專利名稱：基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油藏地球物理技術(shù)，具體地說(shuō)涉及基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨機(jī)地震反演適用于井資料豐富的地區(qū)，可以給出高分辨率的反演結(jié)果以及反演不確定性的評(píng)估，是一種重要的油藏地球物理技術(shù)。隨機(jī)地震反演可以分為基于地震道的反演方法和基于網(wǎng)格點(diǎn)的反演方法。四維地震反演技術(shù)是利用兩次或多次采集的地震資料，在互均化處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行地震反演獲得油藏變化信息的技術(shù)，是老油田增加新儲(chǔ)量，進(jìn)行開(kāi)發(fā)方案調(diào)整，提高采收率的重要方法。四維地震反演可以分為非耦合反演方法、耦合反演方法和差異反演方法。非耦合反演就是對(duì)多次地震資料單獨(dú)進(jìn)行反演得到不同時(shí)期的油藏模型，然后比較它們的差異得到油藏的變化量；耦合反演是先對(duì)第一次地震資料進(jìn)行反演得到油藏模型，然后讓這個(gè)模型參與到其它時(shí)期地震資料的反演中，最后比較多個(gè)反演結(jié)果獲得油藏的變化量或者直接獲得油藏的變化量；差異反演是直接對(duì)兩次地震資料的差異進(jìn)行反演，獲得油藏的變化量。隨機(jī)四維地震反演結(jié)合了隨機(jī)反演和四維反演的優(yōu)勢(shì)，不少學(xué)者對(duì)其開(kāi)展了研究。Leon Barens和Aline Franche (SEG, 2005年會(huì)論文集)進(jìn)行了基于道的隨機(jī)非率禹合四維地震反演數(shù)值實(shí)驗(yàn)。他們分別對(duì)兩次地震資料完成了基于道的隨機(jī)反演，獲得對(duì)應(yīng)兩個(gè)時(shí)期的兩套反演結(jié)果，通過(guò)對(duì)比這兩套反演結(jié)果縱橫波阻抗的交匯圖，指出在反演使用子波正確的情況下該方法可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)引起的油藏變化。Arild Buland等人在2006年(GEOPHYSICS, 71卷3期)提出基于地震道的疊前隨機(jī)差異四維反演方法。該方法認(rèn)為不同時(shí)期油藏彈性參數(shù)比值的對(duì)數(shù)值滿足高斯分布，并利用不同時(shí)期地震資料的差異與彈性參數(shù)差異的線性關(guān)系構(gòu)建似然概率分布，進(jìn)而獲得不同時(shí)期油藏彈性參數(shù)比值的對(duì)數(shù)值滿足的后驗(yàn)概率分布，最終解析地給出上述后驗(yàn)概率分布的期望值和標(biāo)準(zhǔn)差表征反演結(jié)果和反演結(jié)果的不確定性。Youli Quan等人(SEG2008年年會(huì)論文集)提出另一種基于地震道的隨機(jī)耦合四維地震反演方法，該方法將第一次反演的結(jié)果作為第二次反演的初始模型，利用集合卡爾曼濾波方法獲得不同時(shí)刻的油藏速度模型。后兩種基于道的反演均沒(méi)有考慮反演結(jié)果中各道之間的相關(guān)性。與之相比，基于網(wǎng)格點(diǎn)的方法則考慮三維空間中各網(wǎng)格點(diǎn)與周圍網(wǎng)格點(diǎn)取值的相關(guān)性。Helene Hafslund Veire 等人在 2006 年(GEOPHYSICS, 71 卷 5 期)提出一種基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)四維地震反演方法。該方法屬于差異反演，利用不同時(shí)期地震資料的AVO截距和梯度的差異構(gòu)建似然概率分布，使用馬爾可夫鏈蒙特卡洛方法(MCMC)對(duì)后驗(yàn)概率分布采樣獲得油藏壓力、飽和度等參數(shù)的變化量。由于該方法使用地震資料的AVO截距和梯度作為反演的輸入而不是直接使用地震資料，AVO截距和梯度的提取誤差可能會(huì)影響后續(xù)反演的精度。
T.Hong(SEG2007年年會(huì)論文集)等提出一種基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維反演方法。該方法構(gòu)建了一個(gè)包含油藏的滲透率、含油飽和度、壓力以及巖石物理模型參數(shù)等的后驗(yàn)概率分布，使用馬爾可夫鏈蒙特卡羅方法采樣這個(gè)后驗(yàn)概率分布獲得反演結(jié)果。由于后驗(yàn)概率分布涉及的參數(shù)較多，該方法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可能面臨巨大的計(jì)算量。Long Jin(SEG2007年年會(huì)論文集)等提出另一種基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)四維地震反演方法。該方法結(jié)合油藏模擬和巖石物理方法，使用非?？焖倌M退火算法獲得滿足四維地震資料和井生產(chǎn)曲線的孔隙度模型。與馬爾可夫鏈蒙特卡洛算法相比，非?？焖倌M退火算法不能很好得反映反演結(jié)果的不確定性。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題:現(xiàn)有技術(shù)亟待需要一種較準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)油藏變化的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)方法及裝置，以提供一種較準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)油藏變化的技術(shù)方案。

