一种非结构化动态网格剖分方法及装置与流程

文档序号:24286715发布日期:2021-03-17 00:34阅读:88来源:国知局
一种非结构化动态网格剖分方法及装置与流程
本申请涉及油田开发领域,具体是一种非结构化动态网格剖分方法及装置。
背景技术
:随着人们对低渗透油田及超低渗透油田开发的深入,我国多数低渗透油田及超低渗透油田进入中高含水阶段。在这一阶段,油田开发的主要矛盾体现在油井见水具有明显的方向性,具体表现为:在应力场最大水平主应力方向(简称主向井)含水率呈台阶式上升,相应注水井试井解释曲线表现出裂缝渗流特征,吸水剖面表现为个别层段尖峰状吸水,示踪剂监测具有明显的方向性。这些问题主要由低渗透油藏动态裂缝的启裂及扩展导致。由于长期注水条件下油藏既是增加导流能力的有利因素,又是引起水窜的不利因素,因此,在油田开发领域需对此类油藏进行刻画及数值模拟以更清楚地掌握其地下情况。然而目前在对此类油藏进行刻画及数值模拟方面仍然面临巨大挑战。为了解决上述问题,现有技术通常采用如下两种方法:双重介质模型方法及离散裂缝模型方法,二者都是实现裂缝性油藏数值模拟的有效手段。这两种模型分别具有不同的特点及适应性:双重介质模型的优点是稳定高效,然而精度较低,往往只适用于中小裂缝发育的区域,不适合油藏具有大尺度裂缝的情形;而离散裂缝模型的特点是对裂缝刻画精细,数值模拟精度高,如图1所示,最左侧的图像为裂缝油藏示意图,油藏区域内发育多条裂缝,中间的图像为利用双重介质模型模拟的结果,最右侧图像为利用离散裂缝模型模拟的结果,可以看出,两种模型在模拟结果上往往具有较大的差异,离散裂缝模型能够更好的反映近裂缝区域的特征。基于上述,目前对低渗透裂缝性油藏进行数值模拟一般采用离散裂缝模型,以实现对裂缝系统进行高精度刻画。离散裂缝模型通常利用更为灵活的非结构化网格显式表征裂缝,即:数值模拟所用的网格完全贴合裂缝的几何形态。然而,对于开发过程中随注水动态启裂与扩展的动态裂缝,传统静态非结构化网格划分方法无法适应裂缝的实时变化特征。如图2所示,上一时间使用的数值模拟非结构化网格,完整贴合了上一时刻离散裂缝网络几何形态(图2左图黑色粗线),然而,随着水驱开发的推进,动态裂缝继续扩展(图2右图所示),具体表现为裂缝长度增大,此时,旧的网格已无法贴合新裂缝网络的几何形态,必须要在该时刻进行重新网格剖分,匹配新的裂缝系统。当前,国内外关于动态离散裂缝模型的研究成果较少,主要原因是对于动态裂缝的关注较晚。由于研究起步较晚,目前尚缺少用于低渗透油藏动态离散裂缝数值模拟的动态非结构化网格剖分技术。传统的静态非结构化网格剖分技术已无法使用,静态非结构化网格技术假设裂缝信息是已知的,模拟的时候只是根据裂缝的开启、闭合及扩展更新裂缝网格或近裂缝网格的相关属性参数,无需重新剖分网格。如图3所示,研究区域有一口注入井(inje)和一口生产井(prod),模拟时,预先设置裂缝的扩展方向,然后进行模拟,这样的模拟往往不能准确地反映裂缝的动态变化特点,仅仅是一种简化的处理方法,模拟误差较大。基于上述,静态非结构化网格剖分技术模拟动态裂缝需要假设裂缝扩展方向已知,从而导致模拟误差,因为注水开发过程中,流体与固体之间存在流固耦合关系,实际裂缝的扩展方向需要根据区域位置的应力场、压力场及岩石力学参数实时计算确定,无法提前预判。因此,静态非结构化网格剖分技术无法用于裂缝启裂位置及扩展方向不确定的实际模型。技术实现要素:针对现有技术中的问题,本申请提供一种非结构化动态网格剖分方法及装置,能够根据动态网格剖分参数更新动态网格剖分结果,实现动态高效网格剖分。为解决上述技术问题,本申请提供以下技术方案:第一方面,本申请提供一种非结构化动态网格剖分方法,包括:根据动态网格剖分参数生成动态网格剖分结果;所述动态网格剖分参数包括三维地质模型边界信息、离散裂缝网格几何信息及质量控制参数;根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值;根据所述油藏压力数值更新离散裂缝;基于更新后的离散裂缝更新动态网格剖分结果。进一步地,所述根据动态网格剖分参数生成动态网格剖分结果,包括:根据三维地质模型边界信息及离散裂缝网格几何信息生成poly数据;所述poly数据包括:边界裂缝节点数据、边界裂缝面数据、边界裂缝洞数据及边界裂缝分区数据;根据质量控制参数,调用所述poly数据生成动态网格剖分结果;所述动态网格剖分结果包括网格节点数据、网格边数据、网格面数据、网格四面体数据及网格四面体邻接数据。进一步地,所述根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值,包括:根据所述动态网格剖分结果及所述三维地质模型计算所述三维地质模型对应区域内的相邻离散裂缝网格的传导率;根据所述相邻离散裂缝网格的传导率预测油藏压力数值。进一步地,在根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值前,包括:根据三维地质模型中各离散裂缝网格的节点坐标计算各离散裂缝网格的体积;获取三维地质模型中各离散裂缝网格的孔隙度及各离散裂缝网格的中心点;根据各离散裂缝网格中心点得到各离散裂缝网格的深度值。