用于离散裂隙建模的网格生成系统和方法

摘要

本发明提供了生成精确网格的计算机实现系统和方法，该精确网格可以用于模拟像有裂缝地下储层那样的高度复杂的地下储层。提供有裂缝地下储层和被表示在有裂缝地下储层内的裂缝的表示。有裂缝地下储层的表示被分解成多面体单元。选择多面体单元之间的界面来近似被显性表示在有裂缝地下储层内的离散裂缝。所选界面用于生成可以用于构建有裂缝地下储层的模拟模型的网格。

说明书

相关申请的交叉参考

本专利申请要求2008年12月3日提交、通过引用全文并入本文 中的美国临时专利申请第61/119,604号的利益。

技术领域

本发明一般涉及生成可以用于构建地下储层的模拟模型 (simulation model)的网格的系统和方法，更具体地说，涉及生成可 以用于构建高度复杂的地下储层(例如有裂缝地下储层)的模拟模型 的网格的系统和方法。

背景技术

烃生产领域旨在取得陷在地下储层中的烃。通常，这些储层由各 自通过不同的沉积学和流体性质表征的岩石和流体物质的平行层组 成。烃积聚在非多孔或低渗透率岩石层下面或之间，形成储层。这些 烃可以通过将井钻到储层中来开采。于是，烃能够从储层流到井中并 向上流到地面。烃流到井中的生产率对于石油工业来说是至关重要的， 因此，人们把大量心血花在开发技术上，以便更好地预测地下储层的 流体流动和地质力学特性。这些技术之一涉及本文后面将更详细讨论 的储层的网格化。

高度复杂的地质地下储层(例如具有裂缝网络的储层)对储层模 拟提出了独特和专业挑战。具有裂缝网络的地下储层通常具有低渗透 率岩石基体(rock matrix)，使烃难以通过地层。裂缝可以被描述成 地层内的裂口和空洞，可以是自然产生的或从井筒中人工生成的。因 此，裂缝的存在可能在使流体流过地层到达井方面起重要作用。例如， 取决于油井是否遇到大裂缝，井的烃生产率往往差别很大。有时，将 诸如水、化学物品、气体或它们的组合物的流体注入储层中，以帮助 烃流入生产井。在裂缝允许生产井与流体注入井之间的直接连通的情 况下，注入流体可能流过裂缝，绕过注入流体本来要帮助生产的地层 内的大部分烃。因此，期望表征烃储层中裂缝的范围和取向，以便适 当预测通过地下地层的地质力学和流体流动特性。为了计算这些特性， 必须首先应用网格化技术。

储层网格化技术可以描述成将3D储层体(3D reservoir volume) 分解成通常是凸3D体的多个更小和更简单的3D体的过程。于是，这 些技术将连续模拟域分解成随后可以用于通过离散化描述流体流动、 热传递、地质力学性质或它们的组合的控制方程来构建模拟模型的离 散对应物。在储层模拟领域内，取决于正在使用的离散化和模拟技术， 离散体通常被称为单元(cell)、有限体(finite volume)、控制体(control  volume)、或有限元。

对于有裂缝地下储层，由于裂缝网络的几何复杂性和随机性质， 网格化提出了独特的挑战。例如，传统储层模拟的网格化策略通常未 设计用来管理像裂缝那样的大量内部几何特征。许多网格化策略只适 用于通常称为“不漏水”几何结构的、连通良好但不包括裂纹或重叠 的几何结构。例如，这些网格化策略通常预先计算所有几何特征的相 交部分。其它网格化策略在捕捉诸如稍微穿过另一个裂缝的平面的一 个裂缝、相互接近但没有相交的两个裂缝、或以小夹角相交的两个裂 缝的特定几何复杂体的时候不能取得良好网格质量。一般说来，包括 内部特征的网格必须平衡精确地近似(approximate)特征和保持良好 质量的相反目标。如果储层网格化技术不能在保持良好网格质量的同 时适应这些细节，模型的模拟就可以导致精度下降、运行时间延长、 收敛问题、或兼而有之。

