基于地质矢量信息的冲积扇储层沉积微相建模： 以克拉玛依油田三叠系克下组为例

冲积扇储层具有典型的非平稳分布特征,传统的基于平稳假设的地质统计建模方法无法准确模拟其沉积微相。在充 分分析其沉积微相分布特征的基础上,以克拉玛依油田三叠系克下组冲积扇储层为例,综合现代沉积、密井网、露头等信 息,应用基于地质矢量信息的多点地质统计学方法建立了精细、合理的储层沉积微相三维模型。首先,综合现代沉积特征 与地下储层沉积微相解剖成果,应用“模式指导、规模约束”的方法,建立符合研究区沉积模式和定量规模的训练图像和 基于冲积扇沉积体系的矢量坐标系统,表征了训练图像的地质矢量信息,提出基于预模拟实现的模拟域地质矢量信息表征 方法,建立了待模拟地质体的三维矢量信息模型;最后,采用基于矢量信息的多点地质统计方法建立了冲积扇储层沉积微 相模型,并采用多种标准对模拟实现进行可靠性分析。模拟结果表明冲积扇相带分布符合地质认识,沉积微相的形态、展 布特征、组合样式、规模与训练图像、地下沉积微相解剖认识相符。     

多点地质统计学建模中训练图像建立方法综述

多点地质统计学建模是近年来储层建模技术的研究热点,其实用性受到训练图像的限制。训练图像的质量决定了多点地质统计学建模的精度和可靠程度,是多点地质统计学建模成功的关键因素。文章阐述了训练图像的特征和意义,从方法的定义、使用情况、实例等方面系统介绍了训练图像建立的方法,包括手工绘制、基于目标模拟、三维地震信息提取或转化、基于原型模型、基于过程模拟和二维图像方法,综合对比了不同训练图像建立方法的数据来源、优势与不足,探讨了多点地质统计学建模依赖训练图像存在的问题。结合文献调研和多点地质统计学建模实践,指出了训练图像及其建立方法的发展方向,为多点地质统计学建模研究者和使用者提供借鉴,为完善多点地质统计学建模方法提供思考。     

多点地质统计学建模的发展趋势

从算法研究、训练图像处理和实际应用三个方面详细解剖了国内外多点地质统计学的发展历程,在此基础上,分析了多点地质统计学主流的几种算法的核心原理、适用范围及优缺点,以此来对储层建模的发展趋势作出展望。目前,多点地质统计学虽是随机建模的一种前沿研究热点,但由于其尚未成熟,仍需对建模算法进行研究。为此,在前人研究的基础上,重点分析了多点地质统计学的发展趋势：合理处理训练图像;合理利用软信息;选择合适的相似性方法;选择合适的标准化方法;合理利用平稳性;算法间的耦合;选择合适的过滤器;拓展缝洞型碳酸盐岩模拟。最后,提出多点地质统计学在储层建模方面,应从增加储层的模拟区域、提高模拟精度、扩大储层相的模拟范围和提高计算机模拟效率等方面进行改进。     

多点地质统计学研究进展与展望

在简要回顾多点地质统计学起源后,介绍了多点地质统计学的3种方法,并总结了多点地质统计 学的研究进展。在应用领域,已经从河流相建模发展到扇环境建模,从储集层结构建模发展到储集层物性分布 模拟,从宏观地质体预测发展到微观孔喉分布建模,从地质研究发展到地质统计反演。在整合信息建模方面, 给出了３种综合地震属性的方法;在算法方面,提出了PRTT实时处理方法,完善了多点地质统计学建模,并开 发了新的多点统计生长算法（Growthsim）。对多点地质统计学未来发展进行了展望,指出在训练图像、数据综合 以及建模方法耦合方面还需要进一步深入研究。     

