数模井网分析预测系统介绍资料讲解
油藏数值模拟与CMG操作简介
B611工作室 2009.3.23
1 什么是油藏数值模拟？
2 油藏数值模拟软件介绍 3 油藏数值模拟能干些什么？ 4 油藏数值模拟研究步骤如何？ 5 CMG操作简介
油藏数值模拟的定义
油藏数值模拟就是用数值的方法来解油藏中流体( 相或组分)渗流的偏微分方程组。
所谓数值方法是一种近似的解法，即用离散化的 方法把连续函数转变成离散函数，用计算机来求解 。通常用的方法为有限差分法，也可用有限元法和 谱分析方法。
地层压力 Pb
原油体积系数与地层压力关系曲线
油藏数值模拟
原油物性
地层油粘度随压力变化关系
油藏数值模拟
原油物性
典型地层油溶解气油比曲线
• 岩石和流体的流动性质数据
油水相渗曲线 油气相渗曲线 毛管力曲线
注意：油气相渗曲线资料少，可借用 相渗曲线和毛管力曲线饱和度端点值应匹配 毛管力曲线对纯油区可以忽略，但对过渡带必须考虑
·天然裂缝油气藏的模拟应用双重介质的裂缝模型；
对··凝视研析油油、究气气对田田开含象发富、以气及或目注平的气气油大、田小油开可采采藏应用情用组组 份况份或进模黑型油行；模 分型·稠；析油开，发从用热而采确注蒸定汽应模型用；什么软件进行 此··注而项各对种一目化般的学油剂藏数的，值三模次拟模采可拟油选应用研用常究化规学油。模气型田； 开发的黑油
·完井数据：射孔、补孔、压裂、堵水、解堵日期、层位、井指数等； ·生产数据：平均日产油、日产水、日产气、平均油气比和含水比等； ·压力数据：井底流压、网格压力等。 ·动态监测资料（分层测试、吸水、产液剖面等）
4.其它数据
主要包括算法选择、输入输出控制、油水井约束界限、油井定压定产等参 数。
基本数据资料
虚拟矿井生产仿真系统的分析与设计
虚拟矿井生产仿真系统的分析与设计随着互联网、移动互联网和大数据等手段的快速发展，虚拟矿井生产仿真系统的应用也越来越广泛。
本文就该系统的分析与设计进行讲解。
一、系统的分析虚拟矿井生产仿真系统是基于矿山生产过程进行的模拟仿真，旨在为井下工人生产安全提供支持，帮助矿山管理者进行生产决策。
该系统通常包含三个主要组成部分：现场数据采集、仿真建模和数据分析。
1.现场数据采集系统在运行时需要实时采集矿井生产的各种数据，以保证模拟结果的真实性。
其中包括工人的位置、设备的使用情况、瓦斯浓度、温度、湿度等环境指标。
这些数据需要通过传感器等手段进行实时采集和处理，才能保证模拟的准确性。
2.仿真建模仿真建模是整个系统的核心部分，它将采集到的数据进行处理，建立井下的三维地质模型和生产模型。
其中，地质模型包括地层信息、矿体结构等；生产模型包括设备分布、工人分布、生产指令、瓦斯抽放等。
通过对这些数据进行模拟，系统可以在虚拟的环境中完成对矿山生产过程的再现。
3.数据分析数据分析是指用户对仿真结果进行分析和评估，以便进行成果可视化和分析。
系统通过算法对采集到的生产数据进行统计，形成可视化的报表和图表，方便管理人员针对具体问题进行精准的决策。
二、系统的设计系统的设计需要考虑以下几个方面：1.系统模型设计系统模型是系统的核心部分，其通过对现场采集到的数据进行建模和仿真，为用户提供了真实的矿山生产过程环境。
因此模型的设计需要考虑各种现实因素，如矿体结构、生产设备、生产指令等。
同时，系统的建模需要依据先进的软件仿真技术，如系统建模、多媒体建模等等，以确保建模过程的准确性和可靠性。
2.数据采集和处理设计系统的数据采集和处理涉及到传感器、计算机、通讯设备等硬件，同时需要通过特定的软件完成。
因此，系统的数据采集和处理设计需要考虑有效的数据通讯、数据合理性校验、数据处理速度等问题。
3.数据可视化设计系统通过统计和分析模拟结果，形成可视化的报表和图表，方便管理人员对数据进行精准和有效的决策。
数值模拟知识
双孔双渗，就是模型中有基质和裂缝两种孔隙体积，基质孔隙是主要的储油空间，裂缝是主要的流动通道，基质和裂缝都有孔隙体积和渗透率，所以叫双孔双渗。
什么是重启计算？历史拟合结束后需要进行产量预测，在进行产量预测计算时，不需要再从历史拟合开始时进行计算，可以直接从历史拟合结束的时间接着往下算。
这种应用上一次计算的输出作为下一次计算的初始输入计算就叫重启计算。
要进行重启计算，首先要定义重启时间步的输出。
可以用RPTRST来定义输出每时间步，每月，每年或每隔几月几年重启时间步文件。
如果采用多文件格式输出，则文件后缀为：.X0000, .X0001等，如果是单文件输出，则输出文件为.UNRST.重启文件记录了每时间步模型压力分布，饱和度分布，溶解油气比分布，同时也记录所有井的井位，射孔位置，产量控制。
