一种管网快速建模方法及系统与流程

本发明涉及油气藏管网数值模拟，尤其涉及一种管网快速建模方法及系统，应用于油气田开发工程地面管网多相管流及数值模拟作业。

背景技术：

1、随着计算机工程、数学模型和采油工程等学科的不断发展与融合，管网建模技术得到一定的发展及应用，但大多集中在城市地下管网和市政管网的信息化、gis、三维可视化方面，例如部分技术体现在利用gis、bim进行城市地下管网的二三维数据集成、属性数据存储和管理、空间分析、三维实景建模等方面，设计的管线类型和功能单一。而油气田开发工程中的地面管线，需要涉及注入和集输地面管网系统，包括注水站-配水间-增压泵-管线-阀门-井口，井口-管线-计量站-联合站等地面管线或设备，对数据全面性的需求和建模复杂度都更高。

2、现有的实现管网建模技术采用专业软件(如gap)，模型以界面化操作输入为主，主要包括注入管网和集输管网两大类，涉及管线或设备(如注水站、联合站、配水间、计量站、管线、增压泵、阀门等)、长度、内外径、压力、温度、流量等，其中涉及到的管线设备多、节点多、参数多、数据多，对管网模型建模人员的软件操作要求较高，且对数据准备可靠性的依赖极高，实现建模的处理过程繁琐、效率低，无法很好地为油气田开发工程的管线安全保障和路径优化提供支持。

3、公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成己为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种管网快速建模方法，本发明属于基于数据模板和拓扑关系的管网快速建模及更新技术，致力于实现油气田开发地面管网多相管流及数值模拟优化，通过建立管网模型标准数据模板、绘制地面管网拓扑关系，通过模板规范数据与管网模型之间的转换，实现管网模型的快速建模及更新，缩短数据准备处理周期、提高管网建模及更新效率，使非地面工程专业人员也能快速管网建模。一个实施例中，所述方法包括：

2、整合模板设计步骤、依据所有关联多源管网数据的数据特征和应用的所有建模数据条件分别设计涵盖管网数据全面提取需求的注入管网标准模板和集输管网标准模板；标准模板中均包括多个子模板，每个子模板对应一类建模数据条件；

3、多源数据提取步骤、依据需求的建模数据条件从独立或者整体的多源数据库中提取对应的管网源数据，存储至标准模板中的相应子模板中，针对性地实现数据融合；

4、数据核验步骤、根据需求的管网建模条件列表核验标准模板对应子模板中数据的完整性和有效性是否符合要求，若不符合，重新执行多源数据提取步骤，直至所需数据全都符合要求；

5、拓扑模型建立步骤、根据地面管线布局和设备分布情况分别绘制注入管网以及集输管网的三维拓扑关系模型；

6、管网数据加载步骤、对于标准模板中通过核验的源数据，依据管线字段及设备名称输入匹配的管网数值模型专业平台，加载得到目标管网数值模型。

7、作为本发明的进一步改进，一个实施例中，所述方法还包括：

8、模型核验步骤、针对得到的管网数值模型，根据模型的运算结果核验模型中各管线数据、设备数据的完整性及有效性，若不满足设定要求，重新执行管网数据加载步骤，直至各管线数据、设备数据全都满足要求。

9、优选地，一个实施例中，在管网数据加载步骤中，通过与应用建模条件对应的接口或路径，将源数据同步输入匹配的管网数值模型专业平台中。

10、进一步地，一个实施例中，整合模板设计步骤中，设置不同子模板中包括不同的数据存储区，分别对应存储不同数据源字段和数据类型的数据对象，所述数据源字段根据源数据的源类别字段设定。

11、具体地，一个实施例中，在多源数据提取步骤中，以所提取源数据的数据类别关键字或字段为索引将其存储至标准模板的对应子模板中。

12、一个可选的实施例中，对于不同的建模数据条件需要提取同一种源数据的情况，分别独立提取并按照与建模数据条件相匹配的组织格式储存至匹配的子模板中。

13、优选地，一个具体的实施例中，在数据核验步骤中，按照对应的建模数据条件对标准模板中各个子模板中的数据完整性和有效性进行核验，两者均满足要求则确定为通过核验，否则，针对未通过核验的当前建模条件对应的全部数据重新提取。

