一种基于泰森多边形算法的海上油田井控面积预测方法与流程

1.本发明涉及一种海上油田井控面积预测方法。特别是涉及一种基于泰森多边形算法的海上油田井控面积预测方法。


背景技术：

2.井控面积计算是井控储量计算的重要参数，直接影响对地下油藏潜力认识，科学的井控面积计算，可最大程度地保证海上油田增储上产。通常井控面积计算是通过人工选取目标井位与周围井位的各个中间点，各个中间点所围成的区域面积确定为井控面积，此类方法不仅无法满足井控面积计算精准，而且在有新井点加入时，无法快速实时计算。
3.因此，现有的井口面积预测手段无法满足海上油田开发生产的需求。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以满足海上油田开发生产的需要的基于泰森多边形算法的海上油田井控面积预测方法。
5.本发明所采用的技术方案是：一种基于泰森多边形算法的海上油田井控面积预测方法，包括如下步骤：
6.步骤1：根据区域每个井的位置点位坐标数据获得每个井的靶点坐标；
7.步骤2：根据区域所有井的靶点坐标构建泰森多边形；
8.步骤3：数据计算，包括泰森多边形面积计算以及单井的储量权重的计算。
9.步骤2包括：
10.s2.1、根据所有井的靶点坐标，构建delaunay三角网；
11.s2.2、将delaunay三角网按照泰森多边形法构建泰森多边形。
12.第s2.2步包括：
13.s2.2.1、对delaunay三角网中形成的三角形编号，分别记录构成每个三角形的三个顶点的坐标；
14.s2.2.2、找出与每个井的靶点坐标相邻的所有三角形的编号，并记录下来，即在已构建的三角网中找出具有一个相同顶点的所有三角形即可。
15.s2.2.3、对与每个井的靶点坐标数据点相邻的三角形按顺时针或逆时针方向排序，设其中一个井的靶点坐标数据点为o，找出以o为顶点的一个三角形，设为a；取三角形a除o以外的另一顶点，设为a，则该三角形的另一个顶点也可找出，即为f；那下一个三角形必然是以of为边的三角形，设为三角形f；三角形f的另一顶点为e，则下一三角形是以oe为边的；如此重复进行，直到回到oa边；
16.s2.2.4、计算每个三角形的外接圆圆心，并记录：
17.设定三角形的三个顶点的坐标为(a1、b1)、(a2、b2)、(a3、b3)，则每个三角形的外接圆圆心计算过程如下：
18.[0019][0020][0021][0022][0023][0024]
其中，a、b、c分别为三角形的三个边长，oy为外接圆的圆心纵坐标，ox为外接圆的圆心横坐标，r为外接圆的半径。
[0025]
s2.2.5、连接与每个井的靶点坐标数据点相邻三角形的外接圆圆心，即得到泰森多边形。
[0026]
步骤3包括：
[0027]
s3.1、分别计算每个多边形的面积，具体是将一个多边形划分成n个三角形，求n个三角形面积之和，得到一个多边形的面积，所述的一个多边形的面积构成单井的井控面积；
[0028]
s3.2、计算所有多边形面积之和，得到泰森多边形面积；
[0029]
s3.3、计算单井的储量权重。
[0030]
第s3.1步中在对三角形面积进行计算时，设定三角形的三个顶点的坐标为(a1、b1)、(a2、b2)、(a3、b3)，则计算过程如下：
[0031][0032][0033][0034]
p＝(a b c)/2
[0035]
其中，a、b、c分别为三角形的三个边长，p为三角形周长的一半，得到单个三角形的面积s为：
[0036][0037]
从而得到一个多边形中所有三角形的面积之和，构成单个多边形的面积sn，即为单井的井控面积：
[0038]
sn＝(s1 s2 ... sn)。
[0039]
第s3.2步是采用如下多边形面积之和的公式计算所有多边形面积之和：
[0040]
sm＝(sn1 sn2 ... snm)
[0041]
其中sn为单个多边形的面积，m为多边形的数量，sm为m个多边形的面积总和，即构成泰森多边形的面积，也是m个单井的面积总和。
[0042]
第s3.3步包括：
[0043][0044]