现有技术试图通过预处理裂缝组以消除最有问题的构造来提高网 格质量。但是本领域技术人员应该理解，由于消除一个问题往往引起 另一个问题，所以这不是直截了当的手段。另外，由于在计算裂缝相 交部分时需要考虑浮点运算，所以这些过去的尝试的实现是不容易的。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开了一种生成可以用于构建有裂缝地 下储层的模拟模型的网格的方法。该方法包括提供有裂缝地下储层 (fractured subsurface reservoir)和被表示在有裂缝地下储层内的裂 缝的表示。构建具有在多面体单元的边界上定义单元间界面 (cell-to-cell interface)的多个多面体单元的网格。选择与裂缝相邻的 界面，以形成近似裂缝的几何形状的连续界面路径。将连续界面路径 与预定裂缝性质相关联。输出具有与预定裂缝性质相关联的连续界面 路径的网格，以便构建有裂缝地下储层的模拟模型。

在一个或多个实施例中，提供一个井，并选择与该井相邻的单元 间界面，以形成近似该井的几何形状的界面井区域。将该界面井区域 与预定井性质相关联，使得输出网格包括与预定井性质相关联的界面 井区域。

在一个或多个实施例中，在选择与裂缝相邻的多个单元间界面， 以形成近似裂缝的几何形状的连续界面路径之前，细化至少一个多面 体单元。在一个或多个实施例中，使用自适应网格细化技术来细化至 少一个多面体单元。在一个或多个实施例中，使用迫近函数细化至少 一个多面体单元。在一个或多个实施例中，该迫近函数确定每个多面 体单元与诸如裂缝、注入井、和生产井的与每个多面体单元相邻的特 征之间的距离。在一个或多个实施例中，多面体单元是具有最长边和 与最长边相对的边的四面体。至少一个多面体单元通过用在最长边的 中点和与最长边相对的边之间延伸的切面(planar cut)来分割四面体 来细化。

在一个或多个实施例中，在输出网格之前合并两个或更多个多面 体单元。

在一个或多个实施例中，优化节点的位置。

在一个或多个实施例中，通过在输出网格上执行控制方程的离散 化构建模拟模型，并且利用储层模拟器模拟该模拟模型，以便直观显 示有裂缝地下储层内的流体流动。

在一个或多个实施例中，预定裂缝性质定义网格内的裂缝-裂缝、 裂缝-基体、和基体-基体连接。

本发明的另一个方面包括生成可以用于构建有裂缝地下储层的模 拟模型的网格的系统。该系统包括用户控制接口、数据库、计算机处 理器、和软件程序。该用户控制接口用于向系统输入例如有裂缝地下 储层的表示的信息。该数据库为系统存储例如通过用户控制接口输入 的有裂缝地下储层的表示的信息。该处理器为系统执行操作。该软件 程序包括多个模块，包括分解模块和界面选择模块。该分解模块将有 裂缝地下储层的表示分解成在多面体单元之间的边界上定义单元间界 面的多面体单元。该界面选择模块选择与裂缝相邻的界面，以形成近 似被表示在有裂缝地下储层内的裂缝的连续界面路径。将连续界面路 径与预定裂缝性质相关联。输出具有与预定裂缝性质相关联的连续界 面路径的网格，以便构建有裂缝地下储层的模拟模型。

在一个或多个实施例中，该软件程序包括使用迫近函数自适应地 细化至少一个多面体单元的细化模块。

在一个或多个实施例中，该软件程序包括合并两个或更多个多面 体单元的合并模块。

在一个或多个实施例中，该软件程序包括优化网格内节点的位置 的网格调整模块。

在一个或多个实施例中，该界面选择模块选择与井相邻的界面， 以形成近似井的几何形状的界面井区域。

本发明的另一个方面包括存储在处理器可读媒体中，用于生成可 以用于构建有裂缝地下储层的模拟模型的网格的软件程序。该软件程 序被配置成构建具有在多面体单元的边界上定义单元间界面的多个多 面体单元的网格，和选择与裂缝相邻的界面，以形成近似裂缝的几何 形状的连续界面路径。将连续界面路径与预定裂缝性质相关联。输出 具有与预定裂缝性质相关联的连续界面路径的网格，以便构建有裂缝 地下储层的模拟模型。

