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一身武艺,两件神器——建模高手是怎样炼成的?

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    2023-2-1 09:26
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2016-8-27 13:49:55 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    本帖最后由 ESSCA 于 2016-8-28 08:31 编辑

    0.jpg



    一身武艺,两件神器——建模高手是怎样炼成的?
    作者:胡勇


    上期,《走向“精准”油藏描述——小论如何让地质模型更准确》一文受到同行们的广泛关注,并通过留言互动交流。在留言中,一名建模人士提出了一系列的问题,表达了建模工作中的困惑:
    01.jpg

    一些热心同行在留言里回应了这些问题,比如:

    02.jpg

    本文借这些问题提出的契机,作进一步的技术探讨。

    探讨之前,我们先思考一个问题——同一个软件,同样是PS,为什么有的人可以P成这样:

    03.jpg

    而有的人却只能P成这样:

    04.jpg

    或者这样:

    05.jpg

    为什么?!

    这个问题,就让电影版《倚天屠龙记》中的张三丰来回答吧,他一秒钟抢到灭绝师太手中的倚天剑,说:

    06.jpg

    有倚天剑也不一定了不起。

    是的,好软件就是倚天剑。它究竟有多大威力?那要看拿在谁手里。

    实际上,对这一系列问题,还有其他更多问题,无论是“初级”建模人员还是“资深”建模专家,都是大家一直在深入思考和努力去解决的。

    阿什卡自成立以来,一直奋斗在油藏描述的前沿,为各大油田培养了一批又一批的优秀的技术工程师,同时也积累了大量的案例。

    在此,就这些问题,我们提出解决方案,希望起到抛砖引玉的作用,与广大同行共同进步。由于篇幅有限,探讨只在思路和方法上,对细节不作展开,否则每一个问题都可作为一个专题来讨论。

    这些问题一共可以分为三大类:沉积环境、夹层的建模与数模,微观研究。


    一、沉积环境
    我们从软件的局限说起。正如屠龙刀没有专门预设雕花功能,建模平台也没有专门设置辫状河功能,曲流河倒是有,但没那么给力。这就要考验人的功力了。

    所谓的专家,只不过比大多数人多那么一点点“钻”劲。所以,关于曲流河与辫状河,虽然目前确实没有现成的软件来很好地实现,但我们可以自力更生,搬来救兵,比如Computers & Geosciences期刊上,有国内外很多学者写的建模算法,提出的各种很好的想法,只要你是个有心人,就一定能找到你想要的。

    至于源代码,则需要你与作者联系,看别人愿不愿意提供。不过斯坦福大学有一批成熟的源代码可供大家随便下载,包括我们耳熟能详的序贯指示、序贯高斯、多点统计学,还是那句话,你若是个有心人,完全可以把这些代码改进下,来实现你心中所想。

    不多说了,老规矩,上图。


    1、曲流河(自力更生)
    先看看卫星图片

    07.JPG

    再看看你心中希望的最后结果。

    08.jpg

    很遗憾,上面的图是手画的,就是因为软件实现不了,大家才会去手画。

    鉴于这点,参考了大量算法方面的文章,完成了第一阶段的效果,“点坝”。如下图为曲流河不断弯曲形成点坝的过程。

    09.jpg

    这种河道的模拟一个难点是条件化困难,就是满足井点条件,我们再看下面的效果图,下一步准备调整程序,加入更多的井,同时再让井满足点坝。

    10.jpg
    2、辫状河(自力更生)
    同样的自编算法实现,先看看卫星图,河道中间分布有大量的菱形的砂坝。

    11.jpg
    12.jpg
    13.jpg

    再看效果图

    14.jpg

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    开心
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    [LV.6]常住居民II

     楼主| 发表于 2016-8-27 14:11:03 | 显示全部楼层
    本帖最后由 ESSCA 于 2016-8-28 08:29 编辑

    3、不同类型的三角洲(RMS+DionisosFlow
    方法很多,看你怎么用。

    若你不想学那么多技术,只想用建模手段,请参考:

    相建模绝技——一篇颠覆认知的文章:心到手到的RMS建模绝技


    效果图:

    16.jpg

    17.jpg

    18.jpg

    对于想把建模做的更好的人,请再学一个软件DionisosFlow把该软件的成果用于RMS中作为约束条件。

    不同类型的三角洲?我们先看看有哪些三角洲,只有先搞清楚了这个才能有目的性的去做。

    19.jpg

    20.jpg

    类型居然有这么多,还有那么多混合体,完全晕了!

