張文彪，段太忠，鄭 磊，劉志強(qiáng)，許華明，趙 磊

(中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京 100083)

基于淺層地震的三維訓(xùn)練圖像獲取及應(yīng)用

張文彪，段太忠，鄭 磊，劉志強(qiáng)，許華明，趙 磊

(中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京 100083)

多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，其中訓(xùn)練圖像的獲取是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定了儲(chǔ)層模擬的精度和可靠程度?；跍\層高頻地震信息，對(duì)淺層水道沉積的形態(tài)特征及定量規(guī)模展開(kāi)研究，并通過(guò)相似性類比作為原型模型，指導(dǎo)深層油田區(qū)水道砂體形態(tài)規(guī)模統(tǒng)計(jì)，并在高精度反演數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立了具有代表性的定量化三維訓(xùn)練圖像；以此為基礎(chǔ)，借助petrel軟件平臺(tái)，通過(guò)設(shè)置訓(xùn)練圖像不同網(wǎng)格大小，分析了其對(duì)多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模擬結(jié)果的影響。研究表明：該方法得到的訓(xùn)練圖像真實(shí)可靠，模擬結(jié)果均忠實(shí)于井點(diǎn)數(shù)據(jù)，且砂體整體分布特征具有受訓(xùn)練圖像約束的特點(diǎn)，當(dāng)三維訓(xùn)練圖像與實(shí)際模擬區(qū)網(wǎng)格大小一致時(shí)，模擬結(jié)果最能體現(xiàn)不同微相間的空間結(jié)構(gòu)與幾何特征。本文提供了一個(gè)訓(xùn)練圖像獲取的新思路，對(duì)具有相同地質(zhì)條件的其他深水沉積微相類型的模擬具有借鑒作用。

三維訓(xùn)練圖像；原型模型；多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)；深水水道;儲(chǔ)層模擬

建立符合實(shí)際的地質(zhì)模型一直是石油地質(zhì)工作者們追求的目標(biāo)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者多基于密井網(wǎng)資料、野外露頭以及現(xiàn)代沉積獲取先驗(yàn)認(rèn)識(shí)，然后采用傳統(tǒng)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法開(kāi)展沉積微相隨機(jī)模擬研究，但都具有一定局限性[1-4]。多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)(MPS:Multiple-Point Statistics)在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生，該方法綜合了基于目標(biāo)和兩點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的優(yōu)勢(shì)，可以描述具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的地質(zhì)體，也是今后地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展的一個(gè)熱門(mén)方向。

多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用難點(diǎn)在于訓(xùn)練圖像的獲取，以往訓(xùn)練圖像制作多以密井網(wǎng)區(qū)資料為基礎(chǔ)[5-9]，通過(guò)單井內(nèi)插和外推進(jìn)行模式擬合，獲取不同微相的平面形態(tài)特征，得到二維訓(xùn)練圖像。該方法制作的訓(xùn)練圖像很大程度上依賴于地質(zhì)人員推測(cè)，不確定性較大，且僅能反映平面二維空間的相帶變化，對(duì)于三維的空間結(jié)構(gòu)難以描述，尤其對(duì)于擺動(dòng)頻繁的水道(河道)沉積類型，常規(guī)二維訓(xùn)練圖像顯然更難以描述水道變化頻繁的沉積過(guò)程，需要能夠表征空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的三維訓(xùn)練圖像。三維訓(xùn)練圖像的獲取是核心問(wèn)題，高頻地震資料是其重要來(lái)源之一，海上油田往往具有高品質(zhì)地震資料，尤其是淺層沉積的地震主頻能達(dá)到70 Hz，為訓(xùn)練圖像的研究提供了較好的資料基礎(chǔ)。

本文以西非海上B油田為例，首先論證了淺層沉積作為原型模型的可行性，通過(guò)剖析淺層水道沉積的高頻地震信息，確立了單一水道的形態(tài)規(guī)模及遷移模式，建立了定量且符合沉積模式的三維訓(xùn)練圖像；然后，基于該訓(xùn)練圖像，采用多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)際油田區(qū)漸新統(tǒng)O73(漸新統(tǒng)第7油組下的第3砂組)砂組進(jìn)行水道沉積模擬應(yīng)用；最后，分析了建立訓(xùn)練圖像時(shí)不同網(wǎng)格大小對(duì)實(shí)際模擬結(jié)果的影響。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)B油田位于西非下剛果盆地南端，現(xiàn)今大陸斜坡的中部位置，水深1 300～1 500 m。該油田2007年投產(chǎn)，目前有直井24口，平均井距1 000 m。主力含油層系為古近系漸新統(tǒng)O73砂組，為典型的深水水道沉積體系，主要發(fā)育水道和天然堤微相，相帶分布穩(wěn)定，無(wú)明顯突變，適應(yīng)于訓(xùn)練圖像的平穩(wěn)性。目的層系受深度及鹽棚遮擋影響，地震成像模糊，分辨率較低(主頻25 Hz)，難以清晰刻畫(huà)單一水道砂體空間分布。

