储层多点地质统计学随机建模方法研究论文

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由两点到多点的地质统计学储层建模 (2)

断块油气田2012年9月断块油气田FAULT -BLOCK OIL ＆GAS FIELD 由两点到多点的地质统计学储层建模陈培元1，姜楠1，杨辉廷1，刘学利2（1.西南石油大学资源与环境学院，四川成都610500；2.中国石化西北油田分公司，新疆乌鲁木齐830011）基金项目：“十二五”国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子课题“塔里木盆地大型碳酸盐岩油气田勘探开发示范工程”（2011ZX05049-04）摘要传统的两点地质统计学建模方法，以象元为空间赋值单元、变差函数为工具建立确定性的模型，或者应用各种随机模拟方法建立可选的模型，在精确表征复杂的空间结构及目标体几何形态方面有一定的局限性。

有别于两点地质统计学的多点地质统计学，可有效地解决更广泛的地质模拟问题。

然而，在实际应用过程中，受岩-相模型及与之相对应的训练图像可靠性的影响，结果变得比较复杂。

因此，选择合适的训练图像及恰当的算法可有助于提高储层建模的精度和效率。

以××油田曲流河沉积为例，采用两点和多点统计学方法构建模型。

对比发现，基于多点地质统计学的地质建模方法真实可再现河流相的沉积形态，还降低随机建模的不确定性。

尽管模拟结果与井点真实数据之间存在误差，但通过调整随搜索半径、训练图像大小及概率计算中临近点个数限制，可显著提高模型精度。

关键词两点地质统计学；多点地质统计学；储层；随机模拟中图分类号：TE319文献标志码：A收稿日期：2012-04-01；改回日期：2012-07-10。

作者简介：陈培元，男，1984年生，博士，主要从事油藏描述和油藏地质建模研究。

E -mail ：swpua409@ 。

引用格式：陈培元，姜楠，杨辉廷，等.由两点到多点的地质统计学储层建模［J ］.断块油气田，2012，19（5）：596-599.Chen Peiyuan ，Jiang Nan ，Yang Huiting ，et al.Reservoir stochastic modeling using geostatistics from two -point to multiple -point ［J ］.Fault -Block Oil &Gas Field ，2012，19（5）：596-599.Reservoir stochastic modeling using geostatistics from two -point to multiple -pointChen Peiyuan 1,Jiang Nan 1,Yang Huiting 1,Liu Xueli 2(1.School of Resources and Environment,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China;2.Northwest Oilfield Company,SINOPEC,Urumqi 830011,China)Abstract:Conventional two -point geostatistics modeling mainly uses the pixel -based method and variogram to establish the deterministic model,or uses all kinds of stochastic simulation methods to establish optional model.But it can not fully reflect the variability of the space structure and geometric shape of object.Unlike the two -point geostatistics,the multiple -point geostatistics can solve the problems of geologic simulation widely.In actual application process,due to the lithofacies and the reliability of corresponding training image,it is necessary choosing the suitable training image and appropriate algorithm to improve the accuracy and efficiency of simulation.Taking the meandering river sedimentation of some oilfield as an example,the reservoir model is built by two -point and multiple -point geostatistics parison results of two models show that the method based on the multiple -point not only represents the real sedimentary form of fluvial facies,but also reduces the uncertainty of stochastic modeling effectively and improves the modeling accuracy at maximum.Although the simulation results do not agree with the real well date completely,the prediction accuracy can be improved through adjusting the search radius,the size of training image and the number limit of nearest -neighbor points used in probability calculation.Key words:two -point geostatistics;multiple -point geostatistics;reservoir;stochastic simulation近年来，随着储层建模技术的不断发展，人们对储层地质模型的要求越来越高。