基于二维地质剖面的三维地质结构多点统计学模拟方法

利用三维地质模拟技术重构地质现象的三维空间分布,是实现自然资源管理和风险评估的重要基础和前提。多点统计学方法通过探寻多点间的空间结构关系,结合随机模拟方法生成具有差异性的模拟结果,较好地再现了复杂的地质现象。然而,如何构建合适、有效的训练图像一直是基于多点统计学三维地质模拟的核心问题。本文提出了一种改进的多点统计学算法。本方法结合了序贯模拟和迭代的方法,将二维剖面扩展为三维训练图像,再结合EM-Like算法,实现了三维地质结构的优化模拟。建模实例结果表明,本方法能确保训练图像对内部模拟网格的约束,准确模拟研究区的地层层序,并很好地再现二维地质剖面所反映的地层结构关系。     

多点地质统计学的理论、方法、应用及发展现状

基于变差函数建模方法的两点地质统计学在表达和揭示复杂空间结构特征以及重建复杂地质体几何形态等方面存在不足,多点地质统计学,也称之为多点模拟(multiple-points simulations,简称MPS)应用训练图像代替变差函数来表征多点之间的空间关系及分布模式,因而可弥补传统两点地质统计方法的固有缺陷。自MPS理论与方法提出以来,它经历了近二十年的发展与完善,至今已形成了基于迭代和非迭代算法的2类MPS方法,前者主要有Simpat、Dispat、DS-MPS等算法,在研究初期应用较为广泛,但存在收敛条件难以满足、计算速度过于缓慢而难以应用于实际的不足。后者则克服了这些不足,发展较快,逐步取代了前者,是目前主要的MPS方法,具体包括Enisem、Snesim、Growthsim等算法。MPS发展初期主要应用于储层建模,之后逐渐被广泛地应用于解决裂缝模拟、数字岩心重构、地球物理约束反演等其他相关地学难题以及土壤学、计量经济学等诸多学科领域。近年来MPS方法是地质统计学中的热门与前沿研究方向之一,针对算法优化及其应用拓展的研究较多,但是目前仍然存在一些问题,如难以获取适当的训练图像、模拟地质体的连续性受限、与其他建模方法耦合时数据标准不一致等。     

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。     

多点地质统计学建模研究进展

从精细油藏描述中地质建模的意义和现状入手,介绍了多点地质统计学建模研究现状及其与传统地质建模方法的差 异。以辽河盆地西部凹陷某蒸汽驱试验区为例,分析了多点地质统计学建模中建模的基础、训练图像的建立、多点地质统计学 建模与传统地质建模相比所具有的优势等内容。指出多点地质统计学在井间预测方面具有明显优于其他传统建模方法的特 点。在文献调研基础上,结合自身工作实践,探讨了多点地质统计学建模目前存在的问题和未来的发展方向。指出未来多点 地质统计学建模的发展方向主要包括多信息综合地质成因分析基础上的训练图像获取、多点地质统计学算法进行改进和完善 和多点地质统计学建模方法应用领域的扩大等。     

在储层建模中利用多点地质统计学整合地质概念模型及其解释(英文)

基于三维空间中稀疏的观测数据,地质学家和储层建模人员尝试预测井间的地质沉积相的空间非均质性时,地质概念模型和先验认识在其中扮演着重要的角色。这种整合先验模型或解释的过程有时是隐蔽或不易察觉的,正如在手工绘等值线图中的情形;它也能够被显式地运用到某种算法当中,比如数字绘图中的算法。新近兴起的多点地质统计学为地质学家和储层建模人员提供了一种有力工具,它强调使用训练图像把先验模型明确而定量地引入到储层建模当中。先验地质模型包含了被研究的真实储层中确信存在的样式,而训练图像则是该模型的定量化表达。通过再现高阶统计量,多点算法能够从训练图像中捕捉复杂的(非线性)特征样式并把它们锚定到观测的井位数据。文中描述了多点地质统计学原理,以突出训练图像概念重要性为主线,描述了多点地质统计学在建立三维储层模型中的应用。     

多点地质统计学在河流相储层建模中的应用

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.     