不过重启文件没有记录垂直管流表（VFP表），所以在应用垂直管流表时要记住重启时需加上垂直管流表。
ECLIPSE有两种重启计算方法，快速重启和完全重启。
快速重启不需要重新处理RUNSPEC,GRID,EDIT,PROPS和REGIONS部分，如果在历史拟合计算时设了SAVE关键字，这些部分将保存在输出的SAVE文件中，这样在重启计算时不用再计算传导率。
完全重启需要重新处理RUNSPEC,GRID,EDIT,PROPS和REGIONS部分，要重新计算传导率。
完全重启步骤：在历史拟合部分用RPTRST要求输出重启文件。
在PRT文件中检查重启时间对应的重启文件步。
将历史拟合文件拷贝为重启文件。
删掉SOLUTION部分中的EQUIL和水体部分，用RESTART关键字设重启。
在SCHEDULE部分用SKIPREST或删掉所有历史拟合时间步。
如果有VFP表，要保留VFP表。
增加新时间步进行预测计算。
快速重启步骤：在历史拟合部分用SAVE和RPTRST要求输出SAVE文件和重启文件。
将历史拟合文件拷贝为重启文件。
删掉所有SUMMARY以前部分。
油藏数值模拟全面解释
前言：油藏数值模拟是随着计算机的发展，而在石油行业中逐步成为一门成熟的技术。
追溯油藏数值模拟的发展史，从30年代开始研究渗流力学到50年代在石油工业方面得以应用，到70年代进入商品化阶段，而80年代油藏数值模拟又向完善、配套、大型多功能一体化综合性软件飞跃发展。
近十年油藏数值模拟已成为油田开发研究，解决油田开发决策问题的有力工具。
在衡量油田开发好坏、预测投资、对比油田开发方案、评价提高采收率方法等方面应用都极为广泛。
油藏数值模拟就是应用数学模型再现实际油田生产动态。
具体通过渗流力学方程借用大型计算机，结合地震、地质、测井、油藏工程学等方法在建立的三维地层属性参数场中，对数学方程进行求解，实现再现油田生产历史，解决油田实际问题。
油藏数值模拟是一门综合性很强的科学技术，涉及油田地质、油层物理、油藏工程、采油工程、测井、数学、计算机及系统等学科。
而油藏数值模拟工作又以其繁重的前期准备和上机历史拟合运算工作让人望而生畏。
那么如何做好前期资料准备工作和尽快掌握模拟技巧？使得今后的油藏数值模拟工作在作业区顺利开展，便是出此书的目的所在。
本书结合以往工作中的实际经验教训，成功与失败，参考诸多资料从前期数据准备工作开始到模拟技巧做了较为的详细介绍，以舐读者。
有不妥之处，请予指证。
同时，今后不定期的将更新的模拟技术及方法推荐给大家。
目录一、数值模拟发展概况二、数值模拟的基本原理二、选择适当的数值模型及相类三、数据录取准备工作（一）建立油藏地质模型（二）网格选择（三）数据录入准备四、历史拟合方法及技巧（一）确定模型参数的可调范围（二）对模型参数全面检查（四）历史拟合附件1：关于实测压力的皮斯曼校正附件2：关于烃类有效孔隙体积的计算一、数值模拟发展概况30年代人们开始研究地下流体渗流规律并将理论用于石油开发；50年代在模似计算的方法方面，取得较大进展；60年代起步，人们开始用计算机解决油田开发上的一些较为简单间题，由于当时计算机的速度只有每秒几万到几十万次，实际上只能做些简单的科学运算；70 年后主要体现于计算机的快速升级带动了油藏数模的迅猛发展，大型标量机计算速度达到100--500万次，内存也高增主约16兆字节。
电缆深度标定井仪器校验模拟井介绍材料课件
通过技术创新和升级，提高模拟井的资源利用效率，减少能源消耗 和资源浪费，促进可持续发展。
社会经济效益
模拟井技术的发展应注重社会经济效益，通过技术的推广和应用， 带动相关产业的发展，创造更多的就业机会和社会效益。
06
结语
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
在油气勘探过程中，模拟井可以模拟 地层的温度、压力、孔隙度等参数， 为仪器校验提供接近真实环境的条件 。
地下水监测领域的应用
在地下水监测领域，模拟井可以用于模拟地下水环境，对电缆深度标定井仪器进行 校验，以确保测量数据的准确性和可靠性。
地下水监测领域通过模拟井可以模拟地下水位、水压、水质等参数，对仪器的性能 和准确性进行校验。
随着科技的不断发展，模拟井技术将不断进步 和完善，未来将会有更加逼真的模拟环境和更 精确的校验方法。
未来，模拟井的应用领域也将不断扩大，不仅 局限于石油和天然气勘探开发，还可以应用于 其他领域，如矿产资源勘探、地下水监测等。
我们期待模拟井技术能够更好地服务于人类社 会，为资源的开发和利用提供更加安全、高效 、环保的技术支持。
