多点地质统计学在河流相储层建模中的应用
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汇报提纲
研究现状 目标与内容 过程论述 结论
研究现状
多点地质统计学是目前储层地质随机建模的研 究热点方向。相对于传统的两点地质统计学方 法，多点地质统计学在进行储层地质建模时能 够利用更多空间点数据（n>2）之间的相关性 进行统计计算，因此建立的模型更加满足实际 的情况。 多点地质统计学算法snesim是其中一种基于 概率统计的方法，由于snesim算法的参数设 置较为复杂，因此该算法的各种参数对模型的 控制需要进行研究和分析，从而指导如何使用 该算法建立高质量的储层模型。
硬数据条件化
向网格中加载硬数据：
硬数据条件化模拟结果：
非平稳模拟
旋转角控制河道局部的方向 仿射性控制河道宽度
手绘旋转与仿射性图像：
1.3
0.8 0.5 15°
75°
45°
格式转换：
参数文件复制：
参数设置：
运行得到实现：
涠洲11-2油田4井区岩相模拟
研究区属于辫状河三角洲前缘亚相,微相种类较多,面积较大，但 是钻井较少且分布集中,为了减少没有井控制的地方模拟的不确 定性,本次采用录井解释的砂泥岩相进行岩相模拟，相的种类减 少，有助于减少模拟的不确定性.
利用不同油组的平面沉积微相图作为训练图像：
序贯指示法模拟结果：
snesim算法模拟结果：
用多点法模拟的岩相展布图较为连续且具有一定的真实性
结论
设置不同参数对程序的影响： 目标比例能有效控制模拟结果相比例 目标相比例的设置应与训练图像边际 概率相近，否则要考虑更换训练图像 旋转角控制河道局部的方向，仿射性 控制河道宽度 用多点法模拟的岩相展布图较为连续 且具有一定的真实性
多点地质统计学原理、方法及应用__概述及解释说明
多点地质统计学原理、方法及应用概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在探讨多点地质统计学的原理、方法及应用，为读者提供一个全面了解该领域的概述。
多点地质统计学是一门研究如何有效地利用多变量数值以及空间数据进行地质分析和预测的学科。
它通过综合多种数据，包括物理测量数据、遥感图像数据和野外调查数据等，来实现对不同地质现象和过程的建模与研究。
1.2 文章结构本文按照以下结构组织内容：首先介绍多点地质统计学的基本原理，包括其定义与概念、基本假设以及原理解释。
随后，针对多点地质统计学的方法进行详细阐述，探讨数据收集与预处理、变量选择和缺失值处理以及统计模型拟合与优化算法应用等关键步骤。
接下来，我们将通过具体案例研究来展示多点地质统计学在矿产资源评估与勘探、地下水资源管理与保护以及石油勘探与开发中的应用实践。
最后，在结论部分对全文进行概括总结，并展望未来多点地质统计学研究的发展方向。
1.3 目的本文旨在全面介绍多点地质统计学的原理、方法及应用，以帮助读者对该领域有一个清晰的认识。
通过阐述基本原理和方法，读者可以了解多点地质统计学在地质分析和预测中的重要性。
此外，通过具体案例的引入，读者将能够更好地理解多点地质统计学在实际问题中的应用价值和潜力。
最后，通过对未来研究方向的展望，读者可以获得一些启示，并为自己在该领域开展研究提供参考。
2. 多点地质统计学原理2.1 定义与概念多点地质统计学是一种广泛应用于地质科学领域的统计学方法。
它通过对多个地点上的地质数据进行收集、分析和解释，旨在揭示地下资源的分布规律和空间变异性。
多点地质统计学基于一系列假设和方法，能够提供可靠的预测结果和决策依据。
2.2 基本假设在多点地质统计学中，存在几个基本假设：- 空间自相关假设：相邻位置上的地质现象存在关联性，即一个位置的观测值可能受到相邻位置观测值的影响。
- 空间平稳假设：在整个研究区域内，不同位置上的地质变量具有类似的变异性。
2009--2030年原油价格预测
［ ］ Ｃ ａ ｇ ｏ ｇ Ｇ ｏ Ｒ ｊｓ ｒｎ Ｔ Ａ Ｌ ｔｒ ｔｒ ｅ ｉ ５ ｈ ｎ ｈ ｎ ａ ， ａｅｗａａ ． ｉ ａｕ ｅ Ｒ ｖｅ ｅ ｗ
模 型提供 重要 的参考 和借 鉴 。
参 考 文 献
Ｉ ］ 吴 胜 和 等 ． 点 地 质 统 计 学— — 理 论 、 用 与 展 望 Ｉ］ － １ 多 应 － ． Ｊ 古地 理学 报 ，０ ５ ２ ． ２０ （） ［ ］骆 杨 等． 点 地 质 统 计 学 在 河 流 相 储 层 建 模 中 的 应 用 ２ 多 ［］ 地 质 科 技 情 报 ，０ ８ ９． Ｊ． ２ ０ （） ［］ 尹 艳 树 等 ． 层 随 机 建 模 研 究 进 展 ［ ］ 天 然 气 地 球 科 ３ 储 Ｊ．
油量 。
（ ）北 海地 区油 田是开 发地震 技术相关 技术 成 ４ 功应用 的典 范 ，在 利 用 综 合 地 震 数 据 进 行 油 藏 建 模 ，寻找剩余 油方 面取得 了很好 的效 果 ，能 够为 大 庆油 田长垣 “ １ ”工 程 精 细 开发 地 震攻 关 项 目组 ３５
