 1 2 3 4 5非 均 勻 對(duì) 應(yīng) 提示：原模型網(wǎng)格與目標(biāo)模型網(wǎng)格對(duì)應(yīng)關(guān)系；在進(jìn)行網(wǎng)格匹配時(shí)不能跨越層匹配。 6.模型粗化第二步：孔隙度模型粗化； 孔隙度為標(biāo)量參數(shù)，在粗化過(guò)程中選擇算術(shù)平均法、幾何平均法、調(diào)和平均法、平方根平均法等,并且考慮權(quán)系數(shù)，一般要考慮網(wǎng)格體積大小，并且以凈毛比作為權(quán)系數(shù)。建議采用算術(shù)平均法。 提示： 不選權(quán)重，視為只考慮網(wǎng)格體積大小。 針對(duì)孔隙度粗化Direct軟件提供了網(wǎng)格平均、網(wǎng)格體積權(quán)

25、重平均、屬性值求和。 滲透率為矢量參數(shù)，在粗化過(guò)程中要考慮流動(dòng)方向，一般采用基于流動(dòng)模擬的方法。 其基本原理是細(xì)網(wǎng)格與粗化網(wǎng)格中流體滲流滿足質(zhì)量流量連續(xù)，即在一定的邊界條件下，同一流體在同一壓差下沿同一方向流過(guò)，分別在細(xì)網(wǎng)格與粗化網(wǎng)格中的質(zhì)量流量相等。一般可通過(guò)對(duì)角張量法或者全張量法計(jì)算得到等效滲透率。第三步：滲透率模型粗化；6.模型粗化 針對(duì)滲透率粗化Direct軟件提供了帶方向的平均法、流動(dòng)模擬法等粗化方法。 凈毛比模型的生成有多種方式，常用的有兩種：第一，在地質(zhì)細(xì)網(wǎng)格模型中，按孔隙度、滲透率下限值，生成的凈毛比網(wǎng)格屬性值為0或1的指示數(shù)據(jù)模型。0表示網(wǎng)格不具有滲流能力，即無(wú)效網(wǎng)格，反之1

26、表示有效網(wǎng)格；第二，通過(guò)沉積相類型轉(zhuǎn)化生成0/1指示網(wǎng)格模型，0表示背景相，1表示儲(chǔ)集相。在此基礎(chǔ)上，將指示數(shù)據(jù)模型按連續(xù)標(biāo)量 參數(shù)進(jìn)行網(wǎng)格粗化，即可得到屬性值介于0到1的凈毛比模型。 第四步：凈毛比模型粗化；6.模型粗化 0 1 10 1 10 1 1 0.67凈毛比取值示意圖 凈毛比粗化設(shè)置 第五步：離散參數(shù)的粗化（沉積相、流體分布等）6.模型粗化 離散參數(shù)的粗化是以統(tǒng)計(jì)網(wǎng)格中離散代碼出現(xiàn)的次數(shù)最多的或體積加權(quán)后離散代碼值體積最大的類型作為粗化結(jié)果。例如：平面一個(gè)粗網(wǎng)格包含9個(gè)細(xì)網(wǎng)格，其中相代碼為1的相類型有5個(gè)，相代碼為2的有2個(gè)，相代碼為3的有2個(gè)，顯然，相代碼為1的網(wǎng)格占優(yōu)，故粗化結(jié)

27、果為相代碼1（如右圖）。 離散參數(shù)粗化設(shè)置 1 1 1 2 2 1 3 1 1 3離散屬性粗化示意圖 提 綱三維網(wǎng)格模型建立1 沉積相模型建立2 參數(shù)模型建立3 油氣水界面模型建立4 三維儲(chǔ)量計(jì)算5 模型粗化6 模型輸出7 7.模型輸出 Direct 可以輸出多種類型的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，涵蓋了絕大多數(shù)主流數(shù)值模擬軟件的數(shù)據(jù)格式（Eclipse、VIP、CMG） 模型輸出具體步驟：第一步：輸出網(wǎng)格數(shù)據(jù)（含屬性）；第二步：輸出井軌跡文件；第三步：輸出斷層文件；第四步：分塊輸出 7.模型輸出第一步：輸出網(wǎng)格數(shù)據(jù)（含屬性）； 提示：屬性數(shù)據(jù)導(dǎo)出時(shí)要確保屬性關(guān)鍵字和數(shù)模軟件所需要的關(guān)鍵字一致，如果不一致要手工修