使用模拟井进行仪器校验可以缩短实 际钻井的时间和成本，提高钻井效率 。
准确性
通过模拟井的测试，可以确保钻井仪 器和工具在各种条件下的准确性和可 靠性，降低实际钻井过程中的风险。
模拟井的历史与发展
历史
模拟井技术最早起源于20世纪初，随着钻井技术的发展和需求的增加，模拟井 技术也不断完善和进步。
发展
现代模拟井已经能够模拟更加复杂和真实的钻井环境，包括多相流、非牛顿流 体等复杂情况。未来，随着技术的进步和应用需求的增加，模拟井技术将继续 发展和创新。
数学建模竞赛钻井布局PPT课件
钻井布局的优化方法
方法多样，各有优劣
钻井布局的优化方法主要包括数学建模、仿真模拟和经验判断。数学建模是通过 建立数学模型来描述钻井布局问题，并运用优化算法求解。仿真模拟是通过计算 机模拟来评估不同布局方案的优劣。经验判断则是基于实践经验进行判断。
钻井布局的数学模型
模型准确，应用广泛
钻井布局的数学模型是根据地质、工程和生产等实际情况，建立描述钻井布局问题的数学方程或不等 式。常见的数学模型包括线性规划、整数规划、非线性规划等。这些模型能够准确描述钻井布局问题 ，并且在实际应用中取得了良好的效果。
团队合作
强调了团队合作在数学建模竞赛中的重要 性，并提出了如何提高团队效率和协作能 力的建议。
06 参考文献
参考文献
直接引用
01
在文中直接引用他人的观点、数据或结论，需要使用引号将原
文内容标明，并在文末的参考文献中注明详细出处。
间接引用
02
在文中转述他人的观点、数据或结论，不需要使用引号，但需
要在文末的参考文献中注明详细出处。
05 总结与展望
总结
内容概述
总结了钻井布局问题的核心内容，包括问题的定义、数学模型的建立、 求解方法的选择以及最终结果的呈现。
方法评价
对所采用的数学建模方法和求解技术进行了评估，指出了其优点和局 限性，并提出了改进建议。
经验教训
总结了在解决该问题过程中遇到的主要困难和挑战，以及如何克服这 些困难的策略和技巧。
案例三：实际生产中的钻井布局问题解决
总结词
该案例重点介绍了如何运用数学建模方 法解决实际生产中的钻井布局问题。
VS
详细描述
首先，对实际生产中的钻井布局问题进行 了分析和总结，找出了问题的关键点和难 点。然后，基于数学模型，采用混合整数 规划、遗传算法等算法，对钻井数量、位 置、生产能力等进行了优化设计。最后， 通过实际应用验证了优化方案的有效性和 可行性，提高了钻井效率和安全性。
数值试井介绍
l 1 l 1 l 1 l
0 n n 1 l 1
一. 数 值 试 井 技 术 简 介
数值试井技术
maxe t ，产生一个有限元数值模 最后得到一个收敛值 V 型，并将得到的解通过图形方式表达出来，生成动态 压力响应特征曲线（图1-2、1-3、1-4）在实际分析过程 中通过将生成的理论数值模型的特征曲线与实际特征 曲线进行对比调整，最终达到最佳的匹配，准确描述 油藏。
数值试井技术
一. 数 值 试 井 技 术 简 介
数值试井技术
数值试井是近年来发展起来的一项新的试井 解释技术，它是通过大量的数学模拟运算来精确 描述物理过程的数值模拟技术。 该项技术汲取了油藏数值模拟技术中描述复 杂油藏属性方面的成熟技术。诸如：描述地层流 体性质的变化、储层分布厚度变化、流渗条件非 均质性和油藏特殊外边界形状等，同时又采纳了 高精度压力计录取的压力资料作为模型拟合检验 实际的参照，这就为非均质油藏试井动态描述提 供了有效的技术支撑。
一. 数 值 试 井 技 术 简 介
数值试井技术
（二）数值试井技术描述 为了能够更加精确描述油藏的动态特性， 准确分析诸如邻井生产影响、复杂形状油藏等 一系列在空间和时间都发生变化的现象，在试 井资料的分析和评价中成功引用了有限元数值 模拟技术。和其他数值分析方法一样，有限元 数值试井分析方法也是先从建立基本的物理模 型开始。对于一个特定的油藏对象，通常由井 的内边界模型、储层模型、外边界模型以及流 体模型四个基本模型组成，这一点无论是数值 分析还是解析分析都是一致的，不同的只是在 分析对象的范围、表达方式有所差异。
式1 －7
式 1－ 8
一. 数 值 试 井 技 术 简 介
cmgstars软件功能介绍及实例介绍
