36520字硕士毕业论文基于多点统计的储层岩相随机模拟

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：36520字

论点：模拟,方法,地质

论文概述：

本文是统计专业论文，本文主要以新疆塔里木盆地油田沙66井为研究对象,釆用最新的MPS方法的Snesim算法对该片地区S66井的岩相随机模拟，并对其应用两点地质统计算法也进行了模拟。

论文正文：

介绍

1.1研究背景
根据科学研究，石油的形成通常需要大约200万年。对于日常生活中这种不可缺少的一次性能源，研究其准确分布对提高其提取率具有重要意义。在其形成过程中，形成油的有机物和淤泥的混合物混合在一起形成沉积层。经过各种作用，油慢慢形成。所以石油通常储存在地下岩石的洞里。在地质学中，这些可以储存的岩石，也就是说，可以提供循环并有空隙，成为储层。据统计，到目前为止，碎屑岩是我国油田发现的主要储集岩类型。数据显示，中国大陆第一口油井于1907年钻探，与其他国家相差近50年。综合国内各种因素后，中国油气工业的研究和勘探速度甚至更慢。更重要的是，中国早期的油气勘探技术并不十分成熟，导致了大量不必要的能源损失。今天剩下的大部分未开发或开采的油田很难开采，因此更迫切需要探索一种能准确表示石油储量分布的模拟算法。在石油勘探过程中，描述储层岩相是决定钻井和生产精度的最基础和前提工作。储层统计属性指标一般包括孔隙度、渗透率、含油饱和度等。(1)。孔隙度越大，含油越多。渗透率显示了油气流动的能力。饱和度决定油气流动和渗透的方向。这些指标的准确表达，一方面可以使我们更清楚地了解已开发油田地层储油的总体情况，另一方面也起到一定的模拟作用。虽然储层岩相在形成后具有明确的性质和特征，但储层岩相的形成是许多异常复杂过程共同作用的结果，这些地质过程基本上是随机的，我们很难准确表征空复杂岩相的统计参数，因此掌握储层岩相的真实特征是极其困难或不可能的。在现有数据和认识不完善的情况下，人们在描述储层岩相时不可避免地会有一些不确定性和自我认知的推测。
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1.2国内外研究现状

1.2.1理论与应用
储层岩相的勘探与研究始于地质统计学的建立。1952年，工程师克里格根据当时金矿统计分布图像的特点，探索了一种插值方法。用这种方法计算的储备误差不仅最小，而且无偏。这种方法出现十年后，法国教授马西伦(Mathelon)对这种方法做了精确的数学表述，这种方法被正式提出并广泛应用于采矿业。之后，对前人的观点进行了修正，提出了区域化变量。区域化变量可用于显示地质空的分布特征，它们所应用的变差函数是其主要的基本工具[4]。从那时起，变差函数(一种表示空之间关系的数学工具)已被迅速应用于模拟地下地层。大约在1970年，它被用于油藏模拟。大约在1990年，石油工业确立了储层建模的实用价值。然而，变差函数只能显示地下空之间的相关性，并且很难准确显示复合体空。多点统计是地质统计学的一个新分支，它克服了以往方法的不足，开始蓬勃发展。MPS方法是瓜迪亚诺和斯里瓦斯塔瓦在20世纪末提出的。它要求更高的计算机要求。主要创新在于使用包含各种地质模型的训练图像，取代了原始方法中的变差函数。然而，MPS方法在计算各未知区域岩性属性值的概率时，需要反复搜索训练图像。
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2油藏随机建模理论

