СПОСОБ АДАПТИВНОЙ РАЗБИВКИ ТРЕХМЕРНОЙ СЕТКИ НА СЛОИ ПРИ СОЗДАНИИ ТРЕХМЕРНЫХ ЦИФРОВЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПЛАСТОВ
METHOD FOR ADAPTIVE BREAKDOWN OF THREE-DIMENSIONAL GRID INTO LAYERS WHEN CREATING THREE-DIMENSIONAL DIGITAL GEOLOGIC MODELS OF FORMATIONS

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам разбивки трехмерной сетки на слои, и может быть использовано в геологии при создании трехмерных цифровых геологических моделей пластов.
Трехмерная сетка - это ячеистый каркас, в объеме которого выполняются все основные этапы геологического моделирования. Трехмерная сетка строится внутри так называемой «зоны» или пласта. Пласт представляет собой объем между двумя поверхностями, расположенными сверху и снизу. Для точного воспроизведения геологического строения моделируемых пластов весь объем делится на мелкие ячейки. Совокупность этих ячеек и есть трехмерная геологическая сетка. Процесс создания трехмерной геологической сетки заключается в разбиении объема пласта на мелкие ячейки в соответствии с заданными правилами, определяемыми непосредственно геологом, проводящим моделирование. Правила разбиения объема на ячейки необходимо задавать как по латерали («нарезка» сетки на «столбцы» и «ряды»), так и по вертикали («нарезка» сетки на слои) [1]. Известны два способа разбивки трехмерной сетки на слои:
1. Пропорциональная разбивка. При данном типе разбивки вся толща пласта делится на заданное равное количество слоев, вне зависимости от его общей толщины. Таким образом, при пропорциональной разбивке любая область пласта содержит заданное количество слоев, однако толщина каждого слоя в разных частях пласта может меняться.
2. Параллельная разбивка. При параллельной разбивке вся толща пласта разделяется на слои заданной толщины, а границы слоев проводятся параллельно либо кровле, либо подошве этого пласта, либо какой-нибудь другой поверхности.
Количество слоев, на которые делится весь объем пласта, зависит от необходимой степени детальности создаваемой модели, т.е. задается минимально необходимая толщина слоев, а следовательно, чем детальнее необходима модель, тем большее количество слоев необходимо задавать. Затем на ячейки сетки вдоль траекторий скважин, пробуренных через пласт, выполняется перенос (осреднение) результатов интерпретации ГИС (геофизических исследований скважин) - кривых фаций, литологии, пористости, нефтенасыщенности и др. Все эти данные напрямую характеризуют слоистое строение пласта, его неоднородность. При их переносе на сеточную область, границы слоев которой не соответствуют границам слоистости исходных скважинных данных, происходит искажение исходных данных и исчезновение особо тонких прослоев. Таким образом, недостатком всех способов является то, что в процессе формирования слоев не учитывается исходная информация, по которой будет проводиться дальнейшее создание геологической модели. Вторым существенным недостатком является то, что в целях достижения высокой точности моделей необходимо увеличивать количество слоев в сетке модели, что, в свою очередь, приводит к увеличению размерности модели и усложняет возможность ее дальнейшего использования.
Наиболее близким способом, взятым за прототип, является способ пропорциональной разбивки модели на слои [1, прил. 3, стр.247]. Недостатками данного способа являются ошибки при переносе исходных данных на сетку модели и увеличение размерности сетки модели при увеличении количества слоев в целях минимизации ошибок переноса исходных данных.
Задачей изобретения является создание способа адекватного отображения неоднородности геологического строения пласта в трехмерной сетке модели при наименьшем количестве слоев.
Поставленная задача решается тем, что в способе адаптивной разбивки трехмерной сетки на слои используется исходная информация по скважинам, характеризующая слоистую неоднородность пласта, и производится корректировка слоев сетки находящихся в определенной близости от границ слоистости по исходным данным.
При формировании слоев сетки производится перебор всех исходных данных и проводится поиск границ слоистости. В случае обнаружения такой границы проводится проверка на наличие уже существующего слоя сетки в пределах допустимой области (ДО). ДО - это максимальное расстояние, на которое возможна корректировка слоя сетки по вертикали, определяется пользователем. При отсутствии существующего слоя в ДО проводится создание нового слоя сетки. Вновь созданный слой распространяется на всю область модели по пропорциональной или параллельной схеме. При наличии в ДО одного или нескольких ранее созданных слоев сетки производится корректировка, перенос по вертикали, ближайшего слоя сетки на соответствующую границу слоистости. Для сохранения плавности поверхности слоя с помощью аппроксимации проводится корректировка слоя по горизонтали в пределах триангуляционной сетки, построенной по точкам пересечения исходных данных с корректируемым слоем сетки и определенными величинами поправок в этих точках. Таким образом, в результате перебора всех исходных данных формируется нарезка трехмерной сетки на слои, полностью характеризующая слоистость в исходной информации при использовании минимального числа слоев сетки.
Сущность осуществления предложенного способа поясняется чертежом, на котором:
Фиг.1. Вид на трехмерную сетку (13) сбоку. По скважинам (1, 2, 3) слоистость характеризуется наличием (4) и отсутствием (5) коллектора. Слои сетки (6) создаются на границах слоев, определенных в скважине (1), прослеживаются по всей площади и корректируются (8) в скважине (2), так как граница слоистости находится в пределах допустимой области (7) возможной корректировки. По скважине (2) новые слои не проводятся, так как имеющиеся границы слоистости уже охарактеризованы имеющимися скорректированными слоями сетки. В скважине (3) имеется граница слоистости (9), не имеющая в допустимой области слоев сетки, поэтому проводится создание нового слоя сетки (10).
Фиг.2. Вид на трехмерную сетку (13) сверху. Область влияния (11) определенной подвижки (14) слоя в скважине (2) по площади трехмерной сетки. Триангуляционная сеть по исходным данным (12).
Источники информации
1. Закревский К.Е. «Геологическое 3D моделирование». М.: ООО «ИПЦ „Маска"», 2009.
Приложение 3. Построение сетки.