28、改參數(shù)模板中關(guān)鍵字再輸出。另外需要選擇網(wǎng)格輸出起始位置和無(wú)效值。 第二步：輸出井軌跡文件；7.模型輸出 軟件提供了兩種井軌跡格式：一種是Well Completion Data ，另一種是Well Connection Data ，第一種只記錄井軌跡穿過(guò)的網(wǎng)格索引 ，而第二種不僅記錄井軌跡穿過(guò)的網(wǎng)格索引，還記錄了網(wǎng)格屬性。 7.模型輸出第三步：輸出斷層文件； 7.模型輸出第四步：分塊輸出：軟件提供了導(dǎo)出分塊模型（網(wǎng)格+屬性）功能； 可以按照以下幾種情況導(dǎo)出：按整體區(qū)域?qū)С?；任意區(qū)域?qū)С?；按斷塊導(dǎo)出；導(dǎo)出局部層。 網(wǎng)格屬性關(guān)鍵字說(shuō)明（關(guān)鍵字后的數(shù)據(jù)塊部分，必須以“/”表示結(jié)束）：雙連字符“_”表

29、示注釋；GRIDUNIT - 表示網(wǎng)格單位，METRES 表示米制，F(xiàn)EET 表示單位；SPECGRID - 表示網(wǎng)格個(gè)數(shù)，例如 2*2*2 表示I、J、K方向網(wǎng)格個(gè)數(shù)分別為2（注意，不是網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)比網(wǎng)格個(gè)數(shù)多1）；COORDSYS表示。COORD表示記錄角點(diǎn)網(wǎng)格體的頂?shù)酌婀羌芫W(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)。ZCORN - 表示所有單網(wǎng)格層（layer）網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的深度值。 ACTNUM-表示有效網(wǎng)格索引。1表示有效網(wǎng)格，0表示無(wú)效網(wǎng)格。2*2*2共8個(gè)網(wǎng)格值，記錄順序與網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)順序相同。PORO-表示孔隙度屬性。 PERMX、PERMY、PERMZ表示三個(gè)方向的滲透率屬性；NTG表示凈毛比屬性。 7.

30、模型輸出 1.三維網(wǎng)格模型建立矩形網(wǎng)格：所有單元網(wǎng)格的長(zhǎng)、寬均相等，垂向連接頂?shù)拙W(wǎng)格點(diǎn)的網(wǎng)格面為垂直的。由于其計(jì)算速度快的特點(diǎn),一些大型油氣田經(jīng)常采用此網(wǎng)格類型.有研究認(rèn)為正交網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果比其他網(wǎng)格精確.正交網(wǎng)格的數(shù)學(xué)描述也比較簡(jiǎn)單。角點(diǎn)網(wǎng)格：角點(diǎn)網(wǎng)格是目前應(yīng)用較廣的一種結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格類型，網(wǎng)格位置能用i , j , k 定義，并且單元網(wǎng)格的長(zhǎng)、寬大小可變，垂向連接頂?shù)拙W(wǎng)格點(diǎn)的網(wǎng)格面可以是傾斜。 角點(diǎn)網(wǎng)格的特點(diǎn)是網(wǎng)格的走向可以延著斷層線，邊 界線或尖滅線，也就是說(shuō)網(wǎng)格可以是扭曲的。這樣角點(diǎn)網(wǎng)格克服了矩形網(wǎng)格的不靈活性,可以用來(lái)方便地模擬斷層,邊界,尖滅.但由于角點(diǎn)網(wǎng)格網(wǎng)格之間不正交,這種不正交一方

31、面給傳導(dǎo)率計(jì)算帶來(lái)難度,增加模擬計(jì)算時(shí)間,另一方面也會(huì)對(duì)結(jié)果的精度有影響。第三步：骨架網(wǎng)格剖分（1）網(wǎng)格類型選擇 1）網(wǎng)格的數(shù)量應(yīng)考慮研究的目的和模型的分辨程度。 2）提供足夠的網(wǎng)格使模型能反映出相應(yīng)尺度下的靜態(tài)屬性在空間的展布和變化情況，非均質(zhì)狀況越嚴(yán)重、地質(zhì)的認(rèn)識(shí)越豐富細(xì)致，網(wǎng)格數(shù)應(yīng)越多，比較精細(xì)時(shí)應(yīng)能夠?qū)ψ钚〕练e微相在平面和垂向上進(jìn)行細(xì)致地刻劃。 3）在涉及一種流體驅(qū)替另一種流體的油藏研究中，必須提供足夠的網(wǎng)格以控制和跟蹤流體界面的運(yùn)動(dòng)。 4）在油田級(jí)的三維模擬中，同一層系的注采井間至少有三個(gè)網(wǎng)格。 5）如果油藏模擬的后續(xù)預(yù)測(cè)方案涉及加密井，那么在網(wǎng)格設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)事先預(yù)留出位置，以保證注采