进一步地,所述根据所述动态网格剖分结果及所述三维地质模型计算三维地质模型对应区域内的相邻离散裂缝网格的传导率,包括:根据所述三维地质模型中的网格渗透率、所述动态网格剖分结果中的网格相接面积、网格中心点到网格相接面中心点的长度、网格相接面指向网格的单位法向量及网格相接面中心点指向网格中心点的单位方向向量计算基质与裂缝之间的传导率;根据所述三维地质模型中的网格渗透率、所述动态网格剖分结果中的网格相接面积及网格中心点间的距离计算相邻裂缝之间的传导率。进一步地,所述压力数值包括孔隙压力数值,根据所述油藏压力数值更新离散裂缝,包括:根据孔隙压力数值及所述三维地质模型中的上覆岩层压力、泊松比、地质构造应力系数及抗张强度计算岩石破裂压力阈值;根据所述三维地质模型中的最小水平主应力、缝面能、弹性模量及裂缝半长计算裂缝延伸压力阈值;根据当前裂缝形态、所述岩石破裂压力阈值、所述裂缝延伸压力阈值、所述三维地质模型所对应区域的空间应力场及孔隙压力场更新离散裂缝。进一步地,在基于更新后的离散裂缝更新动态网格剖分结果后,还包括:根据更新后的动态网格剖分结果进行网格属性迁移。第二方面,本申请提供一种非结构化动态网格剖分装置,包括:剖分结果生成单元,用于根据动态网格剖分参数生成动态网格剖分结果;所述动态网格剖分参数包括三维地质模型边界信息、离散裂缝网格几何信息及质量控制参数;压力数值生成单元,用于根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值;离散裂缝更新单元,用于根据所述油藏压力数值更新离散裂缝;剖分结果更新单元,用于基于更新后的离散裂缝更新动态网格剖分结果。进一步地,所述剖分结果生成单元,包括:poly数据生成模块,用于根据三维地质模型边界信息及离散裂缝网格几何信息生成poly数据;所述poly数据包括:边界裂缝节点数据、边界裂缝面数据、边界裂缝洞数据及边界裂缝分区数据;剖分结果生成模块,用于根据质量控制参数,调用所述poly数据生成动态网格剖分结果;所述动态网格剖分结果包括网格节点数据、网格边数据、网格面数据、网格四面体数据及网格四面体邻接数据。进一步地,所述压力数值生成单元,包括:传导率计算模块,用于根据所述动态网格剖分结果及所述三维地质模型计算所述三维地质模型对应区域内的相邻离散裂缝网格的传导率;压力数值生成模块,用于根据所述相邻离散裂缝网格的传导率预测油藏压力数值。进一步地,所述的非结构化动态网格剖分装置,还包括:体积计算单元,用于根据三维地质模型中各离散裂缝网格的节点坐标计算各离散裂缝网格的体积;孔隙度中心点获取单元,用于获取三维地质模型中各离散裂缝网格的孔隙度及各离散裂缝网格的中心点;深度值生成单元,用于根据各离散裂缝网格中心点得到各离散裂缝网格的深度值。进一步地,所述传导率计算模块,包括:基缝间传导率计算模块,用于根据所述三维地质模型中的网格渗透率、所述动态网格剖分结果中的网格相接面积、网格中心点到网格相接面中心点的长度、网格相接面指向网格的单位法向量及网格相接面中心点指向网格中心点的单位方向向量计算基质与裂缝之间的传导率;相邻裂缝传导率计算模块,用于根据所述三维地质模型中的网格渗透率、所述动态网格剖分结果中的网格相接面积及网格中心点间的距离计算相邻裂缝之间的传导率。进一步地,所述压力数值包括孔隙压力数值,所述离散裂缝更新单元,包括:破裂压力阈值确定模块,用于根据孔隙压力数值及所述三维地质模型中的上覆岩层压力、泊松比、地质构造应力系数及抗张强度计算岩石破裂压力阈值;延伸压力阈值确定模块,用于根据所述三维地质模型中的最小水平主应力、缝面能、弹性模量及裂缝半长计算裂缝延伸压力阈值;离散裂缝更新模块,用于根据当前裂缝形态、所述岩石破裂压力阈值、所述裂缝延伸压力阈值、所述三维地质模型所对应区域的空间应力场及孔隙压力场更新离散裂缝。进一步地,离散裂缝更新单元,还具体用于:根据更新后的动态网格剖分结果进行网格属性迁移。第三方面,本申请提供一种电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述非结构化动态网格剖分方法的步骤。第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现所述非结构化动态网格剖分方法的步骤。针对现有技术中的问题,本申请提供一种非结构化动态网格剖分方法,能够根据动态网格剖分参数更新动态网格剖分结果,使得网格模型可以根据裂缝的启裂、扩展及闭合进行动态更新,与实际裂缝网络实时匹配,从而使高精度离散裂缝模型在动态裂缝扩展的油田中得以应用,实现对低渗透长期注水过程中裂缝动态变化过程的精细模拟,为低渗透油藏开发的精确预测、精细管理与方案优化提供强有力的工具。