jason地质统计学反演手册.docx
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jason地质统计学反演手册
jason地质统计学反演手册
StatModMC入门手册
Chapter1.工作流程
……………………
...5%...….………………..15%
..……………………..5%
……………………...50%
百分数表示每个步骤所用时
间占整个项目时间的百分比
……………………...10%
….………………….15%
Chapter2.
基本的输入输出数据
输入数据
地层网格模型
岩石物理分析
地质统计学参数
地震数据
测井曲线
输出数据
岩性实现属性实现岩性概率体
Chapter3.详细操作步骤
操作步骤以StatModMC培训数据为例
第一步.首先完成一个高质量的叠后CSSI反演
这一步的目的是为地质统计学提供一个好的研究基础,这个“好”主要体现在:
(1)好的井震标定,目标区的相关值达到0.85以上;
(2)好的叠后反演结果,用来质控地质统计学模拟和反演结果,是地质统计学反演结果横向预测准确
度的参照物;
(3)利用叠后反演结果进行砂体雕刻,对目标区的岩性展布、比例有一个总体上正确的把握,这些认
识都是地质统计学的初始输入。
(说明:
在提供的培训数据中已经为用户做了以上准备,用户可以从主界面中打开该培训数据所在工区,然后用MapView看工区底图,用SectionView查看地震数据、叠后CSSI反演数据、地质框架模型与层位数据以及井数据与子波,并用WellEditor检查井震标定情况)
第二步.数据准备
●●井曲线重采样
这一步将测井数据重采样至地质微层采样间隔,具体操作为:
(1)JGW主界面→Analysis→Processingtoolkit;
(2)Input→Dataselection→Datatype:
选Well,点击Inputfile(s)右边List选择任意井(可以选多井),
然后在弹出的界面Selectlogs中选择任意井曲线(可以多选),点击OK退出;
(3)Parameters→Resamplelog,在弹出界面Processingtoolkit中填写重采样间隔(注意s与ms单位),
点击OK退出;
(4)Output→Defineprocess,从Selectfrom中选择Resamplelog,点击››输入到右边的Process里面;(5)Output→Generate,在弹出的界面中填写输出路径和输出文件名,然后点击Generate,开始计算重
采样的曲线。
●●计算岩性曲线:
这里说的岩性曲线和测井解释的岩性不同,而是指能通过弹性属性(主要指纵波
阻抗)区分出来的岩性,所以一般可分两到三种岩性。
练习里通过交会图的方式教授如何划分岩性。
●●地震数据:
线、道间距尽量一致,如果不一致需要进行跳道处理,避免往反演结果中引入各向
异性。
●●地质框架模型:
微层采样间隔与需要分辨的薄层厚度要匹配。
第三步.地质统计学参数分析
这里说的地质统计学参数主要指三个参数:
概率密度函数(probabilitydensityfunction,简称pdf,描述某一属性在空间的概率分布情况)、变差函数(描述某一属性随距离的变化,是距离的函数)、云变换(描述两个属性之间的相关关系)。
下面先介绍前两个参数:
●●概率密度函数
(1)JGW主界面→Modeling→StatModMC,弹出StatModMC主界面,主要填写内容如下:
图1
SolidModel:
点击Input,再点击Solidmodel,选择地质框架模型,如solidModel.smg
Layers:
点击Input,再点击Layers,选择相应目标层,如TopPad、Reservoir、
BasePad,利用→输入至右边的界面中,并且修改Spacing值,一般目标层厚度设为与需要分辨的薄层时间厚度值,而非目标层可以设置得稀一些,如与地震数据采样一致
TraceGate:
选择反演道门,如wholeProjectQCTraceGate:
选择QC道门,如allWellsLine填好后如图1所示。
(2)StatModMC主界面→Mode,共有四个选项:
GenerateStats、Simulation、Inversion、
Cosimulation,反映的其实就是整个流程。
在这一步里主要用GenerateStats来分析pdf函数(即概率密度函数)。
点击GenerateStats,弹出界面(如图2所示)。
图2
界面上部由空白栏和右边的控键组成。
根据分析的需要,选择不同的控键往空白栏处充填内容。