【利用多点地质统计学方法模拟岩相分布论文】

【利用多点地质统计学方法模拟岩相分布论文】传统的地质统计学是利用变差函数描述地质变量的相关性和变异性，通过建立在某个方向上两点之间的地质变量的变化关系来描述空间的变化特性.但是，建立在两点统计关系上的变差函数本身在描述储层非均质性上有很大的不足，它反映的仅仅是空间两点之间的相关性，不能充分描述复杂几何形状砂体如河道砂体和冲积扇砂体空间的连续性和变异性.当井资料较少时，用于计算实验变差函数的点对很少，它也就不能正确反应空间两点之间的相关性.建立在两点基础上的变差函数在储层地质建模中存在一定的不足，而多点地质统计学[14是建立在多个点的相关关系上，所以它在解决描述空间变量的连续性和变异性方面得到越来越广泛的应用.斯坦福大学的Journel教授曾指出多点地质统计学是今后地质统计学发展的方向，它的优势已越来越显著.1多点地质统计学的原理在阐述多点地质统计学之前，首先回顾一下变差函数的地质统计学方法是如何模拟储层岩相分布的，以序贯指示模拟算法为例进行说明.该方法的基本原理简述如下：假设在模拟区域有k种岩相S1，S2…?》，对于模拟目标区域内的每一相，定义指示变量：对于任一待模拟点，其出现第k种相的概为:P(Ik=1lz(u)SaVa)，a为待估点所包括的条件区域，利用两点地质统计学方法计算该概率是采用克里格方法：其中，&为克里格方法确定的权系数，它通过求解由变差函数或协方差函数建立的克里格方程组来确定.多点地质统计学与两点地质统计学的主要区别在于上面的概率的确定方法不同，它首先引入一训练图像，通过在训练图像中寻找与待估点内条件数据分布完全相同的事件的个数来确定概率分布，因此它可以反映出多个位置的联合变异性.例如，计算图1()中u点的概率时，相应的条件数据场为da={Z(ul)Z(u2)，Z(U3)，Z(U4)}，其基本方法是首先要在训练图像(b)中寻找与图(a)中数据分布完全相同的事件的个数，即要在训练图像中找出与图（a)几何完全相同的区域，同时在该区域中相同的位置处z(U1)，Z(u2)，z(u3)，z(u4)的值完全相同.在训练图像中一共找到4个既能满足条件数据u1,u2，u3，u4数值，同时又能满足它们分空间几何形状的事件，在这4个事件中，3个事件的u点的值为0，只有1个事件中u点值为1，因此u点岩相为1的条件概率为P{u=1Idn}=1/4,而P{u=0Idn}=3/4,这样便可求出了u点的条件概率.因此u点岩相为1的条件概率为P{u=1Idn}=1/4,而P{u=0Idn}=3/4,这样便可求出了u点的条件概率.上述方法不仅考虑了区域内条件数据的值而且也考虑了条件数据的几何形状.而两点地质统计学只是依靠Z(u1)，Z(u2)，Z(u3)，Z(u4)的值及各点与u点距离通过求解克里格方程组来确定u点的概率，并没有考虑dn的几何形状和各条件数据的配位关系.基于上述原理，SebastienStrebelle提出了snes-im模拟算法121，利用该算法可以快速、灵活地模拟岩相分布.该方法的具体步骤为：(1)利用非条件模拟建立三维训练图像；(2)定义通过所有待估结点的随机路径；(3)对随机路径中的任意待估点/(=1，2，…，1):①定义查找范围内的条件数据;②保留邻区的数据点;③在训练图像中寻找与该区域内条件数据完全相同的事件，计算该点岩相的分布概率.④由MontoCarlo法得到位置处的一个模拟值;⑤将模拟结果归入条件指示数据集中.(4)重复上一步模拟，直到所有的点全被模拟.训练图像既可以通过非条件模拟求出，也可以通过该地区的地质露头资料分析得出.对训练图像的条件非模拟可以选择非条件的布尔模拟方法，其方法和原理参见文献.2实例分析对于开发中后期的砂岩油藏储层参数模拟采用两阶段模拟方法可以较为准确地反映储层的非均质性，而“两步建模”的第一步就是要建立储层结构或流动单元模型，模拟沉积体在空间排列的复杂性;利用多点统计学模拟方法可以较好地完成砂体骨架模拟.模拟区域选择我国东部某砂岩油藏第15小层，在该层一共有64口井，测井资料解释结果表明有26口井钻遇砂体，另外38口井钻遇泥岩，砂体比例为40%.对岩相进行编码，砂岩为1，泥岩为0，图2为该层井位分布图.采用上述方法模拟砂体的分布.首先建立训练图像，运用布尔模拟方法，把砂体比例40%输入，为保证训练图像数据充足，网格划分为250X250X1，一共由62500个模拟数据组成，布尔模拟结果见图3.把条件数据和布尔模拟生成的训练图像，输入到snesim模拟算法中进行模拟.根据该区域的特点，椭圆最大搜索半径选为300m,搜索半径内最多的条件数据设为30，搜索主方向选择物源方向5°，得到该层的砂泥岩分布（图4).从模拟结果看出，它很好地满足了条件数据，即在各井点处的模拟结果与数据相一致，这表明该方法为条件模拟.同时，模拟的砂体展布方向和趋势与依靠地质经验手工绘制的砂体展布图（图5)比较吻合，在模拟的左下角与左上角砂体的展布与手工勾绘的几乎完全一致，但该方法在局部区域表现出砂体展布的非均质性和不确定性，与手工勾画砂体展布的平滑而唯一的表现是具有一定差别的，它充分体现了砂体局部的变异性和非均质性.3结论(1)多点地质统计学是今后地质统计学发展的主要方向，它可以联合反映空间多个位置点的几何形状和相互配位关系;在模拟具有复杂形状地质体分布时，它比两点地质统计学方法具有更大的优势.(2)利用snesim模拟算法可以快速灵活地进行多点地质统计模拟，模拟的岩相展布图具有一定的真实性，它为储层参数的两阶段模拟奠定了基础.感谢您的阅读！。

《储层表征与建模》多点地质统计随机建模方法

多点地质统计随机建模方法摘要：系统地介绍了多点地质统计学的基本原理及方法。

阐述了多点地质统计学在储层随机建模的实际应用。

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，同时克服了传统的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。

这一新方法的提出对推动储层随机建模方法研究具有重要理论意义，对油田生产建立高精度储层地质模型也具有重要现实意义。

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。

关键词：多点地质统计学储层随机建模Snesim方法Simpat算法SMPS方法多点地质统计随机建模方法多点地质统计学是相对于两点地质统计学而言的。

地质统计学是法国巴黎国立高等矿业学院马特隆教授（G·Matheron）于1962年创立的，最初应用于采矿业中，主要解决矿床普查勘探、矿山设计到矿山开采整个过程中各种储量计算和误差估计问题。

后来在石油工业中得到了迅速的发展，主要应用于储层表征与建模中（Haldorsen and Damsleth,1990；Srivastava, 1994；裘怿楠和贾爱林, 2000；王家华和张团峰，2001；吴胜和等，1999）。

1 传统地质统计学在储层表征中的应用传统的地质统计学在储层建模中主要应用于两大方面:其一,应用各种克里金方法建立确定性的模型，这类方法主要有简单克里金、普通克里金、泛克里金、协同克里金、贝叶斯克里金、指示克里金等；其二，应用各种随机建模的方法建立可选的、等可能的地质模型，这类方法主要有高斯模拟（如序贯高斯模拟）、截断高斯模拟、指示模拟（如序贯指示模拟）等。

上述方法的共同特点是空间赋值单元为象元（即网格），故在储层建模领域将其归属为基于象元的方法。

这些方法均以变差函数为工具，亦可将其归属为基于变差函数的方法。

变差函数作为传统地质统计学中研究地质变量空间相关性的重要工具，然而，它的最大不足之处在于只能把握空间上两点之间的相关性，亦即在二阶平稳或本征假设的前提下空间上任意两点之间的相关性，对于表征复杂的空间结构和再现复杂目标的几何形态（如弯曲河道）比较困难。

多点地质统计学在储层建模中的应用

多点地质统计学在储层建模中的应用谢爽1，董伟1张贤毅1张兴旺2，毛鑫11 成都理工大学能源学院,成都,6100592 塔里木油田分公司，新疆库尔勒，841000摘要: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,同时克服了传统的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。

