专利名称：基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及油藏地球物理技术，具体地说涉及基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测方法及装置。
背景技术：
随机地震反演适用于井资料丰富的地区，可以给出高分辨率的反演结果以及反演不确定性的评估，是一种重要的油藏地球物理技术。随机地震反演可以分为基于地震道的反演方法和基于网格点的反演方法。四维地震反演技术是利用两次或多次采集的地震资料，在互均化处理的基础上进行地震反演获得油藏变化信息的技术，是老油田增加新储量，进行开发方案调整，提高采收率的重要方法。四维地震反演可以分为非耦合反演方法、耦合反演方法和差异反演方法。非耦合反演就是对多次地震资料单独进行反演得到不同时期的油藏模型，然后比较它们的差异得到油藏的变化量；耦合反演是先对第一次地震资料进行反演得到油藏模型，然后让这个模型参与到其它时期地震资料的反演中，最后比较多个反演结果获得油藏的变化量或者直接获得油藏的变化量；差异反演是直接对两次地震资料的差异进行反演，获得油藏的变化量。随机四维地震反演结合了随机反演和四维反演的优势，不少学者对其开展了研究。Leon Barens和Aline Franche (SEG, 2005年会论文集)进行了基于道的随机非率禹合四维地震反演数值实验。他们分别对两次地震资料完成了基于道的随机反演，获得对应两个时期的两套反演结果，通过对比这两套反演结果纵横波阻抗的交汇图，指出在反演使用子波正确的情况下该方法可以发现生产引起的油藏变化。Arild Buland等人在2006年(GEOPHYSICS, 71卷3期)提出基于地震道的叠前随机差异四维反演方法。该方法认为不同时期油藏弹性参数比值的对数值满足高斯分布，并利用不同时期地震资料的差异与弹性参数差异的线性关系构建似然概率分布，进而获得不同时期油藏弹性参数比值的对数值满足的后验概率分布，最终解析地给出上述后验概率分布的期望值和标准差表征反演结果和反演结果的不确定性。Youli Quan等人(SEG2008年年会论文集)提出另一种基于地震道的随机耦合四维地震反演方法，该方法将第一次反演的结果作为第二次反演的初始模型，利用集合卡尔曼滤波方法获得不同时刻的油藏速度模型。后两种基于道的反演均没有考虑反演结果中各道之间的相关性。与之相比，基于网格点的方法则考虑三维空间中各网格点与周围网格点取值的相关性。Helene Hafslund Veire 等人在 2006 年(GEOPHYSICS, 71 卷 5 期)提出一种基于网格点的随机四维地震反演方法。该方法属于差异反演，利用不同时期地震资料的AVO截距和梯度的差异构建似然概率分布，使用马尔可夫链蒙特卡洛方法(MCMC)对后验概率分布采样获得油藏压力、饱和度等参数的变化量。由于该方法使用地震资料的AVO截距和梯度作为反演的输入而不是直接使用地震资料，AVO截距和梯度的提取误差可能会影响后续反演的精度。
T.Hong(SEG2007年年会论文集)等提出一种基于网格点的随机耦合四维反演方法。该方法构建了一个包含油藏的渗透率、含油饱和度、压力以及岩石物理模型参数等的后验概率分布，使用马尔可夫链蒙特卡罗方法采样这个后验概率分布获得反演结果。由于后验概率分布涉及的参数较多，该方法在实际应用时可能面临巨大的计算量。Long Jin(SEG2007年年会论文集)等提出另一种基于网格点的随机四维地震反演方法。该方法结合油藏模拟和岩石物理方法，使用非常快速模拟退火算法获得满足四维地震资料和井生产曲线的孔隙度模型。与马尔可夫链蒙特卡洛算法相比，非常快速模拟退火算法不能很好得反映反演结果的不确定性。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题:现有技术亟待需要一种较准确监测油藏变化的技术方案。

发明内容
本发明实施例提供一种基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测方法及装置，以提供一种较准确监测油藏变化的技术方案。

一方面，本发明实施例提供了一种基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测方法，所述基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测方法包括:基于网格点的随机耦合四维地震反演方法，通过耦合的两次随机三维地震反演获得波阻抗的变化量；重复上述步骤，获得多个波阻抗变化量数据体；根据所述多个波阻抗变化量数据体，获得波阻抗变化量处于任意区间的概率体；利用所述波阻抗变化量处于任意区间的概率体，监测油藏变化。优选的，在本发明一实施例中，所述基于网格点的随机耦合四维地震反演方法，通过耦合的两次随机三维地震反演获得波阻抗的变化量，包括:步骤1:构建时间域三维网格，空间采样率与地震资料相同，三维网格最上层各网格点的时间按照目标层顶界面的时间赋值，三维网格最下层各网格点的时间按照目标层底界面的时间赋值；步骤2:预设时间分辨率At，搜索目标层中顶底时间差的最大值、，三维网格中各道的网格点数设为Π，Λ =
Δ 步骤3:将测井获得的波阻抗曲线和岩性曲线转换到时间域，并将它们的值赋给距离最近的网格点；步骤4:通过序贯指示模拟将三维网格中井曲线以外各点的岩性值充填，作为这些点原始的岩性值；步骤5:通过序贯高斯模拟将三维网格中井曲线以外各点的波阻抗值充填，作为这些点的原始波阻抗值；步骤6:对于井曲线以外每一个网格点，利用指示克里金建立该点的岩性概率分布Plith。，利用序贯指示模拟获得该点的新岩性值，再利用简单克里金构建该点的波阻抗概率分布Pimp，利用序贯高斯模拟获得该点的新波阻抗值；设该点的原始岩性值为litho，原