附图说明图1为本申请实施例中裂缝油藏及其对应的双重介质模型结果示意图与离散裂缝模型结果示意图;图2为本申请实施例中上一时刻数值模拟非结构化网格与当前时刻更新的离散裂缝示意图;图3为本申请实施例中静态非结构化网格模拟动态裂缝扩展的示意图;图4为本申请实施例中非结构化动态网格剖分方法的流程图之一;图5为本申请实施例中生成动态网格剖分结果的流程图;图6为本申请实施例中生成油藏压力数值的流程图;图7为本申请实施例中非结构化动态网格剖分方法的流程图之二;图8为本申请实施例中计算相邻离散裂缝网格传导率的流程图;图9为本申请实施例中更新离散裂缝的流程图;图10为本申请实施例中非结构化动态网格剖分装置的结构图之一;图11为本申请实施例中剖分结果生成单元的结构图;图12为本申请实施例中压力数值生成单元的结构图;图13为本申请实施例中非结构化动态网格剖分装置的结构图之二;图14为本申请实施例中传导率计算模块的结构图;图15为本申请实施例中离散裂缝更新单元的结构图;图16为本申请实施例中的电子设备的结构示意图;图17为本申请实施例中油藏中的裂缝示意图。图18为本申请实施例中网格划分中裂缝的降维处理示意图;图19为本申请实施例中流量计算方法示意图;图20为本申请实施例中一维裂缝传导率计算示意图;图21为本申请实施例中计算模型与网格模型中裂缝网格的区别;图22为本申请实施例中本时间步两条裂缝扩展后的几何拓扑形态分布示意图;图23为本申请实施例中重新剖分非结构化网络的示意图;图24为本申请实施例中区域包络面判断示意图;图25为本申请实施例中基质网格属性映射的示意图;图26为本申请实施例中非结构化网格及对应的非结构化网格模型示意图;图27为本申请实施例中模型边界自动提取及非结构化网格模型示意图;图28为本申请实施例中模拟过程网格动态变化与饱和度变化图;图29为本申请实施例中w1井含水快速上升(第1100天)时刻及对应的裂缝与非结构化网格示意图;图30为本申请实施例中w1模拟与拟合结果对比示意图;图31为本申请实施例中w2井含水快速上升(第1300天)时刻及对应的裂缝与非结构化网格示意图;图32为本申请实施例中w2井模拟与拟合结果对比示意图;图33为本申请实施例中w3井含水快速上升(第1800天)时刻及对应的裂缝与非结构化网格示意图;图34为本申请实施例中w3井模拟与拟合结果对比示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。参见图4,为了能够根据动态网格剖分参数更新动态网格剖分结果,实现动态高效网格剖分,本申请提供一种非结构化动态网格剖分方法,包括:s101:根据动态网格剖分参数生成动态网格剖分结果;所述动态网格剖分参数包括三维地质模型边界信息、离散裂缝网格几何信息及质量控制参数;s102:根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值;s103:根据所述油藏压力数值更新离散裂缝;s104:基于更新后的离散裂缝更新动态网格剖分结果。可以理解的是,本申请实施例可以根据动态网格剖分参数进行网格剖分,所得到的剖分结果即为当前这一时间步的剖分结果,也可理解为一个初始的网格剖分结果。根据该初始网格剖分结果可以通过计算得到油藏数值模拟文件。该文件中包含有油藏压力数值。根据油藏压力数值可以预测未来某个时间步下离散裂缝的样态,完成离散裂缝的更新。在更新离散裂纹样态时,离散裂缝网格几何信息也随之改变。最后,基于更新后的离散裂缝进行网格属性迁移,更新动态网格剖分结果。以上步骤所涉及的具体方法详见下文阐述。从上述描述可知,本申请提供一种非结构化动态网格剖分方法,能够根据动态网格剖分参数更新动态网格剖分结果,使得网格模型可以根据裂缝的启裂、扩展及闭合进行动态更新,与实际裂缝网络实时匹配,从而使高精度离散裂缝模型在动态裂缝扩展的油田中得以应用,实现对低渗透长期注水过程中裂缝动态变化过程的精细模拟,为低渗透油藏开发的精确预测、精细管理与方案优化提供强有力的工具。参见图5,所述根据动态网格剖分参数生成动态网格剖分结果,包括:s201:根据三维地质模型边界信息及离散裂缝网格几何信息生成poly数据;所述poly数据包括:边界裂缝节点数据、边界裂缝面数据、边界裂缝洞数据及边界裂缝分区数据;可以理解的是,本申请实施例可以采用tetgen开源软件完成网格剖分,在实际工程中,可以采用任一用于非结构化网格剖分的商业软件或开源软件实现非结构化网格剖分。本步骤中的网格剖分相当于对动态网格剖分结果进行初始化,后续会根据裂缝变化实时动态更新网格剖分结果。为了对动态网格剖分结果进行初始化,首先需要指定几个质量控制参数,参见下表1:表1根据三维地质模型边界信息及离散裂缝网格几何信息生成poly数据,可以写出数据文件dfm.poly。一般而言,*.poly数据文件分为四大部分:边界裂缝节点数据、边界裂缝面数据、边界裂缝洞数据及边界裂缝分区数据,四个部分缺一不可,允许存在空值。以下将对这四个部分分别展开说明,其中尖括号<>表示不可缺省的数据,方括号[]表示可以视前面具体数据缺省的数据,大括号{}表示行数。(1)边界裂缝节点数据,参见下表2:该部分有1+npoint行数据,npoint为节点数。