研究區(qū)淺層(上新統(tǒng))同樣沉積了一套水道砂體，沉積期構(gòu)造穩(wěn)定，形態(tài)保存完整，地震分辨率高(主頻70 Hz)。淺層沉積是目前研究深水沉積原型模型的一個(gè)重要來(lái)源，在沉積背景相似度高的情況下具有很好的指導(dǎo)作用，同時(shí)較其它類型原型模型(露頭、現(xiàn)代沉積、密井網(wǎng))具有一定優(yōu)勢(shì)[10-14]：①資料精度有保障(海上高密度采集、高分辨率處理)；②工區(qū)范圍足夠大，容易把握并分析完整沉積形態(tài)；③可從平面、剖面及三維空間描述沉積形態(tài)特征；④能提供較充分的定量關(guān)系研究樣品點(diǎn)。

該區(qū)充分依托淺層高頻地震的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)反射結(jié)構(gòu)分析、地震反演以及多屬性提取對(duì)水道特征開(kāi)展定量研究。本文就淺層與深層水道沉積特點(diǎn)進(jìn)行了相似性類比：地理位置相同，均位于西非安哥拉深水區(qū)，區(qū)域構(gòu)造上，均位于擠壓構(gòu)造和拉張構(gòu)造的轉(zhuǎn)換帶(過(guò)渡區(qū))上，沉積物源同為北東方向剛果河水系，沉積背景為典型的深水濁流沉積環(huán)境，水體整體表現(xiàn)為水退背景；從盆地背景上看，均屬于被動(dòng)大陸邊緣盆地(下剛果-剛果扇盆地)，沉積相類型都屬于水道型海底扇濁流沉積，沉積地形均位于中陸坡位置(發(fā)育中-高彎度水道)。由此可見(jiàn)，淺層與深層待研究區(qū)沉積環(huán)境極為相似，可利用淺層水道作為原型模型指導(dǎo)B油田漸新統(tǒng)O73砂組儲(chǔ)層研究。

2 多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)基于象元的兩點(diǎn)統(tǒng)計(jì)算法很難綜合更多的形態(tài)信息，因此美國(guó)斯坦福大學(xué)研究者提出了多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)隨機(jī)模擬，目前代表性算法包括兩種[15-16]：Snesim算法和Simpat算法，其中Snesim算法在目前商業(yè)軟件(Petrel和RMS)中最為常用。多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用“訓(xùn)練圖像”取代變差函數(shù)來(lái)表達(dá)地質(zhì)變量的空間結(jié)構(gòu)性，綜合了基于象元和目標(biāo)的算法優(yōu)勢(shì)，一定程度上克服了傳統(tǒng)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)描述復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)和幾何形態(tài)地質(zhì)體的不足，而且模擬過(guò)程仍然以象元為模擬單元，采用序貫(非迭代)算法，容易忠實(shí)井點(diǎn)硬數(shù)據(jù)且模擬速度快。

多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在建模中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[1,17-18]：①在模擬具有復(fù)雜形狀地質(zhì)體分布時(shí)可以聯(lián)合反映空間多個(gè)位置點(diǎn)的幾何形狀和配位關(guān)系；②考慮了儲(chǔ)層在特定水動(dòng)力條件下的沉積模式、沉積過(guò)程與沉積響應(yīng)；③模擬過(guò)程綜合了地質(zhì)學(xué)家經(jīng)驗(yàn)以及模擬對(duì)象的先驗(yàn)認(rèn)識(shí)，較其他建模方法更真實(shí)反映地下儲(chǔ)層分布；④多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬算法快速靈活，易于多次模擬進(jìn)行模型優(yōu)選。

