[发明专利]基于非参数各向异性变差函数的随机建模方法

说明书

技术领域

本发明属于随机建模技术领域，尤其涉及一种基于非参数各向异性变差函数的随机建模方法。

背景技术

建立储层地质模型是油藏描述的核心，主要有两种途径，即确定性建模和随机建模。确定性建模是以确定性资料为基础,推测井间确定的、唯一的、真实的储层参数。然而，地下储层是复杂的，它是许多复杂地质过程综合作用的结果，具有复杂的储层结构空间配置及储层参数的空间变化。以非常有限的资料描述地下储层属性的分布是困难的,必然存在着不确定性与随机性。因此，储层随机建模技术就应运而生。

储层随机建模是指以已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法，产生可选的、等概率的和高精度的储层模型的方法。随机函数理论是分析区域化变量(空间变量)的基本理论，区域化变量可以同时反映地质变量的结构性和随机性。当空间某点固定后，地质变量的取值是不确定的，可以看做一个随机变量，体现在随机性；另一方面，空间两个不同点之间，地质变量又具有某种自相关性，在一定空间范围内，距离越小，相关性越好，当超出这个范围时，相关性很弱甚至消失。

变差函数，作为地质统计学的一个基本的工具，能够很好地研究既有随机性又具结构性的区域化变量，随机模拟的算法中有许多都需要进行变差函数的计算与拟合。变差函数的计算，是为了获取工区的变差函数变异性，也就是工区的结构特性。

在地质统计学建立早期，地质学家统计了大量的地质数据，提出了三种主要的变差函数理论模型以及其它几种模型，目前应用较多的理论变差函数模型有以下三种：球状模型、指数模型、高斯模型，如图1所示，为三种理论变差函数模型示意图，变差函数在原点处的形状反映了变量的空间连续性。

(1)球状模型

该模型之所以叫“球状”，是因为起源于两个半径为a且球心距为2h的球体重叠部分体积的计算公式。该模型在远点处为线性型，切线的斜率为3c/2a，切线到达c的距离为2a/3。

(2)指数模型

由变程a(有效变程a/3)和基台值c来确定。变差函数逐渐逼近基台值，在变程a处，变差函数为0.95c，模型在原点处为直线。

(3)高斯模型

变差函数逐渐逼近基台值。在变程a处，变差函数为0.95c，模型在原点处为抛物线。

在随机建模的过程中，观测到的原始井数据十分有限，相对于未知点，已知点的数量只有万分之一到千分之一，甚至更少。所以无法直接计算变差函数的所有值，能计算的仅仅是微少的一点。现有的计算变差函数的方法只使用了原始的井数据，并没有考虑地震信息，所以势必造成空间信息的丢失，进而影响随机建模的结果。

发明内容

本发明的发明目的是：为了解决现有技术中计算变差函数时只使用原始的井数据，而造成空间信息丢失，影响随机建模结果等问题，本发明提出了一种基于非参数各向异性变差函数的随机建模方法。

本发明的技术方案是：一种基于非参数各向异性变差函数的随机建模方法，包括以下步骤：

A、对确定性反演得到P波阻抗体进行抽样计算变差函数；

B、根据步骤A中得到的变差函数，采用序贯高斯模拟方法进行随机建模。

进一步地，所述步骤A对确定性反演得到P波阻抗体进行抽样计算变差函数，具体包括以下分步骤：

A1、计算P波阻抗体的网格的最大距离，并对网格的最大距离和角度进行等分；

A2、随机选取一个网格点作为圆心，以圆心为起始点在一定角度范围的扇形区域内进行随机抽样；

A3、计算各个方向的变差参数，得到基台值和变程；

A4、根据所有角度范围对应的基台值和变程，拟合得到基台值函数和变程函数；

A5、采用局部平均加权平滑方法对步骤A4中得到的基台值函数和变程函数进行平滑处理，得到变差函数。

进一步地，所述步骤A1中对网格的最大距离和角度进行等分，具体为：将网格的最大距离进行N等分，等分间隔记为h，将网格的角度进行M等分，等分间隔记为θ。

进一步地，所述步骤A2随机选取一个网格点作为圆心，以圆心为起始点在一定角度范围的扇形区域内进行随机抽样，具体为：随机选取一个网格点i作为圆心，以圆心为起始点在角度范围(l-1)θ～lθ的扇形区域内抽取一定数量的点集C_il，使得抽取的点集均匀地落在扇形区域所包含的区间内。

进一步地，所述步骤A3计算各个方向的变差参数得到基台值和变程，具体包括以下分步骤：