2.1储层随机建模技术
储层建模技术的出现与油气勘探密切相关。它是一种先进的油气藏描述技术，占有重要地位。这样，可以表达地质条件的概率分布，建立模型，定量研究储层的非均质性。第一条与储层随机建模技术相关的数据来自Halodorsen H and Lake发表的文章。l 1984年。然而，随机储层建模的研究实际上是在20世纪90年代初进行的。由于储层岩相形成过程的不确定性和我们对这些复杂变量参数理解的局限性，以及目前研究者对储层数据统计规律的关注，该技术得到了快速发展。目前，随机建模技术的研究分为三大派别:法国马瑟隆学派(French Matheron School)，该学派专注于截断高斯研究，其学生被引向这一方向研究。美国斯坦福德学校，专门研究顺序教学模拟方法；还有挪威多点统计学院，哈尔多森&莫尔是其主要研究员。这三种不同方向的随机建模方法已广泛应用于储层岩相模拟。对于随机建模的优选应用，哈尔多森学者提出了以下几个方面:第一，在不同的地质条件下，储层统计指标值是不同的；第二，地质构造的形成过程复杂且各向异性。第三，地质动态形成与静态表现的关系；第四，仿真效率和风险规避问题。基于上述原因，以往的确定性建模已不再适合油藏模拟的应用，随机技术也逐渐发展并得到广泛应用。
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2.2随机模拟方法
随机模拟可以对各种统计指标的分布产生各种可能的变化空。因为它首先随机抽样在研究区域建立的模型，这些结果也具有相同的概率。目前主要有一维垂直井模型模拟、二维井剖面模拟和表层模拟以及三维结构的空模拟。我们所有的研究主要是为了获得三维结构的预测。Deantch等人将模拟对象单元分为两类:基于目标对象和像素网格的模拟。目标对象模块作为模拟的基本单元，可以随机模拟具有离散特征(如岩相、裂缝、夹层等)的对象分布。)，如对长度、宽度和厚度的定量研究，直接生成目标块，并能更形象地显示目标对象的空结构。然而，这种方法有几个无法克服的缺点。首先，我们应该在应用这种方法方面有丰富的经验，以便准确地描述块的长度、宽度和高度参数。其次，很难通过模拟一些连续的地质油藏变量来显示其优势。第三，如果有大量的目标区块测井数据要模拟，这种方法也很难用已知数据作为条件。然而，以像元为模拟单元的方法有以下特点:一是以网格为基本单元进行模拟，可以提高模拟精度；第二，它在处理条件井数据方面有很大优势，可以集成多种已知条件参与模拟。然而，该方法仅反映两点空之间的相关性。对于弯曲河流等复杂结构，这种方法无法精确模拟。多磺酸粘多糖法是两种方法的综合，已被许多学者所探索。随机模拟也可以分为条件模拟和无条件模拟
3多点地质统计学理论........15
3.1多点统计中的几个基本概念........15
3.1.1培训图像........15
3.1.2数据模块........16
3.1.3数据事件........17
3.2多点统计方法原理........17
3.2.1 SNES即时消息模拟方法........19
3.2.3过滤器即时消息模拟方法........21
4多磺酸粘多糖方法岩相模拟实例........23
4.1前言........23 [/溴/]4 . 1 . 1 S66井岩性数据划分........23
4.1.2建立培训形象........25
4.2模拟“s66井”....26
4 . 2 . 1 s75井二维模拟结果对比........26
4.2.2s75三维模拟图展示了多点统计的前景........31
5........35。其中，通过无条件模拟获得的所有结果仅限制了统计模型中包含的储层相关变量的一些特征。然而，如果使用条件模拟，生成的随机结果也需要被调节为与所使用的信息相同，这是相当困难的。没有特定的算法，不同对象有许多模拟算法。
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4多磺酸粘多糖法岩相模拟实例

本文以新疆塔里木盆地油田S66井为研究对象，重点研究S66井岩相模拟。因此，主要采用两点地质统计学方法和最新的MPS方法Snesim算法对该地区的岩相进行随机模拟，并对模拟结果进行比较。S66井位于沙75井区。沙75井区石炭系卡拉查一河组砂岩泥岩段主要储层地质模型为陆相扇三角洲。通过对全区开采井的砂岩段和泥岩段的信息对比，将研究井S66划分为4个小层，并对4个小层进行了模拟。在处理训练图时，本文使用了我们工作组开发的图像处理软件，该软件可以将训练图网格化为仅包含两个状态值的二维矩阵，从而将转换结果导入到Matlab软件中进行仿真点的仿真。
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结论

在所有之前的建模中，我们假设所使用的数学模型是稳定的。和前面的要求一样，在多点生成方法中，我们使用的前提是使训练图像稳定。然而，从本文的介绍可以看出，但在实际研究中，训练图像是根据一些地质相似体或沉积层的地质构造图获得的。事实上，这些参考文献大多是不稳定的，当然，相应的训练图也是不稳定的。这个最重要的问题限制了多磺酸粘多糖的应用范围。虽然前面提到卡厄斯提出了转换方法，阿尔布提出了分层方法，但对于极其复杂和不规则的地下岩石来说，这些方法仍然是无用的或非常复杂的。如何有效解决这些非平稳性的难题仍然是我们今后要研究和攻克的方向。而且，事实上，训练图像相当于我们输入的参数。它的大小、精度和尺寸都决定了我们模拟结果的准确性。对于大小的定义，我们可以根据实际情况进行限制。然而，不同的训练图像用于不同的地质环境，这使得构建多类别训练图像尤为重要。有些人提出了建立培训画廊的想法。然而，我个人认为这个想法在实际应用中会遇到很多瓶颈。由于地质条件复杂，大部分形成环境和因素不同，不可能收集到各种训练图。此外，这种收藏也是一个大项目，因为我们会遇到各种各样的地质条件，我们无法收集所有的，所以我们无法建立一个完整的培训画廊。而我国三维训练图像的构建还没有很大突破。
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参考资料(略)