应 用多点 地质 统计学 方法 建 立老 区高精 度 ３ Ｄ地 质
赵 平 译 自美 国能 源 情 报 署 《 国际 能 源展 望 ２ ０ 》 ０ ９
Ｌｏ ｇ，Ｇｅ ｌｇｃ ｌ Ｉ ｆｒ ａｉｎ， ３ ４ Ｓ ｉｍｉ ａ ｄ ｏｏ ｉａ ｎｏ ｍ ｔ Ｄ／ Ｄ ｏ ｅｓ ｃ ｎ
Ｐｒ ｄｕｃ ｉｎ ｏ ｔｏ Ｄａ ａ： Ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｈｅ ｔ ｐｌｃ ｔｏ ｔ ｔ Ｏ ｓ ｂｅ ｇ ｅ ｒ Ｆｉｌ ｅｄ，
由两点到多点的地质统计学储层建模 (2)
断块油气田2012年9月断块油气田FAULT -BLOCK OIL ＆GAS FIELD 由两点到多点的地质统计学储层建模陈培元1，姜楠1，杨辉廷1，刘学利2（1.西南石油大学资源与环境学院，四川成都610500；2.中国石化西北油田分公司，新疆乌鲁木齐830011）基金项目：“十二五”国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子课题“塔里木盆地大型碳酸盐岩油气田勘探开发示范工程”（2011ZX05049-04）摘要传统的两点地质统计学建模方法，以象元为空间赋值单元、变差函数为工具建立确定性的模型，或者应用各种随机模拟方法建立可选的模型，在精确表征复杂的空间结构及目标体几何形态方面有一定的局限性。
有别于两点地质统计学的多点地质统计学，可有效地解决更广泛的地质模拟问题。
然而，在实际应用过程中，受岩-相模型及与之相对应的训练图像可靠性的影响，结果变得比较复杂。
因此，选择合适的训练图像及恰当的算法可有助于提高储层建模的精度和效率。
以××油田曲流河沉积为例，采用两点和多点统计学方法构建模型。
对比发现，基于多点地质统计学的地质建模方法真实可再现河流相的沉积形态，还降低随机建模的不确定性。
尽管模拟结果与井点真实数据之间存在误差，但通过调整随搜索半径、训练图像大小及概率计算中临近点个数限制，可显著提高模型精度。
关键词两点地质统计学；多点地质统计学；储层；随机模拟中图分类号：TE319文献标志码：A收稿日期：2012-04-01；改回日期：2012-07-10。
作者简介：陈培元，男，1984年生，博士，主要从事油藏描述和油藏地质建模研究。
E -mail ：swpua409@ 。
引用格式：陈培元，姜楠，杨辉廷，等.由两点到多点的地质统计学储层建模［J ］.断块油气田，2012，19（5）：596-599.Chen Peiyuan ，Jiang Nan ，Yang Huiting ，et al.Reservoir stochastic modeling using geostatistics from two -point to multiple -point ［J ］.Fault -Block Oil &Gas Field ，2012，19（5）：596-599.Reservoir stochastic modeling using geostatistics from two -point to multiple -pointChen Peiyuan 1,Jiang Nan 1,Yang Huiting 1,Liu Xueli 2(1.School of Resources and Environment,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China;2.Northwest Oilfield Company,SINOPEC,Urumqi 830011,China)Abstract:Conventional two -point geostatistics modeling mainly uses the pixel -based method and variogram to establish the deterministic model,or uses all kinds of stochastic simulation methods to establish optional model.But it can not fully reflect the variability of the space structure and geometric shape of object.Unlike the two -point geostatistics,the multiple -point geostatistics can solve the problems of geologic simulation widely.In actual application