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1、第六章第六章 相建模（相建模（Facies ModelingFacies Modeling）6.1 Petrel20106.1 Petrel2010 版本中相建模技术的大发展版本中相建模技术的大发展Petrel 相建模（Facies Modeling）现有方法主要包括：多点地质统计学相模拟、基于目标的河流相模拟，基于像元的序贯指示模拟、截断高斯模拟，带趋势的截断高斯模拟，指示克里金模拟、神经网络方法，用于详细表征相带分布特征的确定性和随机性相建模技术，而且可以交互使用。同时用户可以导入自己的算法和人工赋值的方法，建立沉积相模型。Petrel2010 在原有版本基础上对相建模方法做了较大的改进，
2、 主要体现在以下四个方面：1 1）全新的）全新的 MPSMPS 多点统计相模拟算法多点统计相模拟算法在 Petrel2010 版本中，引进了多点地质统计学相模拟方法，该方法的引进改变了过去传统的两点统计地质学方法，而发展为多点地质学， 解决了过去两点统计关系上变差函数的不足，特别是对储层非均质性描述上的不足，多点统计地质学能够充分描述复杂几何形状砂体的空间连续性和变异性。多点统计地质学是建立在多个点的相关关系上，它在解决描述空间变量的连续性和变异性方面得到越来越广泛的应用。 斯坦福大学的 Journel 教授曾指出多点地质统计学是今后地质统计学发展的方向， 它的优势已越来越显著。2）基于快速傅
3、立叶变换的高斯模拟算法基于快速傅立叶变换的高斯模拟算法一种新的新的高斯模拟算法在Petrel 2010.1.中被引用，这种算法与GSLIB的序贯随机模拟方式不同。A 它比SGS运算速度提高了很多B 它不是序贯算法C 它可以并行运算D 它可以进行快速的协同模拟设定如同上面提到的，这种高斯算法不同于序贯模拟的序贯算法，允许并行计算，采用的算法是傅立叶变换算法，这种算法具有快速、并行、在大的范围变程内优选最合理的变程等优点，这种算法的界面与序贯高斯模拟算法有些类似。3）进一步改进克里金算法进一步改进克里金算法在 2010.1 版本中引用了新的克里金算法，这是完全不同于标准GSLIB 克里金的一种设计
4、，其搜索性能和并行运算都有很大改进。克里金可以沿网格方向、也可以沿海平面进行插值。采用沿海平面设定的插值算法在某些状态下更加合理，例如对饱和度的插值模拟（属性插值）。4）基于目标模型的条件模拟基于目标模型的条件模拟在河道模拟流程中，不论是河流相模拟还是适应性模拟，在 2010.1新版本中，都新增加了3D属性模拟约束条件。1在自适应河道模拟下，一种更强的叫做河道迁移的模拟方式也增加了进来， 当选择这种运算方式时，河道就会按照概率属性体的趋势向上逐渐增长。5)5)概率趋势模拟概率趋势模拟一个新的“Trend modeling”流程被引入 Petrel2010.1。在这个版本中，提供了一个估算以后用
5、到相模拟中的概率趋势的方法。这可以被认为是垂向比例曲线的标准化。作为输入，算法在井处得到粗化的相数据，然后用块克里金算法估算每种相的平均概率。其实，在其实，在 Petrel2008Petrel2008 版本中，就已经新增加和改进了一些算法及功能，主要体现版本中，就已经新增加和改进了一些算法及功能，主要体现在以下三个方面：在以下三个方面：1）基于目标的河流相建模算法在原有方法的基础上增加了一个自适应河道建模技术，它不同于传统的河道模拟技术首先生成河道模型，然后将其放到模型中。新的算法运用了截断高斯模拟，充分考虑了所有井资料从而生成每条河道，这种方法的最大特征是能够以较快的速度完成模拟井密度较大的
6、区块。另外，可以在多口特定的井中通过指定同一条河道连同体的方式，对河道目标体的模拟加以限制，增强模拟的确定性信息。2）在Petrel2008中增加了一个新的模拟方法就是截断高斯模拟，是适用于具有大批量数据的碳酸盐环境下的基于像元的模拟方法， 同时用一种带有趋势约束的截断高斯模拟代替了原有的转相带模拟方法，以适用于模拟三角洲等具有分带特征的沉积环境。3）Petrel2008的相建模最大改进就是增加了一个相控的功能，所以说相控建模不再是专指相控的物性建模了，对于离散化数据类型同样可以进行相控，这种模拟方法源于分级建模的思想，对于具有较多的相类型，尤其像大型三角洲等沉积环境，我们就可以采用从相亚相微
