[发明专利]用于优化多点统计仿真中的调节数据的数量的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总地涉及计算方法，更具体地讲，涉及一种用于优化多点统计仿真中所使用的调节数据的数量的计算机系统和计算机实现的方法。

背景技术

在石油工业中的油田的表征中，使用地质统计学的3D建模通常用于评估储层异质性和连通性。地质统计学通常使用kriging来在数据点或调节数据之间进行插值。调节数据包括测井硬数据，但是还可以包括软数据，典型地，地震数据。

常规的3D建模方法基于变量图或两点统计。基于变量图的算法允许使用基于像素的方法来整合井数据和地震数据。首先，将井数据分块到储层地层网格，即，将井数据值分配给井穿透并且取样的单元。然后，使用某一形式的kriging，以井数据和地震数据为条件对储层地层网格中的所有未取样单元进行仿真。然而，使用常规的基于变量图的方法构建的模型通常大多与地质学解释不一致。基于变量图的地质统计学不足以整合地质概念：两点统计变量图不允许对复杂的地质异质性进行建模。结果，基于变量图的方法通常产生提供不良的储层性能预测的模型。

在过去的10年里，传统的基于变量图的方法已经被多点统计(MPS)方法取代。MPS方法用地下地质学的3D数字概念模型取代传统的变量图，所述3D数字概念模型也被称为训练图像。

MPS仿真是使用概念性地质模型作为3D训练图像(或训练立方)来产生在地质学上逼真的储层模型的储层相建模技术。训练图像基于测井解释和储层构型建模中的一般经验来提供地下地质地物的概念性 描述。MPS仿真从训练图像提取多点模式，并且将这些模式锚定到储层井数据。

3D数据模板由用户提供以定义将从训练图像再现的多点模式的维度。具体地讲，3D数据模板的大小对应于用于在MPS仿真处理期间从训练图像推断统计数据的调节数据的最大数量。模板越大(即，调节数据的数量越多)，训练图像所显示的地质特征的再现越好。然而，因为MPS仿真的计算时间随着模板的大小成指数增加，所以在仿真计算时间与训练模式再现质量之间进行权衡。权衡是要建模的相的数量和训练图像的复杂度的函数。

针对给定的训练图像优化模板大小(即，MPS仿真中所使用的调节数据的数量)的一种常规方法是通过试错法，在试错法中，多个MPS仿真使用各种模板大小运行，并且保留允许合理的训练图像再现的最小模板大小。然而，该常规方法的计算时间非常密集(即，CPU时间密集)，并且很少被使用。相反，常见的常规方法由以下步骤组成，即，由有经验的建模者将模板大小(即，调节数据的最大数量)设置为保守的并且高到足以确保合理的模式再现(即使使用复杂的多相训练图像)的任意数量。例如，在某些情况下，默认模板大小被设置为40个单元。在这种情况下，模式再现在大多数情况下是令人满意的。然而，一个缺点是仿真可能占用几个小时(在某些情况下，数十个小时)。

因此，需要一种消除常规方法中的这些和其他缺陷的用于优化调节数据模板以便找到最佳的模板大小或最佳的调节数据数量的方法，所述最佳的模板大小或最佳的调节数据数量将最小化MPS仿真的计算时间，同时保持训练模式再现质量。

发明内容

本发明的一方面是提供一种用于优化多点统计仿真中所使用的调节数据的数量的计算机实现的方法。所述方法包括：将表示地下地质异质性的训练图像输入到计算机中；将调节数据的初始保守数量输入 到所述计算机中；由所述计算机选择模板的几何形状，其中，模板的大小由调节数据的初始保守数量限定；使用所述计算机，通过下述方式来使用模板构建搜索树，即，用模板扫描训练图像，并且将存在于训练图像中的数据模式存储在搜索树中以获得多种模式；并且由所述计算机确定调节数据的阈值数量，所述阈值数量小于调节数据的初始保守数量，超过所述阈值数量所估计的相概率不会被附加的调节数据大幅修改。

本发明的另一方面是提供一种用于优化多点统计仿真中的调节数据模板的系统。所述系统包括：计算机可读存储器，其被配置为存储输入数据，所述输入数据包括表示地下地质异质性的训练图像；以及调节数据的初始保守数量。所述系统还包括与计算机可读存储器进行通信的计算机处理器，所述计算机处理器被配置为：读取所述输入数据；选择模板的几何形状，其中，模板的大小由调节数据的初始保守数量限定；通过下述方式来使用模板构建搜索树，即，用模板扫描训练图像，并且将存在于训练图像中的数据模式存储在搜索树中以获得多种模式；并且确定调节数据的阈值数量，所述阈值数量小于调节数据的初始保守数量，超过所述阈值数量所估计的相概率不被附加的调节数据大幅修改。