多点地质统计学在河流相建模中研究进展

河流相储层在我国储量丰富，多点地质统计学应用于河流相具有重要的理论和实际意义。本文从多点地质统计学较之前的传统地质统计学的比较开始。指出了多点地质统计学的优点在于应用多点数据样板扫描训练图像以构建检索树，然后从检索树中求取条件概率分布函数，而传统地质统计学是通过变差函数分析并应用克里金方法求取条件概率分布函数。分析了国内外流行的主流算法Snesim方法和Simpat方法的原理及其优点和应用局限性，再重点对基于储层骨架的多点统计学建模进行了论述，指出了通过搜索窗模拟河道中线的分布和利用河道中线指导建立储层骨架模型，进而与多点统计算法相结合进行储层构型预测。分析对比了储层骨架建模相较Snesim方法和Simpat方法具有的优势。针对多点统计算法的特点和应用局限性，最后对多点地质统计学建模进行了若干的展望与建议。     

利用遗传算法拟合实验变差函数

理论变差函数模型的获取是地质统计学中的基础性工作,它是描述储层非均质性、进行储层随机模拟必不可缺的关键环节。针对现有的拟合实验变差函数方法:人工拟合法、非线性回归最小二乘法、加权多项式拟合法等的不足之处,充分利用遗传算法在求解非线性优化问题时具有的全局寻优的特点,提出实验变差函数的遗传算法拟合方法;在常规遗传算法中引入了模拟退火算法,加速了遗传算法的收敛速度。以川中某气藏的孔隙度变差函数为例进行了计算,结果表明:利用遗传算法可以简单、快速地实现实验变差函数的参数估计。     

利用多点地质统计学方法模拟岩相分布

文中介绍了多点地质统计学的基本原理,并利用该算法模拟了我国东部某砂岩油藏的岩相分布.通过对储层非均质性模拟研究,揭示储层在岩性、物性和含油气性的各向异性或非均质性,揭示砂体展布、连通程度以及在横向、纵向上的变化规律,有利于开发方案的制定及注采井网的布署.模拟结果表明,多点地质统计学模拟方法可以很好地再现砂体局部的变异性和非均质性.由此可得出以下结论:snesim模拟算法可以快速灵活地进行多点地质统计模拟,多点地质统计学比两点地质统计学更具有优势.     

一种自动拟合变差函数的改进遗传算法

变差函数是地质统计学中研究区域化变量的基本工具,在储层随机建模中一个首要的步骤就是计算和拟合变差函数。但目前常用的变差函数拟合方法,如:人工拟合法、加权回归多项式法、线性规划法等均存在一定的不足。针对此种情况,提出以滞后距的倒数为权系数的线性规划法来建立目标函数,再利用改进的遗传算法对其进行求解的自动拟合方法,并给出计算实例。结果表明:利用此方法可以客观、快速地拟合变差函数。     

变差函数在储层地质建模中的应用

变差函数能够反映区域化变量的空间变化特征,是建立精细三维地质模型的关键。分析研究区储层地质特征及目标层位PI1-PI4沉积单元的沉积特征。具体分析了在Petrel建模软件中应用变差函数分析实际地质情况,并且进一步分析了目标层位变差函数类型的选择、在沉积微相控制条件下变程的拟合以及搜索半径和带宽的确定。根据渗透率资料对目标层位进行变差函数分析并通过实际地质资料进行验证,最终建立了精细地质模型,从而为油田的后期开发和调整提供依据。     

基于改进的量子粒子群算法的变差函数拟合方法及应用

针对传统变差函数拟合方法的不足,采用改进算法对变差函数进行拟合,进而用于储层非均质性预测。利用柯西变异能快速跳出局部极小值的优点,采用线性变化的收缩扩张因子对量子粒子群算法进行改进,将改进的算法应用于变差函数球状模型的拟合,最后利用该方法对某储层平面非均质性进行分析。实验结果表明,改进算法实现了参数的自动拟合,拟合的变差函数较传统的加权最小二乘拟合方法具有更高的精度,较好地反映了不同方向上储层平面非均质性的差异。基于改进量子粒子群算法拟合的变差函数可以应用于储层平面非均质性的预测。     

一种基于随机粒子群的变差函数优化方法

变差函数是克里格法中反映区域化变量空间变化特征的有效数学模型,其在克里格插值算法中是重要的环节,由其确定的拟合模型参数直接影响插值精度。由于变差函数采用非线性模型,导致拟合误差曲面存在很多局部极值点。因此传统的最小二乘法不易达到满意的结果。基于这一问题,提出了基于随机粒子群优化(RPSO)算法的变差函数设计方法。实验结果验证了该方法的有效性。     

