多点地质统计学
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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python
多点地质统计学python（原创版）目录1.多点地质统计学概述2.Python 在多点地质统计学中的应用3.多点地质统计学的具体方法4.Python 实现多点地质统计学的优势5.总结正文【1.多点地质统计学概述】多点地质统计学是一种研究地下岩石、矿产等地质信息的学科，它通过对大量地质数据进行统计分析，从而揭示地下结构的规律和特征。
在地质勘探、矿产资源开发等领域具有重要的应用价值。
【2.Python 在多点地质统计学中的应用】Python 作为一种广泛应用于数据处理和分析的编程语言，在地质统计学领域也有着广泛的应用。
Python 提供了丰富的库和工具，如 NumPy、SciPy、Pandas 等，可以方便地进行地质数据的处理、分析和可视化。
【3.多点地质统计学的具体方法】多点地质统计学主要包括以下几种方法：（1）克里金插值：是一种基于空间相关性的插值方法，可以预测地下岩石、矿产等地质信息的空间分布。
（2）序贯模拟：是一种基于随机过程的地质模拟方法，可以模拟地下结构的演化过程。
（3）多元统计分析：包括主成分分析、聚类分析等方法，可以对地质数据进行降维、分类等处理。
【4.Python 实现多点地质统计学的优势】（1）强大的数据处理能力：Python 可以方便地处理大规模、复杂的地质数据，满足多点地质统计学的需求。
（2）丰富的库和工具：Python 提供了丰富的库和工具，如 NumPy、SciPy、Pandas 等，可以方便地进行地质数据的分析和可视化。
（3）灵活的编程环境：Python 作为一种高级编程语言，具有语法简洁、易学易用等优点，可以提高地质统计学的工作效率。
【5.总结】多点地质统计学是一门研究地下岩石、矿产等地质信息的学科，Python 作为一门广泛应用于数据处理和分析的编程语言，在地质统计学领域有着广泛的应用。
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。
储层多点地质统计学随机建模方法
储层多点地质统计学随机建模方法摘要：多点地质统计学使用训练图像代替变差函数，将更多的地质资料整合到储层建模过程中，使得最终模型更加符合地质认识。
随着研究的不断深入，越来越多的地质工作人员开始熟悉这一方法，凭借自身的独特优势，多点地质统计学将在储层建模领域占得重要的一席。
关键词：多点地质统计学训练图像储层建模一、多点地质统计学与训练图像基于变差函数的传统地质统计学随机模拟是目前储层非均质性模拟的常用方法。
然而，变差函数只能建立空间两点之间的相关性，难于描述具有复杂空间结构和几何形态的地质体的连续性和变异性。
针对这一问题，多点地质统计学方法应运而生。
该方法着重表达空间中多点之间的相关性，能够有效克服传统地质统计学在描述空间形态较复杂的地质体方面的不足。
多点地质统计学的基本工具是训练图像，其地位相当于传统地质统计学中的变差函数。
对于沉积相建模而言，训练图像相当于定量的相模式，实质上就是一个包含有相接触关系的数字化先验地质模型，其中包含的相接触关系是建模者认为一定存在于实际储层中的。
二、地质概念模型转换成图像训练地质工作人员擅于根据自己的先验认识、专业知识或现有的类比数据库来建立储层的概念模型。
当地质工作人员认为某些特定的概念模型可以反映实际储层的沉积微相接触关系时，这些概念模型就可以转换或直接作为训练图像来使用。
利用训练图像整合先验地质认识，并在储层建模过程中引导井间相的预测，是多点地质统计学模拟的一个突破性贡献。
可以将训练图像看作是一个显示空间中相分布模式的定量且直观的先验模型。
地质解释成果图、遥感数据或手绘草图都可以作为训练图像或建立训练图像的要素来使用。
理想状态下，应当建立一个训练图像库，这样一来建模人员就可以直接选取和使用那些包含目标储层典型沉积模式的训练图像，而不需要每次都重新制作训练图像。
三、多点模拟原理进行多点模拟，需要使用地质统计学中的序贯模拟。
但是，多点模拟与传统的基于变差函数的两点模拟是不同的。
多点地质统计学随机建模方法原理详细教程