cmgstars软件功能介绍及实例介绍预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制CMG－STARS热采、化学驱、冷采及其它先进开采方式数值模拟软件软件功能及国内外实例介绍加拿大计算机模拟软件集团（CMG）目录一、CMG总体介绍（以问答形式）3二、CMG－STARS软件功能介绍10（一）CMG－STARS化学驱模块数值模拟功能介绍101、聚合物驱功能及特点：102、凝胶功能及特点：12（二）CMG－STARS蒸汽辅助重力泄油模拟功能介绍13（三）CMG－STARS出砂冷采以及适度出砂模拟功能介绍15三、CMG－STARS软件国内外应用实例17（一）聚合物驱国内实例17（二）表面活性剂驱国内实例－华北油田淖50断块19（三）三元复合驱国外实例－北美海上油田20（四）凝胶调剖国内实例21（五）国外凝胶调剖实例1－奥地利leoben大学22（六）蒸汽辅助重力泄油（SAGD）实例－Conoco 22（7）稠油出砂冷采及适度出砂实例23（八）泡沫驱实例－挪威的SINTEF石油研究公司24（九）热水驱＋注N2泡沫采油实例25（十）微生物采油实例27（十一）电磁加热稠油开采实例：28一、CMG总体介绍1．C MG 公司简介CMG公司(加拿大计算机模拟软件集团)是1977年在加拿大阿尔伯达省卡尔加里市成立的数模研究机构。
依靠在数模软件研究开发及应用方面的丰富经验并经过二十多年的成功拓展，从最初由政府资助的研究机构发展成为成功的上市公司，是全世界发展最快的石油数模软件开发公司。
公司总部设在加拿大阿尔伯达省卡尔加里，在伦敦、休斯敦、卡拉卡斯和北京设有分公司或办事处。
2．国际资质认证机构认证情况在技术测试方面，CMG在以往的SPE数值比较测试中，差不多参与了所有的测试，而且得到了良好的评价。
CMG公司旗下聚积了许多在国际石油数模领域极具影响力的技术专家，在每年全球大型的技术交流会(包括：SPE、CIM等地)上发表了大量有影响性的文章，在油藏数值模拟科技研究上一直保持着领先地位，提供了许多技术服务给国际数模界。
测井多井数据网络管理系统
测井多井数据网络管理系统崔健1，王明朝2，王建强3，王才智31中国矿业大学(北京)，北京（100083）2吉林油田测井公司，吉林松原（131200）3北京石油勘探开发研究院，北京（100083）E-mail：cuijian68@摘要：本文针对测井多井数据管理方面所面临的问题，设计并实现了CifNet网络多井数据管理系统。
通过CifNet系统，研究人员可以通过办公室里的个人计算机访问油田主服务器上的所有测井数据。
CifNet多井数据网络管理系统的主要的技术包括：１，建立基于广义测井曲线定义和Cif数据格式的高效的多井网路数据管理平台；2, 实现基于的TCP/IP协议的C/S模式下的高效访问和传输多井数据；3, 利用Unix操作系统机制保证测井数据在访问、存储及管理过程中的安全。
本文也展望了CifNet系统的广泛的应用前景。
关键词：多井，网络，数据管理，测井，CifNet1.引言九十年代, 中国许多的测井公司和油田研究院都建立起100MB/1000MB的宽带局域网.油田研究和管理工作越来越多的使用这些宽带局域网进行。
基于这样的背景下，作者在测井多井数据管理方面，设计并建立起CifNet网络多井数据管理系统[1]。
通过CifNet系统，研究人员可以通过办公室里的个人计算机访问油田主服务器上的所有测井数据。
2.系统设计思路如大家所知, 网络和数据库在开始的时候是两个不同的计算机概念。
然而随着IT技术的快速发展，现在这两个概念事实上已经互相紧紧的结合在一起，再也无法分开。
对于测井数据管理系统来说，单独谈论网络和数据库是毫无意义的。
如果把数据库比做一个城市，那么网络就是连接这些城市间的高速公路，其中任意的一个部分都不能被忽略。
这正是CifNet 网络数据管理系统设计的初衷。
如图1所示CifNet系统构架。
其中CifNet系统采用了客户/服务器的架构，即C/S模式。
本系统在服务器端使用运行于Sun工作站上的Solaris操作系统和Cif多井数据管理系统。
数学建模《钻井布局模型》
数学的实践与认识
V o l130 N o 11
2000 年 1 月 M A TH EM A T ICS IN PRA CT ICE AND TH EO R Y
J an. 2000
钻 井 布 局 模 型
陈 罡, 郭成良, 吴廷彬 指导教师: 教师组
(大连理工大学, 大连 116024)
的单位向量, 则称 m , n 为 A 1A 2 的一组M - N 分解.
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
1期
陈 罡等: 钻井布局模型
47
距离的近似M - N 分解 两个点 P iP j 的距离 d 满足 d - m 2 + n2 ≤ 2Ε m , n ∈ Z , 称m , n 为距离 d 的近似M - N 分解, 简称近似M - N 分解.
以下证明 △Y 1Y 2Y 3 与 △X 1X 2X 3 全等.
