一种约束实测水平巷道提高矿山地质体三维自动建模精度的算法

矿山勘探钻孔数据无法完全反映矿下地层的复杂赋存形态,水平巷道实测信息中揭露的地质信息往往能够较好地反映层状地质结构体在局部地区空间形态与岩性属性信息。在现有的矿山三维自动建模算法中,矿山地质体模型往往与巷道模型分开建立,较少有算法有效地将采掘工程中探明的地层信息用到矿山地层模型之中,进而造成巷道揭露的地层走向与地质结构体模型无法叠合的情况。针对这个问题,提出一种基于实测水平巷道数据更新实际勘探钻孔绘制的剖面图,并辅助建立虚拟钻孔、虚拟剖面反映出巷道地质信息,利用实际钻孔、实际剖面、虚拟钻孔、虚拟剖面共同约束,进而自动构建出矿山三维地质体模型。最后,利用某矿的实际数据进行验证,说明利用实测水平巷道数据约束建立的矿山三维地质体模型更与实际地层分布情况更为接近,并能够提高矿山三维地质模型与巷道揭露地层形态与地层走向叠合精度,说明了本算法的有效性。     

地质统计学反演及其在吉林扶余油田储层预测中的应用

地质统计学反演方法将随机建模技术与常规地震反演相结合,有效地综合地质、测井和三维地震数据,可以更加精确地描述储层的变化.在执行地质统计学反演前,首先应用稀疏脉冲约束反演,了解储层的大致分布,以求取子波和水平变差函数.地质统计学反演从井点出发,井间以原始地震数据作为硬数据,通过随机模拟的产生井间波阻抗,然后将波阻抗转换成反射系数,并用确定性反演方法求得的子波褶积产生地震道,通过反复迭代直至合成地震道与原始地震数据达到一定程度的匹配,反演结果是多个等概率的波阻抗数据体实现.反演结果符合输入数据的地质统计学特征并受地质模型的约束,它综合了测井的垂向分辨率高和地震的横向分辨率高的优势,结果的多个实现用于不确定性评价.     

Cokriging法中孔隙度面函数和间隔传播时间面函数的模拟

将密集的地震数据与钻井地球物理测量数据结合可以细致地预测孔隙度的空间分布.对此,Cokriging地质统计逼近法提供了较有效的方法.如何把区域上密集的地震勘探信息与钻井地球物理测量信息有机地联系在一起,是实现Cokriging法的关键问题.本文试图利用区域上已知稀疏井的孔隙度数据与储层中地震波间隔传播时间的空间相互依赖关系,构造特定相关结构的双变量随机过程{φ(r),T(r)},亦即构造孔隙度面函数和储层间隔传播时间面函数,为进一步应用Cokriging法预测孔隙度空间分布奠定基础.     

基于马尔可夫链的多元指示地质统计模型

与传统基于交叉变差函数(cross variogram)的多元指示地质统计模型相比,基于马尔可夫链的多元指示地质统计模型采用转移概率(transition probability)来描述区域化变量的空间变化,可以很好地反映复杂空间的连续性,弥补了传统地质统计模型没有考虑地质体分布存在不对称性的缺陷,简化了各向异性的处理过程,且在建立模型的过程中,融入了地质类型分布的比例、平均长度和相互间的迁移转换趋势等地质统计信息,使建模过程更直观,更易于理解。用这种方法建立的模型在理论上有比较成熟的随机理论支持,在实际应用中能更准确地反映地质体的空间分布特征。由于该模型考虑了地质体空间分布的连续性、不对称性和各向异性等特征,因此将其用于模拟地下含水层的空间结构,可以真实反映实际含水层的空间分布,为进一步模拟地下水运动提供有力支持。     

一种基于沉积模式的多点地质统计学建模方法

地下储层分布是位置的函数,不同位置处的沉积模式具有差异性。在储层预测时,除了挖掘已有资料所提供的结构和统计信息外,还应该引入待估点位置的信息,以反映沉积储层模式随位置变化的非平稳特征。提出了一种基于沉积模式的多点地质统计学方法,通过距离函数将储层特征与沉积位置相关联,采用整体替换、结构化随机路径以及多重网格策略再现沉积模式。基于现代鄱阳湖沉积所建立的合成非平稳性三角洲前缘沉积地层建模表明,新设计的方法较传统的建模方法更好地反映了三角洲相沉积地层非平稳沉积模式,新设计方法有更好的地质适用性。研究丰富了储层三维建模理论和方法,为实际油藏建模提供了新手段。     

