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基于相序的多点地质统计学相建模方法及其应用

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石油与天然气地质 2023年第1期44卷 238-246页

作者：王鸣川段太忠中国石化石油勘探开发研究院北京102206

目前的多点地质统计建模方法均以一定维度的数据模板为载体,将概率或几何距离作为建模工区未知区域模拟取值的判定标准,该判定标准在地质建模时与地质含义的联系较为薄弱。针对上述不足,文章回归地质建模的本质,考虑相建模过程中数据事... 详细信息

目前的多点地质统计建模方法均以一定维度的数据模板为载体,将概率或几何距离作为建模工区未知区域模拟取值的判定标准,该判定标准在地质建模时与地质含义的联系较为薄弱。针对上述不足,文章回归地质建模的本质,考虑相建模过程中数据事件与训练图型对比的地质含义,提出基于相序的多点地质统计相建模方法。该方法以具有沉积学意义的相序为基本的相似度对比单元,新建适合于相序相似度对比的动态数据模板,采用句法模式识别技术,通过动态规划方法计算数据事件中已知相序与训练图型中对应相序的相似度,对建模工区未知区域进行相模拟,实现了从沉积学意义出发对强非均质性储层进行多点地质统计学建模。理想模型和塔河X区三角洲前缘储层沉积相模拟表明,本文方法能够有效重现训练图像所显示的各地质体的几何形态,较好地反映储层不同相的沉积展布规律,大幅提高了相建模的精度。该方法将沉积学与多点地质统计学有效结合,提出了一种全新的多点地质统计学相似度对比方法和多点地质统计学建模框架,为复杂储层的相建模提供了一种新的方法。

关键词：相建模建模算法相似度对比相序数据模板多点地质统计学塔河油田

反演约束的多点地质统计学建模——以大庆长垣陆相油田为例

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石油地球物理勘探 2022年第6期57卷 1445-1452,I0008页

作者：黄勇徐立恒杨会东何秋丽何宇航杨庆杰大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

针对陆相油田沉积横向变化快、砂体规模小、剩余油分布零散难题,采用地震反演约束的多点地质统计学建模方法,实现砂体空间三维精准表征,指导老油田剩余油挖潜。具体步骤为:首先,建立了河流—三角洲相的3种分流河道砂体、2种非河道砂体... 详细信息

针对陆相油田沉积横向变化快、砂体规模小、剩余油分布零散难题,采用地震反演约束的多点地质统计学建模方法,实现砂体空间三维精准表征,指导老油田剩余油挖潜。具体步骤为:首先,建立了河流—三角洲相的3种分流河道砂体、2种非河道砂体平面组合模式的“训练图像”;其次,明确了不同沉积微相的纵波阻抗特征,即纵波阻抗低值反映了河道砂体,高值反映了河间泥,而河间砂的纵波阻抗值介于河道砂体和河间泥之间,并采用波形指示反演方法得到了纵波阻抗数据体;最后,利用训练图像替代变差函数进行模式引导,以纵波阻抗反演数据体控制井间趋势,实现多点地质统计学沉积微相精细建模。结果显示:多点地质统计学方法(与常规建模方法相比)能够清晰地描述河道的几何形态、宽度及砂体接触关系,砂体间连通关系更明确、无效网格更少,河道砂体平均预测精度由79.6%提高至86.1%;基于建模结果,确定了研究区剩余油潜力部位,指导挖潜措施显现较好效果。因此,地震反演约束的多点地质统计学建模方法能够满足陆相油田储层精细描述及剩余油精准挖潜需求。

关键词：多点地质统计学地震反演建模训练图像陆相油田大庆长垣

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多点地质统计学DS-MPS算法在储层沉积相建模中的应用

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大庆石油地质与开发 2015年第1期34卷 24-29页

作者：耿丽慧侯加根李宇鹏李兆刚曲鹏中国石油大学地球科学学院北京102249 中国石油川庆钻探工程公司四川成都610051 中国石油测井有限公司陕西西安710077

传统的多点地质统计学沉积相建模存在计算量大、模拟目标体连续性差等缺点,而基于直接取样的多点地质统计学(DS-MPS)算法在模拟过程中直接使用数据事件之间的相似性进行判断,当从训练图像中搜到与待估点周围的条件数据事件相似时,则直... 详细信息

传统的多点地质统计学沉积相建模存在计算量大、模拟目标体连续性差等缺点,而基于直接取样的多点地质统计学(DS-MPS)算法在模拟过程中直接使用数据事件之间的相似性进行判断,当从训练图像中搜到与待估点周围的条件数据事件相似时,则直接将训练图像中相应位置的相类型赋于待估点。这一过程不用预先构建搜索树,节约了计算机内存。在详细剖析模拟原理的基础上,以几类不同特征的沉积相建模为例,将DS-MPS算法与传统的Snesim模拟算法比较。结果表明DS-MPS算法在目标体的连续性方面有较大的改进,在相类型多于2类时有较大的优势。