多点地质统计学随机建模方法原理详细教程多点地质统计学（Multiple-Point Geostatistics，简称MPGS）是一种用于地质建模的统计学方法，旨在综合考虑多个地质属性之间的空间关系，可以用于模拟地质体结构和属性的空间分布。
下面是一个详细的MPGS建模方法的教程。
1.数据收集和准备首先，需要收集和准备地质数据。
这些数据可以包括钻孔数据、采矿数据、地球物理数据等。
数据应该包括多个不同属性的测量结果。
2.数据预处理对收集的数据进行预处理是为了消除异常值、填充缺失值和准备数据用于建模。
这些步骤可以包括数据清洗、插值等。
3.定义模型网格创建一个用于建模的三维网格，通常由正交的网格单元组成。
网格的尺寸和边界应根据实际问题的要求进行选择。
4.模式提取在做MPGS建模之前，需要从数据中提取出具有空间一致性和相关性的模式。
这可以通过模式提取算法实现，如基于模拟退火算法的直方图匹配。
5.模式匹配在模型建模过程中，需要通过模式匹配找到与已知数据最相似的地质模式。
这可以通过计算模式之间的相似性指标，如多点统计函数（MPS）实现。
6.模式合成一旦找到与已知数据相似的地质模式，可以根据模式之间的空间关系来生成新的地质模式。
这可以通过使用概率或变异性模型来实现。
7.模型重建利用已生成的地质模式，可以在模型网格单元上对地质属性进行插值，以重建地质体的结构和属性分布。
这可以使用插值方法，如克里金插值、逼近法等。
8.模型评估和修正完成模型重建后，需要评估模型的性能并根据需求对模型进行修正。
可以利用模型与实际数据之间的比较以及其他准则来评估模型的准确性和合理性。
9.模型应用完成最终的地质建模后，可以将模型应用于相关的地质问题，如矿产资源评估、地质风险评估等。
以上是MPGS建模方法的详细教程。
这种方法在地质建模中广泛应用，可以提供更准确和全面的地质属性分布信息，对于地质资源开发和管理具有重要意义。
多点地质统计学在储层建模中的应用
在 实 际 建 模 中 ，通 过搜 索待 估 点 与周 围条 件 数 据 点 构成 的
数据事件Ｄ，然后在训练图像 中获得此数据事件出现的概率 ，利
用蒙 特卡 罗抽样 ，就 可 以 完成待 估点 的 随机 模拟 了 。
Ｄ
呈指 状 分布 ，并 且 连 片 ，远 砂 坝前 端 发育席 状砂 微 相 （ 图１ ）。
｛ ｔ 璺 ｊ ・ 箕 … ｏ 窀
＝
（ １ １ 、一
【 ２）
图１ Ｅ ｓ １ ０ 小层 沉积 微相 图
估 计 中心 点 Ａ 。 取值 可 以 为 ：
的优 点 ，既 能忠 实 于 条件 数据 又 具有 很 强形 态重 构 能 力 ，能够 很
好的再现复杂的空间结构和几何形状的地质体 ，在沉积相模拟方
面具 备广 阔的应用前景 。本文首 先回顾 了多点地质统计学储
层 建 模 算 法 原理 ，然 后 以 永３ 断块 沙 二 下 亚 段 ｌ ｏ 砂 组 为 例 ，研 究 各小 层 的沉 积微 相 平 面及 垂 向特 征 ，另外结 合 各微 相概 率 体 为约
２ 实 例应 用
２ ． １ 训练 图像 的 建 立
训 练 图像 的建 立 是 多 点 地 质统 计 学 方 法 应 用 的 基础 ，首 先 研 究永 ３ 断块１ ０ 砂组 的 沉 积微 相 平 面特 征 及 沉 积微 相 间的 接触 关 系 ，然 后再 利 用该 区块 井 资料统 计 各沉 积微 相 的垂 向概 率 ，二 者 相结 合 ，最 终建 立该 区块 的平 稳训练 图像 。
法 ，是一 种 最 为常 用 ，也 是 目前 最 为成熟 的算 法 ，其 目的 是 为了
多点地质统计学python -回复
多点地质统计学python -回复"多点地质统计学python"是一种基于Python编程语言的地质统计学方法，它通过使用多点统计技术来分析地质数据和建立地质模型。
多点地质统计学python可以用于地质建模、矿产资源评估、油气勘探等地质领域。
本文将逐步介绍多点地质统计学python的基本原理、数据处理步骤以及应用案例。
第一步：理解多点地质统计学的基本原理多点地质统计学是一种从多个样本点中提取信息进行推断的统计学方法，它考虑了地质数据在空间上的相关性和变异性。
这种方法的基本原理是通过对多个样本点进行统计分析，揭示地质变量的分布和空间结构。
多点地质统计学方法在地质学领域得到广泛应用，可以实现对地质数据的建模和预测。