3 訓(xùn)練圖像獲取研究

建立訓(xùn)練圖像是多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)。首先，基于研究區(qū)淺層地震資料分析，獲取水道的形態(tài)特征、規(guī)模分布及定量關(guān)系；然后通過(guò)定量關(guān)系類比，指導(dǎo)B油田目的層單井鉆遇水道砂體規(guī)模分析；最后在淺層高頻地震反演資料中提取三維水道目標(biāo)地質(zhì)體，建立定量化三維訓(xùn)練圖像。

3.1 深水水道沉積模式

單一水道是水道體系形成過(guò)程中的基本成因單元[19-20]，單一水道的側(cè)向、垂向遷移形成了不同規(guī)模的復(fù)合水道分布。先驗(yàn)認(rèn)識(shí)(三維訓(xùn)練圖像)不僅要能反映出單一成因單元的定量幾何形態(tài)，而且要有各成因單元的定量組合模式，并能體現(xiàn)出不同演化階段的儲(chǔ)層構(gòu)型特點(diǎn)。因此，開(kāi)展單一水道的形態(tài)及演化研究有助于更加深入了解復(fù)合水道的形成過(guò)程，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，有效降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。然而，單一水道屬小尺度單元，稀井網(wǎng)很難控制住水道砂體邊界。為此，基于淺層高頻地震反射結(jié)構(gòu)分析，從剖面和平面上分析水道遷移模式。

圖1 淺層水道平面、剖面形態(tài)特征Fig.1 Shallow turbidity channel morphological characteristics on plane and sectional viewsa.淺層水道平面分布特征；b.水道剖面反射特征；c.單一水道擺動(dòng)模式

單一水道為一次性成因單元，砂體厚度由水道中部到邊部逐漸減薄，反映在振幅能量特征上則中部強(qiáng)、邊部弱。圖1a為淺層地震均方根振幅(RMS)地層切片，能清晰反映出水道的平面形態(tài)，且復(fù)合水道內(nèi)部單一水道呈現(xiàn)出整體遷移特征[21-22]。從地震反射剖面來(lái)看受水道遷移特征及內(nèi)部泥質(zhì)含量變化的影響，單一水道邊界處振幅發(fā)生明顯變化，多數(shù)表現(xiàn)為振幅減弱，局部受切疊影響呈現(xiàn)出振幅增強(qiáng)特點(diǎn)，且地震剖面上呈現(xiàn)出一定的疊瓦狀特征。從圖1b和圖1c可以看出單一水道剖面遷移模式可分為側(cè)向、斜列和擺動(dòng)三種類型，側(cè)向遷移造成水道間側(cè)向拼接，砂體垂向厚度與單一水道深度接近；而斜列和擺動(dòng)遷移造成水道在垂向上疊置，砂體厚度多大于單一水道深度(厚度)。

3.2 深水水道形態(tài)規(guī)模

關(guān)于水道(河道)的定量規(guī)模關(guān)系，以陸相曲流河的研究最多也最為成熟，而且具有經(jīng)驗(yàn)公式供借鑒[23]。對(duì)于深水水道的規(guī)模及定量關(guān)系研究仍然是當(dāng)前的熱點(diǎn)[24-26]。本文從最小沉積單元(單一水道)入手，提取了研究區(qū)淺層地震屬性(RMS)大量地層切片，選擇8條典型單一水道作為樣本(圖2a)，從深度域地震剖面上直接對(duì)其寬、深進(jìn)行測(cè)量(圖2b)，測(cè)量樣品點(diǎn)52個(gè)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可作為該地區(qū)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)地下古水道儲(chǔ)層構(gòu)型規(guī)模認(rèn)識(shí)。

對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明：①單一水道的深度一般介于13～34 m，平均為22 m，深度為20～30 m的水道占60%(圖3a)；②單一水道的寬度一般介于170～430 m，平均為290 m，寬度為200～350 m的水道占72%(圖3b)；③單一水道的寬深比一般介于11～22，平均為14(圖3c)。

圖2 淺層單一水道規(guī)模測(cè)量Fig.2 Measurement of single shallow turbidity channel scalea.淺層單一水道地震提?。籦.單一水道寬度、深度測(cè)量

在對(duì)單一水道寬、深統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了兩者相關(guān)性。分析認(rèn)為，單一水道深度(h)與寬度(w)之間存在明顯的線性正相關(guān)關(guān)系(圖3d)，關(guān)系式為：h=0.069 7w+1.710 5，復(fù)相關(guān)系數(shù)(R2)為83%，即在單一水道形成過(guò)程中隨著深度增加，其寬度也在增加。

