学位论文-储层建模中二维显示方法研究.pdf
《学位论文-储层建模中二维显示方法研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《学位论文-储层建模中二维显示方法研究.pdf(55页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第一章绪论第一章绪论1.1 地质二维图形显示.二维图形是最早出现的,也是最简单的图形同时它的使用范围也是最广的。本文 主要研究的是储层建模中的二维显示方法。在储层建模过程中,二维显示的图形有很多 种,如等值线图、张贴图、基面图等。我们使用最多的就是等值线图。众所周知,等值 线图在石油勘探、地质等,很多的领域都有广泛的应用。等值线图是表示数字资料最普 遍的手段之一。由于它能够显示三维空间中曲面的形态,从而可以表示一个变量在二维 空间中的数值变化。所以本文主要是以二维等值线图为基础来讨论储层建模中的二维显 示方法的。二维等值线图有悠久的历史,它可以追溯到16世纪的欧洲。世界上第一章等值线图 是由一
2、个叫Br uin ss的人在1584年绘制的。第一张等值线图是用来表示水深的,它描述 了海底的变化。第一张公开发表的等值线图是1752年由P.Buache出版的。到了近代随 着计算机技术的出现与发展。有计算机之父之称的冯.诺伊曼建议用自动内插的方法进行 自动的等值线绘制,这也是计算机等值线绘制技术的开始。由于计算机技术的发展,使用计算机自动绘制地质等值线图已成为数学地质学的重 要研究内容。同时,随着数学地质方法的形成和发展,使得自动绘制二维等值线成为一 种专门技术,所以人们研究有关方法和算法就成了必然。特别是在计算机可视化技术有 了长足发展的情况下,使得计算机自动绘制等值线图成为数学地质的前沿
3、技术。在石油 勘探开发中数学地质有着很重要的地位,它的主要应用领域就是自动绘制地质图幅,尤 其是二维等值线图。近几年来,油藏描述技术越来越成熟,因此,各种计算机绘图软件 系统也随之应运而生,这些软件的应用也大大推动了计算机绘图技术的发展。1.1.1 二维等值线图的特点所谓的二维等值线图最简洁的定义就是:对于二元函数z=f(x,y)若给定函数值 z=value,则其图形是一条平面曲线。此曲线上所有的点具有相同的z值,这样的曲线称 为等值线L改变Z值可以得到许多条不同高度的等值线,将这些等值线沿z方向正投 影到一个与x o y面平行的平面上,则可得到一幅等值线图。在等值线图中,各条等值线的形态和走
4、向都对应着空间变化的一些特征。比如在等 值线分布比较稠密的地方,它表示的曲面也越陡,变量的变化也越剧烈。等值线的走向 往往和所对应的曲面最缓的方向是一致的。因此,在变量的局部高点或者局的低点周围 附近,等值线呈闭合状且环绕着该点。等值线图要满足以下特征:1、每条等值线是一条连续曲线。西安石油大学硕士学位论文2、给定某一幅值,相应域上的等值线不限于一条。3、由于等值线所在定义域的有界,它们可能是闭合曲线,也可能是域外连续曲线。4、等值线绘制时,一定不能互相交错。1.1.2 二维等值线图形在实践中应用的意义近年,随着计算机技术的突飞猛进的发展,计算机图形学也得到了长足的进步。特 别是各种新的图形设
5、备的使用,使得地质绘图的软件系统变得更加的复杂,功能也更加 的齐全,使用也比以前更为方便。在科学及工程领域,经常遇到某一区域中物理量的空 间分布问题,如气压、气温、高度、电位、地磁强度等的分布。此时,若储层建模技术 只提供表达这些物理量的数据集,则难以直观的分析其物理含义。如果将上述数据集转 换为直观可视的二维等值线,那么储层专家就可以清楚地了解数据集的空间分布。这里 要注意的是二维等值线图描述的是自然现象里具有连续分布的特征的问题.把二维等值 线图应用到储层建模中,就是要描述地质上如孔隙度、渗透率和饱和度这样的连续的物 性参数.由此可见二维等值线图形在储层建模中有着重要的地位。同时二维等值线