关键字：多点地质统计学；储层建模；传统地质统计学；Application of Multiple-Point Geostatistics in Stochastic Modeling Abstract: Multiple-point geostatistics is a promising discipline in reservoir stochastic modeling. This approach combines the advantages of two methods: pixel-based two-point simulation and object-based simulation, which is able to make a more exact reservoir modeling for the reservoir with complex variability, especially the fluvial reservoir. With the analysis of the traditional modeling methods, the paper presents the principle of multiple-point geostatistics and SNESIM algorithms, and simulates the sand distribution of a braided distributary channel reservoir in one development block.The result indicates that this approach is better than the traditional methods for the fluvial reservoir modeling. Finally, the paper discusses some main problems, including the training images, object continuity, data template, and integration of seismic information.Key words: multiple-point geostatistics; stochastic modeling;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。

储层随机建模综述

储层随机建模研究综述摘要：油气储层随机建模是20世纪80年代后期刚刚萌芽兴起的一项油藏描述高新技术。

它是为适应油气田开发的深入，应用先进的二次采油和三次采油技术进一步提高油气采收率的需求应运而生的。

本文阐述了储层随机建模技术的概念及意义，分析了该技术的研究现状和主要算法原理，并介绍了目前国内外相对比较成熟的随机建模软件。

关键词：储层表征，随机建模，应用软件引言储层表征技术是综合利用各种观测结果例如岩心、测井响应、地震响应等研究目的层的各种非均质性．建立起能够反映三维空间地质特征的储层地质模型。

从目前建立模型的方法来看，大体上有两种方法，一是确定性建模，即根据各井的测井资料进行多井解释，井间则主要依靠地震信息来描述，这样井间的每一个点都有确定的数值，用这种方法建立的地质模型可以称为确定性模型。

但由于受地震资料分辨率的限制，该方法只能解决勘探早期储层描述的要求，对于开发中后期剩余油的挖潜来讲该方法就显得力不从心。

另一种方法就是随机建模，建立预测模型。

即综合各种方法取得的信息，主要依靠沉积学的方法加上地质统计学的方法，对井间参数作出了一定精度的细致的预测估值，故称之为预测模型。

随机建模的具体方法目前发展较快的是地质统计学方法。

这种方法的思路是寻求比较符合地质规律的地质统计模型和方法．来表征各种沉积类型的储层参数的变化规律，然后用这种已知的规律，对井间未知地区参数的空间分布规律作出预测估值。

1 储层随机建模概述1.1 随机建模的概念及意义地下储层本身是确定的，它是许多复杂地质过程（沉积作用、成岩作用和构造作用）的综合的、最终的结果，具有确定的性质和特征。

但是，在现有资料不完善的条件下，由于储层结构空间配置及储层参数空间变化的复杂性，人们又难于掌握任—尺度下储层的确定且真实的待征或性质。

待别是对于连续性较差且非均质性强的陆相储层来说，难于精确表征储层的特征。

这样，出于认识程度的不足，储层描述便具有确定性，这些不确定性需要通过“猜测”确定的储层性质，即为储层的随机性质。

多点地质统计学在储层建模中的应用

地质统汁学储层模拟方法综合了基于象元和基于目标的模拟方法
在实际建模中，通过搜索待估点与周围条件数据点构成的
数据事件Ｄ，然后在训练图像中获得此数据事件出现的概率，利
用蒙特卡罗抽样，就可以完成待估点的随机模拟了。
Ｄ
呈指状分布，并且连片，远砂坝前端发育席状砂微相（图１）。
｛ｔ璺ｊ・箕 … ｏ窀
＝
（１１、一
【２）
图１Ｅｓ１０小层沉积微相图
估计中心点Ａ。取值可以为：
的优点，既能忠实于条件数据又具有很强形态重构能力，能够很
好的再现复杂的空间结构和几何形状的地质体，在沉积相模拟方
面具备广阔的应用前景。本文首先回顾了多点地质统计学储
层建模算法原理，然后以永３断块沙二下亚段ｌｏ砂组为例，研究各小层的沉积微相平面及垂向特征，另外结合各微相概率体为约
２实例应用
２．１训练图像的建立
训练图像的建立是多点地质统计学方法应用的基础，首先研究永３断块１０砂组的沉积微相平面特征及沉积微相间的接触关系，然后再利用该区块井资料统计各沉积微相的垂向概率，二者相结合，最终建立该区块的平稳训练图像。
法，是一种最为常用，也是目前最为成熟的算法，其目的是为了

基于多点地质统计学的三维地质体随机建模方法研究

基本内容
在实验设计与数据处理方面，我们将首先收集和整理实际地质数据，包括地层岩性、物性参数、地震波形数据等。然后，我们将使用多点地质统计学方法对这些数据进行多元统计分析，以揭示多个地质变量之间的空间变异性和关系。接下来，我们将利用三维地质体随机建模方法构建具有不确定性和随机性的地质体模型，并对模型进行评估和优化。最后，我们将对实验数据进行可视化处理和结果展示，以便更直观地分析实验结果。
基本内容
然后，我们将对目前国内外相关领域的研究现状进行综述，阐明本次演示所研究问题的背景和意义。接下来，我们将提出本次演示的理论框架，包括多点地质统计学与三维地质体随机建模的基本原理和流程。在此基础上，我们将详细描述实验设计与数据处理过程，并对实验结果进行分析和讨论。最后，我们将总结本次演示的研究成果和发现，并提出未来研究的方向和建议。
基本内容
虽然本次演示方法取得了一定的成果，但在实际应用中仍存在一定的局限性。例如，钻孔数据的质量和精度对建模结果有着重要影响，而现有技术难以完全避免人为因素和技术因素的影响。此外，在数据配准和模型建立过程中，需要耗费大量的人力和时间。因此，未来研究可以从以下几个方面加以深入：
基本内容
1、完善数据采集和处理技术：提高钻孔数据采集的准确性和可靠性，发展智能化数据处理和分析技术，以降低数据处理和模型建立的成本和时间。
基本内容
目前，国内外研究者已对多点地质统计学和三维地质体随机建模方法进行了一定的研究。然而，将两者结合起来应用于地质学领域的研究尚处于起步阶段。因此，本次演示旨在探讨这两种方法的结合应用，以期为地质科学研究提供新的思路和方法。
基本内容
本次演示的理论框架主要包括以下内容：首先，我们将介绍多点地质统计学的基本原理和流程，包括多元统计分析和空间插值方法等。然后，我们将详细阐述三维地质体随机建模方法的核心思想和应用步骤，包括随机函数理论、地质体建模以及模型评估等。最后，我们将讨论如何将这两种方法结合起来，并探讨其在实际地质学问题中的应用前景。