14、作为本发明的进一步改进，一个实施例中，所述方法还包括拓扑优化步骤、在管网数据加载步骤之前，调取对应井区的历史管网拓扑或管网建设更新条例进行结构核验，当存在拓扑关系缺失时对建立的拓扑结构进行优化。

15、基于上述任意一个或多个实施例所述方法的其他方面，本发明还提供一种存储介质，该存储介质上存储有可实现如上述任意一个或多个实施例所述方法的程序代码。

16、基于上述任意一个或多个实施例所述方法的应用方面，本发明还提供一种管网快速建模系统，该系统执行如上述任意一个或多个实施例所述的方法。

17、与最接近的现有技术相比，本发明还具有如下有益效果：

18、本发明提供的一种管网快速建模方法及系统，该方法通过依据所有关联多源管网数据的数据特征和应用的所有建模数据条件，分别设计涵盖管网数据全面提取需求的注入管网标准模板和集输管网标准模板，基于此，依据需求的建模数据条件从独立或者整体的多源数据库中提取管网源数据，存储至标准模板中的相应子模板中；将兼顾数据属性和应用建模条件的数据模板与数据处理技术有机结合，实现全流程数据选择性整合，保障提取及存储的源数据格式和内容与应用建模要求相对应，有目标有规则地实现数据提取和融合，控制操作数据量的基础上保障数据处理结果与模型化处理需求的关联性；

19、另外的，本发明还根据预设的建模条件核验各子模板中数据的完整性和有效性，确定符合条件后再将源数据应用于与管网拓扑结构文件的加载结合，避免了因提取过程中或者数据存储过程中出现失误或异常导致数据处理结果完整性不足或不可用的情况，进一步提升了数据处理结果的精确性，可靠、高效地实现基于模板数据整合的管网数据模型化处理。

20、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种管网快速建模方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在管网数据加载步骤中，通过与应用建模条件对应的接口或路径，将源数据同步输入匹配的管网数值模型专业平台中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，整合模板设计步骤中，设置不同子模板中包括不同的数据存储区，分别对应存储不同数据源字段和数据类型的数据对象，所述数据源字段根据源数据的源类别字段设定。

5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在多源数据提取步骤中，以所提取源数据的数据类别关键字或字段为索引将其存储至标准模板的对应子模板中。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于不同的建模数据条件需要提取同一种源数据的情况，分别独立提取并按照与建模数据条件相匹配的组织格式储存至匹配的子模板中。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在数据核验步骤中，按照对应的建模数据条件对标准模板中各个子模板中的数据完整性和有效性进行核验，两者均满足要求则确定为通过核验，否则，针对未通过核验的当前建模条件对应的全部数据重新提取。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括拓扑优化步骤、在管网数据加载步骤之前，调取对应井区的历史管网拓扑或管网建设更新条例进行结构核验，当存在拓扑关系缺失时对建立的拓扑结构进行优化。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有可实现如权利要求1～8中任一项所述方法的程序代码。

10.一种管网快速建模系统，其特征在于，所述系统执行如权利要求1～8中任意一项所述的方法。

技术总结
本发明提供了一种管网快速建模方法及系统，该方法依据关联多源管网数据的数据特征和应用的建模数据条件，设计涵盖注入及集输管网数值模型需求的标准模板，依据需求的建模数据条件从多源数据库中提取管网源数据，存储至标准模板中，根据预设的建模条件核验各子模板中数据的完整性和有效性并克服异常，最终将符合条件的源数据加载至预先绘制的管网拓扑关系结构中得到管网数值模型。采用该方案，克服了现有技术中处理过程繁琐、精确度不足及耗时长的问题，将数据处理与转换、拓扑绘制、数据更新及管网建模技术有机结合，实现管网模型的快速构建及灵活更新，保证管网建模中相关数据的精确性和匹配度的同时，又使模型前后处理过程快捷、高效。

技术研发人员：于洪敏,王友启,祝仰文,王锐,廖海婴,赵春鹏,齐义彬,骆鸣,张锁兵,胡伟,王欣
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15