6、图也 有很多的特点:I、二维等值线图的成图速度加快。随着计算机技术的发展,使得二维图形的成图速度大大加快。过去要使用很长时间 计算后才能显示出二维图形,那么现在需要的时间就很短了.2、二维等值线图使得油藏描述结果更为准确,直观.随着克里金等建模技术的发展,计算机速度的提高,使得大量的计算在很短的时间 里面就可以很准确的完成。从而使得等值线表述更为准确与直观.3、能够表示地质、地球物理变量的空间变化的趋势和特征,从而使得二维等值线图具有一定的预测性。二维等值线的疏密程度直接表示着地层曲面的变化,从而反映出地质变量的走向。这就使得图形就有一定的预测作用。1.2课题的提出与意义1.2.1 储层建模技
7、术储层地质建模技术就是近几年发展起来的一项高新技术,是当今油藏描述的一个 重要组成部分。它可以实现油气储层的精细描述和建模,定量表征和刻画储集层各种尺度 的非均质性.储层地质建模技术主要是研究油气勘探和开发中的不确定性和投资风险。储层建模技术在参数估计、储层非均质性描述、储层特征的不确定性描述以及综合利用 各种资料方面具有很强的优势。储层建模的技术,可分为确定性建模和随机建模两大类第一章绪论31随机建模技术是储层建模技术突出的发展方向。在随机建模方法中,有很多传统内 插绘图方法。这些传统的方法具体就是:以己知的信息为基础,以随机函数为理论,应用 随机模拟方法,产生可选的、等概率的储层模型。这些
8、方法承认控制点以外的储层参数具 有一定的不确定性,即具有一定的随机性。也就是说,随机建模根据不同的标准可以有不 同的分类,综合起来它随机模型分为离散型模型和连续型模型。离散形模型用于描述具 有离散性质的地质特征,如:砂体分布,隔层的分布,岩、石的类型的分布,裂缝和断层的分 布、大小、方位等。标点过程、截断高斯随机域、马尔柯夫随机域及二点直方图等即属 离散型随机模型;连续性模型用来描述储层参数连续变化的特征,孔隙度、渗透率、流体 饱和度的空间分布。高斯域、分形随机域等即属连续型模型。在实际应用中,油藏的离散 性质和连续性质是共存的。将上述两类模型结合在一起,即构成混合模型亦称二步模型。第一步建立
9、离散模型描述储层大范围的非均质特征;第二步在离散模型的基础上建立表 征岩石参数空间变化和分布的连续模型。确定性建模是指以已知的信息为基础,以随机函数为理论,应用随机模拟方法,产生 可选的、等概率的储层模型方法。该方法承认控制点以外的储层参数具有一定的不确定 性,即具有一定的随机性。确定性模型也可以细分为三种方法。它们是:储层地震学方法,储层沉积学方法和克里金方法。储层地震学方法主要是应用地震资料研究储层的几何形 态、岩性及参数的分布,即从已知的井点出发,应用地震横向预测技术进行油井间参数预 测,并建立储层模型。该方法主要包括三维地震和井间地震方法;储层沉积学方法主要是 在高分辨率地层对比及沉积
10、模式基础上,通过油井之间砂体对比建立储层结构模型;克里 金插值方法是以变差函数为工具进行油井间插值而建立的储层参数模型。油井间插值是 建立确定性储层参数分布模型的常用方法。该方法大致可以分为传统的统计学插值方法 和地质统计学估值方法(主要是克里金的方法)。由于传统的数理统计学插值方法(如,权 反比距离平方法)只考虑观测点与待估点之间的距离,而不考虑地质规律所造成的储层参 数在空间上的相关性,因此插值精度较低。为了提高对储层参数的估值精度,人们广泛应 用克里金插值法来进行油井间参数插值。克里金法估值是根据待估点周围的若干已知信 息,应用变异函数所特有的性质,来对估点的值做出最优(即估计方差最小)