7、相这种分布建模的方式，充分刻画出沉积相模型。总之，通过这两年的创新及研发， Petrel软件的相建模方法不断得到了改进，为用户提供了更多的思路和好的实现方法。但由于相建模涉及因素较多，要想建立较准确的相模型，还需要大量的练习，和丰富的工作经验，本手册只给出常规的操作步骤，还需要用户在以后的学习和工作中不断实践。6.2 Petrel20106.2 Petrel2010 版本中多点统计地质学模拟方法版本中多点统计地质学模拟方法6.2.16.2.1 技术发展技术发展在 Petrel2010 版本中，相模拟算法的改进应该是其突出的技术特色，特别是多点地质统计学相模拟的更新。传统的地质统计学是利用变差函
8、数描述地质变量的相关性和变异性， 通过建立在某个方向上两点之间地质变量的变化关系来描述空间变化特性。但是，建立在两点统计关系上的变差函数本身在描述储层非均质性上有很大的不足， 它反映的仅仅是空间两点之它反映的仅仅是空间两点之间的相关性，间的相关性，不能充分描述复杂几何形状砂体的空间连续性和变异性不能充分描述复杂几何形状砂体的空间连续性和变异性（如河道砂体和冲（如河道砂体和冲积扇砂体）。积扇砂体）。当井资料较少时，用于计算变差函数的点对很少，它也就不能正确反应空2间两点之间的相关性。建立在两点基础上的变差函数在储层地质建模中存在一定的不足，而多点地质统计学是建立在多个点的相关关系上，所以它在解决
9、描述空间变量的连续性和变异性方面得到越来越广泛的应用。斯坦福大学的Journel教授曾指出多点地质统计学是今后地质统计学发展的方向，它的优势已越来越显著。因此，从目前的发展来看，建模发展具有以下两个优势：因此，从目前的发展来看，建模发展具有以下两个优势：（1）多点地质统计学是今后地质统计学发展的主要方向，它可以联合反映空间多个位置点的几何形状和相互配位关系，在模拟具有复杂形状地质体分布时，它比序贯指示模拟算法具有更大的优势。（2）利用多点地质统计学模拟算法具有快速灵活性，模拟的岩相展布图具有一定的真实性，它为储层参数的模拟奠定了基础。基于上述发展趋势，在Petrel 2010.1版本中新增加了
10、多点地质统计学相模拟算法，这种算法在分类上也是序贯模拟算法， 但它比序贯指示模拟算法对相分布的模拟更加成熟。这种更高级别算法的最大优势在于在模拟时能够比序贯指示模拟考虑到更多的地质方面的因素，在多点统计地质学模拟的模型中能够达到和超过基于目标模拟的效果，这种算法同基于目标模拟算法的优势在于算法的约束条件是基于图像的， 它比布尔模型更容易来获得约束条件，这一点非常重要，特别是在井数非常多或者区域的地质情况已经可以通过特定的资料认识清楚地情况下，多点统计地质学模拟的优势就非常明显了。举例来说，当Petrel的Geobodies技术从地震数据中提取了一些特定的地质体，并且想把这个从地震中局部提取的地
11、质体做到模型中去， 用户怎样在不改变模型其它部分（模拟好的相模型）的情况下而实现这一目的呢？或者模型新打了一口井， 由于储层分布的变化，需要更新这个相模型，很显然，我们建模人员在具体实现的操作过程中显得非常困难。多点统计地质学相模拟方法对这类问题的解决提供了可能，对于该方法的更多说明，可以参阅多点统计地质学相模拟用户手册，在第一次采用这种方法之前建议最好查阅手册说明。图 6-1 以训练图像作为多点统计地质学相模拟分布约束条件的模拟多点统计地质学与变程相比的技术优势多点统计地质学与变程相比的技术优势3变程应该是SIS（斯伦贝谢）随机储层预测的核心技术，变差函数是传统地质统计学中研究地质变量空间相
