Recon建模软件 技术说明要点.docx
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Recon建模软件 技术说明要点.docx
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Recon建模软件技术说明要点
美国AustinGeomodeling公司
Recon实时三维地质体解释软件
技术介绍
实时三维地质体解释软件
Recon是集数据管理、地质分析、地质绘图和地层构建于一体的实时、油藏三维地质体综合研究工具。
Recon的研发队伍由前Landmark和GeoQuest软件公司的设计和研发人员组成,他们曾从事Stratamodel和Z-MapPlus等软件的设计和研发。
1996年开始对Recon进行开发,通过对世界不同地区20多个勘探开发项目的研究和应用,对Recon软件从设计思想到应用手段上都进行了完善和改进,于2000首次正式推向油气勘探开发国际市场,引起了石油界的关注。
Recon的最终目的是建立一个三维地质综合解释的工具,为此,Recon从根本上把地质解释与成图功能结合成一个整体。
创新点在于它在传统二维测井对比的工作流程中加入了完整的“三维地质体”解释功能,使得地学家在解释的过程中可以享受到三维立体、平面图、和剖面图及时更新的乐趣,大大节省顺利完成油田规模的解释方案所需的时间和人力资源,提高信息利用的效率。
第一代解释软件
第一代地质解释工具的设计和问世,成功地使用户从人工地质解释模式转换到了工作站解释模式。
二维解释方法的有缺点,成为触发设计研发Recon软件的直接动因。
第一代二维解释软件的优点在于:
●方便的软件研发:
问题与解决方案都在二维状态下表征;
●对初学者简单易学:
工作站解释流程与传统的人工纸张解释手段相类似;
●软件成熟度高:
第一代二维解释软件功能齐全。
第一代二维解释软件的缺点在于:
●难于把二维解释方案设计基础扩展到三维领域:
在用二维方法来解决解释问题时用到的众多假设,使得将二维设计基础扩展到三维领域的想法很难实现。
●用户友好性差:
因其开发年代较早,许多第一代的解释产品使用起来有一定难度,对于许多熟悉新型应用软件的用户来说,这些软件显得不直观。
Recon新一代解释软件
Recon的设计目标就是从根本上建立一个真正三维的、新一代的地质解释工具。
Recon把最重要的几个地质解释工作流程合到一个应用软件中。
新软件具有以下明显优点:
●速度快:
地质解释流程大大缩短,完成地质解释工作流程所需的工具都唾手可得,而无需在不同的应用软件间来回切换。
●响应快、规模大:
Recon将先进网格绘图算法与快速二维、三维图像综合起来,形成了一个快速响应的动态解释环境;新一代三维软件数据构建方法,使上千口井的项目管理变得简单容易。
Recon的完全一体化的图形展示:
三维图、二维对比图平面图
●地质实用性强:
地质解释问题最终还是在三维空间上的,将传统的二维解释工具(包括二维对比与平面编图)与新的三维解释视图相结合,解释人员可以获得全新的视野,地质家头一次能够将在他们脑子里形成的、能精确表征油藏景像的视野中进行解释。
三个解释视图之间的及时更新,增强了解释人员集中精力解决地质问题的能力,而不因为“操纵软件”而分散精力。
●最优化的工作流程:
优化后的Recon工作流程降低了为完成复杂且重复的工作(如:
对地震层位和拾取井)所需的人工参与量(“点键”)。
本软件设置的所用的用户界面都是按先进的软件应用要求而设计的。
●建模流程:
Recon因发现并解决了在地质解释工作之后的三维建模阶段常见的一些问题而节省了大量时间。
Recon以如下的特征,不仅提高了地质解释的质量,也降低了地质建模费用:
◆数据质量的保证:
Recon可在三维空间观察的原始测井数据。
◆解释的准确性:
Recon图件可交互地以二维和三维的方式作面验证。
◆数据的综合性:
Recon可利用钻井分层数据对地震层位调整,也可以将有时间标注的生产数据综合起来。