11、、无偏(即估 计值的均值与观测值均值相同)的估计。1.2.2 二维图形在储层建模中的应用随着计算机技术的不停发展,计算机可以快速准确的用二维图形表示数据。并且,计算机可以将科学与工程计算产生的大规模数据转换为图形、图像,以直观的形式表示 出来。二维图形显示是储层建模的有效表述形式之一。在现在的储层研究当中存在着大 量的数据,这些数据在一起就组成了一个数据场。应当注意的是,数据场的分布在大多 3西安石油大学硕士学位论文数情况下是离散的。并且,数据场的分布规律暂时是未知的,二维图形的任务正是协助人 们找出这些数据场的分布规律。同时,由于客观情况的限制,我们只能在有限的离散点 上获得有限精度和数量的
12、数据。另一方面,由于现代通用的计算机是数字计算机,即使 是存在连续的模型也需要先将数据离散化,然后才能够由计算机处理。因此,科学计算 二维图形是一个先将数据离散化,再把离散数据转变为图形图像的过程,这个过程决定 了二维图形的一系列技术特征.同时,伴随着近代测井,地震油藏,油藏数值模拟,工 程测试等高新技术的发展。这些技术也为储层建模提供了大量的,精确的定量化的数据,为储层地质定量化创造了良好的环境条件.大量的定量化数据为计算机提供了一定量的 数据场。要想直观化的了解这些数据场中,数据的规律,以及通过这些数据的规律了解 到储层中的特征属性。二维图形的显示,是最能直观的表达出这些规律的。同时二维图
13、 形在储层中的应用的意义在于:1、大大加快储层数据的处理速度,使每日每时都在产生的庞大数据得到有效的利 用.2、实现油藏专家与计算机之间的图形通讯,而不是目前的文字或数字通讯,从而 使油藏专家观察到传统方法难以观察到的储层特征规律。3、使油藏专家可以主动地得到计算机处理数据场后的结果,而且知道在计算过程 中发生了什么现象,并可改变参数,观察其影响,对处理过程实现引导和控制。4、在计算机辅助下的二维显示技术,为在网络分布环境下的计算机辅助协同设计 打下了基础。总之,科学计算二维显示技术的发展将使储层建模工具和环境进一步现代化,从而使 油藏建模的面貌发生根本性的变化,具有极为重要的意义1.2.3研
14、究课题的国内外现状地质统计学作为随机过程理论在地质上的应用,己经有近50年。地质统计学的最初 的应用只是在采矿业的储量计算。直至80年代油藏描述技术出现后,地质统计学才应用 于石油工业,最初是用在地质绘图。在近十年来,地质统计学才以储层建模的面貌应用 于油气田的开发。也伴随着计算机的发展,储层建模技术大量的以计算机二维图形的形 式表现出来。二维图形的发展也是图形学的发展。特别是二维图形绝大情况下是以二维 等值线的形式出现的。所以研究二维等值线就成为研究二维图形的基础。对二维等值线研究,前人的工作主要集中在二维等值线的生成方面,在等值线的追 踪与生成上,己形成了一套比较完善的理论与算法现列举如下
15、:1、空间插值理论:这是判断等值线存在的基本理论。2、等值线追踪算法:有网格序列法和网格无关法.3、任意离散点数据的处理方法:包括插值、拟合方法.第一章绪论在实践上,医学、气象、地质等各个行业软件对等值线都有比较广泛的应用,例如 Ar cln fb,MapGIS.RMS等;另外还有一些独立的等值线分析系统,$0 Go ld en So ftwar e Sur fer o尽管前人在等值线分析方面做了很多工作,但仍有一些不足。对一个完整的等值线 分析系统来说,除了等值线生成功能之外,等值线图的填充和标注也是它的基本功能。但本系统在填充方面,没有比较有效的算法.另外,虽然目前市场上有众多的二维等值
16、线分析软件,但这些软件的算法和代码作为商业秘密是无法取得的。1.3 关于“储层地质统计分析系统GASOR”简介储层地质统计分析系统(即GASOR4.0/PC)自2001年问世以来,在全国各大油田 得到了广泛的应用。该系统自从1990年开始研制以来,历经“八五”、“九五”国家重 点科技攻关项目、中国石油天然气集团公司等重点科研项目的攻关,以及和大庆、胜利、辽河、长庆等油田的横向合作项目的研究,已经成为国内油气储层随机建模方面的商品 化软件.储层地质统计分析系统GASOR工作站版本自问世以来,在全国各大油田得到了广 泛的应用,历经GASORl.O,GASOR1.5,GASOR2.0,GASOR3.