多点统计地质建模技术研究进展与应用*

多点统计地质建模技术自提出至今已有20余年的历史,已经成为储集层地质建模的国际前沿研究方向,在理论和应用研究方面都取得了长足进展。以多点统计地质建模技术的发展历程为主线,以多点统计地质建模技术的技术进展为核心,论述了多点统计地质建模技术的研究进展,对主要的多点统计地质建模方法进行了分类,系统讨论了具有发展潜力的多点统计地质建模方法的原理、特点以及存在的问题,并以扎格罗斯盆地孔隙型碳酸盐岩油藏S油藏为例进行了应用研究,对比了多点统计模拟与序贯指示模拟的优劣。研究表明,多点统计模拟在复杂的相模拟方面,较序贯指示模拟具有明显的优势;基于图型的Dispat方法采用图型替换数据事件的策略,使相的分布规律更符合地质学家的地质认识。这一认识为孔隙型碳酸盐岩油藏建模提供了一种新思路,对类似油藏的地质建模具有借鉴作用。     

多点统计地质建模技术研究进展与应用

多点统计地质建模技术自提出至今已有20余年的历史,已经成为储集层地质建模的国际前沿研究方向,在理论和应用研究方面都取得了长足进展。以多点统计地质建模技术的发展历程为主线,以多点统计地质建模技术的技术进展为核心,论述了多点统计地质建模技术的研究进展,对主要的多点统计地质建模方法进行了分类,系统讨论了具有发展潜力的多点统计地质建模方法的原理、特点以及存在的问题,并以扎格罗斯盆地孔隙型碳酸盐岩油藏S油藏为例进行了应用研究,对比了多点统计模拟与序贯指示模拟的优劣。研究表明,多点统计模拟在复杂的相模拟方面,较序贯指示模拟具有明显的优势;基于图型的Dispat方法采用图型替换数据事件的策略,使相的分布规律更符合地质学家的地质认识。这一认识为孔隙型碳酸盐岩油藏建模提供了一种新思路,对类似油藏的地质建模具有借鉴作用。     

多点地质统计学：理论、应用与展望

本文系统地介绍了多点地质统计学的基本原理及方法，并以我国渤海湾盆地某区块新近系明化镇组河流相储层为例，进行了多点统计学随机建模的实例分析。多点地质统计学为储层随机建模的国际前沿研究方向，该方法综合了基于象元的方法易忠实条件数据以及基于目标的方法易再现目标几何形态的优点，同时克服了传统基于变差函数的二点统计学不能表达复杂空间结构和再现目标几何形态的不足。通过理论与实例研究，分析了目前多点统计学尚存在的问题(包括训练图像平稳性问题、目标连续性问题以及综合软信息的问题等)及未来发展的方向。     

缝洞型碳酸盐岩储层地质建模研究进展

缝洞型碳酸盐岩储层空间分布复杂、非均质性强,建立准确可靠的三维地质模型,是该类油藏高效开发的基础和前提。总结了缝洞型碳酸盐岩储层建模技术方法的发展历程,可分为3个阶段：第1阶段提出了“分区分带”和“岩溶相控”等储集体建模方法,以基于变差函数的两点统计学为主要模拟算法;第2阶段提出了溶洞内部结构建模方法,划分了溶洞类型,总结出不同类型溶洞组合方式,通过成因约束构建不同的岩溶相控模式,建模算法以基于目标与多点地质统计学为主;第3阶段进一步细化储集体成因,针对地下暗河等特定成因的溶洞储集体,通过野外露头与溶洞数据构建训练图像,将先验地质成因模式和后验地震响应相整合,构建综合约束概率体,建立的模型更加精细,能表征出暗河储集体的内部结构要素。对未来缝洞型碳酸盐岩储层地质建模的技术发展进行展望,指出断控岩溶储层建模方法亟需进一步研究,基于深度学习的人工智能地质建模方法是未来的主攻方向。     