◆特征值计算:
Recon使用一种自由形式的公式计算器来计算测井特征值。
◆特征值做图:
Recon可以以二维和三维形式做出测井特征值图。
◆对比格架优选:
Recon可以交互定义多样的对比框架脚本(即:
可以查看把层间页岩或高渗层段传输到油藏模拟器的不同结果)。
●真正的三维基础:
在Recon中,所有的地质解释问题都是以三维的形式来处理的,Recon能够将信息同时以二维和三维的形式展示出来。
那种在传统解释工具将水平井投影到二维剖面上再进行解释时所带来的常见问题,在Recon中可以避免。
剖面以三维形式定义,地层剖面相态可以在解释过程中立刻更新。
交切剖面的三维测井曲线模板
Recon中所示的所有二维和三维测井曲线都是利用基准面整体三维网络定义方法来获取数据的,如下图所示。
没有基准面分层数据地井点,利用后推插值方法根据层面与三维井轨迹的相交点来位移调整。
真正以三维层面为基础读取井数据
原始测井数据三维的展示
传统三维建模程序的缺点之一就是不能够在三维空间上充分展示测井数据。
Recon能够做到这一点,使其在储层描述项目的质量控制(QC)阶段和数据管理阶段成为非常有用的工具。
许多通常要到岩石物理研究、三维建模和油藏模拟阶段才能凸现的问题可以更早地被发现,从而节省下大量的数据管理成本。
原始测井数据的三维可视立即突显了与测井曲线归一化相关的问题。
二维测井视图软件中的曲线很难给出测井曲线真正的空间变化感。
而在三维状态下考察测井曲线就可以轻松地分辨出测量误差和地质变化间的区别。
三维测井曲线模板与原始测井曲线展示
三维状态下的测井曲线对比
传统上,不同剖面间易于形成错误的对比关系,但由于Recon具有三维解释能力,这种问题在Recon中会不复存在。
Recon将二维剖面图、三维层面图和平面图展示在一起,使解释人员对对比的构造和地层特征有了一个清晰的画面。
下图说明了Recon如何在解释过程中运用区域平均值的交互特征来确定和解决对比中的错误关联问题。
两个相交的三维剖面展示顶底层面,在相交处的井缺少顶底分层点,模板的左边是伽玛值,右边是孔隙度。
在中间井上加入顶底分层点
在顶底层面间的伽玛曲线地层均值。
在没有分层的井点周围分布的低伽玛值区域在图中显示为蓝色。
错误的对比关系修正,自动更新伽玛曲线数值的地层均值
通过计算地层均值来优化测井地层对比结果
水平井测井曲线对比
Recon不把水平井投影到剖面上,而是将其以有利于解释的方式表现出来,事实上是非投影的三维空间展示。
不做投影也就不会产生混淆。
水平井的三维测井解释。
所作的层面与地震解释层位相一致,并受到井点分层数据的控制
每口井都有多个分层点的水平井组
层面构建与网格化编图算法
Recon为做构造图、厚度图、地层均值图和层面构建提供了种类繁多的网格编图算法。
Recon除了具有传统的搜索半径算法外,还具有一种速度优化的最小曲率算法,这些算法Z-MapPlus和CPS-3算法非常相象。
Recon新一代的网格算法进行了优化处理,确保它对解释中的变化有快速的反应。
Recon强调真正意义上的动态解释,这种速度上的优势保证了动态解释工作流程的顺畅进行。
这种新的设计原则防止了在传统测井对比和作图软件中一些起制约因素的耗时工作步骤(如应用软件间的切换)。
Recon提高了解释周期的效率,效率的提高立刻能为解释工作的顺利完成提供基本保障。
在三维空间直接展示、观察层面构造图、等值线图和地层均值图所带来的优势是非常明显的。
从二维等值线图解释转变到在三维空间直接展示储集体数据是技术发展的必然,因为地质家早已习惯于解释的同时在脑海中建立储集体的形象。
三维网格展示比等值线图更能代表真实的地下地质地貌,它不仅仅是在建模阶段需要,在解释阶段更加需要。
Recon的层面构建流程经过了流线化处理,有利于用户自学。
只需一按钮就可形成一个层面。
复杂的层面建模流程,如网格符合调整,也仅需两次按钮就可完成。
Recon的网格用户界面是经过流线处理的,可确保解释人员不会被那些枝节的和不常见的网格参数所淹没。