3.3 應(yīng)用區(qū)水道定量特征

研究區(qū)儲(chǔ)層主要為水道沉積并伴有天然堤發(fā)育。受巖性分布規(guī)律影響，單井上測(cè)井曲線特征明顯，水道呈鐘形或箱型，天然堤以齒化箱型為主，均相對(duì)易識(shí)別(圖4)。根據(jù)研究區(qū)開(kāi)發(fā)井鉆遇的水道砂體資料(厚度)，可以借助原型模型統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)公式確立實(shí)際模擬區(qū)單一水道發(fā)育規(guī)模。首先，對(duì)各單井微相類型進(jìn)行解釋，并統(tǒng)計(jì)單井解釋的單一水道砂體厚度分布范圍為8～23 m，平均為13 m；根據(jù)上述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到單一水道砂體寬度分布范圍為91～305 m，平均為162 m；通過(guò)類比淺層水道的規(guī)模參數(shù)分布，認(rèn)為計(jì)算結(jié)果可信。

3.4 訓(xùn)練圖像產(chǎn)生

訓(xùn)練圖像是能夠表述儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)、幾何形態(tài)及其分布模式的數(shù)字化圖像。它反映了地質(zhì)學(xué)家對(duì)地下儲(chǔ)層分布情況的定量化認(rèn)識(shí)，訓(xùn)練圖像相當(dāng)于定量的相模式，是對(duì)實(shí)際儲(chǔ)層先驗(yàn)認(rèn)識(shí)的體現(xiàn)。本次基于淺層地震的波阻抗反演數(shù)據(jù)，通過(guò)地球物理雕刻技術(shù)提取淺層水道三維目標(biāo)體(圖5)，將該目標(biāo)體在petrel軟件中進(jìn)行網(wǎng)格化，并依據(jù)目標(biāo)體波阻抗絕對(duì)值分布范圍將沉積微相劃分為水道和天然堤兩類，背景相為泥巖。圖6為本次建立的反映水道、天然堤砂體與水道間泥巖分布的三維訓(xùn)練圖像。從平面能體現(xiàn)出水道的展布形態(tài)，天然堤沿水道兩側(cè)邊部分布；三維柵狀圖剖面上水道呈“頂平底凸”狀，且單一水道間的遷移、疊置關(guān)系明顯，符合地質(zhì)模式，說(shuō)明該訓(xùn)練圖像比較可靠。三維訓(xùn)練圖像從空間上提供了微相砂體間的幾何關(guān)系，指示意義更接近地質(zhì)實(shí)際。

4 訓(xùn)練圖像應(yīng)用研究

本次訓(xùn)練圖像應(yīng)用基于Petrel軟件平臺(tái)，采用目前多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)常用的Snesim算法，以井點(diǎn)測(cè)井相為硬數(shù)據(jù)，借助生成的三維訓(xùn)練圖像對(duì)實(shí)際油田區(qū)水道砂體分布進(jìn)行模擬。模擬過(guò)程主要包括建立訓(xùn)練圖像網(wǎng)格、設(shè)置搜索面罩并掃描訓(xùn)練圖像、構(gòu)建穩(wěn)定的搜索樹(shù)、調(diào)整規(guī)模和方向匹配參數(shù)、序貫求取各模擬點(diǎn)數(shù)據(jù)事件的條件概率分布函數(shù)并抽樣獲得模擬實(shí)現(xiàn)，這一過(guò)程均通過(guò)Petrel軟件完成。

圖4 模擬區(qū)O73砂組單井微相解釋及對(duì)比關(guān)系Fig.4 Single-well microfacies interpretation and correlation of O73 sand group in the simulation area

圖5 淺層地震波阻抗反演資料中提取的水道地質(zhì)體Fig.5 Channel geologic body extracted from shallow seismic impedance inversion

