13010540-Eclipse油藏模型格式解析与应用-计算机应用研究(初稿)

第29卷第1期 计算机应用研究 V ol.29 No.1 2013年1期 Application Research of Computers Jan. 2013———————————————收稿日期：2013-01-20；修回日期：2013-03-08作者简介: 申龙斌(1971－)，男，湖南省邵东县人，高级工程师，博士，主要研究方向为三维可视化、人工智能(slofslb@)；苏卫(1980－)，男，山东省东营市人，工程师，硕士，主要研究方向为三维可视化；夏建(1972－)，男，山东省东营市人，高级工程师，硕士，主要研究方向为油藏建模与数值模拟。

Eclipse 油藏模型格式解析与应用申龙斌1、2，苏 卫2，夏 建2(1.中国海洋大学 信息科学与工程学院，山东省青岛市 266003；2.中国石化胜利油田分公司 物探研究院，山东省东营市257022 )摘 要: 在油气田开发过程中，油藏数值模拟和模型后处理是预测油田开发动态的重要手段，在后处理模块的设计中，解析Eclipse 等不同数模软件的模拟结果严重影响软件的运行效率。

本文通过对比分析大量Eclipse 模型的二进制数据，结合油藏模型的相关参数和可视化效果，彻底解析了Eclipse 模型的详细组织规则，利用该算法实现的C#程序通过了大量Eclipse 模型试验，可解析所有二进制格式的Eclipse 角点模型，该程序已成功应用于报表显示和三维可视化展示等模型后处理模块中，试验结果表明该二进制解析方法比常规的文本格式解析算法提升10倍。

关键词: 油藏数值模拟；模型后处理；油藏模型；格式解析；角点模型中图分类号: TP391；D624 文献标志码: A 文章编号：（作者可不填） doi:10.3969/j.issn.1001-3695 (作者可不填)The parse and application of Eclipse reservoir model formatSHEN Long-bin 1、2, SU Wei 2, XIA Jian 2(1. College of Information Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao Shandong 266003, China ；2. Geophysical Research Institute, Shengli Oilfield of SINOPEC, Dongying Shandong 257022, China)Abstract: Digital simulation and post-processing of the reservoir model are the key approaches of oilfield production prediction in oil and gas field exploitation. The parsing process on the simulation results got from Eclipse and other digital simulation softwares have a strong impact on the efficiency of the software in the designing of the post-processing module. Combined with the reservoir model parameters and the three-dimensional visualization effects, the detailed struction of the Eclipse model is thoroughly parsed by comparing and interpreting a large number of binary data from Eclipse. The C# program based on the algorithm has been tested on a variety of Eclipse models. The program can parse all Eclipse corner point models in binary formats. Furthermore, the program has been utilized in the diagram show and three-dimensional visualization in the model post-processing module. Experiment results showed that the program efficiency with binary parser is 10 times than conventional formatted text parsing algorithms. Key words: reservoir digital simulation; model post-processing; reservoir model; format parse; orner point model0 引言在油气田的开发过程中，需要综合地球物理、地质、油藏工程、钻井工程、采油工程、经济评价等多学科知识，来准确预测不同条件下油藏开发动态。

在国内外的油公司中，大多采用斯伦贝谢公司的Petrel 软件进行油藏建模，用Eclipse 软件来进行油气藏动态特征的模拟分析，利用Eclipse 100、300等模拟器可以进行黑油、干气、凝析气藏或挥发性油藏等油气藏开采过程的模拟，通过前处理器（例如FloGrid 、PVTi 、Scal 、Schedule 或VFPi 等）和主模拟器，可以分析得到油气藏的模拟结果，但还需要后处理器模块来对模拟结果进行分析和展示，Eclipse 中提供了FloViz 模块来进行二、三维可视化展示，但很多油田通常想用自己开发的后处理软件进行集成展示和分析，将大量数据资料解释成各种形象生动、信息丰富的图像信息，以大大提高对模拟结果的分析效率及降低分析难度[1]。

在后处理软件设计中数据文件解析是技术难点之一，这是因为一方面常用的VIP 、Eclipse 、CMG 等油藏数值模拟软件都有各自不同的格式[2]，另一方面公司为了保护商业利益不对外公开其内部格式，国内外文献中都无法查到其格式的细节说明，所以通常的后处理软件只能被迫采用低效的文本交换格式作为输入文件，从而大大降低了后处理软件的分析效率。