12、关性的重要工具。然而， 变差函数只能把握空间上两点之间的相关性，因而难于表征复杂的空间结构和再现复杂目标的几何形态(如弯曲河道)。图6-2 变差函数与多点统计地质学对比如上图，弯曲河道的3种不同的空间结构(图a，b，c)在横向上(东西方向，图d)和纵向上(南北方向，图e)的变差函数十分相似，这说明应用变差函数不能区分这 3种不同的空间结构及几何形态，因此，基于变差函数的传统地质统计学插值和模拟方法难于精确表征具有复杂空间结构和几何形态的地质体。在常规两点地质统计学中，变程起到了一个显著地作用，主要是在模拟时把变程用来作为控制条件模拟属性，而对于多点统计地质学相模拟，训练图像也起到了相应的显著作
13、用，一个训练图像就是三维模型的基础，用来表明我们想要模拟模型的典型几何分布形态，在2010.1版本中，训练图像可以通过以下几个方式来得到，一是在用布尔模型在规则的网格上建立一个简单的无条件3D模型，二是通过手工画相，三是从 Petrel软件外部导入模型（如3D数字露头模型）。6.2.26.2.2 多点地质统计学的原理多点地质统计学的原理在阐述多点地质统计学之前， 首先回顾一下变差函数的地质统计学方法是如何模拟储层岩相分布的，以序贯指示模拟算法为例进行说明。该方法的基本原理简述如下：假设在模拟区域有k种岩相s1、s2、sk，对于模拟目标区域内的每一相，定义指示变量：1 ，Z ( u) skI (
14、 u) =0 ，Z ( u) | sk对于任一待模拟点，其出现第k种相的概率为：4P( Ik = 1 | Z ( u) = s,)，为待估点所包括的条件区域，利用两点地质统计学方法计算该概率是采用克里格方法:P( Ik = 1 | Z ( u) = s, ) = E( Ik) +n= 11-E( Ik) 其中，为克里格方法确定的权系数，它通过求解由变差函数或协方差函数建立的克里格方程组来确定。多点地质统计学与两点地质统计学的主要区别在于上面的概率的确定方法不同， 它首先引入一训练图像， 通过在训练图像中寻找与待估点内条件数据分布完全相同的事件的个数来确定概率分布，因此它可以反映出多个位置的联合
15、变异性。例如，计算图1 (a) 中u 点的概率时，相应的条件数据场为dn= z ( u1) , z ( u2) ,z ( u3) , z ( u4) ，其基本方法是首先要在训练图像(b)中寻找与图(a)中数据分布完全相同的事件的个数，即要在训练图像中找出与图(a)几何完全相同的区域，同时在该区域中相同的位置处z ( u1) , z ( u2) , z ( u3) ,z ( u4) 的值完全相同。在训练图像中一共找到4个既能满足条件数据u1 , u2 , u3 , u4 数值，同时又能满足它们分空间几何形状的事件，在这4个事件中，3个事件的u点的值为0，只有1个事件中u点值为1，因此u 点岩相为
16、1 的条件概率为P u = 1 | dn =1/ 4 ，而P u = 0 | dn = 3/4 ，这样便可求出了u 点的条件概率。图6-3 多点统计方法估计条件概率的原理上述方法不仅考虑了区域内条件数据的值，而且也考虑了条件数据的几何形状。而两点地质统计学只是依靠z ( u1) , z ( u2) , z ( u3) , z ( u4)的值及各点与u 点距离通过求解克里格方程组来确定u 点的概率， 并没有考虑dn的几何形状和各条件数据的配位关系。基于上述原理，Sebastien St rebelle 提出了snesim 模拟算法，利用该算法可以快速、灵活地模拟岩相分布。该方法的具体步骤为：5(
17、1) 利用非条件模拟建立三维训练图像;(2) 定义通过所有待估结点的随机路径;(3) 对随机路径中的任意待估点l ( = 1 ,2 ,l)定义查找范围内的条件数据； 保留邻区的数据点； 在训练图像中寻找与该区域内条件数据完全相同的事件，计算该点岩相的分布概率；由Monto Carlo 法得到位置处的一个模拟值；将模拟结果归入条件指示数据集中。(4) 重复上一步模拟，直到所有的点全被模拟。训练图像既可以通过非条件模拟求出，也可以通过该地区的地质露头资料分析得出。对训练图像的非条件模拟可以选择非条件的布尔模拟方法。6.2.36.2.3 多点地质统计学模拟方法操作多点地质统计学模拟方法操作1）多点统