这便于解释人员的使用。
下图示意的是Recon网格算法的两个实例,图中的小蓝点为二者共同使用的一套地层分层数据。
最小曲率算法搜索半径算法
Recon网格化算法实例
二维、三维视图的实时更新——解释中的自动重新网格化
Recon新一代的网格化算法经速度优化处理,能够实现实时的构造、等厚图、区域均值图的重新网格化。
下图说明了Recon在修改了一个分层点以后构造图、等厚图和地层均值图如何自动地更新的。
修改的分层点
调整一个井中的分层点数据后,Recon自动重新计算和勾绘地层孔隙度均值图
一旦钻井地层分层有所调整,Recon会自动完成下述地质任务:
1.利用调整后的分层数据重新绘制地层顶面构造图;
2.计算调整后的地层厚度图;
3.利用更新后的等值线图重新形成地层平均孔隙度井点数据;
4.计算储集体内孔隙度值分布;
5.利用孔隙度下限值截取储层有效孔隙度;
6.即时更新三维立体图、剖面图和平面图三维空间展示。
利用层间递推关系,作出其它层的构造图
在Recon中,用户可以方便的确定多个层面之间的相互关系,确定具有地震构造解释的层面与其上下各层的依赖关系,以保障地质格架解释的准确性。
同样,也可以利用钻井分层对深度域的地震构造解释结果进行调整。
只需要点击以下鼠标,不仅可以把所有层与相应的钻井分层数据相关联,而且可以保持各层面之间的相互关系。
灰色的层面为深度域的地震解释层面,彩色层面为通过Recon一步外推编图技术进行钻井分层调整后的地震解释层面。
新增的构造图由钻井分层数据作出;注意这些构造图仅用井点分层作出,没有用地震资料控制井间变化。
简单的点击鼠标,可以建立新增层面与原有调整后地震解释层面之间的递推关系;
不论在新增井还是调整井分层的情况下,Recon都可利用层间递推关系,在三维空间自动重新计算地层构造图。
Recon递推编图技术及其用钻井分层对地震构造解释的调整
解释结果快速响应的基础——中央解释数据平台
在Recon中,用户可以自动地读取和改变包括测井、层面、生产数据、地震层位、断层在内的所有类型的储层数据,Recon具有对最新的地质解释作出响应的解释平台。
能够实时改变解释方案比仅仅能够观察各种类型的数据更为重要。
三维展示的优点是可以及时发现问题。
而Recon的中央解释数据平台就更进了一步,它使得不同的解释人员能够及时解决在解释工作进程中所发现的问题。
用Recon,通过直观地查看测井数据、查看你解释的地层分层点和所解释的三维层面,就可以保质保量地检查所作的解释图是否符合输入的数据。
三维空间的测井曲线、钻井分层点及网格化的构造层面
上图为平面上水平井测井曲线的三维模板叠合在经地震层位调整后的断裂层面之上;右上角为三维测井模板与输入的地震层位图,彩色叠合图中数据的变化标明产层的分布。
地震数据展示
Recon可以直接从LandmarkSeisWorks获取地震数据,不仅可以沿任意方向的剖面,也可以沿地震工区和有利区的主测线和联络测线展示地震数据。
也可以展示时间切片。
所有展示都可实时进行,从而允许用户随时切剖面来解释测井曲线与地震剖面的交切。
象Recon中所有的三维剖面图一样,地震剖面也可以进行空间层拉平。
除了地震显示可通过色棒调色外,Recon还可以调节透明度和虑色板来调整地震三维显示。
交互的XY网格步长变化
所有的Recon构造层面网格都共享在“界限”对话框中定义的有利区网格参数。
你可以一次性地改变所有Recon构造网格的XY步长。
利用这个特征,可以减少在生成构造面时所要花费的时间。
例如,刚开始生成构造层面时,你可以把所有层面的XY增量值设得稍大些,以确保在解释中有快速的响应。
在项目的最后,即在把层面数据传输到油藏模拟器上之前,减小Recon所有层面的网格步长,以保证生成一个最精确的构造层面。
网格步长=50米网格步长=100米
网格交互式重新取样
有利区的动态调整
Recon采用完全动态的方式来改变有利区(AOI),这样,你就可以将区域储层研究和详细储层研究合并到一个Recon项目中。