缝洞型油藏连通单元地质建模研究——以哈拉哈塘油田为例

针对哈拉哈塘油田奥陶系裂缝孔洞型储层连通单元井组注水效果差异性很大的问题,开展缝洞单元连通井组地质建模研究。哈拉哈塘油田储集空间岩溶洞穴、孔洞、裂缝非常发育,类型形态多变,具有极强的非均质性,储层空间缝洞体识别及连通方式预测与定量评价难度大。本文首先利用地震识别的大型溶洞和蚂蚁体追踪的大尺度裂缝分布,通过确定性建模方法,建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型;然后在储层的波阻抗数据体和缝洞体储层构造模型的空间约束下,建立缝洞体连通单元的储层孔隙度模型,储层渗透率模型主要通过线性回归建立基质孔隙度、裂缝参数与渗透率关系,结合动态数值试井对静态回归计算的渗透率数值进行修正;最后利用曲率属性形象表征微裂缝,采用多属性协同模拟方法,建立多尺度离散缝洞储集体三维地质属性模型。该方法定量刻画了缝洞储集体在三维空间的展布特征,很好地表征了单元连通井组连通方式,为单元连通井组开发奠定了坚实的地质基础。     

马朗凹陷牛东地区卡拉岗组火山岩储层建模研究

火山岩储层比碎屑岩具有更强的非均质性,储层的地质建模工作变得非常复杂。针对马朗凹陷牛东地区卡拉岗组玄武岩和火山岩的储层地质特征,运用petrel建模软件对储层进行三维地质建模。首先利用钻井、测井、录井、地震、岩心分析化验等资料完成了地层对比,建立地层格架。在此基础上,综合测井与地震资料,建立该地区的构造模型、岩相模型和含油饱和度模型,应用蚂蚁体示踪的方法建立了裂缝分布模型。建模结果检验与实际情况相吻合,为油藏开发方案控制提供了主要依据。     

页岩储层裂缝型孔隙定量预测的新方法

裂缝作为有效的储集空间和渗流通道,对于页岩储层具有重要的作用。裂缝研究的难点在于难以像井震结合波阻抗反演一样综合测井和地震信息开展裂缝预测。提出了一种综合测井和地震信息预测裂缝的新思路:首先拓展了SPM软孔模型,把孔隙空间分为硬孔隙、基质孔隙和裂缝型孔隙,建立岩石物理模型,并求取裂缝型孔隙度曲线,通过FMI成像测井曲线证实了裂缝型孔隙度结果的可靠性;然后综合裂缝型孔隙度测井曲线和地震数据,通过多属性神经网络反演预测实现了裂缝型孔隙度的定量预测。研究成果表明,通过和原始测井曲线以及和蚂蚁体等地震几何属性的对比,证明裂缝型孔隙度反演结果比较可靠,可以用来定量解释页岩储层的裂缝发育程度。本研究实现了综合测井曲线和地震信息定量预测页岩储层裂缝发育程度的方法,对于页岩储层定量解释具有重要的意义。     

基于Ricker子波匹配追踪算法在薄互层砂体储层预测中的应用

我国东部大多数中、新生代陆相含油盆地大都以薄层砂、泥岩沉积为主,地层岩性和厚度横向变化均较大,而这些地层的厚度远低于常规地震勘探的垂向分辨率。为解决薄互层储层预测问题,笔者综合分析了短时傅里叶变换、连续小波变换和匹配追踪算法的优缺点,通过实验模型及实际资料分析,得到以下结论:与短时傅氏变换与连续小波变换相比,基于Ricker子波匹配追踪算法的频谱分解技术在分析薄互层储层时具有更高的时频分辨率,能够更客观地刻画地质体;从平湖油气田地震、测井数据分析,基于Ric-ker子波匹配追踪算法更有效地刻画出储层的空间形态,并且与实钻数据储层的分布吻合效果好。     

兴隆气田长兴组生物礁储层预测研究

针对四川盆地兴隆气田长兴组隐蔽海相生物礁气藏空间形态及有利储层预测难的问题,首先建立生物礁体地震正演模型,揭示生物礁体独特的"外形上凸、内部波形杂乱、反射波组增多、频率降低"地震响应模式,指导优选地震几何形态类、波组统计类、频率类属性开展分析,并通过多属性聚类融合刻画生物礁相储层边界形态;然后应用中子拟声波约束模型迭代反演方法预测储层厚度;进一步开展纵波速度与孔隙度交会分析,应用非线性方程转换速度反演成果预测储层孔隙度;最终通过计算储能系数,探寻储层厚度与孔隙度最优匹配特征,定量预测礁相有利储层分布特征。该预测方法揭示了生物礁储层空间展布特征,提高了预测精度,对礁相储层预测研究具有一定的借鉴意义。     