关键词：多点地质统计学储层沉积相建模训练图像 DS-MPS算法

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多点地质统计学在储层相建模中的应用

断块油气田 2015年第6期22卷 760-764页

作者：刘超谢传礼 Yannick Tepinhi 汪磊中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石化胜利油田分公司河口采油厂山东东营257051

针对渤南油田五六区沙三段4砂组2小层(Es342)储层砂体形态弯曲、分叉、砂体规模与展布变化大的特点,利用多点地质统计学建模法对研究层位进行沉积微相模拟。在该区密集井网区精细地层研究的基础上,统计扇三角洲前缘水下分流河道与河口... 详细信息

针对渤南油田五六区沙三段4砂组2小层(Es342)储层砂体形态弯曲、分叉、砂体规模与展布变化大的特点,利用多点地质统计学建模法对研究层位进行沉积微相模拟。在该区密集井网区精细地层研究的基础上,统计扇三角洲前缘水下分流河道与河口坝砂体长、宽定量数据,结合储层地质知识库的研究,确立不同微相的平面形态与空间组合特征,依此建立定量训练图像。在此基础上,利用SNESIM算法对研究区扇三角洲前缘进行沉积微相模拟。模拟结果表明,利用多点地质统计方法,能够很好地模拟出扇三角洲前缘水下分流河道与河口坝的空间形态特征,得到符合地质意义的沉积微相模型。研究区密集井网的定量研究和训练图像的建立,可以丰富地质知识库,为类似地区利用多点地质统计学进行储层相建模时训练图像的建立提供指导。

关键词：多点地质统计学训练图像密井网区储层地质知识库扇三角洲前缘渤南油田五六区

多点地质统计学算法Snesim参数敏感性分析

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断块油气田 2017年第4期24卷 490-494页

作者：王红李少华长江大学地球科学学院湖北武汉430100

Snesim是第一个被应用到油田储层建模中的多点地质统计学算法。文中以弯曲河道作训练图像,对该算法建模过程中常涉及到的参数(如目标边际分布与伺服系统参数、搜索半径与搜索角、旋转角与仿射率,以及多重网格层数等)进行敏感性分析。分... 详细信息

Snesim是第一个被应用到油田储层建模中的多点地质统计学算法。文中以弯曲河道作训练图像,对该算法建模过程中常涉及到的参数(如目标边际分布与伺服系统参数、搜索半径与搜索角、旋转角与仿射率,以及多重网格层数等)进行敏感性分析。分析结果表明:当目标相比例值与训练图像边际概率值接近时,模拟结果较合理;增大伺服系统参数可使模拟结果的边际概率接近目标相比例,但伺服系统参数设置过高将降低河道连续性;搜索邻域应与模拟维度相适应;局部旋转角和仿射率可将训练图像中的平稳与非平稳信息融合起来,用于趋势模拟;多重网格模拟中,网格层数取决于最大尺度结构信息的大小。以上认识可为利用Snesim算法进行储层建模提供一定的指导。

关键词：多点地质统计学 Snesim算法储层建模参数敏感性分析

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多点地质统计学研究进展与展望

古地理学报 2011年第2期13卷 245-252页

作者：尹艳树张昌民李玖勇石书缘长江大学地球科学学院湖北荆州434023 中国石油西南油气田分公司川西北气矿四川江油621700 中国石油勘探开发研究院北京100083

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... 详细信息

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。

关键词：多点地质统计学研究进展发展趋势储集层建模

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基于众数法聚类的多点地质统计学方法

天然气地球科学 2020年第6期31卷 809-817页

作者：麻平山李少华卢昌盛黄导武段冬平陆嫣丁芳黄鑫长江大学地球科学学院湖北武汉430100 中海油上海分公司研究院上海200030

多点地质统计学在建立复杂结构的地质模型方面应用较为广泛。基于样式的多点地质统计学方法 SIMPAT在提取数据样式、计算数据样式相似度上效率存在不足。笔者提出了一种基于众数法聚类的多点地质统计学方法(CMMS)。基本思想是定义大小2... 详细信息

多点地质统计学在建立复杂结构的地质模型方面应用较为广泛。基于样式的多点地质统计学方法 SIMPAT在提取数据样式、计算数据样式相似度上效率存在不足。笔者提出了一种基于众数法聚类的多点地质统计学方法(CMMS)。基本思想是定义大小2类模板,通过大模板扫描训练图像提取数据样式,并使用小模板对大模板提取的数据样式进行降维。针对离散型变量,把大模板提取的数据样式中出现次数最多的相作为对应小模板的相类型。针对连续型变量,把数据样式中各网格的变量平均值作为对应小模板的值。相似的样式通过小模板降维可以聚为一类,这种降维方式对大模板提取数据样式包含的信息保真度较高。模拟时先比较数据事件与聚类样式代表,找出最相似的一类样式,然后在选取的样式类中寻找最匹配的数据样式。通过2次样式的比对,大大减少样式相似度计算的次数。通过实例的模拟效果、计算时间对比、统计特征再现等测试表明,CMMS算法在样式对比上的计算效率比SIMPAT提高30~40倍,CMMS的模拟结果能够很好地再现训练图像中的地质模式及统计特征,并且该方法能够直接应用到连续型变量的模拟。

