一种基于距离场的地质建模方法及装置与流程

1.本发明涉及地质建模技术领域，尤其是涉及一种基于距离场的地质建模方法及装置。


背景技术：

2.储层地质建模作为现代油藏描述研究的核心内容(具体请参照申请号为cn201410836612.4的中国发明专利)，国内外学者在建模方法及应用方面开展了大量的研究，其中c.v.deutsch设计的基于目标的建模方法(fluvsim)能够较好地表征不同储层结构单元的成因关系，是一种重要的河流相储层建模方法。该方法在河流相沉积的研究基础之上，对河流相储层的构型进行定量化描述。
3.基于目标的建模方法存在最大的问题是密井网下条件化异常困难，这限制了基于目标的方法进行实际应用。具体来说，现有的基于目标的建模方法的条件化方式，通常是先建立一个非条件化随机模型，根据工区内部井网数据进行反复迭代生成，直到产生的非条件化模型与条件数据匹配为止。或者通过一定策略在工区内移动随机模型的位置等方式来匹配条件数据。这通常是在稀疏井网下的做法，密井网下这些方式都存在问题，迭代的方式可能无法收敛，根本无法生成与条件数据匹配的非条件化随机模型。在工区内移动模型位置的方式会存在顾此失彼的情况，移动之后原本已经条件化的井点又与模型冲突。这些方式的计算也比较繁琐，针对不同的沉积环境建立的模型，条件化算法也需要单独开发。