基于多点地质统计学的三维地质体随机建模方法研究

基于多点地质统计学的三维地质体随机建模方法研究地质体及地质结构的三维可视化表征可以提供对地下地质现象及构造更加真实、直观的描述,已经成为推动“玻璃地球”、“智慧城市”建设的关键与核心技术之一。

随着三维地质建模技术的发展以及在各个地质领域的深入应用,对三维模型的要求已经更多地从定性描述转向了定量评价。

多点地质统计学随机建模方法已经成为复杂三维地质模型自动构建与模拟领域的一个重要分支,其基本理论的发展以及各种算法的提出为各向异性的地下复杂地质结构的三维重建和定量分析提供了技术方法支持。

但是,面对实际的三维地质建模实践,尤其针对沉积松散、分布不均、厚度较薄、多碎片化结构的第四纪沉积体系,获得一个完整、可靠的用于多点地质统计学随机模拟的三维训练图像非常困难,而且基于规则网格的模拟结果不能准确地反映地质沉积及构造结构在客观世界中的真实形态与分布特征。

概括地讲,目前三维地质建模方面存在的主要挑战包括:(1)地下各向异性的复杂地质体结构模型的高效、自动重构问题。

(2)地质格架模型与精细属性模型的一体化建模与表达。

(3)所建模型是否能够为地质定量分析、评价以及可视化决策提供支持。

第四纪松散沉积层对人类活动影响最大,我国各大、中城市都分布于平原地区或高原地区的第四纪沉积层之上。

而且,各类地质灾害问题都与第四纪浅层地下地质体及地质结构的空间分布及地质现象的动力学过程相关。

由此可见,三维地质模型的构建已经成为城市地下空间利用和地质环境定量评价的基础性工作。

以典型的第四纪沉积体系建模为例开展三维地质体随机建模方法研究,提出具有针对性的新策略、新方法、新模型,构建从数据处理、建模方法到模型可视化表达的全流程解决方案,具有重要的理论和现实意义。

本文针对以上问题和挑战,提出了基于多点地质统计学的三维地质建模关键技术、优化方法以及完整的基于多点地质统计学的三维随机建模流程。

针对实际地质勘查数据分布不均衡的问题,重点研究了多点地质统计学随机模拟方法中模拟路径、搜索邻域以及后处理技术的优化方法;面对三维训练图像获取困难以及其对平稳性假设的高度依赖问题,研发了一种基于低维数据的三维地质体模型自动重构方法;为了实现地质格架模型与精细属性模型的一体化建模与精确表达,开展了地质结构模型约束下的精细三维体元模型的自动生成方法研究。

一种基于沉积模式的多点地质统计学建模方法

一种基于沉积模式的多点地质统计学建模方法尹艳树;张昌民;李少华;王军;宋道万;龚蔚青【摘要】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.【期刊名称】《地质论评》【年(卷),期】2014(060)001【总页数】6页(P216-221)【关键词】距离函数;平稳性;多点地质统计学;沉积模式;非平稳储层【作者】尹艳树;张昌民;李少华;王军;宋道万;龚蔚青【作者单位】长江大学地球科学学院,湖北荆州,434023;长江大学地球科学学院,湖北荆州,434023;长江大学地球科学学院,湖北荆州,434023;胜利油田地质科学研究院,山东东营,257015;胜利油田地质科学研究院,山东东营,257015;胜利油田地质科学研究院,山东东营,257015【正文语种】中文1 问题的提出储层预测是指根据周围条件数据点对待估点储层特征的一种估计。

不同估计方法和手段构成不同的建模方法。

在预测时，强调对已知信息的挖掘，以约束和指导待估点的预测。

对信息的挖掘包括两个方面，一是挖掘数据所反映的储层空间结构特征，二是揭示数据所反映的储层统计特征。

在两点地质统计中，储层空间结构通过变差函数进行描述（侯加根，1993；彭仕宓等，2004；马晓强等，2012）；在多点统计中，储层结构通过空间多点联合来反映（吴胜和等，2005；尹艳树等，2006）。

储层随机建模研究进展

气田开发收稿日期:2005-08-17;修回日期:2005-10-31.基金项目:国家“973”项目“低效气藏的形成机理及地质模式研究”(编号:2001C B209106)资助.作者简介:尹艳树(1978-),男,湖北仙桃人,博士研究生,从事油藏描述与储层建模研究.E -mail :yys 6587@ .储层随机建模研究进展尹艳树,吴胜和(中国石油大学资源与信息学院,北京102249)摘要:按照模拟网格不同储层随机建模技术可以分为基于目标的方法和基于象元的方法2类。

介绍了基于目标方法中的布尔模拟方法及其改进,这些改进包括井间和井上模拟时采取不同的概率分布、模拟多个岩相单元、模拟具有波动顶底的目标、综合地震数据、采取Gibbs 分布的广义示性点过程模拟目标之间相互影响以及采用线模型模拟河道的目标层次建模(Fluvsim)。

论述了基于象元方法中的新方法,指出多点地质统计学比传统的两点统计学具有明显优势,分析了多点地质统计学存在的问题及其改进方向(平稳性问题处理、目标体连续性处理、数据样板选择、综合地震信息方面)。

最后评述了储层随机建模的发展方向,指出在目标之间相互影响函数的确定、获取反应实际储层结构特征参数、先验概率求取以及随机模拟结果评价方面有待进一步研究。

关键词:储层随机建模;布尔方法;多点地质统计学;改进中图分类号:TE 122.2 文献标识码:A 文章编号:1672-1926(2006)02-0210-070　前言储层随机建模是一项综合利用多学科知识再现储层非均质性的技术[1]。