其中，vn为单井的储量权重，sn为单井的井控面积，sm为m个单井的井控面积总和。
[0045]
本发明的一种基于泰森多边形算法的海上油田井控面积预测方法，通过对井的靶点坐标构建delaunay三角网，并将三角网按照特定规则连接形成泰森多边形后对其面积进行计算来对井控面积进行精准计算，以及单井控制储量权重，能够快速辅助油藏研究人员完成对每口井，每个层位的井控面积和井控储量权重的研究，满足对产量劈分、井间连通关系、注采调配方案的油藏精细描述及油藏动态研究，有效的对单井增产措施进行经济可行性分析，从而可以满足海上油田开发生产的需要。
附图说明
[0046]
图1是本发明一种基于泰森多边形算法的海上油田井控面积预测方法的流程图；
[0047]
图2是本发明中根据区域每个井的位置点位坐标数据获得每个井的靶点坐标的流程图；
[0048]
图3是本发明中泰森多边形面积计算以及单井储量权重计算的流程图；
[0049]
图4是l1井泰森多边形的示意图。
具体实施方式
[0050]
下面结合实施例和附图对本发明的一种基于泰森多边形算法的海上油田井控面积预测方法做出详细说明。
[0051]
如图1所示，本发明的一种基于泰森多边形算法的海上油田井控面积预测方法，包括如下步骤：
[0052]
步骤1：根据区域每个井的位置点位坐标数据获得每个井的靶点坐标；
[0053]
步骤2：根据区域所有井的靶点坐标构建泰森多边形；如图2所示，包括：
[0054]
s2.1、根据所有井的靶点坐标，构建delaunay三角网；
[0055]
s2.2、将delaunay三角网按照泰森多边形法构建泰森多边形；包括：
[0056]
s2.2.1、对井的靶点坐标和delaunay三角网中形成的三角形编号，分别记录构成每个三角形的三个顶点的坐标；
[0057]
s2.2.2、找出与每个井的靶点坐标相邻的所有三角形的编号，并记录下来，即在已构建的三角网中找出具有一个相同顶点的所有三角形即可。
[0058]
s2.2.3、对与每个井的靶点坐标数据点相邻的三角形按顺时针或逆时针方向排序，设其中一个井的靶点坐标数据点为o，找出以o为顶点的一个三角形，设为a；取三角形a除o以外的另一顶点，设为a，则该三角形的另一个顶点也可找出，即为f；那下一个三角形必然是以of为边的三角形，设为三角形f；三角形f的另一顶点为e，则下一三角形是以oe为边的；如此重复进行，直到回到oa边；
[0059]
s2.2.4、计算每个三角形的外接圆圆心，并记录：
[0060]
设定三角形的三个顶点的坐标为(a1、b1)、(a2、b2)、(a3、b3)，则每个三角形的外接圆圆心计算过程如下：
[0061][0062][0063]
[0064][0065][0066][0067]
其中，a、b、c分别为三角形的三个边长，oy为外接圆的圆心纵坐标，ox为外接圆的圆心横坐标，r为外接圆的半径。
[0068]
s2.2.5、连接与每个井的靶点坐标数据点相邻三角形的外接圆圆心，即得到泰森多边形。
[0069]
步骤3：数据计算，包括泰森多边形面积计算以及单井的储量权重的计算；如图3所示，包括：
[0070]
s3.1、分别计算每个多边形的面积，具体是将一个多边形划分成n个三角形，求n个三角形面积之和，得到一个多边形的面积，所述的一个多边形的面积构成单井的井控面积；
[0071]
其中，在对三角形面积进行计算时，设定三角形的三个顶点的坐标为(a1、b1)、(a2、b2)、(a3、b3)，则计算过程如下：
[0072][0073][0074][0075]
p＝(a b c)/2
[0076]
其中，a、b、c分别为三角形的三个边长，p为三角形周长的一半，得到单个三角形的面积s为：
[0077][0078]
从而得到一个多边形中所有三角形的面积之和，构成单个多边形的面积sn，即为单井的井控面积：
[0079]
sn＝(s1 s2 ... sn)。
[0080]
s3.2、计算所有多边形面积之和，得到泰森多边形面积；
[0081]
是采用如下多边形面积之和的公式计算所有多边形面积之和：
[0082]
sm＝(sn1 sn2 ... snm)
[0083]