32、井間至少有三個(gè)網(wǎng)格。 6）在進(jìn)行只包括幾口井的小規(guī)模研究中，井間至少有五個(gè)網(wǎng)格。 7）垂向網(wǎng)格的數(shù)量取決于模擬層段的數(shù)量。 （3）網(wǎng)格數(shù)量設(shè)置1.三維網(wǎng)格模型建立第三步：骨架網(wǎng)格剖分 3.參數(shù)模型建立參數(shù)模型建立包含以下三個(gè)步驟：第一步：井?dāng)?shù)據(jù)網(wǎng)格化；第二步：屬性模型統(tǒng)計(jì)分析；第三步：儲(chǔ)層參數(shù)建模 Direct 軟件提供了兩種儲(chǔ)層參數(shù)建模方法：序貫高斯模擬和沉積相趨勢(shì)控制插值。 提 綱三維網(wǎng)格模型建立1 沉積相模型建立2 參數(shù)模型建立3 油氣水界面模型建立4 三維儲(chǔ)量計(jì)算5 模型粗化6 模型輸出7 5.三維儲(chǔ)量計(jì)算容積法儲(chǔ)量計(jì)算公式 Ao-含油面積, km 2; h-有效厚度, m; Boi-

33、原始原油體積系數(shù)，小數(shù)； -有效孔隙度，小數(shù)； o-平均地面原油密度,t/m3; Swi-油層原始含水飽和度,小數(shù)Nz = 100 Ao h ( 1-Swi ) o / Boi 提 綱三維網(wǎng)格模型建立1 沉積相模型建立2 參數(shù)模型建立3 油氣水界面模型建立4 三維儲(chǔ)量計(jì)算5 模型粗化6 模型輸出7 第五步：離散參數(shù)的粗化（沉積相、流體分布等）6.模型粗化 離散參數(shù)的粗化是以統(tǒng)計(jì)網(wǎng)格中離散代碼出現(xiàn)的次數(shù)最多的或體積加權(quán)后離散代碼值體積最大的類型作為粗化結(jié)果。例如：平面一個(gè)粗網(wǎng)格包含9個(gè)細(xì)網(wǎng)格，其中相代碼為1的相類型有5個(gè)，相代碼為2的有2個(gè)，相代碼為3的有2個(gè)，顯然，相代碼為1的網(wǎng)格占優(yōu)，故粗化

34、結(jié)果為相代碼1（如右圖）。 離散參數(shù)粗化設(shè)置 1 1 1 2 2 1 3 1 1 3離散屬性粗化示意圖 網(wǎng)格屬性關(guān)鍵字說(shuō)明（關(guān)鍵字后的數(shù)據(jù)塊部分，必須以“/”表示結(jié)束）：雙連字符“_”表示注釋；GRIDUNIT - 表示網(wǎng)格單位，METRES 表示米制，F(xiàn)EET 表示單位；SPECGRID - 表示網(wǎng)格個(gè)數(shù)，例如 2*2*2 表示I、J、K方向網(wǎng)格個(gè)數(shù)分別為2（注意，不是網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)比網(wǎng)格個(gè)數(shù)多1）；COORDSYS表示。COORD表示記錄角點(diǎn)網(wǎng)格體的頂?shù)酌婀羌芫W(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)。ZCORN - 表示所有單網(wǎng)格層（layer）網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的深度值。 ACTNUM-表示有效網(wǎng)格索引。1表示有效網(wǎng)格，0表示無(wú)效網(wǎng)格。2*2*2共8個(gè)網(wǎng)格值，記錄順序與網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)順序相同。PORO-表示孔隙度屬性。 PERMX、PERMY、PERMZ表示三個(gè)方向的滲透率屬性；NTG表示凈毛比屬性。 7.模型輸出