深度学习油气藏地质建模研究进展

随着大数据和以深度学习为基础的人工智能技术的快速发展,油气藏地质建模逐步从传统的两点地质统计建模、基于目标建模、多点地质统计建模和基于沉积过程建模进入智能地质建模阶段。以深度学习为基础的智能地质建模主要采用对抗生成网络建立三维地质模型,目前这些研究集中在网络结构和算法的完善,特别是对地震和测井等各类数据的条件化,少量研究侧重于样本数据的获取。目前研究中采用的训练样本大多是基于目标或基于沉积过程方法模拟得到的合成数据,为了真正将该技术应用实际地下油气藏,需要更加关注真实样本数据的获取。仅靠深度神经网络这种统计学习方法实现技术突破的难度较大,研发通用的人工智能地质建模器是未来的主要发展方向,其中统计学习与符号学习相结合可能是实现该技术的必经道路。     

面向地质大数据的结构-属性一体化三维地质建模技术现状与展望

开展三维地质建模的目标,不应当只是实现地质体框架的可视化表达,而应当同时实现地质大数据的聚合、管理、挖掘、分析和共享。然而,传统的方法和技术难以实现顾及地质语义的结构-属性一体化三维地质建模与耦合表达。多点地质统计学方法虽然便于多源数据、地质先验知识、结构-属性的融合建模,却仍然受到数据结构表达能力不足、三维训练图像难以获取和非平稳现象的限制。面向地质大数据集成与管理的要求,详细讨论了三维地质建模中的空间数据模型、基于多点地质统计学的结构-属性一体化集成建模方法、以及基于三维地质模型的地质大数据集成与管理的框架与模式。发展新型的面向地质结构-属性耦合表达的统一空间数据模型,以及知识驱动与数据驱动协同的三维地质结构-属性一体化集成建模技术体系,着力构建出地质大数据的聚合、集成、管理、挖掘和分析的可视化环境与操作平台,是未来三维地质建模领域的研究热点和前沿方向。     

多属性约束的多点地质统计方法在民丰洼陷岩相预测中的应用

多点地质统计学方法(MPG)借助"训练图像",考虑了空间多点间的信息,能更好地反映复杂目标体的几何结构。该方法获得的岩相模拟结果忠实于井数据,垂向分辨率较高;以概率形式融合地震信息,横向分辨率较高。为了进一步提高模拟结果的横向分辨率,研究提出采用基于Tau模型的多属性概率融合算法进行多属性处理。首先介绍了多点地质统计学的基本原理,然后提出了新的多属性概率融合算法,最后针对民丰洼陷地区,系统开展了多属性约束的多点地质统计岩相预测方法研究,并取得了有效的成果。     

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。     

基于局部层析的TTI各向异性参数初始建模方法研究

TTI各向异性参数初始建模为层析反演精细建模提供初始模型,初始模型的优劣直接影响层析反演的效率和精度,研究精确的TTI各向异性参数初始建模方法非常必要。基于常规TTI各向异性参数初始建模方法流程,优化了各向异性参数提取公式,引入了局部层析方法,完善了TTI各向异性参数初始建模方法流程,进一步提高了TTI各向异性参数初始模型的精度,与实际地质情况更加吻合,有利于后期的层析反演精细建模。模型试算和实际资料处理结果表明基于局部层析的TTI各向异性参数初始建模方法有效且实用。     

基于非均质地层参数表征的颗粒流模型构建

非均质地层参数的获取与表征方法是浅层地质体改造的重要依据。基于非均质地层的地质建模,表征具有随机不确定性和模糊不确定性的土体表观参数和物理力学参数。利用 Weibull 分布统计描述局部地层信息,并应用Diamond-Square分形插值方法,结合差分盒子维计算非均质地层分形维数,进一步合理演算整体地层参数。采用PFC3D数值模拟软件,结合马尔科夫链蒙特卡洛方法采样数据,对非均质地层块石颗粒及土颗粒进行建模。通过非均质地层模拟结果,发现其破坏过程与应力应变曲线要比均质土体复杂得多,由于块石大颗粒的含量、分布特性对土样力学性质影响显著。本文建模方法有助于非均质地层参数表征研究。