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辮狀河地質統計學建模 版權信息
- ISBN：9787030637963
- 條形碼：9787030637963 ; 978-7-03-063796-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
辮狀河地質統計學建模 內容簡介
本書稿在建立適合辮狀河儲層沉積特點的地質知識庫，以及對復雜水平井地層地震時-深轉換的研究的基礎上，形成委內瑞拉MPE3區塊超重油油藏水平井多點地質統計學建模技術。主要內容包括：緒論、辮狀河儲層地質知識介紹、水平井復雜底層深-時轉換、多點地質統計建模原理及應用、總結與展望。
辮狀河地質統計學建模 目錄
目錄
前言
第1章辮狀河研究概論1
1.1研究方法2
1.2巖相研究7
1.3幾何形態12
1.4沉積體系22
1.5隔夾層41
1.6油氣田開發與辮狀河研究49
1.7小結53
參考文獻54
第2章辮狀河巖相單元與砂體定量研究61
2.1研究區概況與地質背景61
2.2巖相單元劃分64
2.3儲層成因砂體規模定量研究75
2.4巖相單元預測90
2.5地震信息辮狀河儲層分布預測91
2.6沉積相帶分布與沉積模式100
2.7隔夾層成因及分布110
2.8小結119
參考文獻119
第3章多點地質統計學的算法與辮狀河儲層建模121
3.1兩點建模到多點建模的發展121
3.2辮狀河地質知識庫和訓練圖像124
3.3多點建模的基本原理130
3.4辮狀河訓練圖像的制作和多點建模分析139
3.5多點建模的點對點增長算法及其應用152
3.6小結156
參考文獻156
第4章地震數據約束建模的可變影響比算法158
4.1地震約束建模的發展158
4.2統計巖石物理學162
4.3復雜水平井的深時轉換167
4.4地震約束建模中的不確定性分析183
4.5可變影響比算法191
4.6可變影響比算法的效果分析194
參考文獻197
第5章水平井建模研究201
5.1水平井建模的發展現狀201
5.2水平井數據采集的特點202
5.3變差函數分析205
5.4水平井建模的大數據誤區207
5.5水平井建模策略210
5.6儲量計算217
5.7小結217
參考文獻217
前言
第1章辮狀河研究概論1
1.1研究方法2
1.2巖相研究7
1.3幾何形態12
1.4沉積體系22
1.5隔夾層41
1.6油氣田開發與辮狀河研究49
1.7小結53
參考文獻54
第2章辮狀河巖相單元與砂體定量研究61
2.1研究區概況與地質背景61
2.2巖相單元劃分64
2.3儲層成因砂體規模定量研究75
2.4巖相單元預測90
2.5地震信息辮狀河儲層分布預測91
2.6沉積相帶分布與沉積模式100
2.7隔夾層成因及分布110
2.8小結119
參考文獻119
第3章多點地質統計學的算法與辮狀河儲層建模121
3.1兩點建模到多點建模的發展121
3.2辮狀河地質知識庫和訓練圖像124
3.3多點建模的基本原理130
3.4辮狀河訓練圖像的制作和多點建模分析139
3.5多點建模的點對點增長算法及其應用152
3.6小結156
參考文獻156
第4章地震數據約束建模的可變影響比算法158
4.1地震約束建模的發展158
4.2統計巖石物理學162
4.3復雜水平井的深時轉換167
4.4地震約束建模中的不確定性分析183
4.5可變影響比算法191
4.6可變影響比算法的效果分析194
參考文獻197
第5章水平井建模研究201
5.1水平井建模的發展現狀201
5.2水平井數據采集的特點202
5.3變差函數分析205
5.4水平井建模的大數據誤區207
5.5水平井建模策略210
5.6儲量計算217
5.7小結217
參考文獻217