表2(2)边界裂缝面数据,参见下表3:表3{1}<面数nfacet>+<面是否带标记(0/1)>后面分为nfacet个小块,每个小块都有1+nfacetpolygon+nfacethole行数据。nfacetpolygon表示多边形数,nfacethole表示面上洞数。每一小块的第1行有3个数据,其中后两个数据可以缺省,缺省值为0。面上的洞用一个点的坐标来描述,洞(x,y,z)表示的是该面上点(x,y,z)所在的多边形为洞,参见下表4:表4(3)边界裂缝洞数据,参见下表5:该部分有1+nhole行数据,nhole为几何体空洞数。几何体洞与面上洞的描述方式类似,洞(x,y,z)表示的是区域中点(x,y,z)所在的封闭曲面内部为洞。表5{1}<nhole>{2~1+nfacetpolygon}<洞编号i>+<x>+<y>+<z>(4)边界裂缝分区数据,参见下表6:该部分有1+nregion行数据,nregion为分区数。表6数据文件示例(#表示注释),参见下表7:表7s202:根据质量控制参数,调用所述poly数据生成动态网格剖分结果;所述动态网格剖分结果包括网格节点数据、网格边数据、网格面数据、网格四面体数据及网格四面体邻接数据。可以理解的是,在生成了poly数据以后,可以调用poly数据生成动态网格剖分结果。此步骤需用到质量控制参数,非结构化网格剖分的质量控制参数众多,具体应用到动态离散裂缝网格剖分时,主要用到以下几个命令,参见下表8:表8输入控制命令通过参数文档形式由用于非结构化网格剖分的主程序读入并传递给模块,剖分并输出结果数据文件。具体地,输出结果数据文件分为以下几个文件:网格节点数据文件*.node,参见下表9:表9网格边数据文件*.edge,参见下表10:表10网格面数据文件*.face,参见下表11:表11网格四面体数据文件*.ele,参见下表12:表12网格四面体邻接数据文件*.neigh,参见下表13:表13如某节点所对的三角形面没有邻接四面体(模型外表面或内部洞边界处),则索引为-1。从上述描述可知,本申请提供的非结构化动态网格剖分方法,能够根据动态网格剖分参数生成动态网格剖分结果。参见图6,在s102中,根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值,包括:s301:根据所述动态网格剖分结果及所述三维地质模型计算所述三维地质模型对应区域内的相邻离散裂缝网格的传导率;可以理解的是,上一步骤中生成的动态网格剖分结果已将三维地质模型对应的区域划分为若干相邻离散裂缝网格,这些离散裂缝网格中的裂缝被当作一个有厚度的矩形来处理,参见图17。参见图18,对于离散裂缝网格模型,本申请实施例采用非结构化网格进行网格剖分。为了使网格剖分及后续计算易于进行,网格剖分过程中对裂缝进行“降维”处理,即在二维问题中将裂缝处理为线段,暂不考虑其宽度,在三维问题中将裂缝处理为面,暂不考虑其厚度。这样的处理并不会失去精确性,因为在后面的计算模型中会考虑到裂缝的宽度或厚度,对这种处理方法引起的体积误差做出修正。图18中的黑色线段代表裂缝,黑色圆点代表网格中心点,基质及裂缝都作为控制体参与后续计算。其中,非结构化网格的形状可任意选取,控制体中心点取在网格的几何中心。但网格选取要尽量保证正交性(如pebi网格),即相邻网格中心点连线与网格交线垂直。网格剖分完毕之后,最重要的问题就是计算裂缝基质网格之间的传导率,以便后续根据传导率预测油藏压力数值。为了引入传导率的概念,对任意形状的控制体,其流量公式可以写作:q12=t12λ(p2-p1)其中,q12为单位时间内从网格块1到网格块2的流量;p为网格块压力;t12为传导率的几何特征,该特征只与网格及多孔介质属性有关;λ为流度,其与流体属性有关。参见图19,传导率计算公式如下:(1)当油气在不含裂缝的基质网格与含裂缝的网格之间传导时,传导率t12为:其中,ai为网格1与网格2相接面的面积;ki为网格各自的渗透率;di为网格中心点到相接面中心点的长度;ni为相接面指向网格i的单位法向量;fi为相接面中心点指向网格i中心点的单位方向向量。(2)当油气在两相接含裂缝的网格之间传导时,传导率t12为:其中,ai为网格i与网格0相接面的面积,即网格i的宽度;ki为裂缝网格的渗透率;di为网格i中心点与网格0中心点的距离,由于网格0为虚拟网格,可以无限小,故di也是裂缝网格i长度的一半。三条及以上相接裂缝网格间的传导率计算可以通过类比电路中的星角变换得到:其中各参量的意义与两条裂缝公式类似,具体为:ai—网格i与网格0交面面积,即裂缝网格i的宽度;ki—裂缝网格渗透率;di—i网格中心点与0网格中心点的距离,由于0网格为虚拟网格,可以无限小,故di也是裂缝网格i长度的一半。另外,一维裂缝传导率计算的示意图可以参见图20。参见图21,在图21的计算模型中,为了对先前的处理方法所引起的体积误差进行修正,重新考虑了裂缝宽度。由于在网格中裂缝用线段表示,而在计算模型中考虑了裂缝的宽度,因此会引起三维地质模型所对应区域的总体积不守恒。当裂缝较多的情况下,这种误差更为明显,不能忽略。