事实上, 根据构造 △Y 1Y 2Y 3 过程易知 △Y 1Y 2Y 3 与 △X 1X 2X 3
对应边长相等, 所以两三角形全等. 由于 Y 1, Y 2, Y 3 在一网格的结
点上, 所以 X 1, X 2, X 3 也可以在某网格的结点上.
存在 m , n ∈ Z 使得 S P iP j - m 2 + n2 ≤ 2Ε (其中 S P Pi j 为旧井 P i, P j 之间的距离. )
证明 【必要性】如果 P i, P j 能同时利用, 如图 2- 1, 则存
在两个网格结点 X i, X j 满足 S P iX i ≤ Ε, S P jX j ≤ Ε
油藏数值模拟介绍
一、关于“油藏数值模拟技术”（一）基本概念及作用（二）数据准备（三）模型初始化（四）生产史拟合（五）生产动态预测二、油藏数值模拟的主流软件系统简介三、油藏数值模拟技术的进展及发展方向（一）进展（二）发展方向一、关于“油藏数值模拟技术”油藏数值模拟技术是一门将油田开发重大决策纳入严格科学轨道的关键技术。
从油田投产开始，无论是单井动态，还是整个油田动态，都要进行监测与控制。
油藏数值模拟是油田开发最优决策的有效工具。
油藏数值模拟技术从20世纪50年代开始研究至今，已发展成为一项较为成熟的技术，在油气藏特征研究、油气田开发方案的编制和确定、油气田开采中生产措施的调整和优化以及提高油气藏采收率方面，已逐渐成为一种不可欠缺的主要研究手段。
油藏数值模拟技术经过几十年的研究有了大的改进，越来越接近油气田开发和生产的实际情况。
油藏数值模拟技术随着在油气田开发和生产中的不断应用，并根据油藏工程研究和油藏工程师的需求，不断向高层次和多学科结合发展，将得到不断的发展和完善。
（一）基本概念及作用（1）基本概念油藏数值模拟：从地下流体渗流过程中的本质特征出发，建立描述渗流过程基本物理现象、并能描述油藏边界条件和原始状况的数学模型，借助计算机计算求解渗流数学模型，结合油藏地质学、油藏工程学重现油田开发的实际过程，用来解决实际问题。
油藏数学模型的分类，一般有四种方法：1)按流体中相的数目，划分为：单相流模型、两相流模型、三相流模型。
2)按空间维数，划分为：零维模型、一维模型、二维模型、三维模型。
3)按油藏特性类型，划分为：气藏模型、黑油模型、组分模型。
气藏模型按其组分的贫富，可以用黑油数值模型模拟，也可以用组分类型的数值模拟模型模拟。
所以，气藏模型也可以划进黑油或组分模型。
故数学模型一般分为黑油型和组分型两类模型。
4)按油藏结构特点、开采过程特征，分类为：裂缝模型、热采模型、化学驱模型、混相驱模型、聚合物驱模型等。
其中：数学模型：通过一组方程组，在一定假设条件下，描述油藏真实的物理过程。
油藏数值模拟
油藏数值模拟的发展概况和发展方向
向量化
70年代 标量计算，又称串行运算，即一个时刻内只进行一对 数据计算。
80年代 可以用向量计算机进行向量计算，即一个时刻内可使两 个数组内各因素同时进行计算，也可以是一个数和一个数组内的各因素 同时计算。
工作站前后处理
前处理：井点静态参数输入； 网格自动剖分、增减； 网格数据自动形成； 等值图件绘制。
• 油田开发前期 作规划方案 • 油田开发初期 作初步方案 • 油田开发中期 作调整方案 • 油田开发后期 作IOR、EOR方案
第二节
油藏数值模拟的 主要内容和步骤
• 油藏数值模拟的主要内容 •油藏数值模拟的步骤
油藏数值模拟的主要内容和步骤
一、主要内容
• 数学模型（Mathematical Model） • 数值模型（Numerical Model） • 计算机模型（Computer Model）
前后处理
动态存储分配
多模型一体化
二.八十年代油藏数值模拟进展
八十年代，油藏数值模拟已经进入工业化应用阶段，随着工业化进程， 即应用的拓宽和计算机的发展，则必然在模型、解法及前后处理等方面有较 大的发展。归纳起来有十个方面进展。
●模型方面
状态方程的组分模型 该模型涉及到： 组分模型：组分的质量守恒方程。 状态方程：不同压力、温度下的相态. 数值模拟将烃类组分的相态与地下的渗流力学问题有机地结合起来。 该模型可用于模拟： 凝析气田开发； 凝析气田的循环注气； 回收气藏中的自凝析油； 高收缩挥发性原油的开采； 注co2 或者N2的非混相驱或近混相驱
油藏数值模拟的基本概念
模拟：描述或实现油藏开发的动态变化过程（仿真）。
物理模拟：采油物理实体的办法 岩心试验、单管模型、平板模型试验等 数学模拟：采用数学描述的方法 数学模型、模型求解
井下最优避险路线GIS网络分析数学建模与算法实现
井下最优避险路线GIS网络分析数学建模与算法实现
汪金花;张亚静;李玉萍
【期刊名称】《煤炭学报》
【年(卷),期】2014(0)S2