关键词：多点地质统计学聚类计算效率 SIMPAT 数据样式

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多点地质统计学中的熵模型研究

多点地质统计学中的熵模型研究

作者：韩丽君中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

本文采用不确定性度量指标——熵,探索改善多点地质统计学算法存在的两点问题:(1)算法运行效率与内存占用难以平衡;(2)模板尺寸参数变化对模拟结果有显著影响,且现有模板尺寸择优方法泛用性不强。本文应用图像信息熵和模式数据库平均信... 详细信息

本文采用不确定性度量指标——熵,探索改善多点地质统计学算法存在的两点问题:(1)算法运行效率与内存占用难以平衡;(2)模板尺寸参数变化对模拟结果有显著影响,且现有模板尺寸择优方法泛用性不强。本文应用图像信息熵和模式数据库平均信息熵为核心指标的熵模型,有效改善了以上两点问题。首先,本文总结了Simpat和Dis Pat两种重要的多点地质统计学方法的原理、实现步骤及优缺点。在此基础上,结合图像信息熵概念提出了基于熵改进的Dis Pat算法。该算法在保证模拟结果质量的前提下,平衡了算法运行效率和占用内存情况,并在不同地质构形上验证改进算法的运行效率、内存占用情况,综合评价表明本算法优于基础算法,说明基于熵模型筛选的模式数据库可以提升多点地质统计学算法性能。其次,针对模拟结果对模板尺寸参数敏感的问题,总结了现有3种基于熵进行模板尺寸择优的模型。就现有择优模型泛用性不强问题,结合卷积神经网络和BP神经网络泛用性强特点,提出了利用神经网络计算模式数据库平均信息熵及模板尺寸择优的组合模型,实现了模板尺寸自动择优。本文以4种地质图像模拟结果的评价指标体系作为检验水平,以模板尺寸为区组,进行了Friedman非参数检验,以检验结果为基础研究了模板尺寸择优熵模型的评价方法。最后,在泥岩相、直流河、曲流河、棋盘格及阿斜底哇尔玛区域河流训练图像上,使用本文所提评价方法对各模板尺寸择优模型进行了评价。研究结果表明,熵可以在不降低模拟质量条件下,平衡多点地质统计学方法的内存和效率。以信息熵构建的模板尺寸参数择优模型,可以实现多点地质统计学方法模拟前参数择优。经多个数据集验证,平均信息熵神经网络与模板尺寸择优神经网络组合模型的模板尺寸择优结果在泥岩相、直流河、曲流河训练图像上接近已知熵模型,在棋盘格训练图像上优于已知熵模型。该组合模型无需反复扫描训练图像,择优过程客观且自动化。

关键词：熵多点地质统计学 DisPat算法模板尺寸模型评价

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多点地质统计学在数字岩心重构中的应用研究

多点地质统计学在数字岩心重构中的应用研究

作者：严俊西安石油大学

学位级别：硕士

通过对采集得来的岩石薄片图像进行分析处理,可以快速准确地从岩石样品里获取其特征参数:如孔隙度、孔隙形状等等。由于多孔介质内部空间结构异常复杂,因此基于二维岩石图像的特征信息,对多孔介质进行三维重构以期将其拓展到三维空间中... 详细信息

通过对采集得来的岩石薄片图像进行分析处理,可以快速准确地从岩石样品里获取其特征参数:如孔隙度、孔隙形状等等。由于多孔介质内部空间结构异常复杂,因此基于二维岩石图像的特征信息,对多孔介质进行三维重构以期将其拓展到三维空间中,这对后续展开的一些列滲流模拟工作显得至关重要。与一般传统的方法进行三维重构不同,本文提出基于岩石薄片图像的多孔介质三维重构研究方法,实验样品为偏光显微镜下釆集的岩石铸体薄片图像。通过对原始图像进行预处理得到空隙几何形态较好的训练图像。训练图像是特征参数的定量化表达,正是训练图像中的概率信息决定了最终的模拟结果。基于处理好的二值图像,应用多点地质统计学方法进行图像训练以及三维重构,本文主要使用多点统计方法进行数字岩心的三维重构工作。通过使用多点统计法对原始训练图像进行重构进而得到下层图像,再使用重构出的图像作为新的训练图像重构出其下层图像,重复进行此步骤得到一组连续的二维空隙图像。将这些图像进行依次叠加,最终得到三维数字岩心。为测试算法的可行性以及可靠性,选取不同井的岩心作为目标,采集其岩心铸体薄片图像,并进行三维数字岩心重构。由于考虑到使用不同尺寸的数据模板对重构影响较大,因此采用多重模板进行重构。实验分别进行了3次,最终实验结果表现为重构后的数字岩心孔径尺寸分布与真实值趋势相同,孔隙度相对误差均在12%以内。基于上述研究内容,表明基于岩石薄片图像进行数字岩心的三维重构是有效的。

关键词：数字岩心三维重构岩石薄片图像处理多点地质统计学