地下流体储层地质参数反求法制造技术

地下流体储层地质参数反求法属地层地质参数的确认方法，是以欲求地层所储流体指标与该地层地质参数间的设定关系为函数，由各相应观测值，用Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ－Ｍａｒｑｕａｒｄｔ方法反求其参数，在相应求参过程赋以平面分布、时序和过程曲线锐度权值（Ｑ、λ↓［ｋ］、γ↓［ｋ］），逐步逼近实际值。本法收敛速度快，计算效率高，结果实用价值大，尤其适用在参数较多时效果更为突出。是先进非线性数据拟合方法，又是在数值法拟合领域运用的成功先例。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属勘探地层结构中地层地质参数的确认方法，主要涉及与处理所储流体工业有关的储层地质参数的反求方法。公知如地下水储量计算，地下水污染预报、或石油的储、产量预测中，已有很多方法反求作为相关工作环节所依据的地层参数，一定程度上解决了生产的需要，但也还存在许多不足。如试估一一校正法比较费时，缺乏收敛准则;逐个参数修正法和单纯形法都在一定程度上存在收敛较慢的问题;最速下降法只着眼于局部的性质，收敛速度往往很慢，且很难保证求参成功;牛顿法尚需计算二阶偏导数，这在数值法中又不太可靠，难于直接应用。用Levenberg-Marquardt方法反求参数时，收敛速度很快，是目前公认较好的非线性数据拟合的解析方法，但尚未见其在数值方法拟合领域中运用的先例。本专利技术目的是给出在涉及岩层所储流体的工业中，确定有关该储层地质参数时，运用Levenberg-Marquardt方法反求该储层地质参数的方法。本专利技术目的是这样实现的，仍沿用Levenberg-Marquardt方法，反求出与已知量函数保持符合该函数关系的对应参数值。但其中，函数关系为在地层所储流体指标与该地层地质参数间的设定函数;函数已知量是在该地层范围内，对其所储流体指标的观测值;Levenberg-Marquardt方法中Jocobian矩阵所要求的偏导数，则以该地层所含流体指标、在该地质参数设定值处的计算值、对该地质参数设定值的微小差商替代。这样，设定的函数关系可以给出对地层流体的运动问题以数学上的近似描述;观测值是客观流体指标的记录，理应成为反求参数时欲拟合的目标;调整微小差商中增量的取值范围，就有可能在要求的精度内近似取代相应的偏导数，又可以解决对所设函数的求导困难。如此，就有可能则使地下流体储层地质参数反求问题即可纳入Levenberg-Marquardt方法之中，使其求参迅速准确的优点体现在本领域的运用中，本专利技术目的遂被实现。本专利技术方法注意到，因具体成因不同，各观测值在所设定函数中与函数关系相关性的差异，为此引入赋权方法以区别对待。即按形成原因的比较决定权值，并赋予反求过程相应步骤的数值。因各观测值的取得虽有其必然成因，便绝不可能被设定函数关系全部包容，其与欲求参数关系的相关性亦不尽相同，区别对待，会更为贴近实际。赋加权值则是考虑这种相关性和影响的一种形式，只要赋权合理准确，即可区别对待反求参数中相关性差异所带来的影响，给本拟合过程以正确引导。本专利技术方法当观测值仅因时间或空间位置的差异而获得时，赋权是以选定权值与相应微小差商之积的形式实现的。因为函数的差商、即其取代偏导数的数值，乃是Levenberg-Marquardt方法引入该函数相关性的直接因素，故经调节该值，便可影响Levenberg-Marquardt方法的拟合求参过程，实现对主要观测值的迅速拟合。本专利技术方法当所得诸观测值兼含时间与空间的不同因素时，Levenberg-Marquardt方法的反求过程需按单因素序列分别进行;这时的权值是赋予反求各按单因素排列目标所得的参数，这样也可以将赋权的作用体现于反求结果之中。本专利技术方法中赋权权值的决定包括两个过程。其一依据影响该被赋权对象与欲反求参数的相对相关性选择绝对权值的大小。其二是相对赋权值，作为求参中实际使用的权值。这样，选择权值引入了对该对象本身相关性的判断数值;相对权值的计算过程则又出于对各不同种类权值间影响的限制，使最终得到的相对权值在使用中的影响、仅或尽量被限制在该种赋权应及的范围之内，以使本赋权方法趋于合理、适当。