附图说明

图1是例示根据本发明生成可以用于构建有裂缝地下储层的模拟 模型的网格的方法的步骤的流程图。

图2是例示根据本发明生成可以用于构建有裂缝地下储层的模拟 模型的网格的方法的步骤的流程图。

图3A-C是例示根据本发明生成可以用于构建有裂缝地下储层的 模拟模型的网格的如图1和2所示的方法的步骤的区域的示意图。

图4是例示根据本发明的四面体的一系列细化的示意图。

图5是例示根据本发明生成可以用于构建有裂缝地下储层的模拟 模型的网格的系统的示意图。

图6A是根据本发明的有裂缝地下储层的区域的示意图。

图6B是根据本发明的近似例示在图6A中的区域的裂缝的多面体 单元的界面的示意图。

图7A和7B是例示在图6A中的区域的各种分辨率的网格的示意 图。

图8A是显示在图7A中的网格的映射图。

图8B是显示在图6A中的网格的映射图。

图8C是显示在图7B中的网格的映射图。

图9A是根据本发明的多面体单元的界面近似离散裂缝的区域的 示意图。

图9B是根据本发明的例示在图9A中的区域的网格的示意图。

图10是根据本发明的包括生产和注入井的有裂缝地下储层的区 域的示意图。

图11是根据本发明的例示在图10中的区域的网格的示意图。

具体实施方式

全球石油资源的很大部分储藏在有裂缝地下储层中。为了最佳地 提取这些烃资源，必须利用与储层模拟有关的各种技术，例如储层网 格化。例如，在各种储层模拟工作流中可以利用包括本发明的一些方 面的储层网格化系统和方法。

图1例示了根据本发明的一些方面的概述与储层网格化有关的步 骤的方法10。具体地，采用这些步骤生成可以用于构建有裂缝地下储 层的模拟模型的网格。该模拟模型可以表示整个有裂缝地下储层或有 裂缝地下储层的特定部分。在步骤11中提供有裂缝地下储层和被表示 在有裂缝地下储层内的显性离散裂缝的表示。该表示可以表示整个有 裂缝地下储层或有裂缝地下储层的特定部分。在步骤13中将有裂缝地 下储层的表示分解成多面体单元，以便创建多面体单元的网格。例如， 可以将有裂缝地下储层分解成均匀、结构化四面体栅格。在多面体单 元之间的边界上定义单元间界面，并且在步骤15中，选择近似被表示 在有裂缝地下储层内的显性离散裂缝的多面体单元之间的界面。具体 地，选择与裂缝相邻的单元间界面，以形成近似裂缝的几何形状的连 续界面路径。正如本文所使用的那样，相邻意味着位于裂缝附近或非 常接近裂缝，包括与裂缝毗邻或相交的单元间界面，以及不与裂缝相 交而作为裂缝穿过的多面体单元或邻接多面体单元的边界的那些单元 间界面。因此，所生成的网格(包括裂缝近似)与预定裂缝性质相关 联，使得该网格定义网格单元之间的裂缝-裂缝、裂缝-基体、和基体- 基体连接。所生成的网格(包括通过多面体单元界面定义的裂缝的近 似)可以用于构建有裂缝地下储层的模拟模型。

图2例示了根据本发明的一些方面的概述与储层网格化有关的步 骤的方法20。具体地，图2按照本发明的一些方面，描绘了可以用于 生成网格的用虚线显示的可选步骤。在步骤21中提供有裂缝地下储层 和被表示在有裂缝地下储层内的显性离散裂缝的表示。该表示可以表 示整个有裂缝地下储层或有裂缝地下储层的特定部分。在步骤23中将 有裂缝地下储层的表示分解成定义四面体单元的均匀、结构化四面体 栅格。在步骤25中，可选地细化在显性离散裂缝附近或与显性离散裂 缝相邻的四面体单元。本领域技术人员应该理解，也可以细化围绕诸 如注入井和生产井的有裂缝地下储层的其它内部特征或与之相邻的四 面体单元，本文后面将对此作更详细描述。在步骤27中，选择近似被 表示在有裂缝地下储层内的显性离散裂缝的四面体单元之间的界面， 以便生成可以用于构建有裂缝地下储层的模拟模型的网格。这两种方 法10，20都可以称为裂缝的小尺度处理。