17、0版本而完成。该系统 能够给生产实践提供指导性的建议,实际应用的效果比较满意。同时,由于该系统是基 于UNIX操作平台,这就给用户安装和使用该系统带来了不便,由此将原有的该系统的 工作站版本移植到微机上。“储层地质统计分析系统GASOR4.0”就是在将原有的该系统 的工作站版本移植到微机上的版本,根据用户现场的反馈,又作了进一步的修改和完善。本课题在原有的GASOR二维显示模块的基础上,对该模块的总体架构进行了优化 和调整.使得该模块更符合面向对象的设计思想.新二维显示模块增加了新的网格算法,对原有的程序进行了构件化。并且吸取了别的软件的优点,对所作的图形进行了对象化 的改良。1.4 课题的研
18、究内容本课题主要是在对GASOR系统的维护与升级的过程中进行系统的研究.研究内容 包括以下三个方面:1.理解并掌握计算机二维图形与储层建模基本概念和基本理论。确定计算机二维图 形和储层建模基本概念和基本理论,并探讨计算机二维图形的发展、现状和在储层建模 中的应用。2.探讨使用二维图形对储层特征的表述方法。研究二维图形显示算法。3.二维图形的灵活性与可操作性的架构改进。西安石油大学硕士学位论文1.5论文的组织结构本文共分7章:第一章:绪论。本章主要是二维等值线和储层建模的概念进行了大概的介绍。并对 与两者的关系进行了阐述,同时介绍了当前本课题的发展与现状。本章对于本课题的研 究内容也进行了概述。
19、第二章:对于GASOR中的二维显示模块的架构设计.本章先介绍了架构的概念以及 特点。然后阐述了二维显示模块的三层架构,以及每一层的类。最后本章对每一个类进 行了相应的介绍。第三章:二维等值线的基本概念。本章介绍二维等值线的基本的绘制流程,然后针 对这个基本的流程,介绍了基于距离的内插方法、拟和函数内插方法和克里金插值法。第四章:基于三角形域的重心估计内插方法。本章针对现在使用最为广泛的插值方 法一一克里金插值法存在的不足之处,提出了新的网格化方法一一基于三角形域的重心 估计内插方法。先介绍了 Delaun y三角形的基础知识,然后在Delaun y三角形理论基础 上阐述了基于三角形域的重心估计
20、内插方法的基本算法和特点,以及它的优缺点。第五章:二维等值线跟踪及其填充与边界白化方法,本章首先介绍了等值点和等值 线跟踪的基础知识。然后针对上一节提出的基于三角形域的重心估计内插方法,提出了 相应的等值线的跟踪,以及等值线图填充的算法。最后根据所做出图形的特点提出了基 于三角剖分的二维等值线图的裁剪算法。第六章:二维等值线图的验证结果.本章通过现有的绘图软件SURFER所做出的图 形与本文提到的算法所做出的图形进行对比,总结了本文提出的算法的优缺点,以及需 要改进的地方。第七章:总结与展望。1.6本章小结本章分别对二维等值线图与储层建模以及两者之间的应用关系进行了简要的概述。并介绍了本课题的
21、研究背景、课题来源、课题的国内外研究现状以及本论文将要研究的 内容。第二章对于GASOR中的二维显示模块的架构设计第二章对于GASOR中的二维显示模块的架构设计2.1 架构的概念及其特点2.1.1 架构的概念架构(Fr ame)是随着近些年软件的发展而提出的。过去人们的进行软件开发的时 候,总是进行着繁琐且复杂的代码工程。这样的设计往往只是注重细节,对于软件总体 的设计并不是太关注。也不进行深一步的研究。但是随着软件开发的进一步的深入,特 别是在多层软件开发项目中,可重用、易扩展的、经过良好测试的软件构件越来越受到 软件工程师的重视。使得软件工程师开始关注软件总体的设计。这就意味着,软件的设