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辮狀河地質統計學建模 節選
第1章辮狀河研究概論 無論是現代沉積還是古代沉積，辮狀河沉積在河流相研究中都占據極其重要的地位。辮狀河相關的油氣藏一直是國內外油氣勘探開發的重要目標。現有的已開發油氣田中有很多是與辮狀河沉積相關的儲層。我國東部的中新生代陸相含油氣盆地內已發現了大量以辮狀河砂體為主要儲層的油氣田。隨著油氣田開發程度不斷提高，很多辮狀河儲層已進入高含水或特高含水階段；由于水淹嚴重，剩余油高度分散，開發難度很大。在國外，美國阿拉斯加、歐洲北海和利比亞的錫爾特盆地等發現的油氣田中，已經開發或評價的主要儲層單元很多是辮狀河沉積，剩余油可采儲量十分可觀。隨著我國各家石油公司走向海外，越來越多的辮狀河儲層油氣田由國內公司進行開發，如委內瑞拉MPE3項目和Junin4區塊主力層均為辮狀河沉積儲層。為了進一步提高辮狀河沉積相關的油氣藏的滾動勘探開發工作水平，同時對此類老油田的剩余油分布規律進行科學認識，需要對辮狀河沉積儲層進行深入研究，包括對各種沉積體幾何參數、物性參數、砂體分布規律等進行更加精細的儲層描述和井間預測，以便*終建立精確的定量預測地質模型。 為了精細地研究辮狀河沉積儲層，就必須有全面且成熟的地質理論、大量的儲層數據、精確的研究參數和先進的研究方法；同時，必須具備各種沉積參數的地質知識。地質知識庫不僅包括有關的井中數據、地震數據和測井數據，還需要有露頭、現代沉積、實驗、經驗公式等相關研究內容。露頭和現代沉積都具有直觀、易于獲取、便于進行精細研究等優點。國外沉積學家將露頭作為一項認識地下地質情況的非常重要的工作，投入了大量的研究力量。通過研究辮狀河沉積地層露頭和現代辮狀河沉積，得出了很多重要的經驗公式、理論和方法。同時，許多地下辮狀河儲層的解剖實例也正在豐富此類油氣儲層的表征。 本章的內容共五節。1.1節重點簡述探地雷達、激光探測和測量以及數字高程模型在露頭和現代辮狀河的*新應用以及取得的成果。同時，還敘述地下辮狀河儲層研究所采用的方法，包括地震、測井、巖心分析等相關技術應用。1.2節簡述沉積學家Miall提出的經典的巖相分析方案，重點展示國外在辮狀河巖相特征、巖相組合和巖相空間變化三方面的研究成果。1.3節從露頭、現代辮狀河沉積、辮狀河儲層、實驗室實驗模型和相關經驗公式等方面，簡述國外對辮狀河沉積物的幾何形態研究的成果。1.4節以多個露頭和現代沉積實例敘述辮狀河的主要沉積作用、沉積模式、沉積構型以及沉積體系演化等方面的研究。1.5節敘述辮狀河儲層隔夾層的幾何形態、沉積成因、分布規律，以及對滲透率影響規律的研究實例。1.6節則對辮狀河研究在油氣田開發中的應用進行粗略的敘述。1.7節總結本章的內容。 1.1研究方法 除了常規野外考察（觀察、描述、取樣分析化驗等）方法外，目前比較先進的辮狀河現代沉積、地表露頭研究設備與方法主要有如下三種：探地雷達（ground penetrating radar，GPR）、激光測距器（light detection and range，LiDAR）、數字高程模型（digital elevation model，DEM）等，這些技術應用已獲得顯著的效果，并仍具有極大的應用前景。而地下辮狀河沉積儲層的研究方法與一般油氣儲層的研究方法相同，主要有地震解釋、測井分析和巖心觀察等。在研究油氣儲層性質時，常采用綜合方法。 但是，由于辮狀河流體動力學或沉積物搬運的數值建模方面的研究進展較緩慢，很難得到辮狀河內大范圍的流動特征和沉積物搬運的可靠數據組，因此推導準確的數值模型成為需要解決的首要問題，辮狀河沉積的數值模擬發展體現在以下三個方面： 一是商業化的計算流體力學軟件的應用。 二是研究平面演化和沉積特征的蜂窩模型（cellular model）的開發。 三是嘗試建立基于全物理的、涉及辮狀河沉積演化各方面的數值模型。 關于辮狀河規模的研究是個基礎問題，也是重點研究領域。