《儲層成因單元界面等效表征方法》是中國海洋石油集團有限公司和中海石油（中國）有限公司天津分公司於2013年12月14日申請的專利，該專利的申請號為201310685308X，公布號為CN103617291A，授權公布日為2014年3月5日，發明人是霍春亮、趙春明、田立新、楊慶紅、葉小明、王寧、李廷禮、高振南、王鵬飛。
《儲層成因單元界面等效表征方法》是利用儲層成因單元間格線傳導率等效表征低滲構型界面對滲流效果的影響，通過調整儲層成因單元間格線傳導率，從而達到在油藏數值模擬中設定低滲構型界面的目的，傳導率的大小等效表征了構型界面對滲流效果的影響，對於油田高效開發和剩餘油預測而言效果明顯。
2018年12月20日，《儲層成因單元界面等效表征方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《儲層成因單元界面等效表征方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：儲層成因單元界面等效表征方法
- 公告號：CN103617291A
- 授權日：2014年3月5日
- 申請號：201310685308X
- 申請日：2013年12月14日
- 申請人：中國海洋石油總公司、中海石油（中國）有限公司天津分公司
- 地址：北京市東城區朝陽門北大街25號
- 發明人：霍春亮、趙春明、田立新、楊慶紅、葉小明、王寧、李廷禮、高振南、王鵬飛
- Int.Cl.：G06F17/30(2006.01)I
- 代理機構：天津三元專利商標代理有限責任公司
- 代理人：鄭永康
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2013年12月14日，儲層三維地質建模技術和油藏數值模擬技術對於油田高效開發具有重要的支持作用，隨著油田對於儲層研究精細化的要求越來越高，對於這兩項技術也提出了更高的要求。
在對儲層進行更加精細的研究時，儲層內部低滲界面對油藏內部流體滲流及剩餘油分布的影響已逐漸被關注，中國國內外學者提出了構型（architecture）的概念用於描述儲層內部不同級次的成因單元。在油田開發實踐中也發現，儲層內部的低滲構型界面對於油藏內部的流體運動具有重要的影響。但是，在進行三維地質建模時，由於不同尺度的構型界面分布規模、分布連續性、物理性質等屬性差別較大，截至2013年12月14日尚無一種成熟的技術方案用來描述各個級次的構型界面。
對於較大尺度的地下儲層界面（如洪泛面等）尚可通過確定性方法進行描述，但對於分布不穩定的小尺度界面（如河流相儲層的點壩側積層等）的描述則較難實現，如果通過精細的格線模型來描述，勢必會造成地質模型巨大的格線數量，並且在進行油藏數值模擬模型粗化時也很難保留。
因此，尋找一種儲層內部小尺度成因單元界面定量化表征的技術方法，對於油田高效開發和剩餘油預測而言意義重大。
發明內容
技術方案
《儲層成因單元界面等效表征方法》提出一種構型界面的等效表征方法。
《儲層成因單元界面等效表征方法》提供一種儲層成因單元界面等效表征方法，其特徵在於，其具體步驟如下：基於三井點數據約束的三維地質模型砂體成因單元界面追蹤步驟：通過採用低通濾波算法，結合井點解釋數據對三維地質模型中的沉積微相數據進行光滑，在此基礎上追蹤成因單元，也即各個微相界面的空間位置，形成構型界面的三維空間離散數據。