    把握好几个特征即可,坡度、粒度、离物源远近,水体升降,构造沉降、水体能量、砂泥比例。上面这么多三角洲不外乎就是这些因素在控制。

    可喜的是,DionisosFlow提供了相应的解决方法,可以实现上述沉积体系。上面的参数都可以分别来做设置,混合设置。除此之外DionisosFlow还能做的有扰曲、压实、生长断层、碳酸盐。

    不多说了,上图。

    21.jpg

    至于扇体,方法同上面一样。


    二、夹层的建模与数模问题
    1、夹层建模问题(RMS+DionisosFlow

    请参考:《相建模绝技——一篇颠覆认知的文章:心到手到的RMS建模绝技

    》,将砂换成泥即可,软件是死的,人是活的。


    不过那些可能还不够,RMS里面可以对剖面的砂体模式做设置,既然都提到夹层了,精确度肯定要求很高了。夹层无非是地质成因,还是那句话,平面规律、剖面结构。

    先看夹层研究都涉及到哪些参数:总个数、总厚度、分布频率、分布密度。

    不过上面说的太泛了,有没有可能将其具体化?

    通过夹层的那些参数我们能得到什么?夹层的粒度、百分比、夹层出现的频率说明了水体进退的频繁程度。

    有这三个参数就够了,拿起DionisosFlow,去展现吧。粒度、百分比是固定的数值,好办。频繁的水体进退可能不太好表现,毕竟人的眼睛盯着那么一小截的曲线去分析,太折磨人了,所以这种粗活,还是交给计算机吧。

    见下图,将gr曲线转化为频谱曲线,做旋回对比简直一目了然,也不再会苦恼。

    次一级的,再次一级的旋回,尽情去展现吧,将旋回的成果输入到DionisosFlow,去实现夹层。最后记得把结果再导入到RMS再控制下。平面规律出来了,剖面结构也有了。

    搞定!

    22.jpg

    2、夹层数模问题(自力更生)
    关于这个问题,阿什卡碰到过很多,内部也讨论过多次,现在形成了一些思路,相关人员正在编写相应的算法,可以把夹层单独进行粗化,细节暂不公开。


    三、微观问题
    1、稠油与稀油差别(RMS
    储层与物性建模没有差别。

    主要的差别在于是否符合毛管压力规律,而这直接关系到油水分布。

    所以在含水饱和度建模方面,稠油就请用常规的序贯高斯模拟方法,稀油则请用J函数方法——这是RMS专有的哦。

    2、水驱、孔吼、剩余油?(自力更生)
    这三个是同一个问题。

    正所谓一花一世界、一物一太极。小小的一块岩芯,可以说包含了整个油藏的信息。

    毛管压力实验中,一压一放,就体现了一个油藏的油气充注与开采的过程。

    这个过程中影响的因素有太多了,孔隙、吼道、充注、水驱、驱油效率、剩余油。

    一个个来吧


    孔吼与水流优势通道。

    为什么压汞实验中,有的石头进汞时间长,有的短?有的开始快,后期慢?有的开始慢,后期快?一个图形能说明所有问题。相关定义可查阅教材。

    一般来说,分选好的、孔吼均匀且较大的储层是优势水流通道。分选好、孔吼大,在毛管压力曲线上表现为歪度特征,而歪度则又可以用储层质量系数来表示,定义请查阅教材,公式很简单,是孔隙度和渗透率的函数。如下图。

    23.jpg

    那么在模型里面把储层质量系数这个参数给表现出来,再进行分类,就知道水流优势通道在哪了。

    压汞的过程就是油气充注的模拟,这点研究的人不少。

    重点来了,退汞你研究过吗?