在这一步只需用到最上边的一个控键Base/Joint,表示分析某一属性的pdf函数;界面中部选择Outputdirectory填写输出路径;界面下方选择Generateandrun产生脚本并运行;现在开始分层位分岩性分属性地填写空白栏内容:
①TopPad层:
点击Base/Joint,弹出小界面,如图3所示。
图3
点击Layer对应空白栏右边的三角下拉菜单,选择相应层位,如TopPad;
点击DiscreteProperty对应空白栏右边的三角下拉菜单,选择相应离散属性,一般指岩性属性(对于非目标层,这一项可以不选);
点击ContinuousProperty右边的Edit,选择P-Impedance;
在Wells一行点击Edit选择重采样的井路径,然后在Wellsincurrentdirectory中选择相应井,输入至Selectedwells;点击OK退出编辑状态。
这时在GenerateStats主界面中就会出现相应的内容。
②BasePad层:
同TopPad层。
③Reservoir层:
点击Base/Joint,Layer选Reservoir,DiscreteProperty选定义好的岩性曲线,
点击ContinuousProperty右边的Edit,选择P-Impedance。
选井。
填写完后GenerateStats界面空白栏显示如图4所示。
图4
还可以通过选择界面中的Copy,选中所有的行,最后点击Paste,选择Pastewells,可以将井复制到选中的位置;
最后在GenerateStats界面下半部分的Outputdirectory中填写相应的路径,然后点击Generateandrun产生脚本并运行。
(3)查看分析结果。
在Linux系统中打开网络流览器Konqueror,并在Location中输入相应的脚本地
址。
在该路径下除了脚本还有很多运行脚本产生的重要文件:
Index.html文件:
里面是分层位分岩性分属性分析得到的所有pdf图件。
以Reservoir层nopay岩性中P-Impedance的分析为例,如图5所示。
分析井段穿过Reservoir层nopay岩性的样本点统计结果
Reservoir层中nopay岩性中的P-Impedance的pdf函数分析结果
图5
图5中显示了Reservoir层中nopay岩性中P-Impedance的pdf函数分布。
其它分析结果与之相似,为了直观地了解分析结果,用户应该仔细检查每一层每一岩性中各种属性的pdf函数分析结果图件。
*.png文件:
一系列*.png文件,实际是把Index.html文件里的图件分开来显示,一个*.png文件就是一张图,这些文件方便用户在做报告或文档时直接插入感兴趣的图件,而不用再去抓图。
scriptCopy.py文件:
就是根据在GenerateStats界面中填写的参数产生的脚本文件,有点类似程序语言,但是相对简单多了。
用户应该逐渐熟悉脚本文件,先尝试阅读脚本,领会每部分的意思。
在逐渐熟悉后可以尝试修改脚本或自己编写。
足够熟练后甚至可以跨过填写界面这一步,直接编写脚本并运行,来完成地质统计学参数分析、模拟、反演等工作。
图6是该工区地质统计学参数分析脚本例子。
输入地层框架模型输入分析道门输入QC道门
图6
stats.py文件:
以上分析结果的具体数据都存放在该文件内,可以说是最终的结果文件,以后在做模拟与反演的过程中调用的就是该文件。
以Reservoir层的nopay岩性为例显示该文件的部分内容,如图7所示。
Reservoir层nopay岩性的P-Impedance的pdf函
数的分析结果,以函数(Q,X)表示,含义为
P-Impedance小于X的概率为Q
图7
●●变差函数的求取
(1)JGW主界面→Modeling→Specials→StatMod→StatModAnalysis,弹出StatModAnalysis界
面;
(2)Input→Time/Depthmode:
Time
Solidmodel:
SOLID
Layers:
点击Selectlayers选择目标层位,如Reservoir层,在Selected
interval设置采样间隔为0.001s,点击Assigncurrentintervaltoselectedlayers应用修改的采样间隔
Lithologymasks:
先把Enablelithologymasking左边的小方框点亮,再点击
Lithology右边的List,在弹出的界面中选择事先划分好的岩性曲线,如Lithology,这时在Selectlithotypestouse中选择某一岩性,如pay(其它岩性稍后也需要分析,只是一次只分析一种岩性中的属性变差)