在基於三井點數據約束的三維地質模型砂體成因單元界面追蹤步驟基礎上，進行基於井點數據約束的構型單元界面重建的步驟：通過採用基於井點約束的空間離散點曲面擬合方法，對構型界面進行曲面重構，建立描述各微相三維空間幾何形態的包絡面。
構型界面等效表征步驟：套用等效粗化方法，將重建的微相單元包絡面與粗化格線進行空間幾何交切計算，得到格線模型中的空間位置，並將空間位置信息以格線界面傳導率乘數的格式輸出給油藏數值模擬模擬器，實現小尺度地質成因單元界面在任意格線尺度油藏模型中的定量表征。
構型界面傳導效果定量評價步驟：結合油藏數值模擬歷史擬合，定量評價低滲構型界面的傳導效果，從而得出構型界面合適的傳導率，傳導率的大小等效表征構型界面對滲流效果的影響。
此外，《儲層成因單元界面等效表征方法》還包括基於空間離散數據簡化存儲的算法步驟，包括：從地質模型數據中讀入模型數據，每個格線建立vertCube對象，對象僅存儲8個實際的空間坐標；根據每個vertCube建立對應的topoCube對象，存儲的坐標為8個整型的數組，並且全部初始化為1；依次按照Z方向、Y方向和X方向，遍歷每個vertCube對象，並根據對象的8個坐標逐一對對應的topoCube對象建立拓撲結構。
此外，基於井點屬性約束的格線重建算法步驟包括：
步驟1：建立空間索引；
步驟2：按照Z方向對井點數據排序；
步驟3：遍歷每個井點；
步驟4：判斷井點是否已包含在已修改的地質格線數據中，如果沒有，則進行步驟5；
被重建後的地質格線，有可能包含當前井點，在此情況下，遍歷下一個井點；
步驟5：利用空間索引，根據井點找到與該井點相鄰的地質格線；
步驟6：遍歷每個格線包絡面，判斷是否有包含當前井點的格線，如果有則返回到步驟3，否則進行步驟7；
步驟7：遍歷每個格線包絡面，並找到距離與井點最近的格線面；
步驟8：移動被找到的格線面，使格線包含該井點；
步驟9：將被修改的格線增加到被修改格線數組中。
另外，《儲層成因單元界面等效表征方法》三維空間任意包絡面的格線鋸齒化算法步驟包括：
對地質模型數據和包絡面分別構建空間索引；
遍歷每個包絡面；
根據當前包絡面得到所有與其相交的地質格線；
遍歷每個相交的地質格線；
根據當前格線得到所有與其相交的包絡面格線；
將當前格線與每個查詢到到包絡面求交，並保存交點以及被包含的包絡面的點；
判斷格線的鋸齒面是否為連通的，如果不是，則執行下一步；
根據保存的點構建多面體；
根據體積大小或者點數決定鋸齒面。
改善效果
《儲層成因單元界面等效表征方法》提供的等效表征方法，是利用儲層成因單元間格線傳導率等效表征低滲構型界面對滲流效果的影響，通過調整儲層成因單元間格線傳導率，從而達到在油藏數值模擬中設定低滲構型界面的目的，傳導率的大小等效表征了構型界面對滲流效果的影響，對於油田高效開發和剩餘油預測而言效果明顯。
附圖說明
圖1為《儲層成因單元界面等效表征方法》算法處理子系統邏輯結構圖
圖2為格線A和B共點意圖。
圖3為拓撲結構示意圖。
圖4為建立拓撲關係結構示意圖。
圖5為平滑算法遍歷示意圖。
圖6為平滑算法流程圖。
圖7為對面倒置示意圖。
圖8為算法流程圖。
圖9為算法流程圖。
圖10為連通面判定示意圖。
圖11為點數連通面判定法示意圖
圖12為鋸齒化算法流程圖。
圖13為體積法連通面判定法流程圖。
圖14為點數法連通面判定法流程圖。
技術領域
《儲層成因單元界面等效表征方法》涉及一種儲層內部小尺度成因單元界面定量化表征的方法。
權利要求
1.一種儲層成因單元界面等效表征方法，具體步驟如下：