处理的方法是对与裂缝网格相邻的基质网格进行体积修正,即计算基质网格体积时要从中现有的基质网格体积中减去与之相邻的裂缝网格体积的一半。有了传导率,再结合离散裂缝几何信息可以利用基于传导率信息的非结构化网格油藏数值模拟器,如landsim软件预测未来时间步下裂缝的变化。根据具体模拟器格式要求,可以将传导率写入油藏数值模拟文件,作为数值模拟器的输入文件进行数值模拟运算,得到未来时间步下裂缝的变化。需要说明的是,此步骤中油藏数值模拟文件所需要的输入参数不仅包括传导率,还包括但不限于各离散裂缝网格的体积、各离散裂缝网格的中心点及各离散裂缝网格的深度值。以上三个参数的计算方法详见s401~s403。s302:根据所述相邻离散裂缝网格的传导率预测油藏压力数值。可以理解的是,判断裂缝启裂与扩展的模型有尖端应力判据、mohr-coulomb判据及应力集中因子判据等不同模型。本申请实施例采用尖端应力判据模型判断裂缝启裂与扩展。裂缝产生过程中压力变化规律为:首先井底压力不断升高至岩层破裂压力产生裂缝;随后压力略有下降,在裂缝延伸压力下,裂缝不断生长延伸,扩大规模。岩层破裂压力的计算公式如下:其中,pf——岩层破裂压力,mpa;pp——孔隙压力,mpa;po——上覆岩层压力,mpa;v——泊松比;k——地质构造应力系数,无因次;srt——抗张强度,mpa。裂缝扩展压力则由下述公式计算,即裂缝延伸压力至少需要克服最小水平主应力与岩层抗张强度之和:其中,ptip——裂缝延伸压力,mpa;σhmin——最小水平主应力,mpa;u——缝面能,j/cm2;e——弹性模量,mpa;rf——裂缝半长,cm。由上述公式可知,尖端应力判据模型相对较为简单,只需根据岩石力学参数与地应力分布参数即可计算出尖端破裂临界孔隙压力,与流动模型(常规油藏数模)算得的压力进行比对,以此判断裂缝是否启裂与扩展,更新裂缝样态。裂缝的启裂与延伸沿着裂缝尖端处的最大主应力方向进行。通过以上两个公式,可以计算得到岩层破裂压力阈值及裂缝延伸压力阈值,根据以上两个阈值,可以采用ansys、comsol等软件计算,从而预测裂缝启裂与扩展。参见图22与图23,在井生产制度的作用下,储层中压力及应力等参数的改变导致原来的两条裂缝扩展为更大规模的裂缝。从上述描述可知,本申请提供的非结构化动态网格剖分方法,能够根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值。参见图7,在根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值前,包括:s401:根据三维地质模型中各离散裂缝网格的节点坐标计算各离散裂缝网格的体积;可以理解的是,由于三维地质模型中包含有各离散裂缝网格的节点坐标信息,且离散裂缝网格一般都是各种标准的几何形状或其组合,因此可以通过基本数学几何方法计算得到各离散裂缝网格的体积。s402:获取三维地质模型中各离散裂缝网格的孔隙度及各离散裂缝网格的中心点;可以理解的是,三维地质模型中包含有各离散裂缝网格的孔隙度信息及各离散裂缝网格的中心点信息。s403:根据各离散裂缝网格中心点得到各离散裂缝网格的深度值。可以理解的是,各离散裂缝网格中心点的z轴坐标即为各离散裂缝网格的深度值,而各离散裂缝网格中心点的z轴坐标可在三维地质模型中直接获取。从上述描述可知,本申请提供的非结构化动态网格剖分方法,能够得到各离散裂缝网格的体积、各离散裂缝网格的孔隙度、各离散裂缝网格的中心点及各离散裂缝网格的深度值。参见图8,所述根据所述动态网格剖分结果及所述三维地质模型计算三维地质模型对应区域内的相邻离散裂缝网格的传导率,包括:s501:根据所述三维地质模型中的网格渗透率、所述动态网格剖分结果中的网格相接面积、网格中心点到网格相接面中心点的长度、网格相接面指向网格的单位法向量及网格相接面中心点指向网格中心点的单位方向向量计算基质与裂缝之间的传导率;s502:根据所述三维地质模型中的网格渗透率、所述动态网格剖分结果中的网格相接面积及网格中心点间的距离计算相邻裂缝之间的传导率。可以理解的是,s501~s502的具体实施方式可以参见s301。从上述描述可知,本申请提供的非结构化动态网格剖分方法,能够根据所述动态网格剖分结果及所述三维地质模型计算三维地质模型对应区域内的相邻离散裂缝网格的传导率。参见图9,所述压力数值包括孔隙压力数值,根据所述油藏压力数值更新离散裂缝,包括:s601:根据孔隙压力数值及所述三维地质模型中的上覆岩层压力、泊松比、地质构造应力系数及抗张强度计算岩石破裂压力阈值;s602:根据所述三维地质模型中的最小水平主应力、缝面能、弹性模量及裂缝半长计算裂缝延伸压力阈值;s603:根据当前裂缝形态、所述岩石破裂压力阈值、所述裂缝延伸压力阈值、所述三维地质模型所对应区域的空间应力场及孔隙压力场更新离散裂缝。可以理解的是,s601~s603所对应的步骤可以参见s302。从上述描述可知,本申请提供的非结构化动态网格剖分方法,能够根据所述油藏压力数值更新离散裂缝。