经过近20年的发展,储层随机建模技术已经得到地质学家及油田工程师的广泛认可和大量应用。

按照研究对象的不同,可以把随机建模方法分为2类:基于目标的方法和基于象元的方法。

基于目标的方法通过对目标几何形态(如长、宽、厚及其之间定量关系)的定量研究,在建模过程中直接产生整体目标块;而基于象元的算法则是逐网格分配储层属性值。

基于目标的方法如布尔模拟方法(Boolean simulation ),为标点过程的一种,是勘探早期井网较稀建立砂泥岩剖面优选的方法,在20世纪80年代及90年代早期得到重点研究和广泛应用。

储层多点地质统计学随机建模方法研究论文

储层多点地质统计学随机建模方法研究论文储层多点地质统计学随机建模方法研究论文一、引言在油气开发过程中必然会涉及到相关数据测量，测量过程中就会不可避免的出现误差，这些数据误差会给油气地质储层建模带来直接的影响。

另外得到确定性的地质变量空间变量模型是不太现实的，那么在这个过程中就需要引用到概率论方法来完善数据建模。

举例来说对于储层中流体的流动而言就需要结合微分方程系数等参数来进行探讨。

在利用传统方法的建模过程中正常情况下都会使用内插方法得到储层参数但同时也会对流动方程造成影响那么就会产生一定的偏差。

因此在油气地质储层建模的过程中需要根据实际条件来对数据模型进行调整并筛选合理的模型来进行构建让油气产量预测可靠性得到保障。

二、多点地质统计学与训练图像基于变差函数的传统地质统计学随机模拟是目前储层非均质性模拟的常用方法。

然而，变差函数只能建立空间两点之间的相关性，难于描述具有复杂空间结构和几何形态的地质体的连续性和变异性。

针对这一问题，多点地质统计学方法应运而生。

该方法着重表达空间中多点之间的相关性，能够有效克服传统地质统计学在描述空间形态较复杂的地质体方面的不足。

多点地质统计学的基本工具是训练图像，其地位相当于传统地质统计学中的变差函数。

对于沉积相建模而言，训练图像相当于定量的相模式，实质上就是一个包含有相接触关系的数字化先验地质模型，其中包含的相接触关系是建模者认为一定存在于实际储层中的。

三、地质概念模型转换成图像训练地质工作人员擅于根据自己的.先验认识、专业知识或现有的类比数据库来建立储层的概念模型。

当地质工作人员认为某些特定的概念模型可以反映实际储层的沉积微相接触关系时，这些概念模型就可以转换或直接作为训练图像来使用。

利用训练图像整合先验地质认识，并在储层建模过程中引导井间相的预测，是多点地质统计学模拟的一个突破性贡献。

可以将训练图像看作是一个显示空间中相分布模式的定量且直观的先验模型。

地质解释成果图、遥感数据或手绘草图都可以作为训练图像或建立训练图像的要素来使用。

油藏管理中的储层地质模型及随机建模技术

油藏管理中的储层地质模型及随机建模技术作者：陈镝来源：《硅谷》2011年第14期摘要：从我国目前的实际情况出发，对储层地质模型及建模方法步骤进行认真的介绍，并对储层建模的随机模拟技术的作用与方法进行阐述。

关键词：储层模型；随机建模；技术中图分类号：P618.13文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0720036－01目前我国乃至世界上的许多大油田都已进入高含水中后期开采阶段，在石油工业发展史上油藏（储层）描述曾带来巨大的经济效益。