基於三井點數據約束的三維地質模型砂體成因單元界面追蹤步驟：通過採用低通濾波算法，結合井點解釋數據對三維地質模型中的沉積微相數據進行光滑，在此基礎上追蹤成因單元，也即各個微相界面的空間位置，形成構型界面的三維空間離散數據，在基於三井點數據約束的三維地質模型砂體成因單元界面追蹤步驟基礎上，進行基於井點數據約束的構型單元界面重建的步驟：通過採用基於井點約束的空間離散點曲面擬合方法，對構型界面進行曲面重構，建立描述各微相三維空間幾何形態的包絡面，其特徵在於：構型界面等效表征步驟：套用等效粗化方法，將重建的微相單元包絡面與粗化格線進行空間幾何交切計算，得到格線模型中的空間位置，並將空間位置信息以格線界面傳導率乘數的格式輸出給油藏數值模擬器，實現小尺度地質成因單元界面在任意格線尺度油藏模型中的定量表征。
2.根據權利要求1所述的儲層成因單元界面等效表征方法，其特徵在於：構型界面傳導效果定量評價步驟：結合油藏數值模擬歷史擬合，定量評價低滲構型界面的傳導效果，從而得出構型界面合適的傳導率，傳導率的大小等效表征構型界面對滲流效果的影響。
3.一種儲層成因單元界面等效表征方法，具體步驟如下：基於三井點數據約束的三維地質模型砂體成因單元界面追蹤步驟：通過採用低通濾波算法，結合井點解釋數據對三維地質模型中的沉積微相數據進行光滑，在此基礎上追蹤成因單元，也即各個微相界面的空間位置，形成構型界面的三維空間離散數據，其特徵在於：還包括基於空間離散數據簡化存儲的算法步驟，包括：從地質模型數據中讀入模型數據，每個格線建立vertCube對象，對象僅存儲8個實際的空間坐標；根據每個vertCube建立對應的topoCube對象，存儲的坐標為8個整型的數組，並且全部初始化為-1；依次按照Z方向、Y方向和X方向，遍歷每個vertCube對象，並根據對象的8個坐標逐一對對應的topoCube對象建立拓撲結構；還包括三維空間離散屬性模型的數據平滑算法步驟，包括：
步驟1：確定視窗大小；
步驟2：依次按照Z方向、Y方向和X方向移動視窗；
步驟3：在視窗內，計算具有相同屬性值的格線個數；
步驟4：格線個數除以視窗區域網路格的總數；
步驟5：如果比值大於輸入的域值，則保留，否則：
步驟6：標識該視窗的中心格線為噪音格線。
4.一種儲層成因單元界面等效表征方法，具體步驟如下：基於三井點數據約束的三維地質模型砂體成因單元界面追蹤步驟：通過採用低通濾波算法，結合井點解釋數據對三維地質模型中的沉積微相數據進行光滑，在此基礎上追蹤成因單元，也即各個微相界面的空間位置，形成構型界面的三維空間離散數據，在基於三井點數據約束的三維地質模型砂體成因單元界面追蹤步驟基礎上，進行基於井點數據約束的構型單元界面重建的步驟：通過採用基於井點約束的空間離散點曲面擬合方法，對構型界面進行曲面重構，建立描述各微相三維空間幾何形態的包絡面，其特徵在於：
基於井點屬性約束的格線重建算法步驟包括：
步驟1：建立空間索引；
步驟2：按照Z方向對井點數據排序；
步驟3：遍歷每個井點；
步驟4：判斷井點是否已包含在已修改的地質格線數據中，如果沒有，則進行；步驟5；被重建後的地質格線，有可能包含當前井點，在此情況下，遍歷下一個井點；
步驟5：利用空間索引，根據井點找到與該井點相鄰的地質格線；
步驟6：遍歷每個格線包絡面，判斷是否有包含當前井點的格線，如果有則返回到步驟3，否則進行步驟7；
步驟7：遍歷每個格線包絡面，並找到距離與井點最近的格線面；
步驟8：移動被找到的格線面，使格線包含該井點；
步驟9：將被修改的格線增加到被修改格線數組中，還包括三維空間離散格線數據的空間包絡面生成算法步驟，包括：