在一实施例中,在基于更新后的离散裂缝更新动态网格剖分结果后,还包括:根据更新后的动态网格剖分结果进行网格属性迁移。可以理解的是,在更新动态网格剖分结果时,需要提取三维地质模型所对应的区域的边界信息、裂缝信息及基质信息等,具体分析及提取步骤如下:1)提取当前非结构化网格信息,解析每个基质网格的节点空间信息,统计每个网格面的邻接网格数量,记为nnb,由于靠近区域中心的网格与相邻网格相接面的数量可能相对较多,参见图24。因此,所有nnb=1或2的多边形即为网格外包络面,据此可以判断三维地质模型所对应的区域的边界信息。当然,这个边界信息也可以来源于步骤s101中三维地质模型边界信息,在步骤s101中,三维地质模型边界信息也可以通过上述方法进行计算,也就是在本申请提供的非结构化动态网格剖分方法中,三维地质模型边界信息可以没有改变。2)根据三维地质模型边界信息及s301~s302中计算获得更新后的裂缝样态,再次执行步骤s101完成网格剖分,即可动态更新网格剖分结果,在剖分的时候可以将裂缝网格进行标记,便于下一时间步继续提取裂缝信息。图23即为依据图22进行网格剖分的剖分结果。3)网格属性迁移在基于更新后的离散裂缝更新动态网格剖分结果后,还需要根据更新后的动态网格剖分结果进行网格属性迁移。在网格剖分更新结束后,需要将上一时间步计算所得的用于数值模拟的参数,也就是三维地质模型边界信息及s301~s302中计算获得更新后的裂缝样态,映射到新的网格剖分结果中,基质参数的映射通过以下公式进行:其中,x为映射属性名,i为新网格的编号,i为旧网格的编号,ci为网格块i落在网格块i中的体积分数。图25为基质网格渗透率映射后的结果。裂缝的渗透率需要采用特定的计算方法获得,具体步骤如下:首先确定裂缝开度:d=0.01×l0.5其中,d为开度,l为裂缝长度。由于裂缝的开度远小于其长度和高度,可采用无限平板中的流体流动模型确定裂缝的渗透率k。设裂缝的开度为d,高度为则根据采用无限平板中的流体流动模型,有:在考虑裂缝填充度变化的情况下,渗透率应该乘以相应的校正因子。校正因子一般根据油藏生产动态进行拟合,即逐渐调整裂缝渗透率属性,直到油藏数值模拟计算油藏生产情况与真实生产动态结果进行对比达到一定吻合度。图26为本申请实施例中非结构化网格及对应的非结构化网格模型示意图。在一实施例中,参见图27~图34,实例应用井组模型位于某盆地某特低渗透油藏,工区主应力方向为北东75°左右,天然裂缝走向为67.5°~70°。开发初期单井综合含水2.5%,后期随着注水开发,综合含水上升到了85.5%。工区采用非结构化网格自动剖分及动态更新方法,初始时刻建立构造模型及属性模型,离散裂缝在数模过程中动态加入,并实时更新非结构化网格与对应属性。动态裂缝与单井拟合匹配结果如下图所示,从3口重点井的生产动态曲线与含水上升时机来看,误差率不超过10%,吻合度较高,证明了本专利技术的可靠性和适应性。基于同一发明构思,本申请实施例还提供了一种非结构化动态网格剖分装置,可以用于实现上述实施例所描述的方法,如下面的实施例所述。由于非结构化动态网格剖分装置解决问题的原理与非结构化动态网格剖分方法相似,因此非结构化动态网格剖分装置的实施可以参见基于软件性能基准确定方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。参见图10,为了能够根据动态网格剖分参数更新动态网格剖分结果,实现动态高效网格剖分,本申请提供一种非结构化动态网格剖分装置,包括:剖分结果生成单元1001,用于根据动态网格剖分参数生成动态网格剖分结果;所述动态网格剖分参数包括三维地质模型边界信息、离散裂缝网格几何信息及质量控制参数;压力数值生成单元1002,用于根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值;离散裂缝更新单元1003,用于根据所述油藏压力数值更新离散裂缝;剖分结果更新单元1004,用于基于更新后的离散裂缝更新动态网格剖分结果。参见图11,所述剖分结果生成单元1001,包括:poly数据生成模块1101,用于根据三维地质模型边界信息及离散裂缝网格几何信息生成poly数据;所述poly数据包括:边界裂缝节点数据、边界裂缝面数据、边界裂缝洞数据及边界裂缝分区数据;剖分结果生成模块1102,用于根据质量控制参数,调用所述poly数据生成动态网格剖分结果;所述动态网格剖分结果包括网格节点数据、网格边数据、网格面数据、网格四面体数据及网格四面体邻接数据。参见图12,所述压力数值生成单元1002,包括:传导率计算模块1201,用于根据所述动态网格剖分结果及所述三维地质模型计算所述三维地质模型对应区域内的相邻离散裂缝网格的传导率;压力数值生成模块1202,用于根据所述相邻离散裂缝网格的传导率预测油藏压力数值。参见图13,所述的非结构化动态网格剖分装置,还包括:体积计算单元1301,用于根据三维地质模型中各离散裂缝网格的节点坐标计算各离散裂缝网格的体积;孔隙度中心点获取单元1302,用于获取三维地质模型中各离散裂缝网格的孔隙度及各离散裂缝网格的中心点;深度值生成单元1303,用于根据各离散裂缝网格中心点得到各离散裂缝网格的深度值。