S-GeMs软件基本原理及三维地质建模应用

目录

第一章 S-Gems软件简介及建模工区概况 (2)

1.1 S-GeMs软件的基本概况 (2)

1.2 建模工区及地质背景简介 (2)

第二章数据的导入及基本分析 (3)

2.1 数据的格式及导入操作 (3)

2.2 数据分析及处理（正态变换） (4)

第三章各变量的变差函数分析 (8)

3.1 变差函数的基本原理 (8)

3.2 S-GeMs软件变差函数分析模块及基本操作简介 (8)

3.3 变差函数分析结果 (10)

第四章三维沉积相建模 (14)

4.1 三维沉积相确定性建模（指示克里金方法） (14)

4.2 三维沉积相随机建模（序贯指示模拟方法） (15)

第五章三维储层参数建模 (20)

5.1 协同克里金方法（cokriging）三维储层参数确定性建模 (20)

5.2 协同序贯高斯模拟方法（cosgsim）三维储层参数随机建模 (22)

第六章 S-GeMs软件建模的优越性与局限性 (26)

6.1 S-GeMs软件建模的优越性 (26)

6.2 S-GeMs软件建模的局限性（约束条件） (26)

参考文献 (27)

S-GeMs软件基本原理与三维地质建模应用

——《地质与地球物理软件应用》课程报告第一章 S-Gems软件简介及建模工区概况

1.1 S-GeMs软件的基本概况

S-GeMS（Stanford Geostatistical Modeling Software）是Nicolas Remy在斯坦福大学油藏预测中心（SCRF：The Stanford Center for Reservoir Forecasting）开发的一套开源地质建模及地质统计学研究软件。2004年首次发布，其后进行了更新和升级。该软件包括传统的经典地质统计学算法和新近发展的多点地质统计学方法。由于操作简单、源代码公开，而且有二次开发的接口，因此日益成为继Gslib之后又一重要的地质统计学研究和应用软件。

1.2 建模工区及地质背景简介

已知建模工区的范围沿x、y、z方向为1000×1300×20米。三维网格数为100×130×10，网格大小为10×10×2米。主要沉积的砂体为发育在泛滥平原泥岩上的河道砂体，且河道砂体近东西向展布。另有部分河道发育决口扇砂体。工区第6网格层的沉积相切片如图1所示。

图1-1 建模工区中部沉积相分布图

本次实验共提供350口井的井数据，所有350井均为直井。垂向上每口井分为10个小层，每层厚度为2米，如图 2 所示。

图1-2 井数据示意图

第二章数据的导入及基本分析

2.1 数据的格式及导入操作

井数据文件(well.dat)中给出了每口井的x,y坐标和每个小层的中部深度，以及每个小层的沉积相类型和波阻抗、孔隙度、渗透率数据。S-GeMS软件的数据格式为Gslib格式 (参考data file in Gslib.pdf)。如下所示：

Well data -----------------------------------文件内容

7 -----------------------------------共有数据变量个数

X -----------------------------------数据变量名称1：x坐标

Y -----------------------------------数据变量名称2：y坐标

Depth -----------------------------------数据变量名称3：小层的中部深度

Facies ----------------------------------数据变量名称4：沉积相,共三种相:1,2,3 Impedance -----------------------------------数据变量名称5：波阻抗

Porosity -----------------------------------数据变量名称6：孔隙度

Permeability -----------------------------------数据变量名称7：渗透率

175.00 15.00 19.0 1 6793.10010 0.26800 301.94699

855.00 1025.00 17.0 3 9852.62988 0.04860 6.33635

585.00 1045.00 15.0 3 9805.87012 0.05030 10.99340

数据导入操作的基本步骤如下：

点击软件主界面：Objects /Load Object; 可以加载三种类型数据：Cartesian grid、meshed grid、point set. （如图2-1）

对于Cartesian grid数据需要指定沿着x，y，z方向的网格个数和原点坐标等参数。对于

meshed grid数据仅指定沿x，y，z方向的网格大小和原点；而对于point set数据，则需设定x,y,z坐标变量所在列（图2-2）.

图2-1 S-GeMs软件数据导入基本操作

Cartesian grid meshed grid point set

图2-2 S-GeMs软件不同格式数据导入时所需设置的参数

2.2 数据分析及处理（正态变换）

2.2.1 S-Gems软件数据分析基本操作简介

S-Gems软件可对导入的数据进行常规分析（直方图分析），包括数据的均值，方差，最大值，中值，最小值等等；数据相关性分析，主要分析各种变量数据之间相关性，还可以拟合出回归曲线；变差函数分析（基于克里金地质分析的数学方法，为建模提供数据支持）以及数据的正态转换等数据分析工作。其中常规分析（直方图分析）、数据相关性分析、变差函数分析分别利用软件主界面的Data Analysis/Histogram、Data Analysis/Scatter-plot、Data Analysis/Variogram模块；数据的正态转换则是Algorithms/Trans模块，然后设定转换的参数