步驟1：按照X方向遍歷，確定相鄰格線是否左右相接，如果不是，說明對應相應格線面為包絡面，並標識；
步驟2：按照Y方向遍歷，確定相鄰格線是否前後相接，如果不是，說明對應相應格線面為包絡面，並標識；
步驟3：按照Z方向遍歷，確定相鄰格線是否上下相接，如果不是，說明對應相應格線面為包絡面，並標識；
步驟4：依次按照Z、Y和X方向遍歷包絡面格線；
步驟5：對於當前包絡面格線，生成新的包絡面群編號，並作為當前群號；
步驟6：對於當前包絡面，按照上/下、左/右和前/後六個方向查詢相鄰地質格線；
步驟7：如果相鄰格線同樣是包絡面，則將該格線賦予當前群號，並作為當前包絡面執行步驟6，否則；
步驟8：回退到上一格線，從另外一個方向開始判斷。
5.一種儲層成因單元界面等效表征方法，具體步驟如下：基於三井點數據約束的三維地質模型砂體成因單元界面追蹤步驟：通過採用低通濾波算法，結合井點解釋數據對三維地質模型中的沉積微相數據進行光滑，在此基礎上追蹤成因單元，也即各個微相界面的空間位置，形成構型界面的三維空間離散數據，在基於三井點數據約束的三維地質模型砂體成因單元界面追蹤步驟基礎上，進行基於井點數據約束的構型單元界面重建的步驟：通過採用基於井點約束的空間離散點曲面擬合方法，對構型界面進行曲面重構，建立描述各微相三維空間幾何形態的包絡面，其特徵在於：三維空間任意包絡面的格線鋸齒化算法步驟包括：對地質模型數據和包絡面分別構建空間索引；遍歷每個包絡面；根據當前包絡面得到所有與其相交的地質格線；遍歷每個相交的地質格線；根據當前格線得到所有與其相交的包絡面格線；將當前格線與每個查詢到到包絡面求交，並保存交點以及被包含的包絡面的點；判斷格線的鋸齒面是否為連通的，如果不是，則執行下一步；根據保存的點構建多面體；根據體積大小或者點數決定鋸齒面。
實施方式
儲層成因單元界面等效表征方法的核心是精細格線模型井點數據約束的小尺度構型界面的三維重建及大尺度粗格線構型單元等效表征技術。套用這個方法可以解決精細地質模型中小尺度地質體以及儲層內部成因單元界面在油藏數值模擬模型中表征這一難題，使得粗化後油藏模型能夠保留地質模型細節特徵從而提高油藏數值模擬成果質量，提高剩餘油預測精度。等效表征方法具體實施方式是：
1、套用常規建模軟體，建立儲層三維地質模型，得到沉積微相、孔隙度、滲透率等參數模型。通過設計油藏數值模擬格線系統，粗化地質模型各項參數，建立油藏數值模擬模型。
2、依據等效表征思路和方法編寫等效表征軟體
3、套用軟體載入井數據、地質模型數據、油藏模型數據、以及精細地質研究得到的各類反映儲層結構的砂體成因單元數據。
4、在地質模型上進行成因單元（沉積微相）界面重建，重建界面包括（1）數據簡化；（2）數據平滑；（3）界面追蹤；（4）井點數據約束下界面的曲面擬合。
5、套用重構的界面數據在粗化格線模型（數值模擬模型）中進行成因單元界面定位包括（1）界面曲面與格線系統求交運算；（2）成因單元界面鋸齒化（用格線界面等效表征成因單元界面）；
6、根據注采井組的注采動態確定與之相匹配的格線界面傳導率乘數，輸出與數值模擬器兼容的傳導率乘數數據卡。
所述第1步中儲層地質模型的建立業內已經有較為詳細的方法與流程，套用常規建模軟體建立油藏數值模擬模型；
所述第2步中等效表征軟體的編寫主要分七個功能子系統：主框架管理子系統、圖層界面子系統、數據解析讀取、地質模型層管理子系統、幾何處理子系統、算法處理子系統以及三維圖形繪製子系統。軟體具體模組劃分如下：
表1系統模組劃分列表