参见图14,所述传导率计算模块1201,包括:基缝间传导率计算模块1401,用于根据所述三维地质模型中的网格渗透率、所述动态网格剖分结果中的网格相接面积、网格中心点到网格相接面中心点的长度、网格相接面指向网格的单位法向量及网格相接面中心点指向网格中心点的单位方向向量计算基质与裂缝之间的传导率;相邻裂缝传导率计算模块1402,用于根据所述三维地质模型中的网格渗透率、所述动态网格剖分结果中的网格相接面积及网格中心点间的距离计算相邻裂缝之间的传导率。参见图15,所述压力数值包括孔隙压力数值,所述离散裂缝更新单元1003,包括:破裂压力阈值确定模块1501,用于根据孔隙压力数值及所述三维地质模型中的上覆岩层压力、泊松比、地质构造应力系数及抗张强度计算岩石破裂压力阈值;延伸压力阈值确定模块1502,用于根据所述三维地质模型中的最小水平主应力、缝面能、弹性模量及裂缝半长计算裂缝延伸压力阈值;离散裂缝更新模块1503,用于根据当前裂缝形态、所述岩石破裂压力阈值、所述裂缝延伸压力阈值、所述三维地质模型所对应区域的空间应力场及孔隙压力场更新离散裂缝。离散裂缝更新单元1003,还具体用于:根据更新后的动态网格剖分结果进行网格属性迁移。从硬件层面来说,为了能够根据动态网格剖分参数更新动态网格剖分结果,实现动态高效网格剖分,本申请提供一种用于实现所述非结构化动态网格剖分方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例,所述电子设备具体包含有如下内容:处理器(processor)、存储器(memory)、通讯接口(communicationsinterface)和总线;其中,所述处理器、存储器、通讯接口通过所述总线完成相互间的通讯;所述通讯接口用于实现所述非结构化动态网格剖分装置与核心业务系统、用户终端以及相关数据库等相关设备之间的信息传输;该逻辑控制器可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等,本实施例不限于此。在本实施例中,该逻辑控制器可以参照实施例中的非结构化动态网格剖分方法的实施例,以及非结构化动态网格剖分装置的实施例进行实施,其内容被合并于此,重复之处不再赘述。可以理解的是,所述用户终端可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(pda)、车载设备、智能穿戴设备等。其中,所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。在实际应用中,非结构化动态网格剖分方法的部分可以在如上述内容所述的电子设备侧执行,也可以所有的操作都在所述客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力,以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成,所述客户端设备还可以包括处理器。上述的客户端设备可以具有通讯模块(即通讯单元),可以与远程的服务器进行通讯连接,实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器,其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器,例如与任务调度中心服务器有通讯链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备,也可以包括多个服务器组成的服务器集群,或者分布式装置的服务器结构。图16为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图16所示,该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140;存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是,该图16是示例性的;还可以使用其他类型的结构,来补充或代替该结构,以实现电信功能或其他功能。一实施例中,非结构化动态网格剖分方法功能可以被集成到中央处理器9100中。其中,中央处理器9100可以被配置为进行如下控制:s101:根据动态网格剖分参数生成动态网格剖分结果;所述动态网格剖分参数包括三维地质模型边界信息、离散裂缝网格几何信息及质量控制参数;s102:根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值;s103:根据所述油藏压力数值更新离散裂缝;s104:基于更新后的离散裂缝更新动态网格剖分结果。从上述描述可知,本申请提供的非结构化动态网格剖分方法,能够根据动态网格剖分参数更新动态网格剖分结果,使得网格模型可以根据裂缝的启裂、扩展及闭合进行动态更新,与实际裂缝网络实时匹配,从而使高精度离散裂缝模型在动态裂缝扩展的油田中得以应用,实现对低渗透长期注水过程中裂缝动态变化过程的精细模拟,为低渗透油藏开发的精确预测、精细管理与方案优化提供强有力的工具。