Dataforhistogramsandtransforms:
在弹出界面的上半部Data的下方的Wellfile(s)
右边List中在../WELLS/RESAMPLED选择相应的分析井曲
线,如P-Impedance。
Tracegate:
wholeProject
Edit→Transforms,弹出两个界面,一个是主界面StatModTransform,一个是辅界面
Transform,点击辅界面Transform最上方的Histogram,弹出一个小界面StatModHistogram并带着一个不停闪烁的红色提示Buildthehistogram,点击该红色提示,则主界面出现相应的样本点分析,调试小界面中的Nrofintervals的值,尽量使pdf函数样本点分布规则连续。
调试好后点击Dismiss退出。
点击辅界面Transform上方第二个选项Transform,弹出界面如图8,同时在主界面中出现一条蓝色拟合线,如图9。
用鼠标左键调整蓝色拟合线,使得该曲线形态能大致反映样本点的分布形态,最后用ctrl+鼠标左键停止编辑蓝色拟合线。
然后在图8显示的界面下方选择Saveasfirst,在弹出界面中给出名字,如pay_p-imp_histogram,再连续点三次OK回到StatModTransform主界面,点击Dismiss退出界面。
辅界面
主界面
图8图9
(3)Input→Dataforvariogramsamplingandmodeling→Primarydata→Welllogdata,在弹出界面中的上部Data部分的Wellfile(s)右边的List中选择相应的分析井曲线,如P-Impedance,然后点OK,这时弹出两个界面,一个StatModVariogram主界面,一个Variogram辅界面。
点击Variogram辅界面上方第一个选项SampleVario,弹出界面
StatModSampleVariogramParameters,如图10所示,先点击在该界面下方不停闪烁的红色提示BuildtheSampleVariogram,则主界面中出现变差函数的样本点分析曲线,修改图10界面中的SelectSamplingParameters部分的Interval[m]下方空白处的值(即变程的单位距离),则主界面中的变差函数的样本点分析曲线形态发生改变,不断调试Interval[m]值,使得主界面中的变差函数的样本点分析曲线形态尽量光滑,如图11所示,主要看上半部的红色样本曲线,最后点OK结束编辑。
主界面
辅界面
图10图11
(说明:
图11的主界面显示的是进行变差函数分析的样本点曲线,变差函数是三维的,有纵向变差,也有横向
上的变差,图11的辅界面下方表示的是将三个方向上的变差函数曲线用三种颜色显示。
但是因为这里是利用井上的样本点进行变差函数的分析,一方面井曲线在纵向上的样本点的个数一般能满足统计需要(一般50个样本点就可以得到比较理想的pdf函数和变差函数),另一方面井曲线在横向上的分布是远不能达到分析需要的。
所以在这里只相信纵向上的变差函数分析结果,即只需分析红色的曲线)
点击Variogram辅界面的选项ModelVario,弹出界面如图12所示,同时把鼠标箭头放在图13的上部,按住左键可以得到一条拟合曲线,可以任意拖动该拟合曲线,使得它能最好地拟合纵向变差样本点,特别是前几个样本点(思考为什么?
),ctrl+鼠标左键停止编辑。
图12图13
这时图12显示界面的上部空白栏处会出现变差函数表达式(Type,Sill,X,Y,Z,Power)对应的具体参数。
在本例中表示变差函数类型是指数型的,基台值(Sill,即拟合曲线的拐点值)为3.07,三个方向(x,y,z)的变程均为26.9m(当然就像之前所说的只相信纵向上的变程分析结果)。
另外,还可以改变变差函数类型,在图12界面中上部分,FuncType下方,点击小控键,弹出几种类型,一般用到的为Gaussian、Expo两种类型。
在原点附近,Gaussian型变化较慢,Expo型变化较快,用户可以分别尝试。
如果不满意分析结果,可以在图12中选中上方空白栏里的函数,然后点击下面的Remove,就可以删掉该函数,然后重新编辑。
最后记住测试好的变差函数类型与纵向上的变程(单位为深度域单位m)依次对Reservoir层的其它岩性类型中的属性(如P-Impedance)进行变差函数分析,并记住测试好的变差函数类型与纵向上的变程。
再对其它目的层进行分岩性的属性变差函数测试。
过程同上。
在分层确定了不同岩性的变差函数类型与纵向变程后,横向变程怎么确定呢?