其中算法處理子系統是該系統的核心部分，其輸出的最終結果為鋸齒化後的包絡面。算法處理子系統的原始輸入數據來自於用戶指定的基於特定屬性和屬性值的地質格線數據。但由於地質格線數據有可能存在噪音格線或者格線空間範圍並未反映井軌跡的位置，因此算法處理子系統本身還包括了數據平滑和基於井軌跡約束的格線重建算法。
此外，算法處理子系統中的各種算法都是基於空間關係分析，涉及到大量的相鄰關係的判斷。如果直接使用空間坐標進行相鄰關係的計算，會由於浮點數的精度問題造成算法的不穩定，而且基於浮點數的數值計算效率較低。另外一個潛在的問題在於，在得到最終結果前，地質格線數據會經過幾種算法的處理，每個算法都可能造成空間坐標的改變。但由於地質格線中大量存在共點的情況，這樣造成當公共點坐標被修改時，需要同時修改擁有該點的格線的對應坐標，以保證數據的一致性。如果為每個格線直接存儲空間坐標，無疑會增加算法的複雜度。因此，本子系統將利用拓撲結構存儲格線坐標。
算法處理子系統邏輯結構如圖1，算法處理子系統主要包含了以下幾部分：
1）構建拓撲關係，空間離散數據簡化存儲；
2）空間離散數據平滑處理；
3）基於井點屬性約束的格線重建；
4）屬性數據體空間包絡面生成；
5）空間任意包絡面格線鋸齒化處理。
下面就各個部分的實現進行詳細說明：
1）構建拓撲關係，空間離散數據簡化存儲
地質格線數據以及後續算法的特點決定了採用直接存儲空間坐標的方式表達地質格線，不僅記憶體消耗大而且影響算法的穩定和精確度。而拓撲結構是解決以上問題較好的方法。
用拓撲結構表達地質格線的基本原理為唯一的空間坐標只存儲一次，且都存放在一維線性數組中，擁有該點的地質格線僅僅存儲該點在數組中的位置索引。當需要空間坐標進行渲染或者參與數據處理時，利用位置編號即能很快的得到對應坐標。當需要對某個點進行空間坐標修改時，也同樣利用位置偏移找到該點在一維數組中的坐標，並進行修改。因為擁有該點的其他地質格線僅僅保留點在數組中的位置，而非實際的空間坐標，因此修改一維數組的空間坐標，不會對點在數組的位置產生影響，但會對擁有該點的地質格線的空間位置產生相應的影響，進而能很方便的維護了數據的一致性。圖2是該算法思想的說明：
在圖2中，兩個地質格線A和B相鄰，格線A的坐標為{a1，b1，c1，d1，e1，f1，g1，h1}，格線B的坐標為{b1，b2，c2，c1，f1，f2，g2，g1}。其中c1，b1，f1，g1是四個共點。圖3為拓撲結構的存儲示意圖以及格線對應的拓撲坐標。
基於空間離散數據簡化存儲的算法思路，該算法的步驟如下：
1.從地質模型數據中讀入模型數據，每個格線建立vertCube對象，但該對象僅存儲8個實際的空間坐標。
2.根據每個vertCube建立對應的topoCube對象，存儲的坐標為8個整型的數組，並且全部初始化為-1。
3.依次按照Z方向、Y方向和X方向，遍歷每個vertCube對象，並根據對象的8個坐標逐一對對應的topoCube對象建立拓撲結構。
步驟3是建立拓撲結構的關鍵一步，流程圖如圖4。
該算法實現的一個關鍵在於在遍歷vertCube的坐標點時，能快速找到相鄰地質格線內與其對應的點。每個點最多可能和其它7個格線的點共點，每個點的相鄰地址格線的對應點都是有特定方位關係的，這種方位關係預先通過靜態變數定義。 
每個靜態變數對應於某個點7個相鄰點的位置關係。假設某地質格線的格線位置為（10，20，30），變數A_topo定義了地質格線頂面的點A，共有7個相鄰點，相鄰點所在的地質格線位置是由每個二維數組前三個數字決定，表示相對該點格線位置的偏移。二維數組的最後一個數表示相鄰點在地質格線里的位置。例如，{-1，0，0，B_INDEX}，表示第一個相鄰點的地質格線的格線位置為（9，20，30），對應於該格線的B點。