【摘要】井下避险GIS网络分析技术是井下应急救援系统工程信息化亟待解决的关键技术之一。
根据井下实际应急避险情况的需要,按照通行路径安全,通行时间最小的原则,构建了井下最优避险路径的数学模型UPOP Model(Underground Personnel Optimal Path Model),量化分析了模型中的安全因子和通行效率两个影响参数,提出了路径通行效率的计算方法。
在C#和Arc Enging开发环境下,综合分析了算法中模型所需参数和计算过程,并在三维井下紧急避险GIS系统研发中,实现了GIS平台下最优避险路径分析的模块功能。
【总页数】5页(P411-415)
【关键词】井下GIS;避险路线;UPOP;Model;网络分析
【作者】汪金花;张亚静;李玉萍
【作者单位】河北联合大学矿业工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD771
【相关文献】
1.井下避险最优路径机理与数学建模研究 [J], 汪金花;张亚静;朱令起;李玉萍
2.井下紧急避险三维GIS系统开发与应用 [J], 李玉萍;刘雨青;汪金花;白洋
3.井下避险路线的GIS数学模型与水灾仿真实验 [J], 汪金花;张亚静;朱令起;李玉萍
4.基于网络分析的井下避险GIS模型构建与实现 [J], 李玉萍;汪金花
5.井下最优避险路径的数学建模与火灾仿真实验 [J], 张亚静;汪金花;白洋;尚艳霞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
数模井网分析预测系统介绍
数模井网分析预测系统V1.5版简介本专业软件研制项目，主要研究内容包括功能：1 数模应用：系统可自动读取Eclipse数模E100和E300原始网格厂和动态静态属性并将图形在系统中展示。
2 专题图类:包括开发形势图、开采现状图、初产图等。
3 井网部署：系统提供可视化、图形化井网批量部署与编辑（删除、选转、移动井）功能。
可对老区井网进行批量加密部署。
可以计算不同井距下的井网控制指标，输出井距、坐标和相关控制指标。
系统提供反方七点法、反九点法、反七点法、交错排状、七点法、五点法、正方七点法、直线排状等多种常用井网部署方法。
4 系统提供井网控制面积图并自动计算井网单井控制面积，并结合数模厂中的有效厚度、含水饱和度、孔隙度等计算单井在每个小层的控制储量和控制面积。
5 图形叠加分析：专题图类与数模厂任意叠加显示，同时系统提供大量的图形元素，让您可以做出精美的专题图。
6 专业的图形管理功能：系统提供图元-图层-图件的图形管理模式，并提供点、线、面、等值线、比例尺、坐标轴、标注等大量的绘图图元。
7 井网指标计算：系统采用龟贝图和数模网格厂图计算井网最大井距，最小井距，平均井距，单井控制面积，单井分层控制储量、井网水驱控制程度，井网控制程度，井网连通率，井网注采对应率等井网指标。
8 数模Schedule预测文件生成：该系统可将用户批量部署的井位大地坐标和数模网格坐标生成Schedule文件，为数模软件提供支持。
⏹特点一：目前市场还没有一套井网部署与分析的系统，而我们实现了多种井网的部署与分析，目前FDA支持批量(五点法、反方七点法、正方七点法、反九点法、反七点法、交错排状、七点法、直线排状)井网部署与老区井网加密。
同时利用ECPLISE数模场与龟贝图综合进行井网各地层单井控制面积，控制储量，井网水驱控制程度（单向、双向、三向）、井网钻遇率、井网注采连通率、井网采注连通率等井网指标分析与计算。
⏹特点二：目前市场上很多动态分析软件无法实现各种专题图叠加分析，而我们实现了开采现状图、初期产能图、射孔平面图、ECPLISE数模场图、龟贝图等进行叠加显示与分析。
数学建模培训——钻井布局
钻井布局摘要：本文的核心思想是把将旧井的位置映射到同一个单元网格中, 将点映射后在映射区内判断旧井是否可利用。
对问题1，我们使用局部搜索法，在映射区内运用判定正方形进行判定，得到最多可利用的旧井数是4口，序号分别是2，4，5，10。
对问题2，使用全局搜索法，要进行2000次类似问题1的计算。
即计算旋转后的新坐标后，用判定圆在新坐标的映射区内进行判定，找出对应该次旋转后的最大可利用旧井数，总共要进行2000次这样的计算。
得到最多可利用的旧井数是6口，井号分别是1，6，7，8，9和11。
对问题3，因问题1的算法可以通用于问题3，本文仅给出了n 个旧井均可利用的充分条件、必要条件及其证明。
关键字：映射坐标转换全局搜索法判定圆钻井布局1、问题重述勘探部门在某地区找矿。
初步勘探时期已零散地在若干位置上钻井，取得了地质资料。
进入系统勘探时期后，要在一个区域内按纵横等距的网格点来布置井位，进行“撒网式”全面钻探。
钻一口新井的费用为500万元，利用旧井资料的费用为10 万元，则利用一口旧井可节约费用490万元。