技术实现要素：

4.有鉴于此，有必要提供一种基于距离场的地质建模方法及装置，用以解决现有的基于目标的建模方法在密井网下条件化困难的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种基于距离场的地质建模方法，包括：
6.根据反映地质体形态的原始模型得到原始模型的距离场；
7.根据条件数据得到条件数据的阈值场；
8.根据原始模型的距离场以及条件数据的阈值场，得到地质体的最终模型。
9.在一些实施例中，根据反映地质体形态的原始模型得到原始模型的距离场，具体包括：
10.建立原始模型中河道网格点的第一距离场；
11.建立原始模型中背景网格点的第二距离场；
12.根据所述第一距离场和所述第二距离场，得到原始模型的距离场。
13.在一些实施例中，建立原始模型中河道网格点的第一距离场的具体方法包括：
14.在原始模型的网格中选定一河道网格点；
15.计算该网格点与整个网格中距离该网格点最近的背景网格的第一距离；
16.计算该网格点与网格边界的最小距离，设为第二距离；
17.该河道网格点的距离值为第一距离与第二距离中的较小者；
18.对原始模型中的其他河道网格点依次计算距离值，得到原始模型中河道网格点的第一距离场。
19.在一些实施例中，建立原始模型中背景网格点的第二距离场的具体方法包括：
20.在原始模型的网格中选定一背景网格点；
21.计算该网格点与整个网格中距离该网格点最近的河道网格点的第三距离，并以第三距离作为该网格点的距离值；
22.对原始模型中的其他背景网格点依次计算距离值，得到原始模型中背景网格点的第二距离场。
23.在一些实施例中，根据所述第一距离场和所述第二距离场，得到原始模型的距离场，具体为：
24.通过第二距离场减去第一距离场，得到原始模型的距离场。
25.在一些实施例中，根据条件数据得到条件数据的阈值场，具体包括：
26.将条件数据初始化到网格模型中；
27.对网格模型中的条件数据位置进行赋值；
28.通过插值算法，根据条件数据对网格模型中的非条件数据位置进行插值，得到条件数据的阈值场。
29.在一些实施例中，所述插值算法为序贯高斯模拟算法。
30.在一些实施例中，根据原始模型的距离场以及条件数据的阈值场，得到地质体的最终模型，具体为：
31.对原始模型的距离场与条件数据的阈值场进行叠合，对各个网格点进行遍历，当某一网格点的距离场的距离值小于等于该网格点的阈值场的阈值时，则将该网格点修改为河道相，当某一网格点的距离场的距离值大于该网格点的阈值场的阈值时，则将该网格点修改为背景相。
32.本发明还提供了一种基于距离场的地质建模装置，包括中央信息处理器及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述中央信息处理器执行时，实现所述基于距离场的地质建模方法。
33.本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现所述基于距离场的地质建模方法中的步骤。
34.与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：本发明提供的基于距离场的条件化方法，只需要原始模型的距离场和条件化数据本身的阈值场，两者叠加既能保持原始模型的大致形态，又能满足条件数据，在密井网下条件下也能方便地进行条件化，解决了现有的基于目标的建模方法在密井网下条件化困难的技术问题，而且适用范围更广，无论是河流相模型还是碳酸盐模型都可以采用此方式来进行条件化。
附图说明
35.图1是本发明提供的基于距离场的地质建模方法的一实施例的流程示意图；
36.图2是图1中的步骤s1的流程示意图；
37.图3是本发明的一实施例中的河道的原始模型；
38.图4是由图3中的原始模型得到的河道网格点的第一距离场；
39.图5是由图3中的原始模型得到的背景网格点的第二距离场；
40.图6是图4与图5叠合得到的原始模型的距离场；
41.图7是图2中的步骤s11的流程示意图；
42.图8是图2中的步骤s12的流程示意图；
43.图9是图1中的步骤s2的流程示意图；
44.图10是本发明的一实施例中的带条件数据的初始化网格；
45.图11是有图10得到的条件数据的阈值场；
46.图12是图6中的距离场与图11中的阈值场叠合，得到的河道的最终模型。
具体实施方式
47.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
48.请参照图1，本发明提供了一种基于距离场的地质建模方法，包括：
49.s1、根据反映地质体形态的原始模型得到原始模型的距离场，距离场是基于地质对象的，地质对象是地质建模时对不同地质体的总称，如河道、天然堤、决口扇、心滩等，这些地质体通常在特定的沉积环境下形成。
50.原始模型是根据地质研究(包括野外露头、地震、测井、沉积模拟实验、地质知识库等相关资料)确定的同类地质体的大致形态，并未通过井网资料进行条件化约束，例如，对于河道的原始模型来说，其并没有强制规定河道必须落在特定网格位置，在地质建模中我们称该原始模型为一个非条件化实现。
51.距离场的计算就是基于这些特定的地质体。本方法中距离的刻画和现实世界中真实距离是一个概念，所以这里我们采用欧式距离。欧式距离是在直角坐标系下，空间中两点之间的真实距离，计算公式为:
[0052][0053]