Bristow和Best(1993)曾指出，將一條河道規模的研究結果和模型應用到完全不同級別的河流體系中時，*重要且目前還很難解決的就是辮狀河道在不同規模范圍內（從實驗室水槽至20km寬的辮狀平原）的沉積形態和形成過程按比例變化的問題。各國學者多年來對這個問題都進行了大量研究，Foufoula-Georgiou和Sapozhnikov（2001）、Sapozhnikov和Foufoula-Georgiou（1997）對辮狀河形態和演化的尺度不變性（scale invariant）進行了研究，總結得出辮狀河在形態上具有統計尺度不變性，但是演化呈現動態比例變化（dynamic scaling）。這些結論通過大量和典型的辮狀河實例得到證實，但在地質因素對河道樣式具有強控制力時會出錯。這項工作的重要性在于：可將小段辮狀河得出的形態應用于大型辮狀河，或者將物理建模實驗中得到的結果用于現場原型模型（field prototype）。 研究辮狀河沉積的尺度不變性也取得了進展。與以上討論的僅研究二維平面形態相比，必須考慮三維形態以及保存潛力（preservation potential），因此問題變得更為復雜。建議研究地形尺寸與保存的地層之間的關系，并將這一方法擴大到更大范圍的特征，如地層單元和復合砂壩。經過定性比較，Smith等（2005）發現三條不同砂質辮狀河的沉積相尺度橫跨三個量級；雖然需要考慮很多其他因素，如流域、局部砂壩和河道形態、河道寬深比和植被生長情況，但這些河流都表現出一定程度的尺度不變性。 1.1.1辮狀河現代沉積、地表露頭 當前，辮狀河現代沉積、地表露頭的先進研究方法主要包括如下三種：探地雷達、激光測距器、數字高程模型等。 1.探地雷達 目前*新的進展是探地雷達的發展和廣泛應用，并與更傳統的探槽、露頭描述和取心方法結合，可以達到很好的研究效果。應用探地雷達在辮狀河沉積構型和沉積相的三維描述方面已經取得了重大進展，但主要是廣泛應用于現代沉積物和第四系沉積的研究。 探地雷達不能廣泛適用于古代沉積，古代沉積地層仍需依靠傳統的露頭觀察技術。探地雷達在古代辮狀河沉積有限應用的可能原因是成巖作用和巖石裂縫會疊加和遮蔽原生沉積構造。另外，目前大部分探地雷達數據仍用于描述和定性研究，對不同辮狀河的相關性有更好的認識。 利用探地雷達研究辮狀河沉積，一般僅關注所研究的每條辮狀河的一些活動砂壩，而對整個辮狀河平原（包括河道）內的相關性知之甚少。但是這類信息對評價沉積物的保存潛力很關鍵，并可將此類數據應用到古地質研究中。因此，需要收集的數據不僅用于活動砂壩，而且用于辮狀河平原的所有區域。由于探地雷達在黏土沉積物（如古辮狀河平原的沉積地層）方面表現較差，可應用其他的地球物理技術，如電阻率或時域反射儀（time domain reflectometer，TDR）。 探地雷達作業是通過發射天線發出可傳播至地下的短脈沖電磁能，當輻射能量遇到地下介電性質突變的界面時，部分能量反射回接收天線。隨后對反射信號進行放大、記錄、處理和顯示。沉積的介電性質變化主要歸因于以下變化：①含水飽和度，受控于距潛水面的深度；②砂質沉積地層的孔隙度；③礦物組成變化，如粉砂層或泥質層，或富含重礦物或碎屑云母（賈木納（Jamuna）地區富含碎屑云母）。沉積構造類型通常導致孔隙度和礦物學（如顆粒密度）變化，因此大多數反射特征（除潛水面之外）可解釋為主要沉積組構的產物(Best et al.，2003)。 2.光探測和測距 光探測和測距（激光測距器），也稱為激光掃描儀，已經成為測繪領域的前沿設備與技術。這種基于激光的測量系統，可以從空中或陸上平臺快速獲取對地形表面進行描述的點數據。這一技術現在已經十分成熟，空中激光掃描目前已經成為測繪公司例行操作，衍生的高程數字模型應用范圍越來越廣，如國內填圖、侵蝕監控和洪水模型等。 目前有很多商用激光測距系統，這些系統均以幾條測量原則中的一個為基礎。