基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演方法及装置，该方法包括：根据已知三维地质模型，确定待反演剖面、井数据和训练图像；根据井数据和训练图像，确定待反演剖面的岩相概率分布模型；在岩相概率分布模型约束下，根据井数据以及对井数据进行岩石物理统计得到的不同岩相对应的弹性参数的概率密度函数和变差函数，确定待反演剖面上待反演地震道对应的弹性参数的先验概率密度函数；在贝叶斯框架下，根据岩相概率分布模型约束下得到的弹性参数的先验概率密度函数和地震数据，确定反演结果。本发明专利技术为反演提供了更为准确的先验信息，有利于提高反演结果的准确度和分辨率，使反演结果更符合实际生产的需求。

Seismic Random Inversion Method and Device Based on Prior Information of Multipoint Geostatistics

【技术实现步骤摘要】
基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演方法及装置
本专利技术涉及石油勘探领域，尤其涉及一种基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演方法及装置。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。随着社会和经济的发展，国家对于能源的需求越来越高。由于目前新能源的发展尚不能满足能源需求，因而，传统能源(例如，石油)的勘探与开发仍十分重要。在石油早期勘探阶段，在“背斜理论”的指导下，找到的背斜油气藏之类的构造油气藏得以开发，但随着资源的逐渐枯竭，现今的油气勘探已经转向勘探难度大的岩性油气藏。由于地下介质的具有很复杂的分布，常规的地震勘探手段不能够区分岩性，因而，地震反演在现阶段地震勘探中起到的作用越来越大。尤其是叠前地震反演和相关岩石物理理论的研究，对于岩性油气藏的勘探更是十分关键的技术。目前大部分油气藏都进入了一个高含水期的勘探阶段，各个油田的石油开采难度较大。因此剩余油的勘探渐渐成为各大油田的一个勘探重心。掌握地下剩余油的分布情况是老油田挖潜的重要手段，而挖潜的前提取决于对工区储层参数及其分布规律的掌握程度，因此开展高分辨率的储层地震反演技术的研究是十分必要的。常规的确定性反演方法仅能获取一个光滑的反演结果，适用于较厚的储层，对于一些小的薄层无法识别。基于地质统计学理论的随机反演技术是目前最常用的高分辨率地震反演技术之一，该方法在所有的地震反演方法中有着相对较高的准确度和分辨率。地质统计学反演是将地质统计学与地震反演相结合的一种方法，该方法利用地质统计学方法整合测井资料为反演提供先验信息。首先对测井资料进行岩石物理统计，得到相关地质随机变量的分布情况，然后利用地震数据，获取最终的反演结果。这种方法将地质随机建模和地震反演技术相结合，实现了不同尺度信息的融合，能够提高地震反演结果的分辨率，拓宽反演结果频带。现阶段地质统计学方法主要有两点地质统计学方法和多点地质统计学方法两种。其中，两点地质统计学方法基于变差函数对弹性参数的空间相关性进行表征，可有效地表示空间中点与点之间的相关程度。两点地质统计学中，有两种最重要的技术，即克里金插值技术和序贯高斯模拟技术。克里金插值方法是利用测井数据以及从测井数据中统计得到的变差函数，对模型空间进行确定性估计的一种方法，该方法输出的是一个平滑的建模结果，以及用于评估建模结果不确定性的方差。序贯高斯模拟方法是在克里金插值的基础之上，利用克里金插值得到的均值和方差进行随机模拟的一种方法。相比于克里金插值，序贯高斯模拟得到的是多个等概率的弹性参数。克里金插值与序贯高斯模拟方法对岩相等离散型的参数，以及速度等连续型的参数均具有较好的模拟效果。由于变差函数每次仅可表示空间中两点的相关性，对于复杂的地质结构，地下不确定性高，各向异性较强，岩相和弹性参数在不同的方向上具有不同的空间相关性，此时，无法用单一的变差函数对空间相关性进行描述。因而，两点地质统计学方法无法实现复杂地质结构的模拟。多点地质统计学方法利用训练图像来表示空间中多个点之间的相关性的集合，利用定义好的数据模板对训练图像进行扫描获取待模拟区域中参数的概率分布，从而进行随机建模。多点地质统计学主要模拟对象是岩相等离散型参数，无法实现孔隙度、速度和密度等连续型参数的模拟。由上分析可知，现有技术无法实现同时对复杂地质结构的连续型和离散型参数进行模拟，进而为地震反演提供更为准确的先验信息。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演方法，用以解决现有技术无法实现同时对复杂地质结构的连续型和离散型参数进行模拟，进而为地震反演提供更为准确的先验信息的技术问题，该方法包括：根据已知三维地质模型，确定待反演剖面、井数据和训练图像；根据井数据和训练图像，确定待反演剖面的岩相概率分布模型；在岩相概率分布模型约束下，根据井数据以及对井数据进行岩石物理统计得到的不同岩相对应的弹性参数的概率密度函数和变差函数，确定待反演剖面上待反演地震道对应的弹性参数的先验概率密度函数；在贝叶斯框架下，根据岩相概率分布模型约束下得到的弹性参数的先验概率密度函数和地震数据，确定反演结果。