其中sn为单个多边形的面积，m为多边形的数量，sm为m个多边形的面积总和，即构成泰森多边形的面积，也是m个单井的面积总和。
[0084]
s3.3、计算单井的储量权重；包括：
[0085][0086]
其中，vn为单井的储量权重，sn为单井的井控面积，sm为m个单井的井控面积总和。
[0087]
本专利申请中所述的单井的储量权重vn，并非单井储量。
[0088]
实施例：
[0089]
选取渤海地区qh区块l1、l2井为例：
[0090]
步骤1：根据渤海地区qh区块l1、l2井的位置点位坐标数据分别获得这两个井的靶点坐标(20100、129165)、(20758、189764)；
[0091]
步骤2：根据渤海地区qh区块l1、l2井的靶点坐标构建泰森多边形；包括：
[0092]
s2.1、根据渤海地区qh区块l1、l2井的靶点坐标(20100、129165)、(20758、189764)，构建delaunay三角网；
[0093]
s2.2、将delaunay三角网按照泰森多边形法构建泰森多边形；包括：
[0094]
s2.2.1、对delaunay三角网中形成的三角形进行编号，分别记录构成每个三角形的三个顶点的坐标；
[0095]
s2.2.2、找出与每个井的靶点坐标相邻的所有三角形的编号，并记录下来，即在已构建的三角网中找出具有一个相同顶点的所有三角形即可；
[0096]
s2.2.3、对与每个井的靶点坐标数据点相邻的三角形按顺时针或逆时针方向排序，设其中一个井的靶点坐标数据点为o，找出以o为顶点的一个三角形，设为a；取三角形a除o以外的另一顶点，设为a，则该三角形的另一个顶点也可找出，即为f；那下一个三角形必然是以of为边的三角形，设为三角形f；三角形f的另一顶点为e，则下一三角形是以oe为边的；如此重复进行，直到回到oa边；
[0097]
s2.2.4、计算每个三角形的外接圆圆心，并记录：
[0098]
根据l1井中1号三角形的三个顶点的坐标(19339、128500)、(20220、129500)、(20873、128385)，则该三角形的外接圆圆心计算过程如下：
[0099][0100][0101][0102][0103][0104][0105]
其中，a、b、c分别为三角形的三个边长，oy为外接圆的圆心纵坐标，ox为外接圆的圆心横坐标，r为外接圆的半径；
[0106]
同理，得到其他三角形的外接圆圆心，并记录。
[0107]
s2.2.5、连接与每个井的靶点坐标数据点相邻三角形的外接圆圆心，即得到泰森多边形。其中，l1井的泰森多边形如图4所示。
[0108]
步骤3：数据计算，包括泰森多边形面积计算以及单井的储量权重的计算；包括：
[0109]
s3.1、分别计算每个多边形的面积，具体是将一个多边形划分成n个三角形，求n个三角形面积之和，得到一个多边形的面积，所述的一个多边形的面积构成单井的井控面积；
[0110]
其中，在对l1井中1号三角形面积进行计算时，根据l1井1号三角形的三个顶点的坐标(19339、128500)、(20220、129500)、(20873、128385)，计算过程如下：
[0111][0112][0113][0114]
p＝(1333 1538 1292)/2
[0115]
≈2081
[0116]
其中，a、b、c分别为三角形的三个边长，p为三角形周长的一半，得到该三角形的面积s为：
[0117][0118]
同理，得到l1井其他3个三角形面积：85345、935150、963710，l1井4个三角形的面积之和，即为l1井单井的井控面积：
[0119]
s1＝816630 85345 935150 963710
[0120]
＝3568910
[0121]
同理，得到l2井单井的井控面积s2：3758940
[0122]
s3.2、计算所有多边形面积之和，得到l1井泰森多边形面积；
[0123]
s＝3568910 3758940
[0124]
＝9327850
[0125]
s3.3、计算l1井单井的储量权重v1：
[0126][0127]
同理，得到l2井的泰森多边形面积以及单井的储量权重。