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从地震地质到建模模拟,两个重量级油气开源项目

12天前浏览1014

一、进展与壁垒,面向地下油气藏的数字化与智能化

借助于工业互联网和大数据处理技术,油气的数字化,已经从传统的信息化过渡到现今的、以地质、油藏、工程为一体的协同运行时代。

未来,这种协同化发展遇到的最大问题,可能是大量关键与核心方法的不足。

大量商业化软件占据了这一制高点,并构建了难以突破的护城河。无论地震地质、油藏建模模拟、钻完井及压裂分析等,其在核心数据的建模模拟方面,一直是油气运营者不可逃避的痛点。

二、从地震地质到建模模拟,技术突破路线

其实,油气行业作为一项持续运营已达上百年的行业,借助于国际研究学者的学术奉献精神及软件开源精神,已经形成了大大小小系列化的可共享的解决方案。

从地震地质到建模模拟,技术体系非常庞大和复杂,哪怕面对一些细节性的技术问题,如果不能借助开源项目的成果,也很难达到工业化要求的实现。

下面推荐两个案例,覆盖了从地质研究到油藏开发的全过程。下面的这两个重量级油气开源项目,其代码对于很多地下建模与模拟过程中的关键技术都有非常详细的解答和示范,这可以供你思考如何构建一个自主可控的地下油气数字化的实现路径。

1、OpendTect 地震解释与地质研究

OpendTect 是一个免费的开源地震解释系统和软件开发平台。同时允许第三方应用其API接口来开发插件为系统添加功能。

OpendTect Pro 是面向专业用户的OpendTect的扩展版本。每年2200美元的单节点授权使用,可以租用或者购买其提供的商业插件进行更加复杂的数据分析。

如下为该软件用户手册中的界面:今年(2024)2月发布了最新版本。

主要功能遵循主流数据规格定义、业务本体定义和工作流定义(如下图,Tree的定义)。

同时具有很成熟的2D视图:

切片和时间切片,交汇图,色板等等常规解释软件的功能都有。

最主要的大量属性解释和地质要素及地质体追踪,是这个软件的基本功能。由于官网各类用户文档和技术资料非常全面,此处不再赘述。文章最后提供网站地址、技术文档地址、软件代码地址,可直达获取。

此外有个特色功能,是使用手写笔的方式来实现追踪层位等操作,提升解释的工作体验。

2、ResInsight 油藏建模模拟

ResInsight 是一款功能强大的开源、跨平台的(上面那个软件也是跨平台的)3D 可视化、曲线绘制和后处理工具,适用于油藏建模和模拟。

(1)传统的 三维地下视图

ResInsight 具有和Schlumberger Petrel一样的3D视图,它有一个中心区域和围绕它的多个对接窗口。不同的对接窗口涵盖了和Petrel一样的主要控件,包括:项目树、属性编辑器、处理过程监控器Process Monitor、成果Result窗口、成果图、反馈信息等。

和Petrel一样很强大。

网格模型使用Eclipse角点网格实现的,这是斯伦贝谢的一种专有网格定义格式,业内非常流行(如下图)。

还有很多网格特色化的功能,比如网格对比视图,等。

以及模拟生成的流线图,等。

当然,还有平面地质图和剖面图,以及应力三维网格,过滤器(如上)。

交汇图,地震图,zone和formation视图,深度图以及多种要素的集成展示,等等。

(2)PlotMainWindow窗口

除了3D窗口,还有PlotMainWindow窗口,是用于 2D 绘图和图表的主窗口。

有传统的交会图、相关性分析图、网格统计与分析图、测井图、井筒力学图、RFT和VFP 图等,数十种。

(3)工作流

与Petrel等传统软件一样,ResInsight具有完整的工作流定义,实现操作过程的标准化定义与自动化。

(4)钻井与完井

钻完井模块包括:

针对井结构进行模型定义和模拟,并实现可视化;从后台统一数据库服务自动提取井轨迹等数据;创建用户定义的井轨迹等数据;导入测井的多种格式的二三维测井数据;对井进行射孔、分支井、压裂等的建模并进行精细化模拟;实现对于钻完井工作的网格单元细化,等等。

甚至针对完井(压裂)效果,井筒也可以进行局部的网格细化。

总之,这东西和Petrel太像,很可能有成果和团队成员的交叉,毕竟他们来自于同一单位Equinor,即之前的挪威国家石油公司。

三、开源地址及官网资料

两个软件团队,均在其主页上提供了全套的API开发包以及开源代码。

(1)OpenDTect 

主页:https://dgbes.com/

开源地址:https://github.com/OpendTect/OpendTect

手册及文档:https://dgbes.com/resources/documentation

(2)ResInsight

主页:https://resinsight.org

开源地址:https://github.com/OPM/ResInsight    

文档:https://github.com/CeetronSolutions/resinsight-tutorials

四、结束语,一点建议

1、科学人的态度

过去十年多油气数字化历程中,我们借助于国际工业互联网技术发明和工业发展的红利、逐步在油气工业领域实现了数字化技术应用。未来随着数字化转型深入,是一个由外而内、由表及里的逐步深入过程,前者见效快、可速成,后者则完全不同。

因此,基于核心工业知识的软件方法所具有的系统的技术体系,需要我们有尊重和继承的心态,也需要自身具有协作和积淀的耐心。

2、技术人的奉献 

     开源代码是软件自由主义精神的结晶,是过去几十年来无数具有理想主义者推动的结果。作为其受益者,我们一方面要合理的使用不同开源协议赋予的权利和责任,另一方面也要在索取和获得的基础上,做出自己的贡献。

来源:现代石油人

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首次发布时间:2024-05-08
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