[发明专利]用于使用多源地球物理数据的联合随机反演估计储层参数的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及计算方法，并且更具体来说涉及用于使用多源 地球物理数据的联合随机反演估计储层参数的计算机系统和计算机 实现方法。

背景技术

地球物理数据的多个源已用于估计储层参数几十年。目前用于地 球物理反演问题的方法主要是确定性反演方法诸如高斯—牛顿法、共 轭梯度法和最速下降技术。这些常规方法已成功用于解决具有数千万 个未知量的各种各样的复杂反演问题。然而，使用这些常规方法所获 得的解通常取决于初始值的选择并且因此是局部的而不是全局的。另 外，这些确定性反演方法提供关于所估计参数的非常有限的不确定性 信息。

近来随机反演方法被认为是解决地球物理反演问题的有力方法。 随机方法相对于确定性反演方法具有几点益处。例如，随机反演方法 可以提供关于未知参数的详尽信息。另外，在随机反演方法中，反演 结果几乎独立于初始值并且因此是全局且稳健的。

发明内容

本发明一方面提供用于估计储层参数的方法，其中在包括一个 或多个处理器的计算机系统中实现该方法，这些处理器被配置成执行 一个或多个计算机程序模块。本方法包括：由一个或多个处理器使用 马尔可夫随机场计算多个先验，该多个先验包括多个煤岩类型的概率 分布；由一个或多个处理器基于先验计算后验分布，该后验分布取决 于所测量的地球物理数据、地球物理属性和储层参数；以及由一个或 多个处理器确定多个煤岩类型中与所测量的地球物理数据最相关的 煤岩类型的至少一部分。

本发明另一方面提供用于估计储层参数的系统。该系统包括一个 或多个处理器，该一个或多个处理器被配置成：(a)使用马尔可夫随机 场计算多个先验，该多个先验包括多个煤岩类型的概率分布；(b)基于 先验计算后验分布，该后验分布取决于所测量的地球物理数据、地球 物理属性和储层参数；以及(c)确定多个煤岩类型中与所测量的地球物 理数据最相关的煤岩类型的至少一部分。

虽然在以上段落中将根据本发明的一个实施方案的方法的各个 步骤描述为以特定顺序发生，但本申请并不受到该各个步骤发生的顺 序的限制。实际上，在替代实施方案中，可以按照与以上所述或本文 另外所述的顺序不同的顺序来执行该各个步骤。

当参考附图考虑下面的描述和随附权利要求书时，本发明的这些 及其它目的、特征和特性，以及相关结构元件的操作方法和功能、部 件的组合和制造经济性将变得更加明显，其中附图构成本说明书的一 部分，在各个图中相同的参考数字表示对应的部件。然而，应该清楚 地理解，附图仅仅用于说明和描述的目的，并非旨在限制本发明。如 本说明书和随附权利要求书中所使用，单数形式的“一种”、“一个”和 “该”包括复数个指示物，除非上下文另外明确说明。

附图说明

在附图中：

图1A显示了二维(2D)反演域上的一阶马尔可夫随机场的构型， 其中给定站点S1具有4个相邻站点SN1、SN2、SN3和SN4，这4 个相邻站点分别位于S1的北部、S1的南部、S1的东部和S1的西部；

图1B显示了2D反演域上的二阶马尔可夫随机场的构型，其中 给定站点S1具有8个相邻站点SN1、SN2、SN3和SN4、SN5、SN6、 SN7和SN8，这8个相邻站点分别位于S1的北部、S1的南部、S1 的东部、S1的西部、S1的东南部、S1的西南部、S1的东北部和S1 的西北部；

图2A显示了具有6个相邻站点的三维(3D)反演域上的站点的构 型；

图2B显示了具有18个相邻站点的3D反演域上的站点的构型；

图2C显示了具有26个相邻站点的3D反演域上的站点的构型；

图3A显示了根据本发明的实施方案的具有两个煤岩类型并且无 空间相关性的先验信息f(L)的可能二维象形图的第一示例；

图3B显示了根据本发明的实施方案的具有两个煤岩类型和某种 空间相关性的先验信息f(L)的可能二维象形图的第二示例；

图3C显示了根据本发明的实施方案的具有三个煤岩类型并且无 空间相关性的先验信息f(L)的可能二维象形图的第三示例；

图3D显示了根据本发明的另一实施方案的具有三个煤岩类型和 某种空间相关性的先验信息f(L)的可能二维象形图的第四示例；以及