22、计越来越注重业务逻辑。久而久之,软件工程师们在进行业务逻辑设计时,往往会发现,很多问题的解决有相似之处。他们就把这些相似的地方总结起来,从而形成了一种针对 相似问题的框架。由此可见,架构的提出是人们在总结软件相似性基础上提出的。这就 使得软件重用技术得到了很好的发展。架构技术的特点就是:它给出了一类应用系统在 总体构造上的共性或相似性,忽略了各个应用系统之间的局部差异。所以针对架构有一 种普遍的定义:架构是一个系统全部或部分的可重用设计,它表现为一组抽象类和一组 接口 还有一种定义是:架构是一个应用的骨架,它可以被一个应用程序开发人员实 例化这两种对架构的定义是从不同角度对架构的定义。对于软件
23、体系结构而言,架构是对软件整体的规划,也是对架构的“螺丝”构件的 分割和对于这些构件的关系进行总体的协调。架构也是对于构件“组装”过程的总体控 制。架构的应用使得程序设计更为简单,同时使软件工程师可以不用花很多的时间去做 相同的工作,他们可以有更多的时间去关心程序的细节问题。架构的应用也使得程序的 可扩展性和程序的并行性大大加强。从这个角度来看使用架构的程序设计是提高程序的 面向对象化的很好的途径。对于一个架构来说还应该了解与架构有关的一些概念,比如:1、热点(Ho t Spo t)对于一个完整的程序框架,必须有针对特定应用程序扩充的接口,这种接口也叫扩 充插槽,也就是本文要说的热点。从程序的
24、意义上来讲,热点是应用程序开发者必须实 现的抽象类和方法,架构是一种特定的结构,同时也是不可执行的,针对某一个特定的 程序,为了使它可以运行起来。软件工程师们必须为这些热点添加代码,即实现这些热 点。“热点”让程序变得更加的灵活,可变。2、冻点(Fr o zen Spo t)相对于热点就是冻点,所谓的冻点,就是对于一个程序来说,架构的某些特征是不 能轻易改变的,这些不变的架构的核心点叫做架构的冻点。与热点不同的是,冻点是架 西安石油大学硕士学位论文构内已经实现的代码,但是它可以调用新扩充进来的热点。由此可见,冻点的使用体现 了程序的稳固性。3、回调(In ver sio n o f Co n
25、tr o l)架构有一个很重要的特征,就是方向控制【OC(In ver sio n o f Co n tr o l),就像冻点调 用热点一样。也可以解释为架构程序调用程序人员编写的新程序。2.1.2 架构的特点从上面的基本概念可以看出,架构的设计基本上是建立在软件重用的基础之上的。对于采用构架设计的软件,就意味着采用相同的思维来分析事务,就有相类似的解决方 案。这就使得软件工程师之间的沟通更为顺畅。使用架构开发系统有如下特点旧:1、架构是建立在一定领域内的,所以在该领域内,由架构方法设计的软件体系结 构一致性好。2、使用架构设计的方法,使得软件的重用率大大提高,这样使得软件生产效率和 质量有了
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 学位 论文 建模 二维 显示 方法 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【曲****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【曲****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。