一个Recon项目可能容纳了整个盆地的数据,但你可以快速地定义一个AOI工区。
你可以交互式地定义AOI的约束条件,在AOI上建立起构造及测井特征值网格。
当你想要加进更多的数据时,你只需在底图上重新定义AOI的地域以扩大你的研究区域。
只需选择油田的不同区域就可改变有利区,继续延用全部的作图参数,
网格的重新计算是自动完成的。
动态定义有利区
动态解释与静态解释的对比
下图以河道砂岩为例表征Recon真正意义上的交互的、实时更新解释功能。
上方图是一组三维的井。
除了从左边数的第三口井,所有的井在河道中都有顶底分层点。
在河道顶底层面间作孔隙度区域均值图,并用孔隙度的下限来突出所解释的河道沉积中的高孔区域,这样得到上方的图。
三维井图,从图中筛选后的孔隙度分布显示出河道沉积。
中间的井没有河道的顶、底分层点。
三维显示图取的是河道层面的顶层数据。
加入顶底分层点,Recon立即更新所有的层面、区域均值、孔隙度过滤器,从图上可看到河道最终解释结果的变化。
只在中间的井加入了一个顶底拾取点,Recon在无须用户介入的情况下自动执行以下步骤:
1 利用新的分层点重新生成河道顶层的构造层面
2 重新生成河道层面的底层
3 用新的构造重新进行层拉平
4 用新构造重新生成井点处的地层均值
5 编制整个储层的地层均值
6 运用孔隙度下限截止器显示有效储层
7展示三维图形、平面图和剖面图的实时更新
Recon的人机联作解释环境使解释人员把注意力更多地放在地质解释上而不是把时间花在键盘操作或是应用程序间的切换上。
与静态三维建模程序相比,解释结果的完全改变是在瞬间完成的。
如果在建模阶段发现了河道分布上的一个类似的不连续,那么重新解释要花数小时到数天的时间才能完成。
有了Recon,你可以在三维建模阶段开始前节省大量的时间。
节省出来的时间可用于精细的地质解释,这为后继的建模和模拟阶段奠定重要的基础。
根据层面与钻井分层的层面构建和作图方法间的对比
在构造层面与在该面上没有钻井分层相交的地方,Recon可以自动地后插分层点,这就是具有真正三维基础的优点之一。
在Recon的二维对比图上,运用这些后插点就可以把那些在数据层面上没有分层点的井移位到拉平的层面上,从而改善对比工作流程。
在Recon中,你可以在两种不同的地层厚度计算方法间很容易的进行切换。
可以运用Recon计算某口井在顶底拾取点间的厚度值,再根据该套数值,用不同的网格化计算方法来作计算。
或者,Recon用不同的计算法生成独立的顶底层面,然后用网格操作计算出它们间的厚度。
从构造面网格生成等厚图的另一个好处是:
可以利用Recon的符合外推编图功能,确定构造层面间的关系,结合地震构造信息。
拾取虚线代表构造层面与在该层面上没有分层点的井之间的相交点。
在数据显示图上,在该井加入一个实际的分层点,将其移位到相关的数据层面上。
将井自动移位到数据层面上。
以井点厚度得到的地层等厚图●有分层点○无分层点。
利用顶图和层底构造图差减得到的地层等厚图。
根据钻井地层分层点和构造层面得到的等厚图
基于层面的网格化技术与基于分层点的网格化技术之间可以交互转换,在读取二维三维数据时、等时线计算和作图、生成和计算测井特征地层均值时其优点明显。
动态的多间段地层均值取样
传统的三维地质模拟用解释得到的构造网格来确定三维模型的基本对比框架。
之后要对每个确定层序中的薄层进行定义。
这些薄层的厚度和方位都是由用户控制,用下述参数确定:
●垂向和侧向非均质程度
●地层的沉积环境
●岩性地层对比框架
●允许的最多网格单元数
5英尺层段中的5个1英尺厚的小层
用伽玛曲线计算区域均值时选取的1英尺和5英尺厚的取样层段。
红色值为120API,蓝色值为20API。
红色和蓝色代表页岩的分布。
纵向非均质敏感性分析:
1英尺和5英尺层厚层段的伽玛地层平均值分布图
在这个工作阶段,三维模拟用户定义出一套以单一层面或层面组合的构造特征为基础的地层单元,以确立与这些层序的沉积环境相匹配的高分辨率的对比框架。
此后,对比框架是静态的。