方差体技术在地震勘探中的应用

三维地震数据体反映了地下一个规则网格的反射情况。当遇到地下有断层或某个局部区域地层不连续变化时，一些地震道的反射特征就会与附近地震道出现差异而导致地震首局部的不连续性。三维方差体技术就是求取三维数据体所有样点的方差值来反映这种不连续性信息。通过该技术在济宁2号井某采区的实际应用，可看出，方差体技术在三维地震信息的自动拾取以及提高地震资料解释成果精度等方面有明显优势，对断层、陷落柱有良好的自动识别能力。     

叠前多属性概率神经网络反演储层孔隙度

近十年来非线性反演方法(如人工神经网络、遗传算法)在地球物理解释中,得到越来越多的应用,但人工神经网络反演目前通常只采用叠后波阻抗反演结果和叠后地震属性(如振幅、频率和相位)进行预测,而忽略了地震叠前道集中包含的地层信息.这里通过叠前地震反演获得纵波、横波阻抗和密度信息,结合叠前地震属性,综合应用PNN神经网络方法来反演地层孔隙度参数.其过程包括:①提取叠前地震属性和叠前反演纵波、横波阻抗和密度参数;②分析孔隙度和各类叠前属性和叠前弹性参数的相关程度,确定出与孔隙度关系密切的主要参数;③综合叠前反演弹性参数和叠前属性等参数,应用神经网络分析方法反演得出孔隙度体.该方法克服了由于砂泥岩波阻抗重叠造成的叠后波阻抗反演储层预测存在多解性的问题,反演孔隙度体提高了储层识别精度,储层预测和钻井结果一致,符合实际地质规律,证明本方法正确有效.     

W地区储层孔隙度地震预测技术及应用研究

在W地区,储层孔隙度预测技术是将支持向量机方法与分频法相结合构成一种新的地震非线性预测技术.支持向量机是一种基于统计理论的新型机器学习算法,它是建立输入与输出的一个隐形的映射关系,在我们的问题中,应用测井数据作为支持向量机的输入向量,通过支持向量机优选参数,对实际样本数据构造核函数,实现全局最优解.分频法采用短时快速傅利叶变换(SFFT)将地震数据进行时频转换,形成高分辨的分频数据体,作为独立的输入数据体,以提高储层孔隙度反演的分辨率和精度.因此,构成的这种联合预测技术,充分发挥了支持向量机和分频法的优势,这种全新的储层孔隙度预测技术适应储层地质参数高维非线性特点.依据建立的储层孔隙孔隙度预测技术,利用W地区实际地震数据形成的分频数据体和测井数据,对朱海组储层孔隙度进行了预测,获得了高分辨率和高精度储层孔隙度剖面和储层孔隙度数据体.在W地区,预测的朱海组储层孔隙度与测井孔隙度具有良好的一致性,其相关系数值为(0.816～0.945),平均值为0.882,因此,预测的储层孔隙度具有较高的可信度和准确率.在W地区成功应用表明,其方法技术具有通用性和较好的推广性,它的适用面广,预测效果好,易于实现,它将油气储层孔隙度预测推向一个新的发展水平.     

Stratimagic波形地震相分析在层序地层岩性分析中的应用

应用波阻抗反演以及常规地震属性预测储层时,在钻井资料较少、储层较薄的情况下多解性较强。Stratimagic波形地震相分析技术采用神经网络算法对某一层间的地震数据道进行逐道对比分类,细致刻画地震信号的横向变化,从而得到与地质相对应的地震相图,并以此用于储层砂体和地层岩性油藏的预测。以东营凹陷八面河地区滩坝砂体岩性油藏为例,说明应用该方法进行滩坝砂体和岩性油藏分布预测,是行之有效的。      