这里提供两中思路:
一是与地质概念相结合,与地质专家或客户进行交流,大体掌握工区的沉积模式与岩性展布,以此来确定一个大概的横向变差范围(只要求一个大概的输入);一是依据叠后CSSI反演结果进行岩性的地质规模和分布等地分析,来得到一个大概的横向变差范围。
不管是横向还是纵向上的变差,经过分析得到的都是一个大概的值,对反演的结果起到的是软约束的作用,而起到硬约束影响作用的是地震。
(4)(5)
(6)
第四步.地质统计学模拟-------目的是测试第三步中确定的地质统计学参数是否合理
(1)StatModMC主界面→Mode→Simulation,弹出Simulation主界面,该界面上部和Generate
Stats界面基本一致。
以模拟目标层Reservoir中不同岩性的P-Impedance为例来介绍需要填写的内容。
点击Base/Joint,在弹出的小界面中Layer选Reservoir层,DiscreteProperty选岩性曲线,Continuous中选P-Impedance,OK退出。
这时Simulation主界面中出现相关信息。
如图14所示。
对界面中的内容进行编辑:
包括岩性比例、岩性的变差函数、不同岩性中P-Impedance的pdf函数与变差函数,也就是前面几步分析得到的结果在这里都要用到。
选井。
图14
相关参数:
岩性比例:
选中Reservoir层第一行,如图14所示,然后点击Edit,弹出界面如图15所示。
在Proportions部分编辑岩性比例
(说明:
岩性比例缺省值为1.0,本练习工区岩性比例设置可以参考pay:
nopay=13:
87,可以从井上目标层段不同岩性的样本点统计得到一个粗略的估计,但仍需测试)
岩性的变差函数:
在图15中的Variograms部分,点击Single右边的Edit,在弹出菜单中依
次将Type、Verticalrange、Lateralrange设定为gaussian、0.010、600×600。
(说明:
Type、Verticalrange均为在第三步中测试到的值,Lateralrange可以由第一步得到,即利用叠后反演结果进行砂体雕刻,以求对目标区的岩性展布、比例有一个总体上正确的把握,同时结合工区的地质沉积模式等地质方面的信息来指导Lateralrange的输入。
用户可以放心的是Lateralrange的输入可以只是一个大概的值,它对真实的各种岩性体的分布起到的是软约束的作用,在后面的反演部分要讲到,对岩性体的分布起硬约束作用的是地震数据。
并且Type、Verticalrange、Lateralrange的设定也不是一蹴而就的,需要调试,寻找合理值的范围)
图15图16
不同岩性中P-Impedance的pdf函数与变差函数:
在Simulation主界面中选中Reservoir目
标层某一岩性对应的行,如选择Lithology.nopay所在行,然后点击右边控键栏Property下方的Edit,弹出界面如图16所示,只需对红框圈出的部分进行编辑。
点击Histogram对应的Edit,选择相应的存放pdf函数分析结果的文件。
大家还记得这个文件在哪吗?