該算法的核心實現偽代碼為： 
2）三維空間離散屬性模型的數據平滑算法
地質格線數據來自於其他算法的處理結果或者基於實際探測後對實際地質分布的模擬逼近，由於算法誤差或者機械誤差等因素，必然會產生不符合實際情況或者符合實際情況，但對算法本身而言意義不大的格線，即噪音格線或者高頻格線。因此，在執行其他算法前有必要消除這些噪音格線。
該系統擬採用低通濾波器，消除噪音格線。低通濾波器的概念起源於電子信號，通常用以減弱或者消除高頻信號，而容許低頻信號通過。與之對應的是高頻濾波器。低通濾波器概念在不同的專業有許多不同的形式，尤其在圖像處理、金融、機器視覺等有著廣泛的套用。
該算法的基本原理為，定義一個N*N*N的視窗以及一個域值，N通常小於9且為奇數。該視窗從需要進行平滑處理的數據集的空間範圍的左上角開始，依次按照X方向、Y方向、Z方向逐格移動。每次移動完畢後，以視窗的中心為平滑對象，並統計視窗區域網路格的某項指定屬性值。如果目標格線所屬的屬性值集合與全視窗的屬性值的數值和的比例超過指定的域值，則保留該格線，否則該目標格線被視為噪音格線，將被標記，在全部遍歷後，統一清除所有的噪音格線。圖5為遍歷的示意圖。
空間離散數據平滑算法的步驟如下：
1.確定視窗大小；
2.依次按照Z方向、Y方向和X方向移動視窗；
3.在視窗內，計算具有相同屬性值的格線個數；
4.格線個數除以視窗區域網路格的總數
5.如果比值大於輸入的域值，則保留，否則：
6.標識該視窗的中心格線為噪音格線。
算法流程如圖6。
平滑算法實現的兩個關鍵步驟為視窗大小的確定以及噪音格線的確定，其算法如下所示：
確定視窗的邊界：
噪音格線的確定： 
3）基於井點屬性約束的格線重建算法
地質格線數據有可能來自於其他算法的處理結果，但其空間範圍並未包含井軌跡的位置，因此需要通過修改格線的空間範圍以包含井點，以能真實反映地質的實際情況。
該算法的基本思路為，遍歷每個井軌跡數據，對於每個井點的空間坐標，判斷是否有地質格線包含該井點，如果有，則說明格線已正確反映井點位置，否則需要找到離該井點最近的地質格線，並選擇距離該點最近的面，通過移動該面，使該格線能包含井點。該算法需要注意的是，在尋找最近面時，距離不能成為唯一的依據，否則會產生對面倒置的情況。
圖7為倒置的示意圖，在該圖中，A和B面是個兩個對面，如果以面的中心點與井點a的連線距離作為點到面的距離，則在上圖中井點與A面的距離較近，因此需要平移A面。但平移後，A面已經在B面的上面，顯然不符合要求。在實際的處理時，格線的形態遠比示意圖中的複雜，A或者B很有可能並非平面，因此在處理時需要特別處理。
該算法步驟如下：
1.建立空間索引；
空間索引是該算法的基礎，可以大幅度提高算法的速度。利用空間索引，可以從大量的地質格線中快速找到與井點接近的格線。
2.按照Z方向對井點數據排序；
對於重建地質格線，一個基本的原則是儘量對較少數量的格線進行修改。基於以上原則，對於每口井的井點，按照Z值方向依次排列，如果有井點未包含在地質格線內，則首先修改最高點或最低點的井點所找到的格線包絡面，形成的新包絡面在絕大多數情況下會包含井點附近的井點，因而儘可能的減少重建地質格線。
3.遍歷每個井點；
4.判斷井點是否已包含在已修改的地質格線數據中，如果沒有，則步驟5；
被重建後的地質格線，有可能包含當前井點，在此情況下，遍歷下一個井點。