可以有选择地执行许多步骤，以便提高网格的质量，使网格更适 用于数值计算，优化显性离散裂缝的近似，或其组合。例如，可以在 步骤29中调整网格节点的位置，以便在保持网格质量的同时改进显性 离散裂缝的近似。在步骤31中，可以修改网格布局，以便在保持显性 离散裂缝的近似的同时提高网格质量。在现有技术中已知的各种技术， 例如执行边缘翻转，可以用在步骤31中。在步骤33中可以合并四面 体单元，以便在保持网格分辨率的同时减少网格单元的数量。例如， 可以将四面体单元合并以形成四棱锥、三棱柱和六面体。在步骤35 中，可以以适当格式输出生成的网格，以便对控制方程进行离散化来 构建模拟模型。

图3A-C例示了区域40的映射图，例示了根据本发明的一些方面 生成可以用于构建有裂缝地下储层的模拟模型的网格的如图1和2所 示的方法的步骤。在图3A中描绘了有裂缝地下储层的区域40，它例 示了有裂缝地下储层39和显性离散裂缝41的表示。具体地，在方法 10的步骤11和方法20的步骤21中规定了这种有裂缝地下储层39和 显性离散裂缝41的表示。如图3B所示，在方法10的步骤13和方法 20的步骤23中用多面体单元分解有裂缝地下储层的区域40。在图3B 中，像在方法20的步骤25中规定的那样，在显性离散裂缝41附近细 化多面体单元，以便提高显性离散裂缝41附近的分辨率。网格节点 43、单元界面45、和多面体单元47各自在图3B中都用标号指示。网 格节点43是两个或更多个多面体单元47共享的顶点，单元界面45 是两个或更多个多面体单元47共享的单元边缘或表面。在方法10的 步骤15和方法20的步骤27中，选择近似被表示在有裂缝地下储层内 的显性离散裂缝41的多面体单元47之间的界面，以便生成可以用于 构建有裂缝地下储层的模拟模型的网格。图3C示出了近似被表示在 有裂缝地下储层内的显性离散裂缝41的多面体单元界面49。

在方法10的步骤11和方法20的步骤21中提供的表示定义包括 有裂缝地下储层39和被表示在有裂缝地下储层内的显性离散裂缝41 的表示的区域。例如，这些步骤通常包括代表岩石基体的区域，以及 描述裂缝网络的裂缝表示。可以将通常随机生成的裂缝表示输入地质 模型中，以构建有裂缝地下储层的更真实表征。地质模型通常包括具 有诸如渗透率和孔隙率分布的岩石性质，以及诸如初始流体饱和度分 布的流体性质的储层的结构和地层框架。这些性质或参数可以从包括 地震图像、岩芯、生产记录、井下测量值、钻探信息、和露头的各种 来源中获得。

存在许多可用于构建地质模型或表示的商用产品，例如，总部在 荷兰阿姆斯特丹的Paradigm Geotechnology BV发布的Earth  Decision Suite(GOCAD^TM支持)、和来自总部在得克萨斯休斯敦的 Schlumberger Limited的Petrel^TM。还存在许多用于构建裂缝表示的 商用产品，例如，由总部在佐治亚州亚特兰大的Golder Associates Inc. 发布的FracMan^TM。本领域技术人员应该理解，可以作出相同地质情 况的许多实现，导致各自通过准随机变化成形的相似但不相同的储层 模型。储层模型的实现之间的这些差异是固有的，因为只能从地下储 层中提取一定数量的确定信息，并且通常依赖于与所获取地质数据结 合地应用概率方法来获取真实储层模型。

一旦提供了有裂缝地下储层39和显性离散裂缝41的表示，则在 方法10的步骤13和方法20的步骤23中将区域分解成多面体单元47， 例如均匀、结构化四面体栅格。连续储层模型的分解生成定义随后可 以离散化的模型内的特定控制体的网眼或网格。有裂缝地下储层的区 域可以以各种单元尺寸和形状分解，并且通常以能充分捕捉构建模拟 模型所需的精细尺度细节的分辨率网格化。本领域技术人员应该理解， 分解步骤以能够在随后步骤中容易地细化或合并多面体单元的方式执 行。另外，所得到的网格被实现为使得它可以通过当前在现有技术中 实施的方法(例如有限体离散化)来离散化。另外，取决于要研究的 区域，生成的网格可以覆盖有裂缝地下储层的特定部分或整个有裂缝 地下储层。