process,due to the lithofacies and the reliability of corresponding training image,it is necessary choosing the suitable training image and appropriate algorithm to improve the accuracy and efficiency of simulation.Taking the meandering river sedimentation of some oilfield as an example,the reservoir model is built by two -point and multiple -point geostatistics parison results of two models show that the method based on the multiple -point not only represents the real sedimentary form of fluvial facies,but also reduces the uncertainty of stochastic modeling effectively and improves the modeling accuracy at maximum.Although the simulation results do not agree with the real well date completely,the prediction accuracy can be improved through adjusting the search radius,the size of training image and the number limit of nearest -neighbor points used in probability calculation.Key words:two -point geostatistics;multiple -point geostatistics;reservoir;stochastic simulation近年来，随着储层建模技术的不断发展，人们对储层地质模型的要求越来越高。
地质统计学在储层地质建模中的应用
2、地质统计学算法简介—2.1克里金方法（Kriging）原理
克里金方法是地质统计学的重要组成部分，可以说是地质统计学 的核心，很多随机模拟算法都以克里金方法为基础。
变差函数是克里金方法的基础，是区域 化变量空间变异性的一种度量，反映了空间 变异程度随距离而变化的特征。
其中变程(Range)越大，则表示具有相关 性的数据的范围越大，表现为模型的连片性 越好；基台值(Sill)越大，则表示在变程 (Range)内，数据变化越大，越小则表示数据 越均一；块金值(Nugget)则表示基准点上的 均质程度。
基于目标的 标点过程( 随机模型 布尔模型)
标点过程模拟(用 离散
退火或迭代算法)
序贯高斯
概率场
(优化算法可用作
基 高斯域
转带模拟
连续
LU模拟
高斯模拟
后处理)
于
截断高斯 截断高斯
(优化算法可用作
截断高斯域
截断高斯模拟
离散
象பைடு நூலகம்
模拟
模拟
后处理)
元
序贯指示 指示模拟
模拟
的
分形随机域 随
分形模拟
概率场 指示模拟
2、地质统计学算法简介—2.1克里金方法（Kriging）原理
三种具有基台值的理论变差函数模型
具不同变程的克里金插值图象
克里金算法包括：简单克里金(SK)、普通克里金(OK)、具有外部漂移的克里金、泛克里金(UK)、因 子克里金、协同克里金、贝叶斯克里金(BK)、指示克里金等。这些算法无一例外存在如下局限性。
多点地质统计学
多点地质统计学Multiple-point geostatistic是相对于传统的两点地质统计学而言的,主要应用于储层表征与建模中.传统的地质统计学在储层建模中主要应用于两大方面:其一,应用各种克里金方法建立确定性的模型,这类方法主要有简单克里金、普通克里金、泛克里金、协同克里金、贝叶斯克里金、指示克里金等;其二,应用各种随机建模的方法建立可选的、等可能的地质模型,这类方法主要有高斯模拟(如序贯高斯模拟)、截断高斯模拟、指示模拟(如序贯指示模拟)等。
上述方法的共同特点是空间赋值单元为象元(即网格),故在储层建模领域将其归属为基于象元的方法。
这些方法均以变差函数为工具,亦可将其归属为基于变差函数的方法。
变差函数局限性（传统地质统计学）变差函数只能把握空间上两点之间的相关性,亦即在二阶平稳或本征假设的前提下空间上任意两点之间的相关性,因而难于表征复杂的空间结构和再现复杂目标的几何形态(如弯曲河道)。
