油藏三維可視化類庫的研究與實現(xiàn).pdf

1、本文搜集、研究、改進和擴充了現(xiàn)有的某些儲層建模方法和可視化方法，并使用面向?qū)ο蟮姆椒ǚ庋b它們，從而系統(tǒng)地建構了油藏三維可視化類庫。 從最終用戶的角度來看，他能夠通過本軟件快速建立油藏的三維分布圖，使之對儲層非均質(zhì)性的描述和認識更合理，從而制訂合理的油氣田開發(fā)方案，達到提高油氣采收率和油氣產(chǎn)量的目的；從軟件工程師和儲層建模研究人員的角度來看，他能獲得一個易于理解便于維護的、可重用可擴充的、高質(zhì)量高效率的類庫。利用先進的計算機技術，

2、綜合多學科知識與理論來構建適合于我國地質(zhì)特性的油藏可視化類庫，對提高油氣采收率和油氣產(chǎn)量將具有重要的意義。 本文的主要創(chuàng)新點如下： (1)提出了油藏三維可視化類庫的整體架構。該架構引入了MVC(Model-View-Control)控件設計理念。該架構由儲層可視化建模類庫、向量數(shù)學類庫和三維顯示類庫三大主體部分組成。目前儲層建模系統(tǒng)所采用的算法，大多是采用面向過程的思想實現(xiàn)的，不利于理解、維護和推廣；最近也有一些文獻在一

3、定程度上開始在儲層建模中引入面向?qū)ο蟮乃枷?如斯坦福大學的GSLib類庫)，但還沒有文獻采用純面向?qū)ο蟮乃枷雽咏Ｏ到y(tǒng)進行全面的設計和規(guī)劃。本文采用純面向?qū)ο蟮乃枷?，來構建系統(tǒng)化的油藏可視化類庫。經(jīng)驗表明，面向?qū)ο蠓椒ㄓ欣趯ο到y(tǒng)的理解、維護、重用和擴充； (2)建立了儲層可視化建模類庫。該類庫采用面向?qū)ο蟮乃枷敕庋b了克里金、序貫高斯、指示模擬、隨機游走等主要建模算法。根據(jù)建模步驟，構建了構造建模類、沉積相建模類、物性建模類

4、。為方便數(shù)據(jù)交換，還構建了通用的數(shù)據(jù)接口類。軟件質(zhì)量度量及應用結果表明，該類庫有較好的綜合質(zhì)量； (3)針對河流相儲層建模，提出了一套新的隨機游走建模方法。與以往的隨機游走方法相比，該算法在隨機游走概率的設計上有很大的改進。本方法通過井位樣本點和地質(zhì)條件分析河道相點之間的相關性，從而建立從一個網(wǎng)格節(jié)點向其它網(wǎng)格節(jié)點遷移的非均等轉(zhuǎn)移概率，通過抽樣獲得河流主水道，以此為基礎建立河流微相體系。該方法能適應油田開發(fā)前期井網(wǎng)較稀的條件，并

5、隨著井網(wǎng)的加密，模型的精度能不斷提高。與指示模擬相比，隨機游走建模方法能保持更好的連續(xù)性，從而展現(xiàn)出更真實的河型； (4)建立了向量數(shù)學類庫。該類庫將向量數(shù)學中常用的對象分為元組、向量和矩陣三種類型，并對它們的功能作了嚴格的區(qū)分。通過運算符重載，該類庫給用戶帶來了直觀地書寫數(shù)學表達式的效果。為避免像元組與三元組這樣具有相似運算功能的對象在實現(xiàn)時的代碼重復，本類庫采用繼承關系來實現(xiàn)它們。同時采取措施避免了由繼承關系引起的混合運算中

6、的強制類型轉(zhuǎn)換。對關鍵算法進行了算法分析和嚴格測試。通過和一些開源類庫對比表明，本類庫功能更完善，效率更高，使用更方便。 (5)建立了針對儲層建模這一特殊問題的三維顯示類庫。該類庫主要包括幾何形體類、形體分組類、幾何變換類、光照材質(zhì)類等。在構建三維類庫這個課題上，Java3D是一個很好的樣例，已經(jīng)作為本文重要的參考，然而，Java3D在虛擬機中以解釋的方式執(zhí)行，效率偏低。同時針對儲層建模這一具體問題，其三維顯示又有其特殊性。