故应该尽可能的利用旧井以节约不必要的费用。
设平面上有n 个点i P ，其坐标为(,)i i a b (1,2,,i n = ),表示已有的n 个井位。
新布置的井位是一个正方形网格N 的所有结点（所谓“正方形网格”是指每个格子都是正方形的网格；结点是指纵线和横线的交叉点）。
假定每个格子的边长（井位的纵横间距）都是1单位（比如100米）。
整个网格是可以在平面上任意移动的。
若一个已知点i P 与某个网格结点i X 的距离不超过给定误差ε（=0.05 单位），则认为i P 处的旧井资料可以利用，不必在结点处打新井。
为进行辅助决策，勘探部门要求我们研究如下问题：1）假定网格的横向和纵向是固定的（比如东西向和南北向），并规定两点间的距离为其横向距离（横坐标之差绝对值）及纵向距离（纵坐标之差绝对值）的最大值。
在平面上平行移动网格N ，使可利用的旧井数尽可能大。
2019数学建模竞赛课件 钻井布局.ppt
数值例子:
I 1 2 3 4
n=12个点的坐标如下表所示
5 6 7 8 9 10 11 12
aI 0.50 1.41 3.00 3.37 3.40 4.72 4.72 5.43 7.57 8.38 8.98 9.50 bI 2.00 3.50 1.50 3.51 5.50 2.00 6.24 4.10 2.01 4.50 3.41 0.80
并假定距离误差是沿横向和纵向计算的; 即要求可利用Pi点与相应结点Xi的横坐标之 差(取绝对值)及纵坐标之差(取绝对值)均不超 过ε.在平面上平行移动网格N，使可利用的 旧井数尽可能大。 试提供一种数值计算方法，并对下面的数 值例子用计算机进行计算。 2. 在问题1.)的基础上，考虑 网格的横向 和纵向不固定（可以旋转）的情形，给出算 法及计算结果。
是可利用的. 注: 用这种方法计算出所有的 ui s, t , n ). ( i 1, 2, (此例:n=12) n ui s, t 由 f(s,t)= 得到 s , t 给定 i 1 时的函数值 f(s,t). 由此可得以上问题的数学模型: 目标函数 max f s, t =max u s, t
(1)
问题1可归结为如下的最优化问题: n 目标函数: max f s, t = max ui s, t i 1 s.t. ai s ai s ui 0 i 1, 2, , n
b t b t u
1 1 其中: |s|≤ ,|t|≤ 2 2
根据坐标变换公式,点pi在新坐标 系下的坐标为
a a cos b sin i i i bi a i cos bi sin
………(3)
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数模井网分析预测系统
V1.5版
简介
本专业软件研制项目，主要研究内容包括功能：
1 数模应用：系统可自动读取Eclipse数模E100和E300原始网格厂和动态静态属性并将图形在系统中展示。
2 专题图类:包括开发形势图、开采现状图、初产图等。
3 井网部署：系统提供可视化、图形化井网批量部署与编辑（删除、选转、移动井）功能。
可对老区井网进行批量加密部署。
可以计算不同井距下的井网控制指标，输出井距、坐标和相关控制指标。
系统提供反方七点法、反九点法、反七点法、交错排状、七点法、五点法、正方七点法、直线排状等多种常用井网部署方法。
4 系统提供井网控制面积图并自动计算井网单井控制面积，并结合数模厂中的有效厚度、含水饱和度、孔隙度等计算单井在每个小层的控制储量和控制面积。
5 图形叠加分析：专题图类与数模厂任意叠加显示，同时系统提供大量的图形元素，让您可以做出精美的专题图。
6 专业的图形管理功能：系统提供图元-图层-图件的图形管理模式，并提供点、线、面、等值线、比例尺、坐标轴、标注等大量的绘图图元。
7 井网指标计算：系统采用龟贝图和数模网格厂图计算井网最大井距，最小井距，平均井距，单井控制面积，单井分层控制储量、井网水驱控制程度，井网控制程度，井网连通率，井网注采对应率等井网指标。
8 数模Schedule预测文件生成：该系统可将用户批量部署的井位大地坐标和数模网格坐标生成Schedule文件，为数模软件提供支持。
⏹特点一：目前市场还没有一套井网部署与分析的系统，而我们实现了多种井网的部
署与分析，目前FDA支持批量(五点法、反方七点法、正方七点法、反九点法、反七
点法、交错排状、七点法、直线排状)井网部署与老区井网加密。
同时利用ECPLISE
数模场与龟贝图综合进行井网各地层单井控制面积，控制储量，井网水驱控制程度
（单向、双向、三向）、井网钻遇率、井网注采连通率、井网采注连通率等井网指
标分析与计算。
⏹特点二：目前市场上很多动态分析软件无法实现各种专题图叠加分析，而我们实现