弯曲河道的3种不同的空间结构(图1a,b,c)在横向上(东西方向,图1d)和纵向上(南北方向,图1e)的变差函数十分相似,这说明应用变差函数不能区分这3种不同的空间结构及几何形态,因此,基于变差函数的传统地质统计学插值和模拟方法难于精确表征具有复杂空间结构和几何形态的地质体。
现有的储层随机建模的另一途径是基于目标的方法,它是以目标物体为基本模拟单元,进行离散物体的随机模拟(Haldorsen and Damsleth,1990;Holdenet al.,1998)。
主要方法为示性点过程(亦称标点过程),其根据先验地质知识、点过程理论及优化方法(如模拟退火)表征目标地质体的空间分布,因此这种方法可以较好地再现目标体几何形态。
但这种方法亦有其不足:1)每类具有不同几何形状的目标均需要有特定的一套参数(如长度、宽度、厚度等),而对于复杂几何形态,参数化较为困难;2)由于该方法属于迭代算法,因此当单一目标体内井数据较多时,井数据的条件化较为困难,而且要求大量机时2多点地质统计学的基本概念多点统计学着重表达多点之间的相关性。
综合随机游走过程与多点统计的河流相建模新方法
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｉ ａ ｄＧ ｓＴ ｃ ｎ ｌ ｙ （ ． Ｐ ） Ａ ｇ ２ Ｖ １ ３ Ｎ ． ｏ ｒ ａ ｏ ｌ ｎ ａ ｅ ｈ ｏ ｇ Ｊ Ｊ Ｉ Ｏ ｏ ｕ ． ０ １ ｏ ３ ｏ ８ １ ．
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［ 收稿 日 期］ ２ １ —０ Ｏ １ ２—２ １
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第３ ３卷 第 ８期
尹 艳 树 等 ：综 合 随 机 游 走 过 程 与 多点 统 计 的 河 流 相 建 模 新方 法
Ｙ 是 游 动到 的节 点坐 标 ； 、ｙ为定 义 的区 域范 围 。 知 ｄ 越 大 ， 移概 率越 小 。 似 的有 ： 删 ｎ 易 ｔ 迁 类
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［ 图 分 类 号 ］ＴＥ ２ ２ 中 ｌ ． ２
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ห้องสมุดไป่ตู้［ 章 编 号 ］ １ ０ ９ ５ （ｏ １ ８～ ０ ４ ４ 文 ０ ０— ７ ２ ２ １ ）０ ０ ４ —０
多点 地质统 计学 储层 建模 方法 已经 在 国 内油 田应 用 。虽然 在储层 形 态再现 上较 传统 的序 贯指 示建 模 方法好 ，但 是 与基 于 目标 建模 方法 相 比 ，储 层连续 性仍 然存 在 较大 问题［ 。最 典 型 的就是 河 道 连续 性 】 ～ 中断 ，其 原 因主要有 ２个 方面 ：①Ｓ Ｓ Ｍ 多点 统计 方法 仍然 是单 点估 计 ，不能 保证 河道 连续 性 Ｊ ＮＥ Ｉ 。② ＳＭＰ Ｔ 多点 统 计方法 虽然 通过数 据 样板 整 体 替换 。一定 程 度 上改 善 了单 点 估 计 的 不 足 ，但其 数 据 样 Ｉ Ａ
多点地质统计学在秘鲁D油田地质建模中的应用
收稿日期:2008-01-11基金项目:中国石油天然气勘探开发公司项目(HW ZX0502)作者简介:张伟(1980-),男(汉族),山东五莲人,博士研究生,从事油藏描述及储层建模研究。
文章编号:1673-5005(2008)04-0024-05多点地质统计学在秘鲁D 油田地质建模中的应用张 伟,林承焰,董春梅(中国石油大学地球资源与信息学院,山东东营257061)摘要:应用多点地质统计学和相控建模相结合的方法,以秘鲁D 油田V 层为例进行了地质条件约束下的地质建模研究。
首先根据地质概念模型建立训练图像,然后应用多点地质统计学Snes i m 算法模拟沉积微相,最后在沉积微相控制下进行储层参数模拟。
研究结果表明:多点地质统计学方法不仅忠实于井点数据,而且可以在使用的训练图像中加入地质概念,从而对随机模型进行地质约束;V 层沉积微相随机模拟较好地再现了沉积微相的空间结构,其孔隙度模拟实现与相应沉积微相模型吻合较好,且沉积微相对储层参数的空间分布具有较大影响;多点地质统计学方法和相控建模的建模原则有助于从地质的角度对模型进行约束,促进概念模型向定量模型的转化,从而建立合理的反映地下实际情况的三维模型。