4.1 模擬關(guān)鍵步驟

訓(xùn)練圖像網(wǎng)格設(shè)置的大小很重要，為探索不同網(wǎng)格大小對(duì)最終模擬結(jié)果的影響，本次嘗試了3種不同尺寸的網(wǎng)格加以測(cè)試，分別為(1/2，1，2)倍于實(shí)際模擬區(qū)網(wǎng)格尺寸；訓(xùn)練圖像網(wǎng)格的數(shù)量也有一定限制，I，J方向50～200個(gè)，K方向15～20個(gè)單元格即可滿足要求，訓(xùn)練圖像整體網(wǎng)格數(shù)量與實(shí)際模型網(wǎng)格數(shù)量的比控制在30%以內(nèi)較合適；構(gòu)建搜索樹(shù)時(shí)的搜索面罩參考水道沉積的變差函數(shù)分布范圍；為保證訓(xùn)練圖像的平穩(wěn)性，沉積微相類型和結(jié)構(gòu)盡量保持簡(jiǎn)單，控制在2～5個(gè)相類型，本次模擬實(shí)例為水道和天然堤兩種類型，相序相對(duì)簡(jiǎn)單，比較符合該方法的應(yīng)用。

模擬過(guò)程中還有一些約束條件的限制，包括方向(rotation)的調(diào)整、規(guī)模(scaling)系數(shù)的設(shè)置。由于訓(xùn)練圖像本身與模擬區(qū)的沉積物源相同，網(wǎng)格方向設(shè)置也相同，所以方向(角度)保持不變即可；規(guī)模系數(shù)的設(shè)置則需要參考前面研究成果，獲取辦法為用淺層水道寬度(或深度)平均值除以實(shí)際模擬區(qū)水道寬度(或深度)平均值，計(jì)算結(jié)果為1.79，即訓(xùn)練圖像(淺層)砂體規(guī)模約為實(shí)際模擬區(qū)砂體規(guī)模的1.8倍；軟數(shù)據(jù)約束則加入了地震波阻抗反演的成果。最后，根據(jù)O73砂組的小層劃分結(jié)果(Ⅰ，Ⅱ)及井間對(duì)比關(guān)系(圖4)分層展開(kāi)模擬，并在模型比選的時(shí)候考慮小層內(nèi)部及小層間水道砂體疊置關(guān)系是否合理。

4.2 模擬結(jié)果分析

依據(jù)上述步驟對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)O73砂組沉積微相分布開(kāi)展模擬研究。圖7a為訓(xùn)練圖像網(wǎng)格大小與模擬區(qū)網(wǎng)格大小一致(比例為1 ∶1)情況下的三維模擬結(jié)果，圖中可見(jiàn)，沉積微相模擬結(jié)果忠實(shí)于井信息，且微相剖面(圖7b)幾何形態(tài)和展布滿足訓(xùn)練圖像的特征；圖7c，7d和7e為模型中從上到下抽取的3個(gè)地層網(wǎng)格切片，體現(xiàn)出復(fù)合水道垂向上的演化特征和繼承性，反映了訓(xùn)練圖像的結(jié)構(gòu)性。此外，當(dāng)訓(xùn)練圖像網(wǎng)格大小與實(shí)際模擬區(qū)網(wǎng)格大小不一致(本次選取比例1/2和2)情況下，通過(guò)保持其他模擬條件不變，也得到了相應(yīng)的模擬結(jié)果。

圖6 基于淺層水道目標(biāo)體得到的三維訓(xùn)練圖像及柵狀圖顯示Fig.6 Three-dimensional training images and fence diagram generated based on shallow turbidity channela.水道三維訓(xùn)練圖像；b.三維訓(xùn)練圖像柵狀圖顯示

圖7 多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法模擬水道三維分布結(jié)果Fig.7 3-D channel distribution from simulation based on multi-point geological statisticsa.三維模擬實(shí)現(xiàn)；b.模擬結(jié)果剖面顯示；c.地層網(wǎng)格切片1；d.地層網(wǎng)格切片9；e.地層網(wǎng)格切片17

針對(duì)前面提出的關(guān)鍵步驟，對(duì)三種網(wǎng)格尺寸情況下的模擬結(jié)果進(jìn)行了比較分析(圖8)，當(dāng)訓(xùn)練圖像網(wǎng)格尺寸小于(圖8a)或者大于(圖8c)實(shí)際模擬區(qū)網(wǎng)格情況下，模擬結(jié)果無(wú)論從連續(xù)性還是相分布結(jié)構(gòu)來(lái)看都要差于網(wǎng)格尺寸相等情況下(圖8b)的結(jié)果。分析原因可能是搜索樹(shù)的穩(wěn)定程度以及抽樣條件概率分布函數(shù)的精度都與網(wǎng)格的匹配程度有關(guān)。當(dāng)網(wǎng)格不匹配的情況下，訓(xùn)練圖像的模式信息多少會(huì)存在損失，且搜索樹(shù)掃描的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)偏離現(xiàn)象。當(dāng)然不可能保證每個(gè)訓(xùn)練圖像都能與模擬區(qū)位于同一時(shí)空域，以確立相同的網(wǎng)格。當(dāng)時(shí)空域不匹配的情況下，還是需要明確一個(gè)合適的范圍，既保證訓(xùn)練圖像模式信息不損失，還能與實(shí)際模擬區(qū)有較好的匹配，這些還需要后續(xù)更多的試驗(yàn)研究來(lái)討論。當(dāng)然，由于算法(Snesim)本身存在局限性(不連續(xù)性)，導(dǎo)致局部水道(天然堤)出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象，這可以在后續(xù)工作中人工適當(dāng)處理?？傊摲椒ㄔ谒滥M中具有較好的適用性。

