基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的基于變差函數(shù)的兩點(diǎn)統(tǒng)計(jì)建模方法，在陸相沉積儲層三維地質(zhì)模型建立上發(fā)揮了巨大作用，有力推動了油藏描述向精細(xì)、定量化方向發(fā)展。然而，兩點(diǎn)變差函數(shù)很難刻畫儲層復(fù)雜形態(tài)(如彎曲的河道)，必須依賴多個空間點(diǎn)聯(lián)合來精細(xì)描述儲層形態(tài)與空間配置關(guān)系。多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)得以建立和發(fā)展，它通過多點(diǎn)模板(數(shù)據(jù)樣板)掃描訓(xùn)練圖像(概念化的定量地質(zhì)模型)獲得多點(diǎn)概率，預(yù)測待估點(diǎn)處可能的沉積模式。由于其估計(jì)兼顧了數(shù)據(jù)條件化和儲層形態(tài)，在最近20年成為儲層建模研宄的熱點(diǎn)，發(fā)展了多種多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，如 Snesim、Simpat、Filtersim、DS (direct sampling)、Dispat (distance-basedMPS)、Smps (skeleton-based MPS)等。除了 Snesim仍然采用克里金方程進(jìn)行概率估計(jì)外，其他建模方法如Simpat、Filtersim、Dispat等是借鑒計(jì)算機(jī)圖像恢復(fù)理論開展儲層建模研宄(Arpat，2007 ；Mariethoz G., 2014)。這些方法在河流相儲層中發(fā)揮了較好的作用。但是在三角洲前緣儲層中，其建模質(zhì)量還存在明顯不足。
[0003]勘探和開發(fā)表明，我國的大慶、長慶、勝利等大油氣田，都發(fā)育湖泊三角洲成因儲層。厚層三角洲前緣沉積是主體，也是油氣資源最為豐富地方。而受河湖共同作用影響，三角洲前緣沉積構(gòu)成也最為復(fù)雜，儲層非均質(zhì)性嚴(yán)重，準(zhǔn)確建立三角洲前緣儲層精細(xì)地質(zhì)模型極具挑戰(zhàn)性。
[0004]雖然在已有的文獻(xiàn)中，對三角洲前緣的多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)已有一些解決方案，例如Dispat方法，參見圖1，通過直接距離函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)事件約束，但其要求較為苛刻，需要訓(xùn)練圖像與模擬區(qū)域規(guī)模一致，限制了算法靈活性。其他方法采用二級變量約束，在二維模型中取得了較好效果。但在三維空間中，二級變量三維數(shù)據(jù)體很難獲得，且不容易與綜合考慮。分區(qū)方法則更多依賴于主觀性，且僅在二維下可行，三維空間分區(qū)難度極大，未有報(bào)道。因此，亟需開發(fā)新的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，解決三角洲前緣儲層預(yù)測問題，服務(wù)于油田生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法，解決了訓(xùn)練圖像與模擬區(qū)域尺度差異問題，方法運(yùn)用靈活，提高了三角洲前緣儲層精細(xì)預(yù)測精度，獲得了更準(zhǔn)確的三維儲層地質(zhì)模型。
[0006]本發(fā)明提供的一種基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法，包括如下步驟:步驟一、建立工區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫；步驟二、建立訓(xùn)練圖像；步驟三、計(jì)算相對距離；步驟四、整體替換數(shù)據(jù)事件；步驟五、建立模型。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述步驟一中，根據(jù)地質(zhì)建模要求，將工區(qū)劃分成網(wǎng)格，獲得每一口井在網(wǎng)格中的位置，以及其沉積相類型，建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述步驟二中，根據(jù)地質(zhì)知識庫的沉積相數(shù)據(jù)，計(jì)算各沉積相的變差函數(shù)，確定沉積相空間結(jié)構(gòu)特征和參數(shù)，然后，采用截?cái)喔咚菇７椒S機(jī)插值，結(jié)合人工編輯獲得三維訓(xùn)練圖像。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述地質(zhì)知識庫為井資料。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述步驟三中，過程如下:1)從建模區(qū)域提取待估點(diǎn)的網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)以及周圍條件數(shù)據(jù)；2)利用條件數(shù)據(jù)掃描訓(xùn)練圖像，尋找滿足條件數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)事件；3)提取滿足條件數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)事件中心網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)；4)分別在模擬區(qū)域和訓(xùn)練圖像中選擇同一個參照點(diǎn)，獲得待估點(diǎn)在模擬區(qū)域相對位置，以及數(shù)據(jù)事件在訓(xùn)練圖像中的相對位置；5)采用歐式距離計(jì)算數(shù)據(jù)事件相對位置與待估點(diǎn)相對位置的距離；6)選擇其中最小距離值所對應(yīng)的數(shù)據(jù)事件作為待估點(diǎn)處模擬結(jié)果。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述步驟三第4)項(xiàng)中，模擬區(qū)域參照點(diǎn)的坐標(biāo)為(nx，ny，nz)，所述參照點(diǎn)在訓(xùn)練圖像中的坐標(biāo)記為(nxtr，nytr，nztr)，則待估點(diǎn)的坐標(biāo)為(xu，yu，zu)，所述待估點(diǎn)在模擬區(qū)域的相對坐標(biāo)為(xu/nx，yu/ny，zu/nz)，對于訓(xùn)練圖像中的數(shù)據(jù)事件(xT，yT，ζτ)，所述數(shù)據(jù)事件在訓(xùn)練圖像中的相對坐標(biāo)為(xT/nxtr，yT/nytr，zT/nztr)。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述步驟三第5)項(xiàng)中，數(shù)據(jù)事件相對位置與待估點(diǎn)相對位置的歐氏距離為:
[0013]f (xT, yT, ζτ) = ω J (xu/nx_xT/nxtr) 2+ω 2 (yu/ny_yT/nytr) 2+ω 3 (zu/nz_zT/nztr) 2O
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述步驟三第6)項(xiàng)中，評估公式為:Simulated(xu，yu，zu)=min {fj (xT，yT, ζτ), i = I, m}。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述步驟四中，將選擇的數(shù)據(jù)事件整體替換掉待估點(diǎn)處的數(shù)據(jù)事件，模擬指向下一個節(jié)點(diǎn)，重復(fù)步驟三和步驟四。
[0016]在上述技術(shù)方案中，所述步驟五中，直到所有待估點(diǎn)都完成預(yù)測，獲得對應(yīng)的模擬值，生成最終三維地質(zhì)模型。
[0017]本發(fā)明基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法，具有以下有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，通過建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和訓(xùn)練圖像，引入相對位置距離函數(shù)，計(jì)算待估點(diǎn)與訓(xùn)練圖像中滿足條件數(shù)據(jù)事件的距離，選擇其中距離最小的數(shù)據(jù)事件作為預(yù)測結(jié)果，實(shí)現(xiàn)三角洲前緣儲層預(yù)測。由于是相對距離計(jì)算，解決訓(xùn)練圖像與模擬區(qū)域尺度差異問題，實(shí)現(xiàn)方法靈活運(yùn)用，提高三角洲前緣儲層精細(xì)預(yù)測精度，獲得了更準(zhǔn)確的三維儲層地質(zhì)模型。
【附圖說明】
[0018]圖1為傳統(tǒng)多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)算法建立的模型示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法的流程示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法中建模地質(zhì)數(shù)據(jù)及網(wǎng)格示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法中訓(xùn)練圖像示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法中相對距離計(jì)算示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法中數(shù)據(jù)事件整體替換示意圖；
[0024]圖7為本發(fā)明基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法中建立的三維地質(zhì)模型示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
[0026]圖1中傳統(tǒng)的多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)算法模型在【背景技術(shù)】中已有描述，在此不再贅述。
[0027]參見圖2，本發(fā)明基于位置的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法，包括如下步驟:
[0028]步驟一、建立工區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫:
[0029]根據(jù)地質(zhì)建模要求，將工區(qū)劃分成網(wǎng)格，獲得每一口井在網(wǎng)格中的位置，以及其沉積相類型，建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫；
[0030]步驟二、建立訓(xùn)練圖像:
[0031]根據(jù)地質(zhì)知識庫的沉積相數(shù)據(jù)，計(jì)算各沉積相的變差函數(shù)，確定沉積相空間結(jié)構(gòu)特征和參數(shù)，然后，采用截?cái)喔咚菇７椒S機(jī)插值，結(jié)合人工編輯獲得三維訓(xùn)練圖像，所述地質(zhì)知識庫為井資料；
[0032]步驟三、計(jì)算相對距離，過程如下:
[0033]I)從建模區(qū)域提取待估點(diǎn)的網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)以及周圍條件數(shù)據(jù)；
[0034]2)利用條件數(shù)據(jù)掃描訓(xùn)練圖像，尋找滿足條件數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)事件；
[0035]3)提取滿足條件數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)事件中心網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)；
[0036]4)分別在模擬區(qū)域和訓(xùn)練圖像中選擇同一個參照點(diǎn)，獲得待估點(diǎn)在模擬區(qū)域相對位置，以及數(shù)據(jù)事件在訓(xùn)練圖像中的相對位置，其中，模擬區(qū)域參照點(diǎn)的坐標(biāo)為(nx，ny,nz)，所述參照點(diǎn)在訓(xùn)練圖像中的坐標(biāo)記為(nxtr，nytr, nztr)，則待估點(diǎn)的坐標(biāo)為(xu，yu，zu)，所述待估點(diǎn)在模擬區(qū)域的相對坐標(biāo)為(xu/nx，yu/ny，zu/nz)，對于訓(xùn)練圖像中的數(shù)據(jù)事件(xT，yT，ζτ)，所述數(shù)據(jù)事件在訓(xùn)練圖像中的相對坐標(biāo)為(xT/nxtr，yT/nytr，zT/nztr)；
[0037]5)采用歐式距離計(jì)算數(shù)據(jù)事件相對位置與待估點(diǎn)相對位置的距離，具體公式為:
[0038]f (xT, yT, ζτ) = ω ι (xu/