然而近年来，技术投入大幅度增加，每年发表的有关储层研究文献及举办的储层研究短训班次数剧增，但采收率的增长却未达到预期的效果。

产量预测也存在明显误差，储层表征研究面临许多挑战。

现代化油藏管理和提高采收率的需要对建立储层模型的准确性和精细化程度的要求越来越高。

1 储层地质模型及建模方法步骤1.1 油藏模型与储层地质模型。

油藏与储层在英文中都是同一词（Reservoir），我国一些研究者甚至在公开的文献中常常将二者混淆。

油藏模型是油气藏类型、几何形态、规模、油藏内部结构、储层参数及流体分布的高度概括。

由圈闭结构模型，储层地质模型和流体分布模型三部分组成。

油藏描述的核心为地质模型，储层地质模型是油藏描述的核心，是储层特征及其非均质性在三维空间上变化和分布的表征。

不同研究者从不同角度提出了不同类型的地质模型。

按不同开发阶段的适用条件可将储层地质模型分为概念模型、静态模型和预测模型。

按非均质性尺度划分为宇观、中、宏观和微观不同级次的地质模型。

Vande Graafe等则提出了油田规模地质模型、油藏规模非均质模型、油藏到成因砂体规模储层非均质模型、小规模储层非均质模型。

按照表征的内容可将地质模型分为结构模型、流动单元模型、储层参数模型和裂缝分布模型等。

储层结构模型是指储层砂体的几何形态及在三维空间分布的主体格架，即骨架模型。

Weber等主要针对海相碎屑岩储层砂体的空间展布提出三种基本类型：千层饼式、拼合式和迷宫式。

储层建模方法研究

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用于模拟连续的地质现象，如孔隙度、渗透率的分布。序贯高斯模拟的主要优点在于：数ａ一据的条件化是模拟的一个整体部分，无需作为个单独的步骤进行处理；．自动地处理各向ｂ异性问题；．ｃ适合于任意类型的协方差函数．ｄ运行过程中仅需要一个有效的克里格算法。主要缺点在于变量分布要求服从高斯分布。２３序贯指示模拟．既可用于模拟连续的变量，也可用于模拟离散变量。序贯指示模拟的主要优点在于：变量的分布形态无需作任何假设．．ｂ该法可以容易地综合多种来源、定性或定量、可靠性不同的信息。主要缺点是算法和参数灵活性太大，人为因素很明显。２４截断高斯模拟．该方法首先采用指示模拟方法生成一个高斯随机场，然后对高斯值进行截断，到类型以得变量的模拟结果。该法主要用于沉积相的模拟。主要优点在于：．ａ易于实现、速度快．．ｂ可在模拟中考虑地质因素．＿以对模拟结果进行条件ｃ可限制，使之与条件数据相吻合。缺点是只适于相带呈排序分布的沉积相模拟。
目前，储层建模技术的发展趋势是由定性里格等。向定量发展、单学科建模研究向多学科综合建２随机建模模发展、静态资料建模向动静态资料结合建模随机建模是指以巳知的信息为基础，以随发展。其方法主要分为两类：确定性建模和随机机函数为理论应用随机模拟方法。产生可选的、建模，而后者是近年来国内、外学者研究的热点等概率的储层模型方法。该方法承认控制点以『ｌ１外的储层参数具有一定的不确定性，即具有一ｌ确定性建模定的随机性。了评价储层预测中的不确定性。为确定性建模是对井间未知区给出确定性人们广泛应用了随机建模技术。谓随机建模，所的预测结果，即从已知确定性资料的控制点（如是指以已知的信息为基础，以随机函数为理论。３结论井点）出发，推测出点间（如井间）确定的、惟一应用随机模拟方法，产生可选的、等可能的储层储层建模已成为油气勘探与开发的核心技的和真实的储层参数。主要手段是利用地震资模型的方法。通过对多个等可能随机储层模型术，其发展前景十分广阔。我国含油气盆地类型料、水平井资料、露头类比资料和密井网资料。中的不确定性进行评价，以满足油田勘探开发多，储集层以陆相碎屑岩及海相碳酸盐岩为主．目前，确定性建模所应用的储层预测方法主要决策在一定风险范围的正确性的需要，是与储层成因复杂，这各种尺度的非均质性严重。如何有：储层地震学方法、储层沉积学方法和克里格确定性建模方法的重要差别。针对国内不同类型，不同勘探与开发阶段的陆方法。随机建模方法可分很多类，ａｏｓｎ等从相高度非均质复杂油气藏，采用不同的建模方Ｈｌｒｄｅ１１．储层地震学方法变量类型角度来分，将随机模型分成了离散模法实现对油气藏的精细描述，当前面临的一是储层地震学主要是应用地震资料研究储型、连续模型和混合模型。Ｄｕｓｈ等根据模拟项艰巨任务。ｅｔｅ因此，研究和使用各种建模方法。既层的几何形态、岩性及储层参数的分布。研究厚单元的特征，将随机模型分为基于目标（ — 具有理论意义，０ｂ又具有巨大的潜在经济价值。随度相对较小，一般在儿米～几十米范围内，在地ｊｃ— ａｅ）ｅｔｂｓｄ的随机模型和基于象（ｉｌｂｓｄ的着计算机计算能力的提高，ｐｘ — ａｅ）ｅ以及新理论、方法新震剖面上主要表现为一个反射同相轴或几个同随机模型日。其它还有：数据分布类型角度的引入，从特别是多点地质统计学的出现储层建。相轴组成的反射波组。应用地震资料进行确定分为高斯模拟和非高斯模拟；ｂ从参与模拟的模技术将在各个领域显示其广阔的应用前景。性储层建模的思路主要是将地震属性参数，如变量数目可分为单变量模拟和多变量模拟．．ｃ参考文献层速度、波阻抗、幅等确定性地转换为储层岩从模拟结果是否忠实于原始数据的角度分为条［】振１吴胜和，金振奎，沧钿等．层建模『．黄储Ｍ１北京：性和物性参数，其前提是地震属性参数与地质件模拟和非条件模拟。石油工业出版社．９９１９．参数之间具有确定性的关系。２１布尔模拟方法．【】辉廷，其彬，敏．藏描述中的储层建模２杨颜李油１．２储层沉积学方法布尔模拟方法是随机模拟方法中最简单的技术ｌ１然气勘探与开发．０．（）５４．Ｊ天．２４２３：４－９０７储层沉积学方法主要是在高分辨率等时种方法，属于非条件模拟。目前该方法主要用【】３吴胜和，李文克．多点地质统计学——理论、地层对比及沉积模式基础上，通过井间砂体对于建立离散型模型，如砂体格架平面、剖面或者应用与展望 …．地理学报，０５７１：３ — ４．古２０，（）１７１３比建立储层结构模型。井间砂体对比是在沉积三维空间分布模型。因此，种模拟可以用于模这模式和单井相分析的基础上进行的。传统对比拟砂体在空间的形态、大小、位置和排列方式。方法主要依据井间测井曲线的相似性或差异性布尔模拟能够忠实某种离散参数的地质形态，来进行井间砂体解释。实际上，科学的井间砂体如河道、沉积砂体等。该方法的主要优点是：．ａ对比应是利用多学科方法ｆ层序地层学原理、沉很容易用于二维和三维建模；．所用的参数较ｂ积学原理、高分辨率地震勘探资料及地层测试少；．ｃ非常灵活。它的主要缺点在于统计推导复资料等）进行综合一体化的解释过程。杂且困难，模拟结果很难忠实于局部的数据，如１．里格方法３克钻井所遇到的岩相序列，这些缺点限制了这一克里格方法是以变差函数为工具进行井方法更广泛的应用。问捕值而建立的储层参数模型。井间插值是建２２序贯高斯模拟．

多点地质统计学建模在大庆密井网油田储量计算中的应用

Ｐ５０和ＰＩＯ，并对３种建模方法计算的结果进行了比较．结果表明：多点地质统计建模方法产生的沉积微相图和孔隙度、渗透率、含油饱和度模型最具有地质意义，河道形态清晰，且具有较好的连续
性；利用多点地质统计学建模方法获得的储量的方差最小，不确定性最小．关键词：地质建模；多点统计学建模；储量计算；概率储量；密井网；大庆油田
（１．大庆油田第四采油厂，黑龙江大庆１６３００１；２．西安石油大学石油工程学院，陕西西安７１００６５）
摘要：为了说明多点地质统计学建模方法的优势，以大庆油田某密井网地区的一个层位为例，分别利用多点地质统计学、序贯指示和示性点过程３种建模方法，获得了相应的沉积相模型及相控下的物性参数模型．依３种模型为基础，采用容积法计算了该层位的单元储量，求取了概率储量Ｐ９０、
于河流相储层的建模方法，引起了专业人员的极大重视 … ．多点地质统计学建模方法综合了基于象元
的方法易忠实于条件数据和基于目标的方法易再现目标几何形态的优点，同时克服了传统的基于变差函数的两点地质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，具有明显的优越性．它采用
Ｅ— ｍａｉｌ：ｓｈｅｎｚｈｏｎｇｓｈａｎ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ

