建模-第02章：地质统计学

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1、地质建模技术(2)西安石油大学计算机学院王家华2005.91目录1.绪论2.地质统计学的原理3.克里金估计和构造建模4.沉积相空间分布建模和相控建模5.地震资料的地质统计学反演6.概率储量7.地质建模和油藏数值模拟8.粗化技术9.风险分析和决策分析10“储层地质统计分析系统GASOR”11.结束语22.地质统计学的原理2.1产生、形成、发展2.2空间变量的随机模型及其预测2.3线性预测：克里金估计2.4变异函数及其分析32.1产生、形成、发展如果矿业地质统计学可以追溯到本世纪50年代早期的H.Sichel(1949)和D.K

2、rige(1951)的论文，那么地质统计学的理论可以追溯到50年代的晚期的年轻的数学家G.Matheron(1955,1957)的两篇论文。美国斯坦福大学石油工程系教授儒尔奈耳在1974年发表的专著“矿业地质统计学”全面地总结了地质统计学在当时的发展（JournelandHuijbregts,1978）。这本著作的影响很大，至今仍被广泛地引用。42.1产生、形成、发展马特隆在1962年首先使用了地质统计学这个术语，并给出了定义：“地质统计学就是应用随机函数的形式体系来探索和评价自然现象”(JournelandHuijbreg

3、ets,1978)。按照马特隆的最初定义，克里金估计技术是一个概率过程，其目的是为了取得一个未知变量的线性最佳无偏估计(Journel,1977)。1988年成立的国际地质统计学学会(TheInternationalGeostatisticalAssociation)对地质统计学给出的定义是：“地质统计学这一术语是指对于区域性现象(也称区域化现象)的研究，更具体地说是指这些现象中复杂的估计问题的研究。”斯坦福大学石油工程系的A.Journel教授在他的论文（Journel,1999）中，以已召开的五次国际地质统计学大会取得的

4、成果为纲，系统地叙述了石油地质统计学的过去、现在和将来。5第一届国际地质统计学大会于1975年作为北大西洋公约组织高级学院(NATOAdvancedInstitute)，在罗马附近的Frascari举行。第二届国际地质统计学大会则是在加里福尼亚的Tahoe湖于1983年举行的。在1988年法国的Avignon的第三届国际地质统计学大会上取得了较好的成果。在1992年于葡萄牙的Troia举行的第四届国际地质统计学大会上，石油行业方面的论文的数量比以往大大增加。第五届国际地质统计学大会于1996年在澳大利亚的Wollongong

5、召开。该届大会的论文集分成两部分。第一部分涉及理论和在石油方面应用的内容。第二部分则涉及采矿业和其它方面的应用。第六届国际地质统计学大会于2000年在南非的CapeTown举行。第七届国际地质统计学大会于2004年在加拿大的Calgary举行。6Journel（1999）指出石油地质统计学具有如下四大特点：1.1.在石油地质统计学的应用中，一个特别重要的变量是渗透率。它不仅和所在的多孔介质有关，而且还依赖于压力和含油饱和度的条件。由于这种依赖关系，渗透率的平均规律并不符合线性规律。渗透率粗化和细化则是石油地质统计学的一项重要

6、任务。2.2.油气从一个地方向另一个地方的流动而被采出，靠的是泵的抽动，而不是依靠开采出一块多孔介质。这种油气开采的动力学方向特点对石油地质统计学绝对是至关重要的。因为油气流动路径和遮挡的模式，要比克里金估计理论中的局部精度更为重要。随机模拟等的算法能再现这种空间模式和结构，而且比传统的滤波式的绘图算法更为合理。1.3.从静态的油藏模型的不确定性向开采预报的不确定性的转换是复杂的，要求利用油藏数值模拟来解决。这种模拟十分复杂，不能用任何的解析函数来表达。它是油藏模型的全部物性参数的一个隐含的函数。这种经过多点函数的不确定性的

7、转换要求能产生多孔介质的多点统计量的油藏模型。这和传统的变异函数，协方差函数的两点统计量是不同的。2.4.岩心和测井等硬数据的极端缺乏，将地震，测井等软数据的引入使数据量大大增加。由于大量的数据集成算法的产生，有力地促进了地质统计学在石油方面的应用的发展。这里，最著名的要数指示算法和贝叶斯算法。它们利用软数据，更新了硬数据的先验概率分布。7克里金估计技术这一术语出自英文科技文献中的Kriging一词，可称为克里金估计方法或克里金技术，或克里金。为了纪念这项技术的先驱者南非的矿业工程师克里格(DGKrige)，该项技术基础

8、体系的奠基人法国的马特隆教授(G.Matheron)将这门技术用法文命名为“Krigeage”，译成英文就叫做“Kriging”(Olea,1983)。克里金估计技术主要用于二维，三维空间中的估计问题，即用一个空间变量在若干位置处已知数值的加权平均去估计该变量在其他位置处的数值，求得的是一