一種基于mrf的油氣儲層巖相隨機模擬及實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于MRF的油氣儲層巖相隨機模擬及實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 石油儲層可視化是將儲層模型與可視化技術(shù)相結(jié)合，通過圖像直觀的展示儲層屬 性的分布規(guī)律。國內(nèi)外比較成熟的儲層可視化軟件系統(tǒng)如GASOR、Petrel、RMS僅提供給終 端用戶操作界面，難以集成新的儲層建模算法。對于大量的地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)，工程計算軟件如 MATLAB雖具有程序可擴展性以及可視化功能，卻面臨著計算時間與存儲空間等多重挑戰(zhàn)， 其三維模擬結(jié)果往往具有邊界粗糙，內(nèi)部結(jié)構(gòu)難以表征等固有缺陷。另一方面，傳統(tǒng)的儲層 建模軟件多基于克立金插值算法，并采用克立金變體的模擬方法，克立金算法具有空間對 稱性，而實際地質(zhì)構(gòu)造往往具有各向異性和非勻質(zhì)性。研宄一套基于某種平臺的能夠表征 復(fù)雜儲層結(jié)構(gòu)的可移植算法插件成為石油勘測技術(shù)中亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種基于MRF的油氣儲層巖相隨機模擬及實現(xiàn)方法，其目的在于， 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中油氣儲層巖相隨機模擬具有邊界粗糙，內(nèi)部結(jié)構(gòu)難以表征等的問題。
[0004] 一種基于MRF的油氣儲層巖相隨機模擬及實現(xiàn)方法，包括以下幾個步驟：
[0005] 步驟1 :獲取待模擬地區(qū)所選井段的油氣儲層的探井巖相屬性數(shù)據(jù)；
[0006] 步驟2 :對待模擬地區(qū)進行網(wǎng)格化處理，并進行巖相數(shù)字標記；
[0007] 根據(jù)待模擬地區(qū)的空間大小及巖相變化規(guī)律，對待模擬地區(qū)進行網(wǎng)格化處理，使 得每個網(wǎng)格具有一種巖相屬性，即每個網(wǎng)格具有唯一的巖相數(shù)字標記；
[0008] 步驟3 :對待模擬地區(qū)網(wǎng)格，計算笛卡爾方向的各位置上巖相之間的轉(zhuǎn)移概率，獲 取待模擬地區(qū)網(wǎng)格的笛卡爾方向的轉(zhuǎn)移概率函數(shù)圖；
[0009] 即待模擬地區(qū)網(wǎng)格中每個位置上從現(xiàn)有的巖相類別轉(zhuǎn)化成其他巖相類別的概 率；
[0010] 步驟4:依據(jù)步驟3得到的轉(zhuǎn)移概率函數(shù)圖，按照以下的目標條件概率公式計算待 模擬區(qū)域網(wǎng)格中各目標位置屬于各類巖相的發(fā)生概率：
【主權(quán)項】
1. 一種基于MRF的油氣儲層巖相隨機模擬及實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下幾個步 驟： 步驟1 :獲取待模擬地區(qū)所選井段的油氣儲層的探井巖相屬性數(shù)據(jù)； 步驟2 :對待模擬地區(qū)進行網(wǎng)格化處理，并進行巖相數(shù)字標記； 根據(jù)待模擬地區(qū)的空間大小及巖相變化規(guī)律，對待模擬地區(qū)進行網(wǎng)格化處理，使得每 個網(wǎng)格具有一種巖相屬性，即每個網(wǎng)格具有唯一的巖相數(shù)字標記； 步驟3 :對待模擬地區(qū)網(wǎng)格，計算笛卡爾方向的各位置上巖相之間的轉(zhuǎn)移概率，獲取待 模擬地區(qū)網(wǎng)格的笛卡爾方向的轉(zhuǎn)移概率函數(shù)圖； 步驟4 :依據(jù)步驟3得到的轉(zhuǎn)移概率函數(shù)圖，按照以下的目標條件概率公式計算待模擬 區(qū)域網(wǎng)格中各目標位置屬于各類巖相的發(fā)生概率：