关键词:多点地质统计学;相控建模;地质建模;秘鲁;D 油田中图分类号:TE 319 文献标识码:AApp licati on of multi ple -poi nt geostatistics i n geologi calmodeli ng of D O ilfiel d i n PeruZ HANG W e,i L I N Cheng -yan ,DONG Chun -m ei(Facult y of G eo -Resource and Infor m ation in Chi na Universit y of P etro leu m,D ongy ing 257061,Shandong P rov i nce ,Ch i na)Abstrac t :T aking t he V l ayer of D O ilfi e l d i n Pe ru as an example ,geolog ical mode li ng restricted by geolog i cal conditi ons was researched usi ng the me t hod comb i ned mu lti ple -po i nt geo statistics and facies contro lled m odeli ng .F irst ,tra i ning i m age was bu ilt accord i ng to the geo l og i ca l conceptm ode,l and the Snesi m algorith m o fmu lti ple -po i nt geostatisticsw as applied to si m u l a te sed i m entary m i crofac i es .F i nall y ,a rese rvo i r para m eters si m ulation w as perfor m ed under the contro l of sedi m entary m i crofacies .T he results s how that ,on the basis o f t he rea lwe ll data and tra i n i ng i m agesw it h geo l og ica l conception ,m ulti p l e -po i nt geostatis -ti cs succeeded i n restr i cti ng stochasti c m odel g eo l og ica lly ,w hich presents a better spati a l structure of sedi m entary m icro facies i n the stochastic m odeli ng of sedi m entary m i crofac i es of V l ayer .T he comb i na ti on of mu lti ple -po i nt geostati stics and fac ies con -troll ed m odeli ng i s he l pf u l to restrict t he m ode l from the geological po i nt o f vie w,promo te the transfor m from conceptm odel t o the quantitative model and build a reasonable 3D m ode l re flecti ng the true subsurface situati on .K ey word s :mu lti ple -po int geo sta ti sti cs ;facies controlled m odeli ng;geo l og ica lm ode li ng ;P eru ;D O ilfi e l d自从多点地质统计学(m ultiple -pu i n t geostatis -tics)应用于随机建模以来,国外学者作了大量的研究工作,取得了丰富的研究成果[1-6]。
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多点地质统计学在河流相储层建模中的应用骆杨a,赵彦超b(中国地质大学a.研究生院;b.构造与油气资源教育部重点实验室,武汉430074)摘要:多点地质统计学综合了基于象元方法以及基于目标方法两者的优点,对于河流相等具有复杂地质形态的储层精确建模具有较强的优势。
在对传统建模方法综合分析的基础上,介绍了多点地质统计学的基本理论及SNESIM算法,并应用该技术对大牛地气田某开发井区的辫状分流河道相进行了实际建模。
研究结果表明,在河流相储层建模中,该方法比传统的建模方法更具优越性。
最后,进一步综合讨论了多点地质统计学目前面临的主要问题(包括训练图像、目标体连续性、数据样板选择、综合地震信息等方面)的改进方法。