5.利用空間索引，根據井點找到與該井點相鄰的地質格線；
井點是空間點，進行空間查詢時，是以0.5個單位為增長半徑，井點為中心，構建立方體，直到首次找到與該立方體相交的地質格線。
6.遍歷每個格線包絡面，判斷是否有包含當前井點的格線，如果有則返回到步驟3，否則進行步驟7；
地質格線對象並非規則的6面體，每個面有可能並非同一平面。空間索引是利用最小外接立方體相交來查找格線，因此滿足要求的格線並不一定是包含井點，需要進一步利用多面體包含井點的算法精確判斷包含關係。
7.遍歷每個格線包絡面，並找到距離與井點最近的格線面；
該步驟僅僅對格線包絡面重建。井點與格線面的距離是井點與格線面中心的連線距離，而非井點到格線面的垂直距離。該步驟需要考慮對面倒置的情況，判斷是否倒置的方法為：a）計算井點在被移動包絡面的投影點，並得到從投影點到井點的矢量；b）根據矢量，計算包絡面中心點移動後的點的位置；c）判斷新中心點與舊中心點是否在對面的同一方向，如果不是，則說明移動包絡面會造成對面倒置，因此該包絡面將不會被作為候選。
8.移動被找到的格線面，使格線包含該井點；
計算井點在被移動包絡面的投影點，並得到從投影點到井點的矢量，根據該矢量，對每個包絡面的四個點做空間平移操作。
9.將被修改的格線增加到被修改格線數組中。
算法流程如圖8。
該算法的實現關鍵在於判斷是否對面倒置以及包絡面重建。
對面倒置算法的核心實現如下：
包絡面重建核心代碼如下： 
4）三維空間離散格線數據的空間包絡面生成算法
包絡面生成算法是在指定的層，將具有相同屬性以及相同屬性值的格線找出，並判斷那些是完全包含在內部的格線，那些是最表面的格線。而表面的格線就是該層的包絡面。
該算法對格線數據的遍歷順序與平滑算法類似，但區別在於，按照某一方向遍歷時，一旦發現包絡面，需要中斷遍歷，並回退到上一步，開始從另外一個方向開始遍歷。對於該算法，擬採用遞歸算法。
該算法的一個前提在於，對於格線位置相鄰的兩個格線，如何定義這兩個格線也是空間相鄰的。
在該算法中，對該問題的定義為，當且經當兩個面的四個點完全相同時，這兩個面才是相鄰的。
算法步驟如下：
1.按照X方向遍歷，確定相鄰格線是否左右相接，如果不是，說明對應相應格線面為包絡面，並標識；
2.按照Y方向遍歷，確定相鄰格線是否前後相接，如果不是，說明對應相應格線面為包絡面，並標識；
3.按照Z方向遍歷，確定相鄰格線是否上下相接，如果不是，說明對應相應格線面為包絡面，並標識；
4.依次按照Z、Y和X方向遍歷包絡面格線；
5.對於當前包絡面格線，生成新的包絡面群編號，並作為當前群號；
6.對於當前包絡面，按照上/下、左/右和前/後六個方向查詢相鄰地質格線；
7.如果相鄰格線同樣是包絡面，則將該格線賦予當前群號，並作為當前包絡面執行步驟6，否則；
8.回退到上一格線，從另外一個方向開始判斷。
具體算法流程如圖9。
包絡面生成算法的關鍵在於包絡面的確定以及包絡面集的標識。
以下為有關左右關係和前後包絡面確定的實現代碼： 
包絡面集標識實現代碼如下： 
5）三維空間任意包絡面的格線鋸齒化算法
三維空間任意包絡面的格線鋸齒化算法是將已經得到的包絡面與新的格線數據相切，與包絡面相切的面構建成新的包絡面。
該算法的思路比較明確，但一個需要考慮的問題在於，但被切的格線，其與包絡面相交的面將不能構成連通，此時需要根據切割後形成的面與兩個對面分別形成的體求體積，參與構建體積較小的體的對面將成為鋸齒面。