目前，地貌測繪工作中*常見的手段是飛行時掃描器，發射一道對眼睛安全的激光脈沖，測量它的返回時間并轉換為數值范圍。激光脈沖的偏轉用一套單坐標軸或多坐標軸旋轉鏡片來控制，或者用一個機械化感應頭提供水平向或直角方向分量。這些設備與測量手段相結合，可以計算三維坐標系。測量速度極快，可以使用多系統來記錄多達每秒數千個的數據點。大多激光測距感應器有一個額外測量手段，即關于返回激光的力度（應力），根據測量物表面材料的不同和激光波長而變化。它成為激光測距系統常見的一部分，常與一個內置的或獨立的數字相機一起安裝，可用于獲取測距點的真實顏色信息，或獲取充足的數碼照片（Buckley et al.，2008）。 選擇一個激光測距系統，應該遵循“適合目標”的原則。野外地質調查具有多種尺度，從微觀尺度到宏觀尺度都有，測量所需的細節程度將決定掃描設備的適用性。在很多露頭研究中，一個懸崖剖面通常具有數百米，延伸數千米的規模。在這種尺度下，一個長程（1000m左右）中精度（0.01m）模型是*適用的(Bellian et al.，2005)。相反，一個高度細節的填圖尺度研究可能需要非常高的精度，可能會比前例高一個數量級，但只限于一個小得多的區域（Sagy et al.，2007）。在這種情形下，具有更高測量精度的短程掃描儀比50m范圍內達到0.01m精度的儀器更適用。現有地貌掃描儀之間的主要區別就是范圍-精度關系和波長的選擇。不同的激光波長有不同的優勢，這與發射器發出的激光束結構有關。長程設備通常使用具備更高能量的激光頻率，人眼對其不敏感，如靠近紅外線的波段。然而，范圍-精度關系的實質是，激光探測距離增加將導致精度下降。相反，低能量激光可能具有一定的射程（100m），但光束的形狀可以在射程內保持較好的穩定性。這就使得測量的點精度和空間分辨率更高，而低光束分異度則允許設備在測線上以更小的間距進行測量（Lichti and Jamtsho，2006）。 激光掃描可提供目標露頭區域的精確格架，具有收集野外數據的能力。使用者建立了許多可視化和定量化虛擬模型，這一方法對于很多項目都十分有用。采用全球導航衛星系統（global navigation satellite system，GNSS）得出各個項目的坐標系，就可以對研究區進行精確而詳細的幾何形態研究，甚至可以在沒有地表出露的多個研究區之間實現，還可以與其他野外數據相結合。由于其具有更高的空間分辨率和精度，可以更有效地實現許多不同地質尺度下的新應用。盡管這項技術不能代替傳統的地質野外考察，因為實際的地質認識仍是解決問題的*重要因素，但它們能提供一個更綜合的定量化研究手段。 激光測距設備相對容易使用，也很容易獲取點數據云。但是，需要指出的是，利用激光測距儀獲取實際有價值的地質數據不像獲取點數據云那么簡單。在獲取、處理和解譯這些數據時，有很多因素需要考量。激光測距儀處理和解譯的算法與格式的標準化還需要繼續推進，這也使得野外露頭模型的準備是一項非常重要的工作，而其中植被或其他物體都會對原始點數據產生干擾。 盡管激光測距儀提供了比傳統野外地質調查更高的精度和分辨率，但仍需要注意工作流程中錯誤和不確定性的來源，如數據采集和建模（Buckley et al.，2008）。如果可能，對原始數據的檢查可以對各個階段的不確定性做出定量化測量，為*終成果提供保障，從而*終解決實際地質問題。 3.數字高程模型 陸地衛星平臺可以為辮狀河研究提供理想的圖像信息。這些圖像具有以下四個特點：①實時采集、全球覆蓋；②全色圖像的空間分辨率為15m，光譜圖像的分辨率為30m；③可見藍光、可見綠光、可見紅光、近紅外和中紅外光帶具有更高的光譜分辨率；④圖像信息易于獲取。與所有被動遠程傳感數據一樣，陸地衛星圖像同樣受大氣懸浮顆粒和云層所導致的電磁輻射散射與吸收的影響。
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