其中，p1和p2分别表示空间两点，(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)分别表示直角坐标系下p1和p2的坐标。
[0054]
s2、根据条件数据得到条件数据的阈值场；
[0055]
原始模型为非条件化实现，而地质建模中建立的最终模型需要服从条件数据，从原始模型得到最终模型的过程称为条件化过程，以河道建模为例，在条件数据位置标记河道条件网格和非河道条件网格，建立的河道模型网格值不能与条件数据冲突，河道相不能为非河道条件网格，非河道相不能为河道条件网格。通过fluvsim方法建立河道模型之后，需要对其进行条件化处理，调整河道位置或者形态使所有河道井点落在河道相内，非河道井点落在非河道相内。
[0056]
基于这个原则本发明中提出了条件数据阈值场的概念，基本思想是越靠近河道条件点的位置其最终模拟为河道的概率越高，同理，越靠近非河道点的位置其最终模拟为非河道点的概率越高。在整个模型范围内，初始化所有条件点的阈值，阈值越高代表为河道点的概率越大，阈值越低代表为非河道点的概率越大。然后通过插值算法在模型范围内建立一个受条件点控制的阈值场。
[0057]
s3、根据原始模型的距离场以及条件数据的阈值场，得到地质体的最终模型。
[0058]
具体为：对原始模型的距离场与条件数据的阈值场进行叠合，对各个网格点进行遍历，当某一网格点的距离场的距离值小于等于该网格点的阈值场的阈值时，则将该网格点修改为河道相，当某一网格点的距离场的距离值大于该网格点的阈值场的阈值时，则将该网格点修改为背景相。
[0059]
本发明提供的基于距离场的条件化方法，只需要原始模型的距离场和条件化数据本身的阈值场，两者叠加既能保持原始模型的大致形态，又能满足条件数据，在密井网下条件下也能方便地进行条件化，解决了现有的基于目标的建模方法在密井网下条件化困难的技术问题，而且适用范围更广，无论是河流相模型还是碳酸盐模型都可以采用此方式来进行条件化。
[0060]
请参照图2，所述步骤s1具体包括如下步骤：
[0061]
s11、建立原始模型(如图3)中河道网格点的第一距离场(如图4)；
[0062]
s12、建立原始模型中背景网格点的第二距离场(如图5)；
[0063]
s13、根据所述第一距离场和所述第二距离场，得到原始模型的距离场(如图6)。具体为：通过第二距离场减去第一距离场，得到原始模型的距离场。
[0064]
其中，请参照图7，所述步骤s11具体包括如下步骤：
[0065]
s111、在原始模型的网格中选定一河道网格点；
[0066]
s112、计算该网格点与整个网格中距离该网格点最近的背景网格的第一距离；
[0067]
s113、计算该网格点与网格边界的最小距离，设为第二距离；
[0068]
s114、该河道网格点的距离值为第一距离与第二距离中的较小者；
[0069]
s115、对原始模型中的其他河道网格点依次计算距离值，得到原始模型中河道网格点的第一距离场。
[0070]
其中，请参照图8，所述步骤s12具体包括如下步骤：
[0071]
s121、在原始模型的网格中选定一背景网格点；
[0072]
s122、计算该网格点与整个网格中距离该网格点最近的河道网格点的第三距离，并以第三距离作为该网格点的距离值；
[0073]
s123、对原始模型中的其他背景网格点依次计算距离值，得到原始模型中背景网格点的第二距离场。
[0074]
请参照图9，所述步骤s2具体包括如下步骤：
[0075]
s21、将条件数据初始化到网格模型中，如图10所示，每个点代表一个井眼数据，其中，深灰色的点代表储层在该井眼处为河道，浅灰色的点代表储层在该井眼处为非河道(背景)；
[0076]
s22、对网格模型中的条件数据位置进行赋值，例如，对于河道网格点，其赋值为正值，对于背景网格点，其赋值为负值；
[0077]
s23、通过插值算法，根据条件数据对网格模型中的非条件数据位置进行插值，得到条件数据的阈值场(如图11)，其中，插值算法不限于特定算法，本实施例中采用序贯高斯模拟方法，其他常见的插值方法(克里金、距离反比等)也可以用来建立阈值场。
[0078]
在得到条件数据阈值场之后，结合步骤s1中建立的距离场，对两个场各个网格上的数值进行比较，当河道模型距离场的值小于等于条件数据阈值场时，模型在此处的网格
值修改为河道，反之当河道模型距离场的值大于条件数据阈值场时，模型在此处的网格值修改为背景相。这样结合河道模型的距离场和条件数据的阈值场，对原始模型河道模型进行条件化修改，使模型满足条件数据约束。通过上述距离场加上阈值场的处理方法后，可以满足井网的条件约束，同时原始建立的模型大致形态也能保留。图12为经过修改后的条件实现(即最终的储层模型)，所有的条件数据都能满足。
[0079]
本发明还提供了一种基于距离场的地质建模装置，包括中央信息处理器及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述中央信息处理器执行时，实现所述基于距离场的地质建模方法。
[0080]
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现所述基于距离场的地质建模方法中的步骤。
[0081]
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。