在方法10的步骤15和方法20的步骤27中，选择近似被表示在 有裂缝地下储层内的显性离散裂缝的多面体单元之间的界面，以便生 成可以用于构建有裂缝地下储层的模拟模型的网格。该界面通常是平 面的或近平面的；但是，在一些情况下，该界面可以是非平面。为了 选择最佳地近似裂缝的多面体单元的界面，使用目标函数。例如，目 标函数可以确定最接近裂缝的多面体单元，以便可以通过那些多面体 单元之间的界面近似裂缝几何形状。本领域技术人员应该理解，可以 将不同准则用作目标函数的输入。例如，该输入可以只允许来自多面 体单元的一个边缘被用来定义裂缝的几何形状，只允许被选择来定义 裂缝的几何形状的多面体单元的两个相邻边缘之间的关联角的预定范 围，根据与每个裂缝的端点最接近的节点之间的加权最短路径选择多 面体单元的边缘，或它们的组合。而且，接近度可以通过裂缝与界面 之间的欧几里得距离来确定，或者，也可以通过非米制或非欧几里得 测量值形式来确定。在一些情况下，可以预处理通过裂缝的所有水平 片(slice)，以便找出包括最佳地近似裂缝几何形状的多面体单元之 间的界面的示范性水平片。可以使示范性水平片中多面体单元之间的 界面垂直延伸，以将裂缝定义为水平层内的平坦长方形结构。另外， 有裂缝地下储层的区域可以包括诸如注入井或生产井的一个或多个 井，并且可以类似地通过多面体单元的界面来近似这些井。

一旦为有裂缝地下储层生成网格，就可以将它离散化，并且可以 使用储层模拟器进行储层内的流体流动的模拟。存在许多用于进行储 层模拟的商用产品，例如，Chevron的专有CHEARS^TM模拟软件包， 或Schlumberger的ECLIPSE^TM储层模拟器。另外，Chevron和 Schlumberger共同拥有的INTERSECT^TM是可以用于模拟储层内的流 体流动的另一种专有储层模拟软件包。

为有裂缝地下储层生成网格最好基本上是自动的。另外，网格分 辨率可以是空间自适应的。例如，可以在裂缝和井附近使用细化单元， 而在其它地方使用更大的多面体单元以便提高效率。如果单元是四面 体状的，使得它们具有最长边和与最长边相对的边，那么可以通过用 在最长边的中点和与最长边相对的边之间延伸的切面分割四面体单元 来进行细化。

图4描绘了四面体的一系列细化，如图所示，四面体可以描述成 定义每个立方体六个四面体单元的叠加均匀网格的一个单元。如图所 示，通过用在最长边59的中点57和与最长边59相对的边61之间延 伸的切面分割四面体51，可以将四面体51细化成四面体53和四面体 55。类似地，通过使用这种“最长边”细化技术可以将四面体53进一 步细化成四面体63和四面体65。四面体63可以被进一步细化成四面 体67和四面体69。

本领域技术人员应该理解，可以一直细化到裂缝或井附近的多面 体单元被细化成预定数量。而且，在构建有裂缝地下储层的模拟模型 之前，可以合并两个或更多个多面体单元形成更大的多面体单元，以 减少网格单元的数量。在一些实施例中，可以使用单个输入参数调整 网格生成系统和方法，以便在网格单元质量与裂缝表示的近似之间取 得适当折衷。按照本发明一些方面的网格生成系统和方法也不需要预 处理裂缝组或显性计算裂缝相交部分。

图5例示了根据本发明的一些方面为有裂缝地下储层生成网格的 系统100。系统100包括用户接口110，以便操作人员可以主动输入信 息和观察系统100的运行。用户接口110可以是诸如键盘、鼠标、触 摸屏显示器、或包括个人数字助理(PDA)在内的手持图形用户接口 (GUI)的使得人们能够与系统100交互的任何手段。通过用户接口 110进入系统100的输入可以存储在数据库120中。另外，系统100 生成的信息也可以存储在数据库120中。例如，数据库120可以存储 有裂缝地下储层的表示121，以及例如网格123的系统生成信息。