始波阻抗值是imp，新的岩性值是―，新的波阻抗值是.一；分别在该点使用原始波阻抗值和新波阻抗值计算该点所在道的合成地震记录，记作syn和^ ;设该道时间I采集的实际地震记录是S1 ；按照Metropolis-Hasting方法判断是否用该点新的岩性值和波阻抗值代替原始的岩性值和波阻抗值；具体做法是计算因子H1，如果大于等于1，则用新的岩性和波阻抗值代替原始的值；如果小于1，则用满足O到I之间概率均匀分布的随机数产生器生成一个随机数b，如果b小于,则仍用新值代替原始值，否则保留原始值，抛弃新值讯因子计算公式如下:
权利要求
1.一种基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测方法，其特征在于，所述基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测方法包括: 基于网格点的随机耦合四维地震反演方法，通过耦合的两次随机三维地震反演获得波阻抗的变化量； 重复上述步骤，获得多个波阻抗变化量数据体； 根据所述多个波阻抗变化量数据体，获得波阻抗变化量处于任意区间的概率体； 利用所述波阻抗变化量处于任意区间的概率体，监测油藏变化。
2.如权利要求1所述基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测方法，其特征在于，所述基于网格点的随机耦合四维地震反演方法，通过耦合的两次随机三维地震反演获得波阻抗的变化量，包括: 步骤1:构建时间域三维网格，空间采样率与地震资料相同，三维网格最上层各网格点的时间按照目标层顶界面的时间赋值，三维网格最下层各网格点的时间按照目标层底界面的时间赋值； 步骤2:预设时间分辨率At，搜索目标层中顶底时间差的最大值tm，三维网格中各道的网格点数设为n 步骤3:将测井获得的波阻抗曲线和岩性曲线转换到时间域，并将它们的值赋给距离最近的网格点； 步骤4:通过序贯指示模拟将三维网格中井曲线以外各点的岩性值充填，作为这些点的原始岩性值； 步骤5:通过序贯高斯模拟将三维网格中井曲线以外各点的波阻抗值充填，作为这些点的原始波阻抗值； 步骤6:对于井曲线以外每一个网格点，利用指示克里金建立该点的岩性概率分布Plith。，利用序贯指示模拟获得该点的新岩性值，再利用简单克里金构建该点的波阻抗概率分布Pimp，利用序贯高斯模拟获得该点的新波阻抗值；设该点的原始岩性值为litho，原始波阻抗值是imp，新的岩性值是―，新的波阻抗值是一；分别在该点使用原始的波阻抗值和新的波阻抗值计算该点所在道的合成地震记录，记作syn和一；设该道时间I采集的实际地震记录是S1 ； 按照Metropolis-Hasting方法判断是否用该点新的岩性值和波阻抗值代替原始岩性值和波阻抗值；具体做法是计算因子H1，如果大于等于1，则用新的岩性和波阻抗值代替原始值；如果.小于1，则用满足O到I之间概率均匀分布的随机数产生器生成一个随机数b，如果b小于e#1 ,则仍用新值代替原始值，否则保留原始值，抛弃新值因子计算公式如下:
3.如权利要求2所述基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测方法，其特征在于，重复上述步骤，获得多个波阻抗变化量数据体，包括:整体重复N次所述步骤4、步骤5、步骤6、步骤7、步骤9、步骤10、步骤11，相当于对波阻抗变化量的后验概率分布采样N次，获得N个波阻抗变化量数据体，其中N为大于或等于30的自然数。
4.一种基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测装置，其特征在于，所述基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测装置包括: 地震反演单元，用于基于网格点的随机耦合四维地震反演方法，通过耦合的两次随机三维地震反演获得波阻抗的变化量；重复上述步骤，获得多个波阻抗变化量数据体； 获取单元，用于根据所述多个波阻抗变化量数据体，获得波阻抗变化量处于任意区间的概率体； 监测单元，用于利用所述波阻抗变化量处于任意区间的概率体，监测油藏变化。
5.如权利要求4所述基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测装置，其特征在于， 所述地震反演单元是基于网格点的随机耦合四维地震反演方法，通过耦合的两次随机三维地震反演获得波阻抗的变化量，包括: 步骤1:构建时间域三维网格，空间采样率与地震资料相同，三维网格最上层各网格点的时间按照目标层顶界面的时间赋值，三维网格最下层各网格点的时间按照目标层底界面的时间赋值； 步骤2:预设时间分辨率At，搜索目标层中顶底时间差的最大值tm，三维网格中各道的网格点数设为
6.如权利要求5所述基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测装置，其特征在于:所述地震反演单元，进一步用于整体重复N次所述步骤4、步骤5、步骤6、步骤7、步骤9、步骤10、步骤11，相当于对波阻抗变化量的后验概率分布采样N次，获得N个波阻抗变化量数据体，其中N为大于或等于 30的自然数。
全文摘要
本发明提供基于网格点的随机耦合四维地震反演油藏监测方法及装置，该方法包括基于网格点的随机耦合四维地震反演方法，通过耦合的两次随机三维地震反演获得波阻抗的变化量；重复上述步骤，获得多个波阻抗变化量数据体；根据多个波阻抗变化量数据体，获得波阻抗变化量处于任意区间的概率体；利用波阻抗变化量处于任意区间的概率体，监测油藏变化。本发明直接使用两次采集的叠后地震资料作为输入数据，减少了其它操作带来的误差；只反演波阻抗的变化量，将计算量限定在较小的范围内；给出波阻抗变化量在任意区间的概率体，定量描述了波阻抗的变化量及其不确定性，可以有效得反映生产过程中油藏的变化。
文档编号G01V1/28GK103149587SQ201310053270
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月19日 优先权日2013年2月19日
发明者黄哲远, 甘利灯, 戴晓峰, 李凌高 申请人:中国石油天然气股份有限公司