圖8 訓(xùn)練圖像與模擬區(qū)不同網(wǎng)格尺寸比例條件下模擬結(jié)果對(duì)比Fig.8 Comparison of simulation results obtained at different grid sizes of training images and simulation areaa.比例為1 ∶2；b.比例為1 ∶1；c.比例為2 ∶1

5 結(jié)論

1) 淺層沉積是原型模型的重要來(lái)源之一，較其它類型原型模型(露頭、密井網(wǎng)區(qū)等)具有空間分布的優(yōu)勢(shì)，沉積背景相似是類比的重要基礎(chǔ)，定量形態(tài)規(guī)模和統(tǒng)計(jì)參數(shù)是類比的主要對(duì)象。

2) 借助淺層高頻地震可以建立三維訓(xùn)練圖像，基于該圖像的儲(chǔ)層模擬結(jié)果空間結(jié)構(gòu)清晰，分布合理；本次應(yīng)用發(fā)現(xiàn)當(dāng)訓(xùn)練圖像網(wǎng)格大小與實(shí)際模擬區(qū)網(wǎng)格大小一致時(shí)，模擬結(jié)果最符合先驗(yàn)認(rèn)識(shí)。

3) 將淺、深層地質(zhì)資料結(jié)合，運(yùn)用類比方式建立定量化三維訓(xùn)練圖像并用于實(shí)際油田區(qū)模擬，該方法提供了一種獲取三維訓(xùn)練圖像的思路，對(duì)其他深水沉積類型(扇體、朵葉)的模擬研究具有借鑒意義。

4) 訓(xùn)練圖像與實(shí)際模型網(wǎng)格不匹配情況下，會(huì)導(dǎo)致訓(xùn)練圖像的信息損失和搜索樹(shù)掃描過(guò)程的偏離，影響模擬結(jié)果；為便于工作中實(shí)際操作，仍需要明確一個(gè)合適的匹配范圍，這些還需要后續(xù)更多的試驗(yàn)研究來(lái)討論。

[1] 于興河.油氣儲(chǔ)層表征與隨機(jī)建模的發(fā)展歷程及展望[J].地學(xué)前緣，2008(01)：1-15. YuXinghe.A review of development course and prospect of petroleum reservoir characterization and stochastic modeling.EarthScience Frontiers,2008,15(1):001-015

[2] 吳勝和，李文克.多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)：理論、應(yīng)用與展望[J].古地理學(xué)報(bào)，2005，7(1):137-143. Wu Shenghe，Li Wenke.Multiple-point geostatistics:theory，application and perspective[J].Journal of Palaeogeography，2005，7(1):137-143.

[3] 段冬平，侯加根，劉鈺銘，等.多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法在三角洲前緣微相模擬中的應(yīng)用[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012，36(2):22-26. Duan Dongping，Hou Jiagen，Liu Yuming，et al.Application of multi-point geostatistics in delta front microfacies simulation[J].Journal of China University of Petroleum (Edition of Natural Science)，2012，36(2):22-26.

[4] 尹艷樹(shù),吳勝和.儲(chǔ)層隨機(jī)建模研究進(jìn)展[J].天然氣地球科學(xué),2006,17(2):210-216. Yin Yanshu,Wu Shenghe.The process of reservoir stochastic modeling[J].Natural Gas Geoscience，2006，17(2):210-216.

[5] 張麗，孫建孟，孫志強(qiáng)，等.多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在三維巖心孔隙分布建模中的應(yīng)用[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012，36(2):105-109. Zhang Li，Sun Jianmeng，Sun Zhiqiang，et al. Application of multiple-point geostatistics in 3D pore structure model reconstruction[J].Journal of China University of Petroleum (Edition of Natural Science)，2012，36(2):105-109.