关键词:多点地质统计学;河流相储层;随机建模;S NESIM;训练图像中图分类号:P628.2;TE122.2文献标识码:A文章编号:1000-7849(2008)03-0068-05多点地质统计学为储层随机建模的国际前沿研究方向。
储层建模方法按照研究对象的不同可以分为2类:基于象元的方法和基于目标的方法。
基于象元的方法[1]以变差函数为工具难以精确表征具有复杂空间结构和几何形态的地质体,如弯曲的河道等[2-3]。
建立的模型中骨架不连续、骨架形态与真实储层不相符[4]。
基于目标的方法以目标物体为基本模拟单元,可以较好地再现目标体的几何形态,但在参数化、数据条件化、模拟收敛判断及实施、综合地震、分析测试等方面也一直存在困难[2-5]。
这两类方法尤其是在河流相等具有复杂形态的储层建模中[4,6]运用较困难。
鉴于两类传统建模方法的不足,多点地质统计学开始得以研究和发展[2]。
在多点地质统计学中,应用/训练图像0[7]或拟规则性空间分布数据[8-9]代替变差函数,同时仍以象元为模拟单元,采用序贯算法可较好地再现目标的几何形态并忠实硬数据,且具有快速的特点。
因此,多点地质统计学方法综合了基于象元和基于目标的算法优点,同时可克服其缺陷[2-3,5,10-12]。
该理论的提出,为河流相等复杂储层的精确描述提供了更好的方法。
1多点地质统计学基本理论及应用方法多点地质统计学是相对于基于变差函数的两点地质统计学而言的,它着重表达多点之间的相关性以弥补两点地质统计学的不足。
对于该理论的数学基础,国内外已有学者进行了论述[2,13]。
其关键是应用多点的数据样板(图1-A)扫描训练图像(图1-B)并构建搜索树,以便从搜索树中求取条件概率分布函数。
正是这一点,使其克服了传统两点地质统计学难以表达复杂空间结构性和再现目标几何形态的不足[2]。
图1数据事件与训练图像示意图[2]Fig.1Sk etch of the data template and tr ain imageA.数据事件:由中心点u和邻近4个向量构成的5点数据事件,其中u2和u4代表河道,u1和u3代表河道间;B.训练图像:反映河道(灰白色)与河道间(灰黑色)的平面分布;图内4个圆环表示数据事件对训练图像扫描的4个可能的重复多点地质统计学应用于储层随机建模始于1992年,包括两大类方法,即迭代方法和非迭代方法。
但由于算法缺陷,使得其难以进行实际应用[2]。
2001年Strebelle等[13]将算法加以改进,并基于此提出了多点模拟的SNESIM(sing le nor mal e-quation simulatio n)算法[2,10,13]。
其建模的基本步第27卷第3期2008年5月地质科技情报Geolog ical Science and Technolog y InformationVol.27No.3M ay2008*收稿日期:2007-08-19编辑:杨勇基金项目:湖北省油气勘探开发理论与技术重点实验室基金项目作者简介:骆杨(1984)),男,现正攻读油气田开发工程专业硕士学位,主要从事油藏描述与储层建模研究。
图2 SNES IM 实施流程[4]Fig.2 Implemen tation proces s of SNESIM骤已有学者进行了论述[2,4,10],流程示意图如图2。
此后,多点模拟开始走向实用阶段,不断有学者对其进行应用并改进完善。
最早是SNESIM 算法的提出者Strebelle[14]在其博士论文中对该算法进行了介绍并应用。
国内学者吴胜和等[2]、冯国庆等[15]也曾应用该方法进行了实际建模,并证明了多点地质统计学模拟的确比传统地质统计学建模方法更具优势,但从结果也可看出该算法还存在一定缺陷(如目标体连续性等)[2,15]。
白鹤翔等[5]也通过分析SNE -SIM 算法的工作原理,指出了多格点模拟方法、ser -v o 伺服系统、伪随机路径等方法能对SNESIM 算法进行完善。
SNESIM 算法随着多点地质统计学及相关理论技术的发展而不断完善。
Liu [3]认为SNE -SIM 算法经过不断完善,可以在一定程度上解决多点地质统计学模拟中所存在的问题;同时,他还分析了SNESIM 程序各参数对模拟结果的影响及部分重要参数的敏感性,提出了较为实用的操作建议。
2 河流相储层多点地质统计学模拟随机建模笔者应用上述理论及方法,以鄂尔多斯地区大牛地气田某开发井区山1段为例,进行了河流相储层多点地质统计学模拟随机建模。
该井区面积为184km 2,层段厚为10~40m,单砂体厚为1~13m;井数为77口,平均井距为750m 。
2.1建立训练图像大牛地气田山1段的砂岩储层,主要为辫状三角洲平原的辫状分流河道沉积,砂体岩性粗,多期叠置。
笔者在建立河道相和非河道相的分布模型前对各类微相进行了合并简化。
训练图像作为研究区各沉积微相分布的定量地质模式,一般需要综合应用研究区各种资料甚至原型模型来完成[2];但并不要求忠实井数据,只要求反映储层变化的空间结构性,其作用相当于变差函数。