在圖10中，A和B是兩個對面，C是包絡面。假設包絡面和格線除了A和B外，與其他四個面都相交，此時需要讓A或者B成為鋸齒面。在這個示意圖中，由於A和C構成的新的體的體積小於C和B構成的體的體積，因此A將成為鋸齒面。
該算法有以下3個關鍵問題：
1.如何根據某個包絡面找到與其相交的地質格線。
描述：地址模型數據量很大，如何通過包絡面快速找到與其相交的格線，直接決定了該算法的效率。
《儲層成因單元界面等效表征方法》的設計思路是，對地質格線數據建立空間索引，通過包絡面的最小外接矩形查詢與外接矩形相交的格線。經過粗查後，再通過包絡面與格線對象進行精確的相交測試，最終決定格線是否與該包絡面相交。
2.如何根據格線找到所有與其相交的包絡面。
格線有可能與多個包絡面相交，而這些包絡面與格線相交的共同結果決定了格線的鋸齒面。但與問題1類似，如何在大數據量情況下，快速找到所有與格線相交的包絡面。
《儲層成因單元界面等效表征方法》中，對包絡面建立空間索引，並由格線的最小外接矩形粗查與其相交的包絡面，再根據該格線體與得到的包絡面進行準確的相交測試，最終得到所有符合相交條件的包絡面。
3.當出現鋸齒面不連通的情況時，如何計算相交產生的多面體的體積，進而確認鋸齒面。
每個格線可能和多個包絡面相交，最終形成的體可能會非常複雜，而且不能保證體是簡單多面體，這給多面體的構建帶來了很大困難，也使多面體體積的計算很複雜。
思路1：保留所有與構建多面體相關的點，這些點來自於：a）格線待定對面的四個頂點；b）格線面與包絡面相交的交點；c）格線完全包含包絡面的點。根據這些點，構建面片，最終形成多面體。但這種方式很複雜，而且由於多面體形態的不確定性，會造成計算的不穩定性。
思路2：以兩個對面為底，用過格線正中間的點，且垂直於對面中點連線的平面，將格線近似平分成兩個多面體。根據構建多面體的點被包含這2個多面體內的個數的多少決定鋸齒面。該思路較上一思路更為直接、簡單，算法穩定也高。見圖11。
圖11中，紅色的點和綠色的點是參與構建多面體的點，其中綠色的點是對面A的四個頂點，不參與統計。藍色虛框表示的透明4邊形是將格線一分為二的分割平面。因為紅色點大多數落入分割平面與A面構建的體內，因此A面被判定為鋸齒面。
該算法的步驟為：
1.對地質模型數據和包絡面分別構建空間索引；
2.遍歷每個包絡面；
3.根據當前包絡面得到所有與其相交的地質格線；
4.遍歷每個相交的地質格線；
5.根據當前格線得到所有與其相交的包絡面格線；
6.將當前格線與每個查詢到到包絡面求交，並保存交點以及被包含的包絡面的點；
7.判斷格線的鋸齒面是否為連通的，如果不是，則執行下一步；
8.根據保存的點構建多面體；
9.根據體積大小或者點數決定鋸齒面。
具體的算法流程如圖12。其中，根據體積法確定連通面的算法流程如圖13根據點數法確定連通面的算法流程如圖14
以下為判斷是否為連通鋸齒的實現：
構建多面體的算法實現：
所述第3步，即為套用步驟2編寫的軟體載入井數據、地質模型數據、油藏模型數據、以及精細地質研究得到的各類反映儲層結構的砂體成因單元數據。
所述第4、5步，即為套用步驟2編寫的軟體中的算法處理子系統來進行處理，得到表征成因砂體界面的鋸齒化後的包絡面。
所述第6步，根據前期注采井組的注采動態研究，確定與之相匹配的格線界面傳導率乘數，輸出與數值模擬器兼容的傳導率乘數數據卡，實現部小尺度成因單元界面定量化表征。
榮譽表彰
2018年12月20日，《儲層成因單元界面等效表征方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