山西沁水寿阳ST区块煤储层三维精细地质建模

煤储层三维地质模型的精确性直接影响到后期煤层气开发方案的部署和煤层气井的产量。本文以山西沁水盆地寿阳ST区块为例,基于地质数据、岩心数据、测井数据和地震数据等资料,提出了井震约束条件下煤储层的三维地质建模方法。通过建立构造模型,采用序贯指示模拟方法模拟煤层在三维空间的分布,建立研究区岩相模型。通过序贯高斯模拟方法模拟煤层含气量、孔隙度、渗透率等参数分布规律,建立反映煤层气特征的精细三维属性模型,预测了相关属性参数的空间分布特征。基于地质模型划分了产能潜力区,结合产能数值模拟技术,进行了煤层气井单井产能预测。本文划分的煤层气产能潜力区与产能预测结果,与目前区块内煤层气开发部署和实际产气情况吻合。     

统计岩石物理技术在薄储层定量解释中应用

储层物性参数(孔隙度、含流体饱和度等)的空间分布,直接影响油气储层的品质,是地球物理工作者进行储层评价的主要依据。由于储层物性参数和地震属性之间的关系是复杂的、非线性的,因此储层物性参数预测是当前研究难点。首先以地震岩石物理分析为基础,建立储层弹性参数与物性参数的先验概率密度函数,利用地质统计学反演得到高分辨率弹性参数体,在此基础上,利用贝叶斯分类算法,实现储层岩相及物性参数的定量预测,同时给出不确定性分析。通过薄储层实际工区应用,反演的岩性、物性数据体纵向特征与测井资料吻合较好,空间展布特征与该区的地质规律一致,不仅解决了薄储层的预测精度问题,而且实现了薄储层定量预测。     

辫状河储层建模方法研究

辫状河储层在我国陆相盆地中广泛分布,而对这类储层的认识却较差。辫状河砂体的非均质性严重,这是影响开发效果的重要原因。本文以张家口地区的露头砂体为例,在密集取样的基础上建立了砂体的地质模型,分析了砂体的非均质性特征,探讨了辫状河储层的建模方法。根据孔隙度和渗透率的变差函数分别建立了孔隙度和渗透率的克里金模型和条件模拟模型;利用频谱分析法和变尺度分析法对渗透率进行了赫斯特指数的求取,得到该砂体的赫斯特指数的平均值在０.８左右,同时利用分形几何的插值理论建立了渗透率的分形几何模型。对各种模型进行的比较显示克里金模型较好地表现了物性参数的整体趋势;条件模拟模型较好地再现了储层非均质性;而分形几何模型既反映了储层宏观物性分布,又反映了其内部非均质性变化。整体上看,分形几何模型是一种相对比较好的模型,可应用于油田开发早期。     

从地震资料求取储层特性的地质统计法

用地震数据更好地约束井间储层模型已成为地震解释的一个重要目标。我们提出一种从地震资料求取软地质信息的方法，并通过刚果海上的一个实例来讨论其应用。该方法将地震相分析和统计标定技术相结合应用于储层段的属性特征道。我们建立了地震属性和属层特性间的统计关系，而储层特性是根据井及相邻道组成的标定总数而确定的。     

四川盆地东北部飞仙关组优质储层特征

对四川盆地东北部下三叠统飞仙关组地质、测井和地震数据的分析表明,该区优质储层多由残余鲕粒白云岩构成,储集空间以裂缝-孔隙型为主,属于中等孔隙度高渗透率性质的储层。优质储层测井曲线多具有低伽马、低速度、低密度和高中子孔隙度的"三低一高"特征,地震反射响应特征为中—强反射振幅并和地层顶底面反射形成典型的"亮点",可利用约束稀疏脉冲反演表征储层的纵横向分布。认为地质与地震相结合是预测飞仙关组优质储层的有效方法。     

塔河油气田AT1区块凝析气藏三维地质建模研究

以随机函数理论为基础,采用相控-多参数协同的随机建模方法,建立塔河油气田AT1区块凝析气藏三维地质模型,实现气藏精细三维表征。首先,以钻井和岩芯资料为基础构建储层构造模型;然后,以小层界面为控制条件建立储层结构模型;接着,在沉积相、地质条件的约束下,采用序贯指示模拟法来建立砂体骨架模型;随后,在砂体骨架模型内进行优势相计算,形成最终有效砂体骨架模型;最后,以有效砂体骨架模型为约束,采用序贯高斯模拟法建立储层物性参数模型。结果表明：将物性参数变量与微相分布结合的序贯高斯模拟法建立孔隙度等物性参数的分布模型,以及采用地质分析类比、地质统计分析等方法优选最佳模型是有效的地质建模方法;所建地质模型精确细致地表征了塔河油气田AT1区块凝析气藏构造格架及储层、流体三维分布,反映了辫状水道复合连片,东北向展布,储层物性受相控较明显,非均质性较强。