[6] Strebell E S，Journel A G．Reservoir modeling using multiple-point statistics[R].SPE 71324，2001.

[7] Strebell E S.Conditional simulation of complex geological structures using multiple-point statistics[J].Mathematical Geology，2002，34(1):1-21.

[8] Strebell E S，Journel A G.Rerervior modeling using multiple-point statistics[R].SPE 71324，2001:1-11.

[9] 周金應(yīng)，桂碧雯，林聞．多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在濱海相儲(chǔ)層建模中的應(yīng)用[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，32(6):70-74. Zhou Jinying，Gui Biwen，Lin Wen.Application of multiple-point geostatistics in offshore reservoir modeling[J].Journal of Southwest Petroleum University(Science & Technology Edition)，2010，32(6):70-74.

[10] 李少華，張昌民，林克湘，等.儲(chǔ)層建模中幾種原型模型的建立[J].沉積與特提斯地質(zhì)，2004，24(9):102-106. Li Shaohua，Zhang Changmin，Lin Kexiang，et al.The construction of prototype models in reservoir modeling[J].Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2004，24(9):102-106.

[11] 崔廷主，馬學(xué)萍.三維構(gòu)造建模在復(fù)雜斷塊油藏中的應(yīng)用-以東濮凹陷馬寨油田衛(wèi)95 斷塊油藏為例[J].石油與天然氣地質(zhì)，2010，31(2):198-205. CuiTingzhu，Ma Xueping.Anapplication of 3D structural modeling to complex fault-block reservoir：A case of the lower unit reservoir of Sha-3 member in Block Wei-95[J].Oil & Gas Geology，2010，31(2):198-205.

[12] 胡光輝,王立歆,王杰,等.基于早至波的特征波波形反演建模方法[J].石油物探,2015,54(1):71-76 Hu Guanghui,Wang Lixin,Wang Jie,et al.Characteristics waveform inversion based on arly arrival wave[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2015,54(1):71-76

[13] 魯新便，趙敏，胡向陽(yáng)，等.碳酸鹽巖縫洞型油藏三維建模方法技術(shù)研究——以塔河奧陶系縫洞型油藏為例[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2012,34(2):193-198. Lu Xinbian,Zhao Min,Hu Xiangyang,et al.Studies of 3D reservoir modeling:taking Ordovician carbonate fractured-vuggy reservoirs in Tahe Oil Field as an example[J].Petroleum Geology & Experiment,2012,34(2):193-198.

[14] 唐洪，廖明光，胡俊，等.基于孔隙旋回建模單元的碳酸鹽巖儲(chǔ)層建模研究[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2012,34(3): 330-333. Tang Hong,Liao Mingguang,Hu Jun,et al.Research on carbonate reservoir matrix model building based on porosity cycles[J].Petroleum Geology & Experiment,2012,34(3): 330-333.

[15] 張偉，林承焰，董春梅.多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在秘魯D油田地質(zhì)建模中的應(yīng)用[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2008，32(4)，24-28. Zhang Wei，Lin Chengyan，Dong Chunmei.Application of multiple-point geostatistics in geological modeling of D Oilfield in Peru[J].Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science)，2008，32(4):24-28.

[16] Zhang Tuanfeng.Incorporating geological conceptual models and interpretations into reservoir modeling using multiple-point geostatistics[J].Earth Science Frontiers，2008，15(1):26-35.

[17] Arpat B G，Cacrs J.A multi-scale，pattern-based approach to sequential simulation[J].Geostatistics Banff.2004，1(10):255-264.

[18] 尹艷樹(shù)，吳勝和，張昌民，等．基于儲(chǔ)層骨架的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法[J].中國(guó)科學(xué)D輯:地球科學(xué)，2008，38(增刊Ⅱ):157-164. Yin Yanshu，Wu Shenghe，Zhang Changmin，et al.Based on reservoir skeleton multi-point geostatistics[J].Scientia Sinica Terrae(Ser D)，2008，38(supⅡ):157-164.

[19] 萬(wàn)瓊?cè)A，吳勝和，陳亮，等.基于深水濁積水道構(gòu)型的流動(dòng)單元分布規(guī)律[J].石油與天然氣地質(zhì)，2015(02)：306-313. Wan Qionghua，Wu Shenghe，Chen Liang，et al.Analysis of flow unit distribution based on architecture of deep-water turbidite channel systems[J].Oil & Gas Geology，2015(02)：306-313.