本专利技术实施例还提供一种基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演装置，用以解决现有技术无法实现同时对复杂地质结构的连续型和离散型参数进行模拟，进而为地震反演提供更为准确的先验信息的技术问题，包括：数据获取模块，用于根据已知三维地质模型，确定待反演剖面、井数据和训练图像；岩相先验信息确定模块，用于根据井数据和训练图像，确定待反演剖面的岩相概率分布模型；弹性参数先验信息确定模块，用于在岩相概率分布模型约束下，根据井数据以及对井数据进行岩石物理统计得到的不同岩相对应的弹性参数的概率密度函数和变差函数，确定待反演剖面上待反演地震道对应的弹性参数的先验概率密度函数；反演模块，用于在贝叶斯框架下，根据岩相概率分布模型约束下得到的弹性参数的先验概率密度函数和地震数据，确定反演结果。本专利技术实施例还提供一种计算机设备，用以解决现有技术无法实现同时对复杂地质结构的连续型和离散型参数进行模拟，进而为地震反演提供更为准确的先验信息的技术问题，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演方法。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，用以解决现有技术无法实现同时对复杂地质结构的连续型和离散型参数进行模拟，进而为地震反演提供更为准确的先验信息的技术问题，该计算机可读存储介质存储有执行上述基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演方法的计算机程序。本专利技术实施例中，在根据给定的已知三维地质模型确定待反演剖面、井数据和训练图像后，基于多点地质统计学算法根据井数据和训练图像确定待反演剖面的岩相概率分布模型，并在多点地质统计学得到的岩相概率分布模型约束下，基于两点地质统计学算法，根据井数据以及对井数据进行岩石物理统计得到的不同岩相对应的弹性参数的概率密度函数和变差函数，确定待反演剖面上待反演地震道对应的弹性参数的先验概率密度函数；最后在贝叶斯框架下，根据岩相概率分布模型约束下得到的弹性参数的先验概率密度函数和地震数据，确定反演结果。通过本专利技术实施例，将多点地质统计学与两点地质统计学融合，充分发挥两点地质统计学在模拟弹性参数的优势，以及多点地质统计学表征复杂地质体的优势，为反演提供了更为准确的先验信息，有利于提高反演结果的准确度和分辨率，使反演结果更符合实际生产的需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本专利技术实施例中提供的一种基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演方法流程图；图2为本专利技术实施例中提供的一种三维纵波速度模型示意图；图3为本专利技术实施例中提供的一种三维横波速度模型示意图；图4为本专利技术实施例中提供的一种三维密度模型示意图；图5为本专利技术实施例中提供的一种二维纵波速度模型示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演方法，其特征在于，包括：根据已知三维地质模型，确定待反演剖面、井数据和训练图像；根据井数据和训练图像，确定待反演剖面的岩相概率分布模型；在所述岩相概率分布模型约束下，根据井数据以及对井数据进行岩石物理统计得到的不同岩相对应的弹性参数的概率密度函数和变差函数，确定待反演剖面上待反演地震道对应的弹性参数的先验概率密度函数；在贝叶斯框架下，根据所述岩相概率分布模型约束下得到的弹性参数的先验概率密度函数和地震数据，确定反演结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演方法，其特征在于，包括：根据已知三维地质模型，确定待反演剖面、井数据和训练图像；根据井数据和训练图像，确定待反演剖面的岩相概率分布模型；在所述岩相概率分布模型约束下，根据井数据以及对井数据进行岩石物理统计得到的不同岩相对应的弹性参数的概率密度函数和变差函数，确定待反演剖面上待反演地震道对应的弹性参数的先验概率密度函数；在贝叶斯框架下，根据所述岩相概率分布模型约束下得到的弹性参数的先验概率密度函数和地震数据，确定反演结果。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据井数据和训练图像，确定待反演剖面的岩相概率分布模型，包括：基于多点地质统计学直接采样算法，根据井数据和训练图像，确定待反演剖面的岩相概率分布模型。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在贝叶斯框架下，根据所述岩相概率分布模型约束下得到的弹性参数的先验概率密度函数和地震数据，确定反演结果，包括：在贝叶斯框架下，根据所述岩相概率分布模型约束下得到的弹性参数的先验概率密度函数和地震数据，确定后验概率分布的均值和协方差矩阵；根据后验概率分布的均值和协方差矩阵，确定反演结果。4.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述三维地质模型包括如下至少之一：三维岩相模型、三维纵波速度模型、三维横波速度模型或三维密度模型；所述待反演剖面上待反演地震道对应的弹性参数包括如下至少之一：岩相、纵波速度、横波速度或密度。5.一种基于多点地质统计学先验信息的地震随机反演装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于根据已知三维地质模型，确定待反演剖面、井数据和训练图像；岩相先验...

【专利技术属性】
技术研发人员：于波，周辉，刘文岭，王玲谦，张明珠，张元鹏，曹亚梅，陈汉明，王宁，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11