18、计地质学相模拟的第一步是判别训练图像涵盖的信息，并转换为模拟算法直接识别的内容。这样的信息内容被保存在一种叫做多点统计地质学模式树中， 尽管这种典型的模式树比较大， 而且用了相对简单的数据格式， 并且这种模式是不能看见的，内置到软件中的，但是非常重的一点是这种模式树能够非常简单的被产生和使用（这个图仅仅来演示模式，但具体的模式内容，用户是看不到的）（图7-4）。A Pattern produced by a small training image.图6-4 由小的训练图像产生的模式图操作流程在操作流程在Property ModelingProperty Modeling下面的下面的下，如下图
19、：下，如下图：流程流程6图6-5 操作流程这是根据训练图像产生模式的一种新方法（图7-6），虚拟搜索面主要集中在要模拟的网格周围数据上，其结果主要用来模拟有条件的模型分布，多点统计地质学相模拟方法最初模拟是在一个粗的网格上，然后逐渐细化，这种粗的网格叫做多点网格，经常用3作为一个默认数字设定，对于这些参数的设定可以参考MPS手册。图6-6 多点训练相模式设置在此操作后， 会在input的最下面产生一个新的多点训练相模式结果数据 （图7-7） ，这个数据可以直接应用到下一步的操作中去。7图6-7 多点训练相模式产生的数据2）多点统计地质学相模拟的第二步就是模拟阶段，这个过程就是选择相模拟流程，并
20、从下拉菜单中选择多点统计地质学相模拟方法， 象可以选择模拟的小层一样，在这种模拟方法里还可以选择模拟的区域单元， 这个模拟的区域单元可以通过生成的区域属性体来得到。对不同的模拟区域单元可以此采用不同的训练图像模式（图7-8），并且允许用户改变各相之间的相关系数，只有激活的区域才被模拟，各模拟区域单元之间可以单独或者按照顺序来模拟，后来模拟的区域单元会依赖于早先的区域单元模拟结果，其他系统的参数控制着模拟时相的分布比例。图6-8 多点相模拟时训练模式加载83）硬数据及软的第二变量数据在多点统计地质学模拟中，都可以作为约束条件添加到约束条件栏下面，作为第二变量的软数据体，可以形成一个包含可能概率的
21、 3D 属性体，用它对每一个相进行约束。同时，硬数据也可以作为约束条件被应用（图7-9），这也是以3D属性体的形式来加入的，这个硬数据会作为部分约束条件来参与模拟运算，如上面提到的，这样可以将先前模拟的模型或者确定性建好的相数据体添加到新的模型中。图6-9 多点相模拟时约束软数据加载4）最后， 比例尺设定和旋转角度设定可以控制训练图像的压缩量和旋转 （图 7-10） ，这样用户就可以方便的将训练图像调整到与模拟的模型几何形态和方向一致， 这是由于训练图像的网格应该与模拟的网格一致，举例来说，如果建模工程师认为训练图像在I方向应该扩大一倍，那么他应该输入参数2、1、1 作为比例参数，训练图像的旋
22、转是用角度参数来设定的，这些设定可以是数值也可以是属性体。图6-10 多点相模拟时图像旋转及调整95）查看模拟结果6.2.46.2.4 自定义目标体自定义目标体用户定义目标体的生成用户定义目标体的生成用户定义目标体的生成可以生成并使用包含一个或多个相代码的非参数目标体。 当生成新的训练图像和训练模式的流程时这是非常有用的。你还可以使用多边形定义的目标体和网格定义的目标体。 第一种情况下，只能定义一种相，而第二种情况下，可以定义多种相。两种类型之间可以进行转换，尽管需要根据目标体的复杂情况而定，结果的质量却是千差万别。1)运行 User defined objectcreation流程，弹出如下
23、对话框；2）选择 Create new 产生一个新目标体；3）选择边界类型，如网格定义或多边形定义（点击切换边界类型）；4）定义方向,包括 Planar（IJ）平面，Longitudinal（JK）纵向， Transversal（IK）横截面三个方向定义目标体的空间几何形态；5）Resolution I、J、K，定义目标体的分辨率；6）OK 产生一个目标体，存放在Input 文件夹下。106.2.56.2.5 训练图像和训练模式训练图像和训练模式随着 Petrel2009 中引入训练模式和多点地质统计学相模拟流程，更多的地质实现加入到模拟世界。新算法的基本输入-训练图像-是这个模拟的首先必备条