由两点到多点的地质统计学储层建模 (2)

有别于两点地质统计学的多点地质统计学，可有效地解决更广泛的地质模拟问题。

然而，在实际应用过程中，受岩-相模型及与之相对应的训练图像可靠性的影响，结果变得比较复杂。

因此，选择合适的训练图像及恰当的算法可有助于提高储层建模的精度和效率。

以××油田曲流河沉积为例，采用两点和多点统计学方法构建模型。

对比发现，基于多点地质统计学的地质建模方法真实可再现河流相的沉积形态，还降低随机建模的不确定性。

尽管模拟结果与井点真实数据之间存在误差，但通过调整随搜索半径、训练图像大小及概率计算中临近点个数限制，可显著提高模型精度。

关键词两点地质统计学；多点地质统计学；储层；随机模拟中图分类号：TE319文献标志码：A收稿日期：2012-04-01；改回日期：2012-07-10。

作者简介：陈培元，男，1984年生，博士，主要从事油藏描述和油藏地质建模研究。

E -mail ：swpua409@ 。

储层地质随机建模方法研究

储层地质随机建模方法研究作者：张婷来源：《科技创新导报》 2014年第5期张婷（中石化胜利石油分公司东辛采油厂山东东营 257000）摘要：储层表征的重要内容是精细地质描述，储层地质随机建模对于科学的精细储层表征与描述具有很大的意义。

目前已有的随机建模算法和商业软件可满足地质特征三维分布的图形要求，并可进行初步的井间预测。

在大量阅读国内外有关文献的基础上，详细综述了储集层随机建模技术的研究情况，该文简要介绍了储层地质随机建模方法基本原理，分析了随机建模常用的几种方法及其应用优势。

关键词：储层地质随机建模随机模拟中图分类号：TE35文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)02(b)-0117-01储层地质随机建模技术主要是利用地质体某一属性已知的结构特征信息为基础，利用计算机建立孔隙度和渗透率等物性参数以及沉积相在储层内部的空间分布。

以随机函数为理论，通过一些随机算法，产生可选的、等概率的、高精度的储层地质模型，模拟地质体某一属性分布，使其与已知的统计特征信息相同，从而达到模拟储层各参数值，预测井间参数的目的，利用油气储层随机建模的结果，可提供三维定量地质模型，使储层非均质性的描述和认识更合理，从而制订出合理的油气田开发方案。

[1]1 储层地质随机建模方法的基本原理随机建模的中心思想是通过“重现”储层性质的地质统计特征达到储层表征的目的。

储层地质随机建模充分利用反映储层各类的有用信息，实施综合建模。

1.1 地质统计学原理地质统计学是储层随机建模的基本工具，它所研究的是在空间或时间上波动起伏变化的自然现象，提供了一组旨在理解和模拟空间变量的确定性的和统计的工具。

具有预测功能的统计方法的基本思路是将任何未取样值Z（未知的），作为一个随机变量Z，对于Z的不确定性则以其概率分布加以描述，预测性的统计方法就是对该概率分布进行表征。

[2]地质统计学的核心主要是变差函数分析和克里金方法。

1.2 分形理论分形理论创始于20世纪70年代初期, 其研究对象为自然界和现实生活中广泛存在的非规则而具有自相似特性的几何形态。

储层地质建模方法研究

油田开发所面对的是不同地质条件和动态不断变化的各种类型的油藏。

其中，油藏岩石、孔隙结构、流体组成和物性变化等均具有复杂性，而且各个油藏的地质条件又不同，沉积作用也各不相同。

因此，对储层进行勘探与开发，将面临一定的问题。

为了合理地开发油藏，编制符合油田实际的开发方案和调整方案，必须尽可能建立符合实际情况的地质模型，对油藏进行详细的描述。

这就需要运用到储层地质建模的方法。

1　储层地质建模的主要方法及研究储层进行地质建模方法大致可以分为约束建模，确定性建模和随机建模三种。

其中确定性建模又可以分为水平井模型，露头原型模型建模[1]、储层地震模型和克里格插值法等。

以储层地震模型为例，是以真实三维地震数据为基础，直接追踪出井间砂体和求取储层参数。

近20年来国内外投入了很大力量开展研究随机建模。

主要是选择储层砂体在地面的露头，把这类砂体的储层物性空间分布详细精确的表示出来，作为原型模型。

利用地质统计技术寻找储层物性空间分布的统计规律，由此规律可以预测井下各类储层的物性分布。

主要方法有：变差函数分析、克里格法、模拟退火、序贯高斯模拟和离散变量指示型模拟等。

1.1　普通克里格方法普通克里格法在油田上应用较为普遍，它是根据待估点周围若干已知信息，利用变差函数的特点，对待估点的未知值做出估计，尽可能使估计值和观察值保持相等，估计方差最小[2]，表达式为：Z v*=λi Z i(X i)式中，Z v*—待估点的克里格法估计值；X i—待估点周围某点处的观测值，i=1，2，…n；λi—X i的权数，表示X i点值对估计值Z v*的贡献大小。

普通克里格方程组：λiγ(xi,x j)-μ=γ-(x i,x0)　j=1，2，…，nλi=1γ(xi,x j)—研究区内各信息点相互间的变异函数值；γ-(xi,x0)—待估点与各信息点间的变异函数值；μ—拉格朗日系数。