本专利技术赋权方法中在需要考虑各观测点空间分布对流体指标观测的影响时，其空间分布权值φ的计算式为φj＝ 或φj＝ (Vj)/(Max(V1,V2…VN)) (j＝1，N)式中φj表示第j个观测点的相对权值;Vj表示第j个观测点的空间权值，依各点的空间相对位置、及对该点观测值的分析结果取值;N表示观测点的个数;Max(V1，V2…VN)表示各观测点权值中的最大值。这样，各点观测值的相关性既由空间权值Vj的取值体现出来，又由各点的相对权值φj的计算加以限制，使其赋权影响不仅考虑了各点的具体情况，并被限制在各种因素通过空间位置所能影响的范围之内，或还兼顾了各点之间的相对关系，使本赋权作用趋于适当。本专利技术赋权方法中在需要考虑各观测值取得时序影响的时序权值λ由下式给出，λk＝ (Tk)/(T) (k＝1，L)式中λk表示第k个观测值的时序权值;Tk表示第k个观测值所代表的时间间隔;T表示该点诸观测值所代表的总时长;L表示该点观测次数。这样，赋权之值则代表了相应观测所包涵的时间内容的相对量，是由时间间隔与总时长共同决定的。本专利技术赋权方法中还考虑了观测值变化的情况，给出过程曲线锐度权值W，各观测值的曲线过程锐度权值，视观测过程中该值皆大或皆小于前后相邻、或近邻变化过程观测值的程度而定，依其突出的尖锐程度显著、涉及范围长远而增大。此时的相对权值应按下式计算γk＝WkΣI=1lw1]]>(k＝1，L)式中Wk表示第k个观测值的过程曲线锐度数值;γk表示第k个观测值相对的锐度权值;其它符号含义与前段所述附注内容相同。由于在变化过程中的峰值与谷值有更重要相关性，在反求拟合中应予注意，故需提出考虑。“近邻变化过程”的提出是针对两个或略多个观测值变化近乎“平台”的情况提出的，虽与“峰谷”有别，但亦应予以关注。与各权值总和比较求商则是出于对所赋权值的影响给予合理限制。本专利技术赋权方法是由各相对赋权值与相应被赋权对象相乘求积的形式实现，这是赋权的一种通行的方法。本专利技术方法运行步骤如下1)选择或设定储层流体指标与待求该储层地质参数的函数关系y＝f(A1、A2……Am)式中y表示该流体指标值;A表示待求地质参数;m表示待求地质参数的个数。并确定流体储层的边界条件、范围、结构、整理观测点资料，进行数值剖分。2)试设待求地质参数的初始值并计算该函数各相应值。3)整理所需的被拟合值，即观测值。4)计算目标函数R(A1、A2……AM) 2式中R表示目标函数;Yjk表示流体指标在第j个观测点第k次观测时间依设定相应参数值按所选设函数关系计算得出的函数值;Yjk测jk表示在第j个观测点第k次观测值;Ai表示第i个地层参数值;N、L分别表示观测点和观测时间的总个数。5)逐个增加各参数的微小量(原值的1-5%)，并计算函数的相应增量与差商。6)按观测值成因的比较分析决定各相应权值。7)当观测值仅因时间，空间位置或其它单因素参量的差异而获得时，将步骤6)所得权值与步骤3)所得差商之积形成Jocbian矩阵，参加Levenberg-Marquardt方法运算。(1)计算各参数设定值增量后的相应目标函数;(2)将经(1)得出的各值代入Levenberg-Marquardt方法中，决定对设定参数值的修正，并计算出修正后的相应目标函数R。(3)判断新目标函数是否满足予定收敛条件。若不满足，则再返回以第3)项开始依次进行;若满足则停止运算，此时该被修正的参数值即为待反求参数的参数值。8)当所得诸观测值兼含时间、空间等因素时，Levenberg-Marquardt方法的反求过程需按单因素序列分别进行，将步骤3)所得相应差商组成Jocobian矩阵，本文档来自技高网...

【技术保护点】
地下流体储层地质参数反求法，包括由函数已知量，用Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ－Ｍａｒｑｕａｒｄｔ方法，反求出与已知量函数保持符合该函数关系的对应参数值的方法，其特征在于所述函数为在地层所储流体指标与该地层地质参数间所设定函数关系的函数；函数已知量是在该地层指定所储流体范围内，对该流体指标的观测值；Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ－Ｍａｒｑｕａｒｄｔ方法中Ｊｏｃｏｂｌａｎ矩阵所要求的偏导数，则以该地层所含流体指标在该地质参数设定值处的计算值对该设定值的微小差商替代。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李国敏，
申请(专利权)人：李国敏，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]