儲(chǔ)層多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)隨機(jī)建模方法研究論文
一、引言
在油氣開發(fā)過程中必然會(huì)涉及到相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量，測(cè)量過程中就會(huì)不可避免的出現(xiàn)誤差，這些數(shù)據(jù)誤差會(huì)給油氣地質(zhì)儲(chǔ)層建模帶來直接的影響。另外得到確定性的地質(zhì)變量空間變量模型是不太現(xiàn)實(shí)的，那么在這個(gè)過程中就需要引用到概率論方法來完善數(shù)據(jù)建模。舉例來說對(duì)于儲(chǔ)層中流體的流動(dòng)而言就需要結(jié)合微分方程系數(shù)等參數(shù)來進(jìn)行探討。在利用傳統(tǒng)方法的建模過程中正常情況下都會(huì)使用內(nèi)插方法得到儲(chǔ)層參數(shù)但同時(shí)也會(huì)對(duì)流動(dòng)方程造成影響那么就會(huì)產(chǎn)生一定的偏差。因此在油氣地質(zhì)儲(chǔ)層建模的過程中需要根據(jù)實(shí)際條件來對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行調(diào)整并篩選合理的模型來進(jìn)行構(gòu)建讓油氣產(chǎn)量預(yù)測(cè)可靠性得到保障。
二、多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)與訓(xùn)練圖像
基于變差函數(shù)的傳統(tǒng)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)隨機(jī)模擬是目前儲(chǔ)層非均質(zhì)性模擬的常用方法。然而，變差函數(shù)只能建立空間兩點(diǎn)之間的相關(guān)性，難于描述具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)和幾何形態(tài)的地質(zhì)體的連續(xù)性和變異性。
針對(duì)這一問題，多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)運(yùn)而生。該方法著重表達(dá)空間中多點(diǎn)之間的相關(guān)性，能夠有效克服傳統(tǒng)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在描述空間形態(tài)較復(fù)雜的地質(zhì)體方面的不足。多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本工具是訓(xùn)練圖像，其地位相當(dāng)于傳統(tǒng)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中的變差函數(shù)。對(duì)于沉積相建模而言，訓(xùn)練圖像相當(dāng)于定量的相模式，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)包含有相接觸關(guān)系的數(shù)字化先驗(yàn)地質(zhì)模型，其中包含的相接觸關(guān)系是建模者認(rèn)為一定存在于實(shí)際儲(chǔ)層中的。
三、地質(zhì)概念模型轉(zhuǎn)換成圖像訓(xùn)練
地質(zhì)工作人員擅于根據(jù)自己的.先驗(yàn)認(rèn)識(shí)、專業(yè)知識(shí)或現(xiàn)有的類比數(shù)據(jù)庫來建立儲(chǔ)層的概念模型。當(dāng)?shù)刭|(zhì)工作人員認(rèn)為某些特定的概念模型可以反映實(shí)際儲(chǔ)層的沉積微相接觸關(guān)系時(shí)，這些概念模型就可以轉(zhuǎn)換或直接作為訓(xùn)練圖像來使用。利用訓(xùn)練圖像整合先驗(yàn)地質(zhì)認(rèn)識(shí)，并在儲(chǔ)層建模過程中引導(dǎo)井間相的預(yù)測(cè)，是多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬的一個(gè)突破性貢獻(xiàn)。
可以將訓(xùn)練圖像看作是一個(gè)顯示空間中相分布模式的定量且直觀的先驗(yàn)?zāi)Ｐ汀５刭|(zhì)解釋成果圖、遙感數(shù)據(jù)或手繪草圖都可以作為訓(xùn)練圖像或建立訓(xùn)練圖像的要素來使用。理想狀態(tài)下，應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)訓(xùn)練圖像庫，這樣一來建模人員就可以直接選取和使用那些包含目標(biāo)儲(chǔ)層典型沉積模式的訓(xùn)練圖像，而不需要每次都重新制作訓(xùn)練圖像。
四、二維和三維訓(xùn)練圖像
二維訓(xùn)練圖像就是在縱向上沒有變化，比如人工劃相圖，因此二維訓(xùn)練圖像又稱為偽三維訓(xùn)練圖像。二維訓(xùn)練圖像在縱向上不能反映河道微相的加積，在橫向上也不能反映各沉積微相的遷移。因此二維訓(xùn)練圖像比不能很好的反映沉積構(gòu)型。在三維訓(xùn)練圖像中，可以反映各微相在橫向上的遷移和垂向的加積，能夠很好的反映沉積體的空間結(jié)構(gòu)。因此在實(shí)際應(yīng)用中多使用三維訓(xùn)練圖像。
五、油氣地質(zhì)儲(chǔ)層建模發(fā)展趨勢(shì)展望
從大環(huán)境來看目前我國的油氣地質(zhì)儲(chǔ)層建模較以往取得了很大的進(jìn)展，但是在某些環(huán)節(jié)上依然暴露了一定的問題，需要在以下幾方面進(jìn)行完善。
�。�1）遇到地質(zhì)條件較為復(fù)雜的情況時(shí)需要將側(cè)積體視為目標(biāo)體來進(jìn)行儲(chǔ)層構(gòu)型分析并根據(jù)分析結(jié)果來進(jìn)行建模。
�。�2）需要進(jìn)一步提升地質(zhì)知識(shí)水平并且將這地質(zhì)知識(shí)應(yīng)用并整合到建模中。
�。�3）加強(qiáng)目標(biāo)體連續(xù)性過程。
�。�4）對(duì)三維訓(xùn)練圖像構(gòu)建和三維模擬中數(shù)據(jù)事件進(jìn)行更具深度的把握。
�。�5）對(duì)井?dāng)?shù)據(jù)模擬條件進(jìn)行優(yōu)化。除了在算法上進(jìn)行改進(jìn)外還應(yīng)該讓原型模型變得更為豐富并體現(xiàn)出層次感，將地震信息進(jìn)行高度整合化，構(gòu)建出地質(zhì)約束原則，另外在建模過程中對(duì)層次分析與模式擬合給予充分的重視。
六、結(jié)論
將更多的地質(zhì)資料整合到儲(chǔ)層建模過程中以確保最終數(shù)值模型更加符合地質(zhì)認(rèn)識(shí)，這在預(yù)測(cè)儲(chǔ)層流體特征時(shí)是十分必要的。多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)為地質(zhì)工作者提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具，使得他們可以通過訓(xùn)練圖像將概念模型和先驗(yàn)地質(zhì)認(rèn)識(shí)整合到建模過程中。
目前研究的重點(diǎn)是提高多點(diǎn)模擬算法的性能，包括：提高運(yùn)行速度，降低內(nèi)存開銷，提高沉積模式再現(xiàn)效果以及更靈活的整合不同來源的信息等。有理由相信，隨著多點(diǎn)建模方法不斷趨于主流，以及越來越多的地質(zhì)工作者對(duì)這一方法變得熟悉，多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)將成為下一代地質(zhì)建模工具。
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