[發明專利]一種儲層自適應四面體剖分方法

有效

• 申請號: 201910445008.1
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110322547B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 劉培剛;李兆亮;劉鈺洋
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;中國自然資源航空物探遙感中心;山東萬洲軟件科技股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T17/05;G06T17/20
• 代理公司: 青島合創知識產權代理事務所(普通合伙) 37264
• 代理人: 王曉曉

本發明提供了一種儲層自適應四面體剖分方法，所述方法包括體域內自適應尺寸計算、體域內布點、四面體剖分、局部細分，本發明通過研究模型空間復雜性及其對網格尺寸的影響，詳細分析了約束條件內部的距離計算方法及其與自適應網格尺寸的關系，提出復雜條件下約束體域期望網格尺寸的計算方法；在邊界已剖分的基礎上采用前沿推進法進行空間內四面體頂點布置；使用約束Delaunay法對已布頂點進行四面體剖分。針對網格質量優化及分辨率提高的需求，研究了儲層網格細分方法及特點。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種儲層自適應四面體剖分方法。

背景技術

儲層網格化過程及其結果對于表征儲層的非均質性十分重要。網格是地質屬性的載體，是三維地質建模和油藏數值模擬之間連接的紐帶和橋梁。儲層網格的劃分不僅應考慮已知數據的數學特征，同時應考慮儲層的地質規律。因此，網格化過程必須與儲層地質特征緊密聯系在一起，使其保持所蘊含的地質意義。由于儲層的非均質性，儲層不同區域的屬性不一致，體現在網格上則是網格大小不一致，即要求自適應大小的四面體剖分。

儲層的四面體剖分是在儲層構造模型及人工對象(如水力壓裂縫等)的約束下實現的四面體剖分。儲層構造模型由地層面、斷層面、工區建模邊界組成。儲層自適應四面體網格剖分結果應達到以下要求：(1)準確保持約束單元形態，與約束面共形；(2)覆蓋整個域空間；(3)滿足尺寸自適應的要求和質量控制。由于儲層的復雜性，包括形態復雜性和屬性非均質性，出現了許多特殊情況，比如復雜斷裂、裂縫等產生的復雜限定條件，比如由于地層不整合產生的小角度，比如薄層，比如關注區域導致的分辨率變化要求，比如網格總數的控制等。

目前儲層四面體網格剖分的基本策略有兩個：一是全局剖分策略，即所有單元一起剖分；一是逐一剖分策略，即每個約束單元獨立剖分。其中逐一剖分策略明顯優于全局剖分策略。在剖分過程中要保證相鄰單元的連續性，即相鄰單元共享邊界離散/剖分的一致性。儲層四面體剖分的常規解決方法和過程已經成熟，主要包括三個步驟：(1)根據需要重剖分約束面；(2)根據期望標準對區域內部插入點，作為剖分的頂點；(3)將區域內的所有點進行四面體剖分，約束邊界上的頂點、線段、三角面等等均作為剖分的限定條件出現。常用四面體剖分方法主要有前沿推進法和Delaunay法。自適應網格剖分技術是指網格剖分算法在指定的目標條件(如尺寸)的前提下對研究區域進行網格剖分，剖分過程中網格尺寸受到目標條件的限制，剖分后網格的大小分布與預期一致。自適應四面體網格生成可以分為以下幾種：(1)合并幾個網格(Montenegro?et?al.，2009)；(2)細分一個粗網格(González-Yuste?et?al.，2004)；(3)約束于一個網格大小屬性或密度函數(Romain?et?al.，2011)生成。網格大小屬性可以使用到界面、曲線或中軸的符號距離計算。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種儲層自適應四面體剖分方法。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種儲層自適應四面體剖分方法，它包括以下步驟：

(1)體域內自適應尺寸計算：首先假設一個期望網格尺寸，建立背景網格，生成區域內的網格尺寸控制點；根據期望網格尺寸，從水平和縱向檢測區域的邊界距離，根據邊界距離判定網格尺寸，取兩個網格尺寸的最小值作為區域的期望網格尺寸；

(2)體域內布點：使用前沿推進法在約束體域內進行正四面體網格布點；

(3)四面體剖分：使用約束Delaunay四面體剖分方法進行四面體剖分；

(4)局部細分：使用點插入法和邊對分法進行局部細分。

進一步的，所述步驟(1)中所述期望網格尺寸的確定還包括：

表面距離的計算：分別計算水平方向、豎直方向和正交方向的距離，取最小值作為邊界距離；