[20] Russell B，Wynn Al E.Sinuous deep-water channels: Genesis，geometry and architecture[J].Marine and Petroleum Geology.2007，24:341-387.

[21] 魯新便,何成江,鄧光校,等.塔河油田奧陶系油藏喀斯特古河道發(fā)育特征描述[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2014,36(3):268-274. Lu Xinbian,He Chengjiang,Deng Guangxiao,et al.Development features of karst ancient river system in Ordovician reservoirs,Tahe Oil Field[J].Petroleum Geology & Experiment,2014,36(3):268-274.

[22] 林煜，吳勝和，王星，等.尼日爾三角洲盆地深水油田A海底扇儲(chǔ)層質(zhì)量差異[J].石油與天然氣地質(zhì)，2014(04)：494-502. Lin Yu，Wu Shenghe，Wang Xing，et al.Reservoir quality differences of submarine fans in deep-water oilfield A in Niger Delta Basin，West Africa[J].Oil & Gas Geology，2014(04)：494-502.

[23] 李宇鵬，吳勝和，岳大力.現(xiàn)代曲流河道寬度與點(diǎn)壩長(zhǎng)度的定量關(guān)系[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā),2008,27(6):19-22. Li Yupeng，Wu Shenghe，Yue Dali.Quantitative relation of the channel width and point-bar length of modern meander river[J].Daqing Petroleum Geology and Oil Development，2008，27(6):19-22.

[24] 王香文，劉紅，滕彬彬，等.地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演技術(shù)在薄儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].石油與天然氣地質(zhì)，2012，33(5)：730-735. Wang Xiangwen,Liu Hong,Teng Binbin，et al.Application of geostatistical inversion to thin reservoir prediction[J].Oil & Gas Geology,2012，33(5)：730-735.

[25] 錢(qián)玉貴，葉泰然，張世華，等.疊前地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演技術(shù)在復(fù)雜儲(chǔ)層量化預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].石油與天然氣地質(zhì),2013,34(6)：834-840. Qian Yugui，Ye Tairan，Zhang Shihua,et al.Application of pre-stack geo-statistics inversion technology in quantitative prediction of complex reservoirs[J].Oil & Gas Geology,2013，34(6)：834-840.

[26] Wood L J，Mize-Spansky K L.Quantitative seismic geomorphology of a Quaternary leveed-channel system，offshore eastern Trinidad and Tobago，northeastern South America[J].AAPG Bulletin，2009，93(1):101-125.

(編輯 張玉銀)

Generation and application of three-dimensional MPS training images based on shallow seismic data

Zhang Wenbiao,Duan Taizhong,Zheng Lei,Liu Zhiqiang,Xu Huaming,Zhao Lei

(PetroleumExploration&ProductionResearchInstitute,SINOPEC,Beijing100083,China)

Multi-point geological statistics is one of the hot spots in current study,and the creation of training image is a key part determining the accuracy and reliability of reservoir simulation.Based on the shallow high frequency seismic data,the morphology and quantitative aspects of shallow channel deposits are studied and used as prototype models for further investigation of morphology and scale statistics of channel sand body-ies in deeper oil reservoiors.Quantitative three-dimensional training image is established on the basis of high-precision seismic inversion data.Training image grids are selected and Petrel is applied to analyze its impact on multi-point geological statistics.Results show that simulation is consistent with the well point data,and the spatial morphology and sizes of different channels are constrained by the quantitative characteristics of training image.Simulation results can best reveal the geometric characteristics and spatial confi-guration of sedimentary facies when the grid size of 3-D training image is consistent with the actual grid of simulation model.It provides a new method to create the training image,and may serve as a reference example for the simulation of other types of deep-water sedimentary facies.

three-dimensional training image，prototype model，multi-point geological statistics，deep-water channel，reservoir simulation

2015-01-19;

2015-07-16。

張文彪，男，(1984—)，碩士、工程師，精細(xì)油藏描述及開(kāi)發(fā)地質(zhì)。E-mail:zwb.syky@sinopec.com。

中國(guó)石化科技部攻關(guān)項(xiàng)目(G5800-15-ZS-KJB016)。

0253-9985(2015)06-1030-08

10.11743/ogg20150619

P631

A