非均质算法在油藏数值模拟中的应用与研究

马媛

摘要：三维地质模型网格数据量庞大，直接应用于油藏模拟多有不便。为减轻CPU工作负荷，方便油藏数值模拟，需要对大数据量的数值模型进行粗化处理，旨在减少三维网格体数据量的同时，尽量保持储层原有的地质信息。由此引发我们对精细油藏描述中非均质算法的研究，这一研究对油藏数值模拟有着重要意义。

关键词：非均质算法；网格粗化；数值模拟

中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）04-0220-02

Abstract： A large amount of grid data of 3D geological model， applied directly to the reservoir simulation has inconvenient. In order to reduce the CPU workload， convenient numerical reservoir simulation， the numerical model of the large amount of data needed for rough treatment， aimed at reducing the amount of data of 3D mesh body at the same time， try to keep the original geological information of the reservoir. Which causes us to fine reservoir description of heterogeneous algorithm research， this research has an important significance for reservoir numerical simulation.

Key words： heterogeneity algorithm； Grid coarsening； The numerical simulation

1 简述

三维定量精细地质模型一般包括数百万到数千万个三维网格体数据。这一组数据也会被用到油藏动态数值模拟研究中，作为油藏数值模拟系统的输入数据。由于受到计算机性能影响，运行流体动态数值模拟这一过程异常复杂，且消耗大量CPU时间。因此不能直接把数据量过大的精细地质模型直接输入到数值模拟系统中。这就需要我们对精细地质模型进行粗化处理，尽量在减小数据量的同时保持原有地质信息。这种要求意味着在多数情况下必须加大数值模拟系统中所使用网格块的尺度，从而达到减少网格块数目的目的，使一组相邻的网格块只有一个值。由此，便产生了对粗化技术以及非均质算法的研究与应用。

2 存在问题

人们不禁质疑，既然要对采集到的数百万甚至数千万个网格体数据进行粗化，为何一开始不把网格设置得粗一些。然而实际情况是，这样采集的数据就会忽略某些特殊的地质情况，对建模所得的三维地质模型造成很大的畸变。这也是目前油藏描述技术越来越精细的一个主要原因。因此，在进行油藏数值模拟的过程中，一定要把握三维数据体的网格尺寸。这需要根据实际地质情况和所要解决的问题来决定，不能过大，也不能过小。

3 解决方案

目前，通过粗化技术减少三维网格体数据的方法多种多样。无论哪一种方法，其首要目标仍然是针对当前地质结构提供一种等效数值，而这个等效数值则要求粗化后的网格体数据在进行油藏描述的过程中尽可能保持原有精细尺寸下地质模型的非均质性。

3.1 均匀粗化

对均质地层的粗化可以用图1所示的方法，将一个2X2X2的体数据粗化成一个数据，即将8个相邻的网格合并成一个网格，原始网格的8个数据值通过一定的方法计算后得到一个新的数值，并赋值给合并后的网格。就是说通过一定的计算，将一组按一定规则划分的连续网格单元整合成一个独立网格，由此我们得到一个新的数值，并用粗化处理后取得的数值取代原本三维网格体数据中的一组连续网格。所以，要想获得一个较小数据量的三维网格体数据，首先要对已获取的三维网格数据体进行分解，以便于按实际工作中的需求数量来划分小网格体。

4 展望

本文研究了地层非均质算法的基本原理，着重分析并解决保持储层非均质特征的细化方法。非均质算法在三维地质建模过程中有着重要意义，对精细油藏数值模拟工作也有着现实的指导意义。但在建立油藏粗化模型的过程中可能还会出现赋值，以及数据调整方面的问题，仍需我们进一步探索。

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