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)方法，所述基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)方法包括:基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演方法，通過(guò)耦合的兩次隨機(jī)三維地震反演獲得波阻抗的變化量；重復(fù)上述步驟，獲得多個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體；根據(jù)所述多個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體，獲得波阻抗變化量處于任意區(qū)間的概率體；利用所述波阻抗變化量處于任意區(qū)間的概率體，監(jiān)測(cè)油藏變化。優(yōu)選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演方法，通過(guò)耦合的兩次隨機(jī)三維地震反演獲得波阻抗的變化量，包括:步驟1:構(gòu)建時(shí)間域三維網(wǎng)格，空間采樣率與地震資料相同，三維網(wǎng)格最上層各網(wǎng)格點(diǎn)的時(shí)間按照目標(biāo)層頂界面的時(shí)間賦值，三維網(wǎng)格最下層各網(wǎng)格點(diǎn)的時(shí)間按照目標(biāo)層底界面的時(shí)間賦值；步驟2:預(yù)設(shè)時(shí)間分辨率At，搜索目標(biāo)層中頂?shù)讜r(shí)間差的最大值、，三維網(wǎng)格中各道的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)設(shè)為Π，Λ =
Δ 步驟3:將測(cè)井獲得的波阻抗曲線和巖性曲線轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，并將它們的值賦給距離最近的網(wǎng)格點(diǎn)；步驟4:通過(guò)序貫指示模擬將三維網(wǎng)格中井曲線以外各點(diǎn)的巖性值充填，作為這些點(diǎn)原始的巖性值；步驟5:通過(guò)序貫高斯模擬將三維網(wǎng)格中井曲線以外各點(diǎn)的波阻抗值充填，作為這些點(diǎn)的原始波阻抗值；步驟6:對(duì)于井曲線以外每一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，利用指示克里金建立該點(diǎn)的巖性概率分布Plith。，利用序貫指示模擬獲得該點(diǎn)的新巖性值，再利用簡(jiǎn)單克里金構(gòu)建該點(diǎn)的波阻抗概率分布Pimp，利用序貫高斯模擬獲得該點(diǎn)的新波阻抗值；設(shè)該點(diǎn)的原始巖性值為litho，原
始波阻抗值是imp，新的巖性值是―，新的波阻抗值是.一；分別在該點(diǎn)使用原始波阻抗值和新波阻抗值計(jì)算該點(diǎn)所在道的合成地震記錄，記作syn和^ ;設(shè)該道時(shí)間I采集的實(shí)際地震記錄是S1 ；按照Metropolis-Hasting方法判斷是否用該點(diǎn)新的巖性值和波阻抗值代替原始的巖性值和波阻抗值；具體做法是計(jì)算因子H1，如果大于等于1，則用新的巖性和波阻抗值代替原始的值；如果小于1，則用滿足O到I之間概率均勻分布的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)b，如果b小于,則仍用新值代替原始值，否則保留原始值，拋棄新值訊因子計(jì)算公式如下:
權(quán)利要求
1.一種基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)方法包括: 基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演方法，通過(guò)耦合的兩次隨機(jī)三維地震反演獲得波阻抗的變化量； 重復(fù)上述步驟，獲得多個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體； 根據(jù)所述多個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體，獲得波阻抗變化量處于任意區(qū)間的概率體； 利用所述波阻抗變化量處于任意區(qū)間的概率體，監(jiān)測(cè)油藏變化。
2.如權(quán)利要求1所述基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演方法，通過(guò)耦合的兩次隨機(jī)三維地震反演獲得波阻抗的變化量，包括: 步驟1:構(gòu)建時(shí)間域三維網(wǎng)格，空間采樣率與地震資料相同，三維網(wǎng)格最上層各網(wǎng)格點(diǎn)的時(shí)間按照目標(biāo)層頂界面的時(shí)間賦值，三維網(wǎng)格最下層各網(wǎng)格點(diǎn)的時(shí)間按照目標(biāo)層底界面的時(shí)間賦值； 步驟2:預(yù)設(shè)時(shí)間分辨率At，搜索目標(biāo)層中頂?shù)讜r(shí)間差的最大值tm，三維網(wǎng)格中各道的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)設(shè)為n 步驟3:將測(cè)井獲得的波阻抗曲線和巖性曲線轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，并將它們的值賦給距離最近的網(wǎng)格點(diǎn)； 步驟4:通過(guò)序貫指示模擬將三維網(wǎng)格中井曲線以外各點(diǎn)的巖性值充填，作為這些點(diǎn)的原始巖性值； 步驟5:通過(guò)序貫高斯模擬將三維網(wǎng)格中井曲線以外各點(diǎn)的波阻抗值充填，作為這些點(diǎn)的原始波阻抗值； 步驟6:對(duì)于井曲線以外每一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，利用指示克里金建立該點(diǎn)的巖性概率分布Plith。