系统100包括执行多种操作的网格化软件130。正如本文更详细 讨论的那样，网格化软件130包括分解模块131、界面选择模块133、 细化模块135、合并模块137、和网格调整模块139。本领域技术人员 应该理解，系统100的运行不需要所有这些模块。例如，在一些情况 下，网格化软件130可以只利用分解模块131和界面选择模块133来 生成网格。处理器140为系统100解释执行操作的指令，以及响应预 定条件生成运行网格化软件130的自动指令。来自用户接口110和网 格化软件130两者的指令被处理器140处理，供系统100运行用。

在某些实施例中，系统100可以包括向操作人员或向其它系统(未 示出)提供信息的报告单元150。例如，报告单元150可以是打印机、 显示屏、或数据存储设备。但是，应该明白，系统100无需包括报告 单元150，可替代地，用户接口110可以用于向操作人员报告系统100 的信息。例如，可以使用监视器或像包括个人数字助理(PDA)在内 的手持图形用户接口(GUI)那样的用户接口设备向用户直观显示输 出。

诸如用户接口110、数据库120、网格化软件130、处理器140和 报告单元150的系统100的任何部件之间的通信最好在通信网络160 上传送。通信网络160可以是实现信息传送的任何手段。这种通信网 络160的例子目前包括计算机内的交换器、个人区域网(PAN)、局 域网(LAN)、广域网(WAN)、和全球范围网络(GAN)，但不 局限于这些。通信网络160也可以包括诸如光纤或无线射频的用于连 接网络中的各个设备的任何硬件技术。

在系统100运行时，操作人员通过用户接口110输入数据(例如 描述有裂缝地下储层的有裂缝地下储层的表示121)，以便存储在数 据库120中。然后，启动网格化软件130为模拟模型生成网格123。 网格化软件130使用分解模块131，利用多面体单元分解有裂缝地下 储层的表示121。网格化软件130使用界面选择模块133选择近似被 表示在有裂缝地下储层内的显性离散裂缝的多面体单元之间的界面， 以便生成可以用于构建有裂缝地下储层的模拟模型的网格。

细化模块135、合并模块137、和网格调整模块139可以用于在网 格单元质量与裂缝表示的近似之间取得更适当折衷。细化模块135能 够细化裂缝和井附近的多面体单元，使得界面选择模块133可以更好 地用多面体单元的界面来近似裂缝和井的几何形状。合并模块137可 以组合两个或更多个多面体单元，以便通过减少模拟模型所需的数值 计算量来提高网格的效率。网格调整模块139能够在平衡网格的质量 和效率的同时优化裂缝或井的近似。例如，网格调整模块139可以扫 描网格内的节点，并且移动它们以便更好地近似裂缝和井的几何形状。 描述裂缝或井的节点的移动可以响应惩罚函数，以保证移动节点不会 很大地负面影响网格的质量。例如，如果网格调整模块139确定应该 移动节点来改进裂缝的近似，则惩罚函数能够根据对网格质量的负面 影响约束节点的移动。也可以移动其它附近节点，以便提高新调整的 多面体单元周围的网格的质量，由此使形变扩大到更大区域上。网格 调整模块139也可以修改网格布局，以便在保持显性离散裂缝的近似 的同时提高网格质量。例如，网格调整模块139可以进行边缘翻转， 以便变更最差关联多面体单元。

例子

图6A是例示描述具有两个水平层(未示出)和裂缝表示201的 有裂缝地下储层的区域200的例子。区域200包括40个用2D多边形 表示的离散裂缝203。在本例中，裂缝表示201内的裂缝被表示成在 水平层内延伸的平坦长方形。穿过区域200的两个水平层的裂缝从区 域200的底部延伸到区域200的顶部。裂缝205代表由顶部水平层界 定的裂缝，裂缝207代表由底部水平层界定的裂缝，裂缝209穿过两 个水平层，以便从区域200的底部延伸到区域200的顶部。区域200 是可以在方法10的步骤11和方法20的步骤21中提供的区域的例子。