在另一个实施方式中,非结构化动态网格剖分装置可以与中央处理器9100分开配置,例如可以将数据复合传输装置非结构化动态网格剖分装置配置为与中央处理器9100连接的芯片,通过中央处理器的控制来实现非结构化动态网格剖分方法的功能。如图16所示,该电子设备9600还可以包括:通讯模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是,电子设备9600也并不是必须要包括图16中所示的所有部件;此外,电子设备9600还可以包括图16中没有示出的部件,可以参考现有技术。如图16所示,中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件,可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置,该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。其中,存储器9140,例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息,此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序,以实现信息存储或处理等。输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为lcd显示器,但并不限于此。该存储器9140可以是固态存储器,例如,只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、sim卡等。还可以是这样的存储器,其即使在断电时也保存信息,可被选择性地擦除且设有更多数据,该存储器的示例有时被称为eprom等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142,该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。存储器9140还可以包括数据存储部9143,该数据存储部9143用于存储数据,例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通讯功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。通讯模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通讯模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100,以提供输入信号和接收输出信号,这可以和常规移动通讯终端的情况相同。基于不同的通讯技术,在同一电子设备中,可以设置有多个通讯模块9110,如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通讯模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132,以经由扬声器9131提供音频输出,并接收来自麦克风9132的音频输入,从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外,音频处理器9130还耦合到中央处理器9100,从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音,且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的非结构化动态网格剖分方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的非结构化动态网格剖分方法的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:s101:根据动态网格剖分参数生成动态网格剖分结果;所述动态网格剖分参数包括三维地质模型边界信息、离散裂缝网格几何信息及质量控制参数;s102:根据所述动态网格剖分结果生成油藏压力数值;s103:根据所述油藏压力数值更新离散裂缝;s104:基于更新后的离散裂缝更新动态网格剖分结果。从上述描述可知,本申请提供的非结构化动态网格剖分方法,能够根据动态网格剖分参数更新动态网格剖分结果,使得网格模型可以根据裂缝的启裂、扩展及闭合进行动态更新,与实际裂缝网络实时匹配,从而使高精度离散裂缝模型在动态裂缝扩展的油田中得以应用,实现对低渗透长期注水过程中裂缝动态变化过程的精细模拟,为低渗透油藏开发的精确预测、精细管理与方案优化提供强有力的工具。本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1