惠州某区薄储层反演技术研究及应用

针对惠州某区滚动勘探阶段钻井较少、薄储层预测难度大的问题,采用基于正则化算子的叠前同步反演技术解决钻井偏态分布难以确定砂体横向边界的问题,从而确定更加合理的变程、变差函数等统计学参数,并作为地质统计学反演的关键参数输入;通过开展地质统计学反演,提高薄储层的纵向薄储层识别厚度问题。反演结果表明:预测设计井X3处储层发育,新钻井X3资料验证了此结果;目标区存在A2UP、A2LOW、A2共3套砂体,且互不连通。     

多点地质统计学在秘鲁D油田地质建模中的应用

应用多点地质统计学和相控建模相结合的方法,以秘鲁D油田V层为例进行了地质条件约束下的地质建模研究。首先根据地质概念模型建立训练图像,然后应用多点地质统计学Snesim算法模拟沉积微相,最后在沉积微相控制下进行储层参数模拟。研究结果表明：多点地质统计学方法不仅忠实于井点数据,而且可以在使用的训练图像中加入地质概念,从而对随机模型进行地质约束;V层沉积微相随机模拟较好地再现了沉积微相的空间结构,其孔隙度模拟实现与相应沉积微相模型吻合较好,且沉积微相对储层参数的空间分布具有较大影响;多点地质统计学方法和相控建模的建模原则有助于从地质的角度对模型进行约束,促进概念模型向定量模型的转化,从而建立合理的反映地下实际情况的三维模型。     

试论克里金估计与随机模拟的本质区别

简要介绍了地质统计学两大组成部分，克里金估计理论和随机模拟理论．克里金估计理论实际上是一种在均方损失下最优线性无偏估计，在应用上具有平滑效应，适合于描述变化不剧烈的连续地质变量的空间预测．随机模拟技术作为地质统计学的新领域，是当今储层表征技术一个重要组成部分，特别适合于对非均质性严重储层的刻画和描述，它产生各种等可能的储层随机图象，这一系列实现反映了储层特征空间分布的非均质性和不确定性．从理论和应用上论述了二者若干重要区别     

基于GPRMAX的探地雷达图像正演模拟

利用基于时间域有限差分法模拟软件GprMax软件进行探地雷达地质图像的模拟过程,并模拟了二维和三维的探地雷达模型。     

基于岩溶模式的溶洞储集体三维地质建模

针对波阻抗属性可以较准确地识别大型溶洞而不能识别小型溶洞的特点,结合岩溶发育模式,分别对不同类型、不同尺度的溶洞储集体三维地质建模进行研究。结果表明:不同岩溶带溶洞储集体对应不同的波阻抗分布范围,因此对不同岩溶带采用不同波阻抗属性值截断,根据岩溶模式人机交互修正的方法建立大型溶洞模型;小型溶洞具有与大型溶洞相似的岩溶成因和发育规律,可以以不同岩溶带的大型溶洞模型作为训练图像,以单井识别的小型溶洞储集体为硬数据,以小型溶洞发育概率为软数据,利用多点地质统计学算法建立小型溶洞模型;所建立的模型能够吻合硬数据,又可以反映溶洞储集体的空间分布特征。     

基于Kriging的多重GEP演化建模趋势分析圈定区域化探异常研究

化探异常是找矿的重要依据.传统地质统计方法具有无偏、最优等特点,但要求数据呈正态分布,而实际应用往往不符合统计假设;近年来分形理论被大量应用于地球化学异常确定,但存在需要平滑处理数据、不适合含特高品位值等问题;采用随机模拟进行空间分析往往忽视了数据空间分布的结构性特征.本研究利用基因表达式编程(Gene Expression Programming,GEP)在复杂数据建模方面的优势,提出GEP演化建模与空间结构分析有效结合的研究思路,通过克立格选择邻域样品,增强数据空间局部结构信息,采用GEP进行空间趋势分析,并利用多重演化建模技术修正趋势面模型.在云南个旧锡铜多金属矿床的应用实例表明,该研究充分利用了局部空间结构信息,强化局部区域的估值结果,提高建模精度,为有效圈定致矿异常提供新的解决途径.     