图6B示出了按照本发明的一些方面，被选择来近似区域200的 裂缝表示201的多面体单元211的界面。具体地，与在方法10的步骤 13和方法20的步骤23中进行的操作类似，利用四面体单元分解区域 200。像在方法10的步骤15和方法20的步骤27中进行的那样，通过 四面体单元之间的界面来近似离散裂缝。如方法20的步骤29和31 所述，对网格进行网格调整，以便提高对裂缝近似的质量。四面体单 元的界面或边缘描绘了可以用于构建有裂缝地下储层的模拟模型的网 格的一部分。

本领域技术人员应该理解，可以生成各种分辨率的网格，以便在 单元数量、网格单元质量与裂缝表示的近似之间取得适当折衷。例如， 图7示出了使用各种分辨率为区域200构建网格的比较。具体地，图 7A是使用约54,000个四面体单元生成的，而图7B是使用约209,000 个四面体单元生成的。如方法20的步骤29和31所述，对显示在图 7A和7B中的网格进行网格调整，以便提高对裂缝近似的质量。

图8通过描绘例示被选择来近似裂缝的四面体单元的网格的映射 图比较了以图7A和7B的分辨率生成的网格。具体地，图8A描绘了 使用约54,000个四面体单元生成网格的显示在图7A中的网格的映射 图，而图8C描绘了使用约209,000个四面体单元生成网格的显示在图 7B中的网格的映射图。作为强调与如何在不同分辨率上通过每个网格 中的四面体单元来近似裂缝有关的差异的参考，在图8B中的映射图 中示出了描绘在图6A中的裂缝表征的表示。区域213，215和217强 调了图8C的较精细分辨率如何能够更好地捕捉特定的几何复杂体， 诸如相互接近但没有相交的两个裂缝(213)、以小夹角相交的两个裂 缝(215)、或几乎穿过另一个裂缝的平面的一个裂缝(217)。

图9描绘了根据本发明的一些方面的有裂缝地下储层的大模拟模 型，其中生成网格。具体地，该模拟模型包括在物理尺度上约为17mi ×1.4mi×1.1mi并包括1021个离散裂缝的区域。模拟模型的内部体 积被分解成四面体单元，最精细的四面体单元具有60米分辨率。四面 体单元是使用自适应网格细化技术细化的。具体地，四面体单元是通 过用在其最长边的中点和与最长边相对的边之间延伸的切面来分割单 元而细化的。通过四面体单元近似裂缝，以便通过四面体单元的三角 形界面表示它们。具体地，通过显示在图9A中的70,000个三角形界 面或边缘近似裂缝。单元的界面描绘了有裂缝地下储层的网格的一部 分。在图9A中还示出了网格外部的一部分。在图9B中示出了网格的 其余外部部分。整个网格被分解成约一百万个四面体单元。

图10描绘了按照本发明的一些方面的显示在图9中的大模拟模型 的另一种表示，其中生成另一种网格。模拟模型300包括用标号310 表示的1230个离散裂缝、和47个当前或未来计划井(8个流体注入 井320和39个生产井330)。

参照图11，采用显示在图1和2中的网格化技术来创建具有与离 散裂缝310和井320，330相符的自适应空间分辨率的高质量网格。为 了在保持网格分辨率的同时减少网格单元的数量，如方法20的步骤 33所述，合并多面体单元。网格340将模型300分解成197,802个节 点和344,805个精细尺度多面体单元350，以便捕捉裂缝网络和井周围 的细节。具体地，305,751个基体和39,054个裂缝控制体定义了可以 用于在储层模拟器中模拟模型的893,987个流动连接。虽然图9-11执 行公开在图1和2中的网格化技术来构建大模拟模型，但本领域技术 人员应该理解，这些技术可以应用于包括这些较大地下储层的一个分 区的各种尺度的地下储层。

虽然在前面的说明中，结合本发明的一些优选实施例对本发明作 了描述，并且为了例示的目的给出了许多细节，但对于本领域技术人 员来说，显而易见，可以容易地对本发明加以更改，并且可以不偏离 本发明的基本原理地对本文所述的一些其它细节作较大改变。