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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种三维天然裂缝生成方法和装置,尤其涉及一种三维空间下天然裂缝几何形态分布的模拟方法,属于天然气开发。
技术介绍
1、页岩储层内广泛发育天然裂缝,天然裂缝是页岩气产能的关键控制因素,裂缝描述对于产能预测至关重要。页岩中天然裂缝表现为离散、不规则及不均匀(即成簇)出现的特征,具有裂缝性多孔介质的特征。
2、裂缝建模的关键问题是如何量化不确定性。天然裂缝建模通常采用随机模拟方法,在蚂蚁体追踪结果基础上,通过井震结合手段获得离散裂缝网络(dfn)模型,其中dfn模型的两个关键参数是裂缝产状及裂缝密度。传统裂缝建模方法依靠精确的岩心、测井成像及地震反演数据约束,来减少模型的不确定性。但受资料丰富程度和资料精度影响,加上认识水平等因素,使得裂缝建模昂贵而又可靠性差。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端,本专利技术实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的三维天然裂缝生成方法和装置。
2、本专利技术一方面提供一种三维天然裂缝生成方法,其中包括:
3、利用数字图像处理技术提取天然裂缝的分布信息,并基于该分布信息计算二维分形参数;
4、将所述二维分形参数代入分形概率场计算模型,通过多次信息迭代算法,将所述天然裂缝的分布区域嵌套分解为多个子区域,基于所述多个子区域计算分形天然裂缝的中心点分布、裂缝长度和裂缝方位角;
5、将所述二维分形参数替换为三维分形参数,再次计算所述中心点分布、裂缝长度和裂缝方
6、基于所述三维裂缝参数生成所述三维天然裂缝。
7、本专利技术另一方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其中,该程序被处理器执行时实现上述方法。
8、本专利技术又一方面提供一种计算机设备,包括存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其中,所述处理器执行所述程序时实现上述方法。
9、本专利技术再一方面提供一种三维天然裂缝生成装置,其中包括:
10、计算模块,用于利用数字图像处理技术提取天然裂缝的分布信息,并基于该分布信息计算二维分形参数;
11、迭代模块,用于将所述二维分形参数代入分形概率场计算模型,通过多次信息迭代算法,将所述天然裂缝的分布区域嵌套分解为多个子区域,基于所述多个子区域计算分形天然裂缝的中心点分布、裂缝长度和裂缝方位角;
12、替换模块,用于将所述二维分形参数替换为三维分形参数,再次计算所述中心点分布、裂缝长度和裂缝方位角作为三维裂缝参数;以及
13、生成模块,用于基于所述三维裂缝参数生成所述三维天然裂缝。
14、本专利技术各方面利用分形理论特有的统计自相似性的几何结构,将决定裂缝分布特征的几何参数用分形维数概率场来确定,通过分数维数来描述随机、无规则且具有统计意义上自相似性的天然裂缝系统,形成一种等效的、快速的、具有统计意义的天然裂缝生成技术。
15、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所记载的结构来实现和获得。
16、下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种三维天然裂缝生成方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述中心点分布包括:所述多次信息迭代算法通过Niter次迭代得到所述中心点分布,
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述裂缝长度包括:根据各个所述子区域内裂缝出现的概率值计算所述裂缝长度l,
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述子区域内裂缝出现的概率值为Pi,分形概率场满足如下公式:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述裂缝方位角包括:特定裂缝方位角偏离所有裂缝方位角中值θavg的角度为
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述二维分形参数包括:分形维数Dc、裂缝长度分形维数Dl、裂缝密度常数α和费舌尔常数K中的一个或多个。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述二维分形参数替换为三维分形参数包括:将所述分形维数Dc和所述裂缝长度分形维数Dl通过下式替换为三维分形维数Dc3D和裂缝长度分形维数Dl3D:
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述计算二维分形参数包括:使用盒计数方法或对相关函数计算所述分形维数Dc。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述计算二维分形参数包括:逐次统计所述天然裂缝中不同尺寸的分布区域L内的每一条裂缝长度,根据统计信息计算所述裂缝长度分形维数Dl和所述裂缝密度常数α。
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述计算二维分形参数包括:通过下式计算所述费舌尔常数K,
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:由0至1中生成的随机数与所述裂缝长度中的主长度的乘积决定所述三维天然裂缝的高度。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述三维裂缝参数生成所述三维天然裂缝包括:基于所述三维裂缝参数,利用可视化软件进行处理,获得三维空间下的天然裂缝分布模式。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1~13中任一项所述的方法。
15.一种计算机设备,包括存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1~13中任一项所述的方法。
16.一种三维天然裂缝生成装置,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种三维天然裂缝生成方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述中心点分布包括:所述多次信息迭代算法通过niter次迭代得到所述中心点分布,
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述裂缝长度包括:根据各个所述子区域内裂缝出现的概率值计算所述裂缝长度l,
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述子区域内裂缝出现的概率值为pi,分形概率场满足如下公式:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述裂缝方位角包括:特定裂缝方位角偏离所有裂缝方位角中值θavg的角度为
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述二维分形参数包括:分形维数dc、裂缝长度分形维数dl、裂缝密度常数α和费舌尔常数k中的一个或多个。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述二维分形参数替换为三维分形参数包括:将所述分形维数dc和所述裂缝长度分形维数dl通过下式替换为三维分形维数dc3d和裂缝长度分形维数dl3d:
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述二维分形参数替换为三维分形参数包括:将所述裂缝密度常数α通过下式替换为三维裂缝密度常数α3d:
9.根据权利要求6所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员:王军磊,贾爱林,位云生,齐亚东,
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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