这意味着,如果在三维建模阶段确实需要有解释结果的调整,用户需要倒回到三维模型框架的定义阶段。
框架定义之后的所有建模过程都必须重复一遍,以保证解释中的调整都反映到到三维模型。
用Recon,可以将所有建立在解释成果之上的的三维建模工作由Recon自动完成,从而节省大量的时间和资源。
运用Recon的动态地层区段平均功能,可以快速了解取样层段的大小对垂向非均质性的影响程度。
下一张图展示了1英尺厚的伽玛射线地层均值如何在紧挨着该区构造顶部之下显示出页岩层段的。
用任意的一个5英尺厚的取样层段,页岩层段平均值几乎都能算出来。
在传统的三维建模工具中,由于在模型定义之初所定义的任意地层厚度的缘故,这种类型的储层隔层或流动通道不可能会识别出来。
有了Recon地层层段均值动态计算功能,解释人员可以快速地判断象高渗层和页岩分布这样典型的储层垂向非均质程度。
给三维建模工具和油藏模拟器提供解释的层面定义,就可以最大程度地在流动单元的定义中考虑地质因素的影响。
数据综合能力——生产数据综合
你可以将有时间标记的生产层段跟完井层段综合起来,这样生产/注入体积随时间的变化可以形象生动地表现出来。
Recon的这个特征,运用到西Texas碳酸盐岩二氧化碳注气驱中,可以识别出作业中的未波及区域。
在海上勘探中,利用这个特征还可以对比出薄的层状电阻率生产层。
各种类型的层段数据(例如射孔、钻井漏失等)都可以以二维和三维的形式直观化,以方便解释阶段的工作。
产层段的二维和三维图
数据综合能力——大规模方案
Recon新一代的直观可视化工具经过设计和优化,具有在一个方案中处理几千口井的能力。
Recon的数据管理构架规模直接以计算机的内存和CPU能力为量度。
2000口以上井的油田在256M内存的基本配置工作站上运行即可。
Recon运用测井曲线的替代定义(“别名”)可以生成区域范围的测井特征图。
用户将一种类型的不同测井曲线归类到一起,就可以得到整个油田的综合测井特征图。
800口井的三维测井曲线模板底图
用Recon作的有2100口井的Ghawer油田方案,这是合并了四个OpenWorksOracle方案后得到的
Recon的大规模方案管理能力
在700口井中替代5种孔隙度测井曲线后得到的孔隙度图。
Recon的其它优点
关于与第三方软件的联合
通过开放式数据结构的设计,Recon可直接与工业标准或诸如Landmark的OpenWorks等第三方数据管理解决方法相接口。
AustinGeoModeling的原则是创建Recon与其它勘探开发公司的优质高级软件产品之间的链接。
重点是在于Recon与第三方应用软件的结合上,确保在当今多家开发应用软件的环境下给用户提供一个流畅的工作流程。
SGI虚拟现实中心的最优化处理
Recon经最优化处理,可以在运行SGI软件的大型虚拟现实中心展示。
Recon可以形成立体图形动态演示,以便于演示和大型的联合解释工作。
真正的三维硬拷贝显示
在勘探开发软件业务中,Recon具有将三维视图直接生成一定比例大小的硬拷贝图形的独特功能。
这种工程处理是通过AustinGeoModeling和一家专门从事航空航天工程模型的三维可视化计算机辅助制图(CAD)公司合作实现的。
在传统的三维可视和建模程序中,获取三维图像的唯一途径是屏幕捕获位图。
这种方式的缺点是图片受屏幕分辨率的限制,通常屏幕分辨率为72~90dpi之间,远远低于当前硬拷贝设备300或600dpi的分辨率。
在原尺寸上按比例复制屏幕捕获图得到的图像,由于其像素成正比例缩放的原因,无法令人满意。
三类Recon视图——三维视图、二维剖面图、平面图——都能生成硬拷贝图。
在三维视图上,将三维视图中所有的三维封闭折线整理归类到一个二维平面上就可得到二维图。
之后图形就可以按一定比例大小以标准的CGM或Postscript硬拷贝文件的形式输出了。
如果这些文件认同硬拷贝设备的原始分辨率,那么就可以按比例放大或缩小到任意比例。
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