    24.jpg

    为什么进汞与退汞的曲线不一样呢,压进去的汞为什么在压力释放后,要留一些在里面呢?

    留在岩样里面的一部分汞,称之为残余汞饱和度,毛管压力曲线上的最大汞饱和度和残余汞饱和度之差为退汞饱和度,因此把降压后退出的汞体积与降压前注入的汞总体积的比值称为退汞效率。反映的是理想状况下的最大采收率,在水湿油层中为水驱油时的驱油效率,因此退汞效率可用来大致评价油藏采收率。

    由于岩石内部孔隙分布不均,喉道大小不一,不同部位的退汞效率不同,采收率也不同。而孔隙半径可视为毛管压力的函数,因此退汞毛管压力曲线也可表示为采收率的函数。

    所以除了可以通过J函数建立饱和度模型外,还可通过J函数得到初步的采收率。

    另外由退汞曲线可知,完全退汞时仍然未退出的残余非湿相,即为油藏中被捕获而留在岩心的残余非湿相。岩样汞饱和度与残余汞饱和度之差,即为不同毛管压力条件下可排出的汞占岩样总孔隙体积的比例。岩样若亲水,可排出汞量为水驱油时可动油量。

    因此用 J 函数对多条退汞曲线进行平均,得到可动油饱和度拟合方程,进而建立可动油饱和度模型。

    以下为可动油饱和度与J函数的关系。

    25.jpg

    总之,就是这些数据换算来、换算去,就能建立油藏的束缚水、可动水、残余油、可动油等流体的饱和度模型。

    一块小小的岩芯居然隐藏了折磨多秘密,也许还有更多的秘密等待我们去挖掘!


    四、其他
    1、油水界面不统一(RMS
    RMS从来都不是只能用一个固定的值做油水界面的,可以给一个变化的面。

    2、非正态分布(RMS
    这又是RMS的强项了,数据不成正态分布怎么办,不就是个数据吗?玩玩数学游戏就行了,转换来转换去就搞定了,不过这种粗活还是交给计算机去做吧。RMS可以轻松将数据转化为正态分布,运算完毕后,再转换回来,具体算法不公开。

    OK,两件神器:屠龙刀RMS、倚天剑DionisosFlow在手,就差一身武艺啦,怎么办?练呗!

    交流使人进步,合作才能共赢。

    相关文章:
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2016-8-29 09:21:14 | 显示全部楼层
    讲得很有水平,不亏是大公司呀,大有人才
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    该用户从未签到

    发表于 2016-8-29 09:47:54 | 显示全部楼层
    本帖最后由 ESSCA 于 2016-8-29 09:51 编辑
    zfp123 发表于 2016-8-29 09:21
    讲得很有水平,不亏是大公司呀,大有人才

    多谢鼓励!这些知识和经验也是来自于和国内外同行的互相交流学习和服务实践。
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  • TA的每日心情
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    2019-4-20 08:52
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2016-8-29 11:52:25 | 显示全部楼层
    赞一个!Great learning. Thanks.
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  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-1 09:26
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    [LV.6]常住居民II

     楼主| 发表于 2016-8-29 15:26:29 | 显示全部楼层
    zfp123 发表于 2016-8-29 09:21
    讲得很有水平,不亏是大公司呀,大有人才

    这与客户和同行们的支持密不可分,感谢您的肯定
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  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-1 09:26
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    [LV.6]常住居民II

     楼主| 发表于 2016-8-29 15:29:42 | 显示全部楼层
    enjoy 发表于 2016-8-29 11:52
    赞一个!Great learning. Thanks.

    多谢多谢,欢迎常来交流
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2019-2-14 08:15
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2018-11-17 21:26:56 | 显示全部楼层
    好资料
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  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-1 09:26
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    [LV.6]常住居民II

     楼主| 发表于 2018-11-18 10:28:21 | 显示全部楼层

    多来多交流哦
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