限于开发程度,研究区井资料有限,因此主要依据该区已有沉积相研究成果,结合现有井的资料和高分辨率地震资料进行分析。
在训练图像中,将该层段的沉积微相分为分支河道砂岩相与分支河道间泥岩相,物源方向大致为北东)南西向。
河流类型属辫状河,偶有溢岸砂体呈透镜状分布。
根据井资料、地震资料分析统计后获得该层段定量的几何学特征。
分析表明,该层段分流河道的单河道宽度约为600~2700m,一般为1000~2200m 。
通常单砂体长、宽分别为2000,150m 。
据此,以平面单网格50m @50m ,垂向平均1m 的规格做出了训练图像(图3),图像面积为研究区面积的两倍左右,以保证多点地质统计的有效性。
另外,我们手工编绘了研究区沉积微相分布图(图4)进行检验,该图反映了河道相的基本分布及形态。
图3 研究区训练图像Fig.3 A training image of the reser voir in the study area 白色代表分支河道砂岩相;灰黑色代表分支河道间泥岩相,下同2.2多点地质统计学模拟随机建模应用多点地质统计学模拟SNESIM 算法对研究区内两种沉积微相分布进行了随机建模。
经过数据准备、扫描训练图像以构建搜索树、选择随机路径、序贯求取各模拟点的条件概率分布函数等步骤,最后通过抽样获得模拟实现。
模型采用与训练图像相同的规格,模拟中使用多重网格模拟,采用砂体厚度图作为约束,平面搜索半径南北向为东西向的2倍,同时以serv o 伺服系统进行了概率校正。
69第3期 骆 扬等:多点地质统计学在河流相储层建模中的应用图4 手工编绘的研究区沉积微相分布图Fig.4 A h andy -drawn microfacies image of the reservoir inthe s tu dy area2.3模拟结果分析图5-A 为一个多点地质统计模拟实现的切片,图5-B 为该模拟实现的河道相的厚度统计;对比图5与图3可以看出,模拟反映了训练图像的结构性。
对比图5-B 与图4可知,图5-B 基本再现了河道相的几何形态,同时局部差异体现了砂体的非均质模拟效果;经检验,各井点处也完全忠实于井信息,为条件模拟。
将该结果与原结果(采用序贯指示模拟方法)进行同层(图6)对比发现,该结果更好地再现了微相砂体的几何形态,而且减小了微相砂体零散分布的现象,使得骨架相连续性较好。
由此可见,在河流相储层建模中,多点地质统计模拟随机建模与传统两点地质统计建模方法相比具有明显的优越性。
同时模拟速度快,数据条件化容易,比基于目标的方法更具优势。
图5 研究区多点地质统计模拟实现的切片(A)及对应实现的河道相厚度(B)Fig.5 Realiz ation s lice of stochastic m odeling using multiple -poin t sim ulation (A)and the thickness of fluvial reservoir(B)图6 研究区序贯指示随机建模的对比切片(A)及其对应实现的河道相厚度(B)Fig.6 Realization slice of S IS for contrast (A )and thethickness of fluvial reservoir(B)in the s tu dy area3 存在的问题及其完善方法针对多点地质统计学模拟存在的不足,学者们提出了多种不同的方案,在SNESIM 算法中也有所解决,但仍需进一步完善。
综合国内外研究成果及应用实例,笔者认为该方法需注意以下几个方面的问题。
3.1训练图像的建立及平稳性问题训练图像的建立既要能反映地区的地质特征,符合各微相的实际比例,又要考虑到算法的平稳性。
对于大多数多点地质统计学模拟,输出结果中各微相的比例相对于目标比例会出现偏差。
这主要是由训练图像中各微相的边缘概率不同于目标比例或对模拟值中不合理值的截取等原因所致,它可通过贝叶斯更新模式和serv o 伺服系统来部分消除[16],该方法已应用到SNESIM 算法中,并在笔者的研究工作中得到了应用。
多点地质统计学要求训练图像平稳,不存在明显趋势或局部的明显变异性[2,16]。
Caer s [17]为此提出了几何变换方法,但这一方法仍是一种简单化的解决途径,对于无规律的局部明显变异性,则需要更为有效的解决方案[2]。
Ortiz 等[16]提出,既然大多数地质结构都是非平稳的,因此有必要在保留训练图像平稳性特征的同时,增强其非平稳特征。
为此,他们提出了一种数学方法,即通过对从训练图像中得到的多点地质统计进行比例变换,根据要求改变局部或整体的各相比例,从而达到模拟局部非平稳特征的目的。
这种70地质科技情报2008年数学方法使得局部非平稳的实现较为容易,并使得训练图像的采用要求也更为宽松,有望实现非平稳的多点地质统计模拟。