，利用序貫指示模擬獲得該點(diǎn)的新巖性值，再利用簡(jiǎn)單克里金構(gòu)建該點(diǎn)的波阻抗概率分布Pimp，利用序貫高斯模擬獲得該點(diǎn)的新波阻抗值；設(shè)該點(diǎn)的原始巖性值為litho，原始波阻抗值是imp，新的巖性值是―，新的波阻抗值是一；分別在該點(diǎn)使用原始的波阻抗值和新的波阻抗值計(jì)算該點(diǎn)所在道的合成地震記錄，記作syn和一；設(shè)該道時(shí)間I采集的實(shí)際地震記錄是S1 ； 按照Metropolis-Hasting方法判斷是否用該點(diǎn)新的巖性值和波阻抗值代替原始巖性值和波阻抗值；具體做法是計(jì)算因子H1，如果大于等于1，則用新的巖性和波阻抗值代替原始值；如果.小于1，則用滿足O到I之間概率均勻分布的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)b，如果b小于e#1 ,則仍用新值代替原始值，否則保留原始值，拋棄新值因子計(jì)算公式如下:
3.如權(quán)利要求2所述基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，重復(fù)上述步驟，獲得多個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體，包括:整體重復(fù)N次所述步驟4、步驟5、步驟6、步驟7、步驟9、步驟10、步驟11，相當(dāng)于對(duì)波阻抗變化量的后驗(yàn)概率分布采樣N次，獲得N個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體，其中N為大于或等于30的自然數(shù)。
4.一種基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)裝置包括: 地震反演單元，用于基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演方法，通過(guò)耦合的兩次隨機(jī)三維地震反演獲得波阻抗的變化量；重復(fù)上述步驟，獲得多個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體； 獲取單元，用于根據(jù)所述多個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體，獲得波阻抗變化量處于任意區(qū)間的概率體； 監(jiān)測(cè)單元，用于利用所述波阻抗變化量處于任意區(qū)間的概率體，監(jiān)測(cè)油藏變化。
5.如權(quán)利要求4所述基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于， 所述地震反演單元是基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演方法，通過(guò)耦合的兩次隨機(jī)三維地震反演獲得波阻抗的變化量，包括: 步驟1:構(gòu)建時(shí)間域三維網(wǎng)格，空間采樣率與地震資料相同，三維網(wǎng)格最上層各網(wǎng)格點(diǎn)的時(shí)間按照目標(biāo)層頂界面的時(shí)間賦值，三維網(wǎng)格最下層各網(wǎng)格點(diǎn)的時(shí)間按照目標(biāo)層底界面的時(shí)間賦值； 步驟2:預(yù)設(shè)時(shí)間分辨率At，搜索目標(biāo)層中頂?shù)讜r(shí)間差的最大值tm，三維網(wǎng)格中各道的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)設(shè)為
6.如權(quán)利要求5所述基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述地震反演單元，進(jìn)一步用于整體重復(fù)N次所述步驟4、步驟5、步驟6、步驟7、步驟9、步驟10、步驟11，相當(dāng)于對(duì)波阻抗變化量的后驗(yàn)概率分布采樣N次，獲得N個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體，其中N為大于或等于 30的自然數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演油藏監(jiān)測(cè)方法及裝置，該方法包括基于網(wǎng)格點(diǎn)的隨機(jī)耦合四維地震反演方法，通過(guò)耦合的兩次隨機(jī)三維地震反演獲得波阻抗的變化量；重復(fù)上述步驟，獲得多個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體；根據(jù)多個(gè)波阻抗變化量數(shù)據(jù)體，獲得波阻抗變化量處于任意區(qū)間的概率體；利用波阻抗變化量處于任意區(qū)間的概率體，監(jiān)測(cè)油藏變化。本發(fā)明直接使用兩次采集的疊后地震資料作為輸入數(shù)據(jù)，減少了其它操作帶來(lái)的誤差；只反演波阻抗的變化量，將計(jì)算量限定在較小的范圍內(nèi)；給出波阻抗變化量在任意區(qū)間的概率體，定量描述了波阻抗的變化量及其不確定性，可以有效得反映生產(chǎn)過(guò)程中油藏的變化。
文檔編號(hào)G01V1/28GK103149587SQ201310053270
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者黃哲遠(yuǎn), 甘利燈, 戴曉峰, 李凌高 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司