估计方差的表达式为：普通克里格法使用较为普遍，它对孔隙度、泥质含量这些变化比较平稳的参数估值效果比较明显。

随机建模方法其在储层建模中应用

随机建模方法及其在储层建模中的应用——以大港油田扣49-50井区为例摘要：关键词：英文摘要：目录第1章前言储层建模是当前油气储层研究的世纪新潮流，它是将储层地质形态、结构、参数等进行量化的一种技术手段，是数学和储层地质紧密结合、通过计算机运作获得油气储层三维地质定量信息的产物。

它的产生不是偶然，而是在非线性数学、计算机软件发展的基础上逐渐完善的。

根据地区的不同以及所获得的地质资料的详细程度，地质工作者往往会采取不同的储层建模方法，其中随机建模方法是被广泛采用的一种方法，其有着独特的优点。

随机建模技术是一项具有广泛应用前景的技术，它在地质统计学的基础上综合了随机函数和随机模拟理论而形成的一项技术，主要应用于石油勘探开发、水文地质、以及工程地质中。

随机模拟方法出现的种类较多，地质适用性各异。

随着关于随机模拟研究大量的论文和研究报告问世，随机建模技术得到了不断完善和发展。

目前，我国现阶段的油气储层随机建模技术中的随机模拟技术是针对碎屑岩储层的，对于碳酸盐岩储层尚无较成功的实例，如何利用地震、测井、岩心、压力、不稳定试井、油、气、水等方面的生产信息，选择合适的建模方法，创建一个高分辨率的碳酸盐岩储层的地质模型，是本次研究面临的主要挑战。

研究成果将对于指导油田开发设计、注水开发过程中的调整挖潜和提高采收率，有着重要的意义，并为油藏数值模拟提供了依据。

1.1 选题依据仅过去的20年，在世界各国石油地质学家、油藏工程师、地质统计学家、地球物理学家和计算机软件专家的共同努力下，地质统计学在油气储层建模技术中得到了广泛应用，这一技术的应用促进了油藏描述技术的进一步向定量化发展，为促进建立三维定量地质模型，改善油藏管理，提高油气采收率和油气产量做出了重要贡献。

充分利用随机建模这一技术在碳酸岩储层中的应用，将会有重要的意义。

塔河油田奥陶系储层为碳酸盐岩溶缝洞型储集体，油藏储层具有埋藏深度大，平面和纵向展布非均质性严重的特点，其规律性复杂且不易识别，加之开发工作的提前介入，可利用的观测数据较少，且有一定的误差，对油藏地质变量进行确定性技术描述是不现实的同时也是不适合的。

多点地质统计学在储层建模中的应用

实于硬数据，具有快速的特点。总之，并多点地质统
２多点地质统计学在相建模中的应用
以某区块Ａ油层为例，行多点地质统计学相进
建模。该油层砂体平均厚度为０５ｍ，．８油层最大厚度
为７１ｍ，小厚度为５Ｏｍ，均厚度为５８ｍ。．９最．ｌ平．６
王家华马晓鸽
西安石油大学石油工程学院
摘
要多点地质统计学在储层随机建模中的应用有了很大进展。本文介绍了多点地质统计学随
机建模方法以及训练图像在多点地质统计学中的重要性，并通过对模拟结果的分析，示了多点地展
作者简介王家华（９５．，１，一）男西安石浊大学计算机学院教授，１主要从事油藏描述．储层建模．地质统计学．质图形可视化，地决策分析
风险分析等方法．其软付系统及・
油层的三维训练图像，图１所示。如
点地质统计模拟利用该点附近的若干个井数据对训练图像的各个局部进行扫描、比对，而可以获得各从种沉积微相在空间中分布的多点统计量，而完成进
整个区域内各点处对沉积微相的随机模拟。因此，多点统计模拟的结果是训练图像和油藏的原始测井数据相结合的结果。
将利用序贯指示模拟方法得出的模拟结果（图２与利用图１中的三维训练图像进行多点统计模拟）

储层建模中多点地质统计学的应用

储层建模中多点地质统计学的应用地质概率模型在井间的地质沉积相的空间非均匀性的预测工作中发挥着重要的作用，而多点地质统计学则是一种新兴的储层建模方式，其整合了基于目标、基于像元两种方法的优良特点，在实际应用中可以完整的展现地质储层微相间的空间分布及形态特征，本文通过对储层建模及多点地质统计学的概念进行分析，并进一步对多点地质统计学在储层建模中的应用进行了深入分析，以便为地质沉积相的研究提供借鉴。

标签：储层建模；多点地质统计学前言：在多点地质统计随机模拟实现可对训练图像的结构性、各微相砂体的几何形态及砂体的非均匀性质，而在基于变差函数的序贯指示建模随机模拟实现则无法对砂体的非均匀性质、微相砂体的几何形态进行良好的展现。

通过两种建模方式的对比也可以发现多点地质统计学在储层建模中的优越性，因此对储层建模中多点地质统计学的进一步研究非常重要。

一、储层建模及多点地质统计学的含义储层建模主要是结合多个专业及学科的知识将地下储层属性内部空间结构进行再现的一项技术。

储层建模根据研究对象的不同主要有基于目标、基于像元两种方法，其中基于像元主要利用变差函数在本征假设或者二阶平稳假设的基础上反映储层空间结构两点之间的相关性，而基于目标的建模方法则是根据研究对象的特点对其进行随机模拟展现储层结构相应物体的空间分布特征及具体形态等情况。

以上两种方法在实际应用中都存在着或多或少的缺陷，这时多点地质统计学就应运而生，其主要是将基于目标、基于像元两种方法进行结合，以像元为模拟单位的同时采用非迭代算法进行处理，最大程度的提高了计算速度及数据的准确性，切实展现了储层的分布模式、几何形态、实际结构等数字化图像。

二、多点地质统计学在储层建模中的应用1. 多点地质统计学储层模拟计算方法现阶段常用的多点地质统计学储层建模方法主要是SNESIM方法，其可以有效解决基于像元的建模方法缺陷，然后用一个平衡方程式代替一组方程进行概率计算。

首先将多个数据点定义为指示变量D，当s（uhn）=Ssux*∞=1...n 时指示变量为1，而其他情况指示变量为0，而当S（u）=Sx 时中心点 A 为1，而其他情况估计中心点为0。