第二步：了解多点统计技术在python中的实现Python是一种功能强大且易于使用的编程语言，具有丰富的数据处理和分析库，例如NumPy、Pandas和Matplotlib等。
这些库提供了处理大型地质数据集和执行统计分析的工具。
在python中，可以使用这些库来实现多点地质统计学方法，例如多点统计算法、样本点选择和空间变异性分析等。
第三步：处理地质数据集在使用多点地质统计学python之前，首先需要准备一个地质数据集。
这个数据集包含了地质变量的观测值，例如地层厚度、属性值或矿石品位等。
地质数据集通常以表格形式存储，可以使用Pandas库将数据导入到python环境中进行处理。
第四步：分析地质数据集在有了地质数据集之后，可以使用多点地质统计学python来分析数据。
首先，可以使用NumPy库计算地质数据的统计指标，例如均值、方差和协方差等。
这些统计指标可以用来揭示地质变量的中心趋势和空间关系。
接下来，可以使用多点统计算法来分析地质数据的变异性和空间结构。
其中，常见的多点地质统计学方法包括变差函数、半变异函数和变异权重等。
这些方法可以用来评估地质数据的变异性，并揭示地质变量之间的空间关联性。
多点地质统计学在河流相建模中研究进展
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自 多点地质统计学 于 １９ 年 应用于储层建模研 究以来 ， 中发 从 ９２ 其 展 了两大类方法 ， 即迭代类 方法和非迭代类 方法 ， 由于算 法缺陷 ， 但 使 得 其难 以进行实 际应用 。迭代类 的方法主要有 ： 模拟退 火方法—— ① 从 训练 图像 中得到多点统计 参数， 据此建 立 目标 函数， 用模拟退火 并应 方法进行 随机模 拟； 于吉布斯取样 的后处 理迭代方 法— —首先基 ②基 于传统 变差 甬数 进行随机模 拟， 然后根 据从训 练图像 中得 到的各 待模 拟点的局部条件概率， 应用基于 Ｇｂ ｓ ｉ 取样的迭代方 法， ｂ 对已有的模拟实 现进行迭代修改（ 后处理） ， 复多点 统计特征； 基于神经网络的马尔 以恢 ③ 可夫蒙特卡洛方法——首 先对 从训 练图像 得到的多点统计参数进行神 经 网络 训练 然后 应用 马尔柯 夫链 蒙 特卡 罗模拟 （ ＭＣ 产 生模拟 图 ＭＣ ） 像 。以上方法均 为迭 代算法， 主要 受到迭代收敛 的局限， 因而其 应用也 受到 了限制 。但 它已经成为 了 目前 国内外研 究的热点 ， 旨在通过增 它 加捕述 点数 ， 从而 达到更合理 的再现储层形 态。尽管它综合 了基于 目 标 的方法和基于 象元 方法 的优点 ， 对传统 的多点地质统计学 建模方 但 法 进行 改进 已经达 成了共 识 。首先是 ２０ 年 Ｓｒｂ ｌ ０ １ ｔ ｅｌ Ｊｕｎｌ ｅ ｅ和 ｏｒｅ等将 原有 的多点统计算法加 以改进 提出了 Ｓｅｉ ｎｓ ｍ算法 。后来 由于 Ｓ ｅｉ ｎｓ ｍ算 法存 在其局限性 ， 能再 现非平 稳性特征 ， ｒａ在 Ｓａｆｒ 油藏预测 中 不 Ａ ｐｔ ｔｎｏｄ 心会议上 提出 了Ｓｍｐ ｔ ｉ ａ原理 。尽管 如此 ，ｎｓｍ算 法仍然 是当前 国际 Ｓ ｅｉ 上应用最广的多点统计随机建模主流算法 。而河流相储层 是油气 最多 的储层之一 ， 占到了我 国油气储层 的４ ．％， ２７ 故对 河流相储层进行储层 精细建模研究 ， 尤其是 当前勘探开 发新储量 的难度越来 越大 ， 大量油 田 进入了开发 中后期 ， 油气均 已被大量 的采 出 ， 但仍有 相当数量的油气滞 留在地 下 ， 因此确定剩余 油形成及其 分布规律是 高含水期油 田开 发调 整 的一项 重要研究 内容 ， 亦是一项急 需解决 的世 界性难题 。而 要解决 这 一问题最为重要 的途径是建立高 精度的 、 映地下复杂非均 质性特 反
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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。
建模方法
Guardiano and Srivasta-va(1993)提出了一种直接的(非迭代)算法,从训练图像中直接提取局部条件概率,并应用序贯指示模拟方法产生模拟实现。