基于地统计学的山区气象要素空间化方法探索——以广西年均降雨量为例

采用地统计学的克里格插值方法对广西多年平均降雨量进行空间化处理,具体探索了普通克里格、泛克里格与协同克里格插值方法。与普通克里格法、泛克里格法相比,协同克里格法增加了相关因素（纬度、离海岸线的距离、DEM）对降雨量的影响,在应用中更具潜力。地统计插值可以通过交叉验证和验证对话框中的4个指标,以及实测值与预测值的比较评定精度。三种方法综合比较,协同克里格方法最适合广西多年平均降雨量的空间化。     

随钻电阻率测井的固定探测深度合成方法

针对随钻电磁波电阻率测井仪原始曲线探测深度不确定的问题,开展了将原始测井结果合成为具有固定探测 深度曲线的研究。研究中首先采用了一种简单快速的迭代反演算法进行曲线的围岩校正处理,之后利用高斯牛顿梯 度下降反演算法对每层地层进行三参数反演,获得地层的侵入带电阻率、侵入半径和地层真电阻率,再根据提出的伪 源距概念,利用获得的三参数绘制探测深度与源距、源距与视电阻率的关系图版,最终通过插值获得具有固定探测深 度的测量曲线。通过一系列数值模拟发现,合成后的不同探测深度曲线在有侵地层中出现有规律的分离现象,该现象 与地质特征吻合很好,相比原始曲线能更直接地反映地层侵入特性,说明本方法能够提升该类仪器的应用效果,可以 与阵列感应曲线进行对比,方便地质解释人员做出更准确的地层评价。     

多点地质统计学在三维岩心孔隙分布建模中的应用

介绍多点地质统计学及其用于三维岩心孔隙结构建模的原理和方法。基于多点地质统计方法,以均质性较好的Fontaineblean砂岩的二维薄片为基础,重构三维孔隙结构模型,并且应用局部孔隙度理论和渗流概率函数进行准确性评价。结果表明:由此获取的孔隙结构模型与真实三维岩心孔隙分布十分相近,且具有相似的均质性和孔隙连通性;重构的三维孔隙结构模型不仅可以用来表征真实岩心的孔隙连通性和均质性,而且也可以作为其他物理特性模拟的基础。     

基于3DS MAX的火山地质景观三维建模与动态模拟研究

阐明了地质景观三维建模和成因动态模拟的研究意义,分析了国内外常用三维地质建模和模拟软件用于定性地质建模和模拟的不足之处,提出了利用3DS MAX多种建模和动态模拟工具,以定性、半定量、定量地质资料和数据作为数据源,进行地质景观三维建模和成因动态模拟。以吉林省伊通国家火山地质公园为例,介绍了火山地质景观自身及其地质背景的时、空信息组织和耦合方法;阐述了火山地质景观三维建模过程中空间尺度上的大、中、小层次结构及动态模拟过程中时间段的划分方法,建立起相互联系的空间三维可视化和时间动态模型。剖析了基于3DS MAX的火山地质景观定性-半定量模型和地质演化动态模拟的可靠性、精确性及适用性。     

SAR距离-多普勒成像算法中的距离徙动及校正

在SAR距离-多普勒成像算法中，距离徙动会使距离向和方位向发生耦合，成像质量下降.典型的距离徙动校正插值算法有：最近邻插值、牛顿插值、辛格插值等.但以上算法的光滑性和收敛性不好，而三次样条函数具有连续的二阶导数，且可采用分段函数的形式，具有很好的光滑性和收敛性.作者用三次样条函数插值进行距离徙动校正，进行了点目标SAR仿真成像，得到了满意的仿真结果.     

3种空间插值方法在道路尘中Pb监测数据统计处理中的应用比较

以福建省龙岩市道路扬尘监测分析中的Pb元素质量浓度为例, 选取地统计学中具有代表性的反距离权重法、 径向基函数法、 普通克里格法3种空间插值方法, 进行污染物浓度的空间插值, 通过对插值结果进行交叉验证和评价, 对这3种插值方法进行对比研究. 道路扬尘样本共56个, 其中44个样本用于空间插值, 其余12个样本用于结果验证. 结果表明, 普通克里格法的平均预测误差为-0.129 6, 均方根预测误差为24.19, 与其他两种方法相比, 在检验标准上有明显优势, 故普通克里格法对于描述污染物质量浓度的空间分布趋势效果最佳, 而其他两种方法对Pb元素的空间分布插值精度较差.