本文通过分析对比大量Eclipse 模型的二进制数据，结合油藏模型的相关参数和可视化效果，彻底解析了Eclipse 模型的数据块、关键字块、参数信息块的组织规则，并进一步分析出了Eclipse 角点网格模型中坐标的排列方式，再通过编程验证，从而彻底地解析了不为公开的Eclipse 二进制数据模型，大幅提高了后处理软件中的报表生成和三维展示的运行效率，在油田的开发方案设计、中后期综合调整等多个环节发挥了重要作用。

另外，本技术也是多学科油藏研究一体化平台中的基础技术之一，例如大庆油田在2003年开始研发的IRSP 软件，能够导入各类建模软件生成的油藏模型是必须具备的基础功能之一[3]。

1 Eclipse 数据文件简介Eclipse 软件本身默认是以非格式化文件（二进制格式）作为内部存储格式，为了与其它软件进行数据交换，也提供了格式化文本文件的输出功能，但文本文件会占用大量的磁盘空间，并且读取和输出的效率都非常低。

Petrel油藏建模软件与Eclipse软件出自同一公司，其格式完全兼容，因此解析Eclipse模型的方法同样适用于Petrel软件。

Eclipse计算输出文件主要由网格文件、属性文件和动态结果文件三部分组成。

1）网格文件扩展名为GRID或EGRID，GRID是按网格编号顺序依次存储每一个网格的8个角点坐标的，要重复记录大量重合的坐标点，所以文件很大，而EGRID是用坐标线和深度值的方法记录网格模型，比GRID要小得多，在后面将详细介绍。

2）属性文件扩展名为INIT，用于描述孔隙度、渗透率和净毛比(NTG)等静态参数。

3）动态结果文件保存了油藏数值模拟每个时间步的结果，为了能够从任何一个时间步重新模拟计算，所以也称为重启文件，记录了每个时间步模型的压力场、油气水饱和度场以及溶解油气比等数据场，同时也记录所有井的井位射孔位置、产量控制等。

当采用关键字UNIFOUT控制时，输出一个扩展名为UNRST 的文件，否则输出为扩展名为X0000、X0001、……的一组文件。

2 Eclipse数据块解析由于Eclipse的官方技术手册中涉及二进制格式的部分只有一页关于数据类型的说明，在格式解析过程中遇到的困难主要是无其它任何资料可参考，研究方法只能依靠查看文件的二进制数据，对比模型的已知参数信息等来一步步推测和验证得到。

2.1 Eclipse中的数据类型由于Eclipse软件最早是用Fortran语言写的，所以其采用的数据类型只有整型、单精度浮点型、布尔型、双精度浮点型和字符型5种数据类型，分别用INTE、REAL、LOGI、DOUB和CHAR来表示，占用的字节数也有严格的规定（表1），需要注意的是字符型是以8个字符为一组来计算的。

表1 Eclipse的数据类型类型标识符类型占用字节数备注INTE 整型 4REAL 单精度浮点型 4LOGI 布尔型 4 只能是0或1DOUB 双精度浮点型8CHAR 字符型8 8个为一组，不足的补空格2.2 Eclipse基本数据块用EmEditor等软件查看多个EGRID文件后，发现所有二进制文件的前24个字节的内容全部一样，内容见表2。

表2 Eclipse基本数据块结构偏移量十六进制数值十进制数值字符串表示备注0~3 00 00 00 10 16 块首4~7 46 49 4C 45 FILE 关键字名称8~11 48 45 41 44 HEAD 关键字名称12~15 00 00 00 64 100 后续参数个数16~19 49 4E 54 45 INTE 后续参数的类型20~23 00 00 00 10 16 块尾再对比查看UNRST、INIT等其它二进制文件，也可以发现类似的数据结构，只是偏移量4~15里的字符和数值有所变化，继续读取二进制文件后面的数据块，还能发现大量类似的现象，根据这种现象推测并证实，一个Eclipse数据块的头部用4个字节来说明这个块的长度，这里的16表示数据块中共有16个字节的内容，也就是说偏移量4~19中正好是16字节，在数据块尾部还要重复记录一次头部的内容。