就在第三步做地质统计学参数分析时,在GenerateStats界面运行脚本产生的stats.py文件,里面存放所有目标层中不同岩性中的P-Impedance等属性的pdf函数分析结果。
图7展示
stats.py文件的部分内容。
大家需要好好回忆一下,整理好头绪。
然后点击Variogram对应的Edit,在弹出的小界面中依此设定Type、Verticalrange、Lateralrange:
exponential、0.006、400×400。
这个结果也是由第三步的分析得到的。
连续两次点击OK退出编辑状态。
编辑其它岩性中属性的pdf函数与变差函数(其实pdf函数调用的都是stats.py文件,只需编辑变差函数即可)。
变差函数值可参考以下表1(例子):
表1
在编辑参数时可以使用主界面中的Copy、Paste功能,实现Histogram与Variogram的快速编辑。
界面中下方的RunParameters部分也有一些选项,在Nrofrealizations可以填写想要产生实现的个数,Randomseed中的值随之改变。
如Nrofrealizations填1
,表示只产生一个实现,这时Randomseed自动将种子点设为0;如Nrofrealizations填2,表示产生两个实现,Randomseed自动将种子点设为0,1。
在实际的工作中用户可能需要产生更多的实现。
用户可以自己熟悉其它选项。
最后别忘了给出输出路径与输出文件名。
点击Generatescript产生脚本文件,可以从网络流览器中调出脚本文件查看,如图17展示脚本中部分内容。
最后点击Run运行该脚本文件。
(留住Simulation主界面)
图17
(2)查看结果并质控:
①打开网络流览器,查看运行脚本产生Index.html文件,选择该文件,然后在Runreport下
面选择QChistograms(detailed),里面是所有反映模拟信息的图件和输入输出参数统计表,图18展示其中部分内容。
nopay中输出P-Impedance的pdf函数的主要参数
nopay中P-Impedance输入输出的pdf函数曲线
平均值标准偏差
岩性比例
平均值标准偏差
nopay中输入P-Impedance的pdf函数的主要参数
pay中P-Impedance输入输出的pdf函数曲线
图18
在该图件文件里面主要检查两方面内容:
目标层中每一种岩性内相应属性,如P-Impedance输入输出的pdf函数形态应该大体一致,主要比较入输出pdf函数的平均值与标准偏差(图18中蓝色曲线表示输入,红色曲线表示输出);目标层输入输出的岩性比例应该大体一致(偏差在5%左右)。
②JGW主界面→Analysis→SectionView,先选好tracegate(最好选择在StatModMC主界面
中填入的QCTraceGate:
本例中是MyQCGate),然后从刚才填写的模拟结果输出路径中调出结果查看。
打开这个结果的方式主要有两种:
SectionView界面→File→Opensession→进入模拟结果输出路径→选择QC.jvis,这时显示模拟结果,包括岩性体与P-Impedance体;SectionView界面→Input→Stratigraphydata→进入模拟结果输出路径→选择lithology.hor/P-Impedance查看。
质控方法与标准:
和叠后反演的结果进行比较,如图19所示。
与叠后CSSI反演的结果(右图),在反映砂体的展布、地质体规模、岩性比例等方面大体比较一致,这时的模拟结果是比较合理的。
记住相应的模拟参数。
图19
③比较输入输出的井曲线。
在运行脚本的过程中,自动在相应的目录下产生在井点处抽取
的“伪井曲线”(Lithology与P-Impedance曲线)。
检查这些伪井曲线,Jason主界面
→Analysis→WellManage中选择相应路径下的井,会发现对应Lithology与P-Impedance,分别有Lithology_in,Lithology_out与P-Impedance_in,P-Impedance_out。
*_in
表示输入的重采样曲线,而*_out表示输出的从模拟结果中的井点处抽取出来的岩性或属性曲线,如图20所示,蓝色表示输入,红色表示输出,两者偏差很小,这是比较理想的模拟结果。
图20
④建议多测试几个参数,如改变目标层岩性比例、变差函数的类型和纵横向的变程范围来
产生实现,并比较差别,尤其注意在SectionView/MapView中与叠后反演结果进行比较,选择令实现与叠后反演结果最相似的参数组合;在比较剖面的同时注意检查生成Index.html文件,比较标准与上面所说的一致。
建议做一个列表来纪录试验的参数:
第五步.地质统计学反演
●●无井约束反演-----主要目的是测试地震的权重
(1)StatModMC主界面→Mode→Inversion,弹出Inversion主界面。
用户这时可能已经发现
Inversion主界面与GenerateStats界面、Simulation主界面基本一致。
区别大的地方主要在界
面的左下方的SeismicBelief部分。
在该部分需要填写地震数据的权重。
另外,由于是反演,所以需要在目标层上下加个
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