由于该算法为非迭代算法,不存在收敛的问题,因而算法简单。
但由于在每模拟一个网格节点时均需重新扫描训练图像,以获取特定网格的局部条件概率,因此严重影响计算速度,难于进行实际应用。
Strebelle and Journel(2001)将算法加以改进,应用一种动态数据结构即“搜索树”一次性存储训练图像的条件概率分布,并保证在模拟过程中快速提取条件概率分布函数,从而大大减少了机时。
基于此,提出了多点统计随机模拟的Snesim算法(Strebelle and Journel,2001;Strebelle,2002)。
其建模基本步骤如下:
1)建立训练图像。
2)准备建模数据,将实测的井数据标注在最近的网格节点上。
3)应用自定义的与数据搜索邻域相联系的数据样板τn扫描训练图像,以构建搜索树。
4)确定一个访问未取样节点的随机路径。
在每一个未取样点u处,使得条件数据置于一个以u为中心的数据样板вn中。
令n′表示条件数据的个数,dn′为条件数据事件。
从搜索树中检索c(dn′)和ck(dn′)并求取u处的条件概率分布函数。
5)从u处的条件概率分布中提取一个值作为u处的随机模拟值。
该模拟值加入到原来的条件数据集中,作为后续模拟的条件数据。
6)沿随机路径访问下一个节点,并重复3)、4)步骤。
如此循环下去,直到所有节点都被模拟到为止,从而产生一个随机模拟实现。
7)改变随机路径,产生另一随机模拟实现。
多点地质统计学随机模拟方法(如Snesim算法)与传统的地质统计学随机模拟方法(如序贯指示模拟SIS)的本质差别在于未取样点处条件概率分布函数的求取方法不同。
前者应用多点数据样板扫描训练图像以构建搜索树并从搜索树中求取条件概率分布函数(上述第1步和第3步),而后者通过变差函数分析并应用克里金方法求取条件概率分布函数。
训练图像的建立
训练图像为研究区的定量地质模式。
一般地,单纯应用研究区井资料难于建立训练图像,而需要综合应用研究区资料及原型模型。
根据井资料及区域沉积相研究资料,研究区新近系明化镇组沉积相主要为中—低弯度河流相,沉积微相可分为河道砂岩相、河间溢岸砂岩相与泛滥平原泥岩相等3个微相,物源方向为北西—南东向。
河道与溢岸砂体呈迷宫状特征分布,河道砂体呈条带状,单河道宽度一般小于井距;溢岸砂体为透镜状。
定量的几何学特征需要结合原型模型来获取。
研究区沉积特征与黄骅坳陷港西开发区新近系明化镇组十分相似,两区同属一个含油气盆地(渤海湾盆地),层位及沉积相类型亦相同,具有较好的可比性。
港西开发区属于开发中后期的油田,其中一个区块具有井距50 m的密井网,对此曾作过系统的沉积微相及储层地质研究并建立了相应的地质模型(武军昌等,2002)。
在该原型模型中,河道砂体主要为条带状(可分叉合并),单河道砂体宽度约50～300 m,一般为100～200 m;河间漫溢砂体则呈透镜状。
单一漫溢砂体长、宽一般小于200 m。
这一密井网地质模型(微相几何学特征及组合模式)可作为研究区沉积微相研究与建模的原型模型。
综合两方面资料,应用数字化成图工具(Rc-tool),构建了研究区目的层的训练图像(如图3)。
从图中可以看出,训练图像反映了微相的定量分布模式(其中,棕色代表河道微相,浅兰色代表溢岸微相,黄色代表河道间微相),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,但后者只反映空间两点间的结构性。
图4为根据训练图像及井资料手工编绘的研究区沉积微相分布图,该图反映了微相砂体的基本形态。
4.2多点统计随机建模应用
Snesim算法,对研究区沉积微相进行随机建模,包括准备数据、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并通过抽样获得模拟实现。
这一过程通过程序来实现。
图5为其中的一个模拟实现(其中,棕色代表河道微相,浅兰色代表溢岸微相,黄色代表河道间微相)。
从图中可以看出,模拟实现反映了训练图像的结构性,同时基本再现了微相砂体的几何形态(与图4相比较),并完全忠实于井信息。
为了对比,我们应用基于变差函数的序贯指示模拟方法对研究区目的层进行了随机模拟,如图6所示,该结果没有再现微相砂体的几何形态,而且部分微相砂体呈零散分布。
由此可知,多点统计随机建模比传统二点统计学建模方法具有明显的优越性。