了开采现状图、初期产能图、射孔平面图、ECPLISE数模场图、龟贝图等进行叠加
显示与分析。
⏹特点三：在绘图方面结合地质绘图软件的图形管理功能，实现了图层管理模式。
⏹特点四：FDA实现了ECPLISE数模场的加密格式的文件读取，同时利用井网可以生成
ECPLISE需要的Schedul预测数据格式的文件。
系统界面
数模应用
通过系统提供的数据配置功能，建立新的项目数据库，可以采用E100或者是E300数模原始文件直接导入系统，您可以读取静态属性和动态属性中的所有场图。
输出功能贯穿于各个成果，数据、曲线、图片都可以保存本地或直接打印输出。
读取数模后显示的读取的属性按照树结构展开
Eclipse数模场应用
数模数据通过本系统转换和整理，进行回放，并可以与开发专题图进行叠加，可以验证数值模拟结果，也可以进行动态分析，见图2数模场回放。
图2 五2西区克下组数模场图与井网控制面积图
井网可视化部署
目前市场还没有一套井网部署与分析的系统，而我们实现了多种井网的部署与分析，目前FDA支持批量(五点法、反方七点法、正方七点法、反九点法、反七点法、交错排状、七点法、直线排状)井网部署与老区井网加密。
同时利用ECPLISE 数模场与龟贝图综合进行井网各地层单井控制面积，控制储量，井网水驱控制程度（单向、双向、三向）、井网钻遇率、井网注采连通率、井网采注连通率等井网指标分析与计算。
系统提供新区各种形式的井网部署和老区井网加密调整功能，既可以在空白区域布井，也可以调入构造图，在构造图上进行布井。
该模块实现了井点的平移、旋转、拖动、增加和删除等功能，也可以几个区域同时布井，最后合并。
具体部署结果可以输出井位坐标、各种井距、单井控制面积。
例如，在有利部位圈定布井区域，进行五点法井网部署，输出井位坐标、井距和单井控制面积，见图11。
用户选择井
网部署区域
选择井网方法和设置井距
对井网进行
编辑(移动、
旋转、局部调
对井网进行
编辑(移动、旋
转、局部调整)
图12 井网指标输出
结合Eclipse场数据，还可以输出单井控制指标，如下截图12所示。
调整部署后的井网
图12 井网控制面积和储量输出
井网指标计算
系统可以进行水驱控制程度计算，辅助技术人员对于新老区平面水驱控制程度进行合理评估，以便对部署的井网进行正确评估，一般来说，多向水驱控制程度越高，井网注采对应关系越完善，开发效果越好，见图3。
图3 五2西区克下组水驱控制程度计算
还可以用井网控制程度概算井网完善程度，越接近100%越好，见图4。
图4 五2西区克下组井网控制程度
此外，还可以统计出钻遇率，合理评价井网完善程度，见图6。
图6 五2西区克下组井网钻遇程度
3）连通率计算
除了从剖面图或者珊状图上定性了解油层联通状况，还可以通过定量计算，求出小层的联通指标。
在只考虑储层对应状况情况下，可以计算出储层连通率。
如果再考虑注采对应因素，就可以统计出储层注采连通率。
如果再进一步考虑注采对应井是否射开因素，就可以统计出储层注采对应率，见图9。
图9 五2西区克下组井网连通率计算
如果再进一步考虑注采对应井射开后的生产状况因素（使用动态监测数据进行统计），就可以统计出油层动用程度，见图10。
开发专题图分析
在井位图展示各类开发图件都可以称做开发专题图。
该模块实现在井位图上展示开发形势图，即任何月份的累计产出和注入量的分布图。
1）开发形势图
本模块可以显示用户选择的月份的累计注入或产出平面分布图，可以了解平面上各个井点的累计动用状况，也可以通过绘制选定月份的月开发形势（现状）图了解月度平面生产现状，或者日生产现状，见图17、图18、图19。
图17 五2西区克下组累积开发形势图
图18 五2西区克下组月开发形势图
图19 五2西区克下组日开发形势图
2）开发现状图
本模块可以显示用户选择的的两个对比月份的注入或产出平面分布图，可以了解平面上各个井点的产状对比状况。
3）初产及投产时间图
本模块可以显示用户选择的单元初期产量平面分布图，可以了解平面上各个井点的投产初期产状和能量分布状况，还可以展示投产时间平面图，了解油井投产时间，见图20。
图19 五2西区克下组初产图
图21 五2西区克下组投产投注时间图4）投转注初期注水量及投转注时间图
本模块提供注水井的投转注初期注水状况图和投转注时间分布图，以便用户了解注水井初期产状分布。
图22 五2西区克下组初期投注图
图23 五2西区克下组投产投注时间图6）网格坐标展示
本模块提供数模场投影到井点的网格坐标分布图，以便油藏工程师进行动态分析，见图24。
图23 五2西区克下组数模网格坐标图
专题图任意叠加：目前市场上很多动态分析软件无法实现各种专题图叠加分析，而FDA实现了开采现状图、初期产能图、射孔平面图、ECPLISE数模场图、龟贝图等进行叠加显示与分析。