所述目標條件概率公式是利用MRF的條件概率公式，選取勢函數(shù)為對數(shù)化的轉(zhuǎn)移概率 函數(shù)得到； 其中，Sl，…，sN是目標位置s的鄰居，且是按照與目標位置之間的距離從近到遠排列 的序列；1:，…1N，k，f分別為巖相類別數(shù)字標記，取值范圍為{1，2, 3, 4,…，K}，對應(yīng)于步驟 1中獲取的研宄區(qū)域的巖相類型；h表示目標位置與目標位置的鄰居點之間的距離，稱為滯 后距，按照距離從近到遠依次取值；/)#(/?,.)表示由目標位置的巖相類型k轉(zhuǎn)化成間隔為比 的鄰居所對應(yīng)的巖相類型1的轉(zhuǎn)移概率；；表示與目標位置距離最近的鉆井位置h 對應(yīng)的巖相1:轉(zhuǎn)化為目標位置s所對應(yīng)巖相k的轉(zhuǎn)移概率，所述鉆井位置si與目標位置s之間的距離為h1;K表示所有的巖相種類總數(shù)；N表示目標位置的鄰居個數(shù)；xs是目標位置 s處的巖相類別標志，&是位置r處的巖相類別標志。 步驟5 :根據(jù)步驟4計算得到的待模擬區(qū)域網(wǎng)格中各位置屬于各類巖相的發(fā)生概率，利 用蒙特卡洛隨機模擬，得到巖相分布模擬圖。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MRF的油氣儲層巖相隨機模擬及實現(xiàn)方法，其特征 在于，依據(jù)設(shè)定步長，對步驟1采集的探井巖相屬性數(shù)據(jù)在垂直方向上，采用卡方檢驗探井 巖相屬性數(shù)據(jù)的馬氏性； 若探井巖相屬性數(shù)據(jù)具有馬氏性，則依據(jù)待模擬地區(qū)的巖相屬性類別對巖相屬性數(shù)據(jù) 進行數(shù)字標記，否則，若所述探井巖相屬性數(shù)據(jù)不具有馬氏性，則重新選取待模擬地區(qū)的井 段，返回步驟1獲取探井巖相屬性數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于MRF的油氣儲層巖相隨機模擬及實現(xiàn)方法，其 特征在于，對所述步驟1-步驟5所述的方法通過程序編譯生成動態(tài)鏈接庫，同時，編寫模 擬參數(shù)輸入界面；將動態(tài)鏈接庫和模擬參數(shù)輸入界面整合到SGeMS平臺的插件目錄下，在 debug與release模式下運行解決方案，得到MRF算法插件，利用融合了MRF算法插件的 SGeMS平臺實現(xiàn)油氣儲層巖相隨機模擬。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于MRF的油氣儲層巖相隨機模擬及實現(xiàn)方法，利用MRF的條件概率公式，選取勢函數(shù)為對數(shù)化的轉(zhuǎn)移概率函數(shù)得到目標位置的巖相發(fā)生概率，利用鄰域內(nèi)的已知點和已模擬點，采用序貫?zāi)M和條件模擬相結(jié)合的思想，依據(jù)轉(zhuǎn)移概率函數(shù)圖計算待模擬區(qū)域各類巖相的發(fā)生概率，利用蒙特卡洛隨機模擬，得到該網(wǎng)格的巖相模擬結(jié)果。利用應(yīng)用程序接口將所述方法以算法插件的形式整合到SGeMS平臺中，可以實現(xiàn)在三維空間目標儲層任意角度旋轉(zhuǎn)并進行任意位置剖面切割的效果。由于轉(zhuǎn)移概率方向性的存在，對于刻畫巖相轉(zhuǎn)移的單向分布趨勢和各向異性特征，基于MRF的石油儲層巖相預(yù)測的準確率得到顯著提高。
【IPC分類】E21B47-002
【公開號】CN104612660
【申請?zhí)枴緾N201510035241
【發(fā)明人】郭建華, 王志忠, 徐源兵, 黃翔, 劉英明, 李智文
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月23日