24、件。得到训练图像的方法有很多种，许多公司应用露头来建立训练图像 （以 3D 属性输入 Petrel） 。一种实际的解决方法是使用 Petrel 中已有的目标体建模的功能来生成一个训练图像。这一过程在 2010.1 版本中得到了很大的扩展。在 2010.1 版本中，生成和使用训练图像以及已有的模式生成组合成一个新的流程“Training image and pattern creationTraining image and pattern creation ” 。操作不需要离开这个界面，训练图像生成后还可以自动进行检测。打开对话框时， 你可以通过定义网格数、 网格大小和原点生成一个简单的箱状模
25、型。给网格一个原点可以使你把它放在离工区中实际数据近的地方，这样可以训练图像的网格可以作为油藏数据被很容易的放在相同的窗口下。特殊训练图像网格会放在 “Model”面板下面。这种类型网格唯一的用途就是存储训练图像。网格总体可以通过“FaciesFacies modelingmodeling”对话框得到，也可以通过“Training image andraining image andpattern creationpattern creation”流程中一个快捷键得到，或者通过流程图直接得到。除了已有的相建模功能，新的非条件的用户定义的目标体可以作为“Objet modelingObjet m
26、odeling”中的第四种选择被模拟。边界定义的目标体和网格定义的目标体都可以被使用。用户定义的目标体中插入了一个按钮，如果相建模流程打开训练图像的网格是激活的话，这个按钮只用于目标体建模（ “ModelModel”面板下黑体显示） 。11根据多重网格的数目，为了帮助定义一个合适的搜索半径， “Make pattern”栏可以显示用网格数来显示 I、J、K 方向上有效的半径。最后，流程中另外一个工具是对训练的图像进行测试，界面中有一个按钮是进行这个操作的，按了这个按钮后，Petrel 在后台训练图像网格的基础上会运行多点相模拟，使用刚刚训练的相模式。理论上，使用训练图像测试的结果看起来应该与用
27、来做训练模式的属性类似，这就意味着训练图像的质量与为训练图像设置的参数（搜索面、多重网格的数目和节点信息）的结合足够使训练模式捕捉相的几何形态之间的关系。总之，现在通过用训练图像得到的概念模型来产生一个地质实现的结果会更容易。在边界定义目标体的情况下，你选择的是线，而网格定义的目标体中，单个的网格是可以选择的。可以沿着 IJ，IK 或 JK 的平面进行编辑。对于网格定义的目标体，有一个附加的选项，可以在已有的属性中提取单个的目标体，提取后可以进一步编辑。这是一个非常有用的选项，可以用来再属性中复制地质体，编辑它们并且用它们来生成训练图像。另外，你可以使用3D 属性中的刷子生成单一或多种相的目标
28、体，并且为了生成训练图像把它们“拉”出来变成可以模拟的目标体。用户定义的目标体可以“推”进一个已有的或新生成的属性中来 3D 窗口检查用它们来模拟之前是什么样子。Petrel2010.1中用户定义目标体的主要目的是支持用更灵活的选项来新生成一个训练图像。在这个版本中，这个功能只能用在训练图像网格中的无条件模拟。126.36.3 概率趋势模拟概率趋势模拟一个新的“Trend modelingTrend modeling”流程被引入 Petrel2010.1。在这个版本中，提供了一个估算以后用到相模拟中的概率趋势的方法。这可以被认为是垂向比例曲线的标准化。作为输入，算法在井处得到粗化的相数据，然后
29、用块克里金算法估算每种相的平均概率。对每种相来说，算法的结果是一组属性体的集合。对于一种特定相来说，X 位置的相概率值等于以 X 位置为中心的一个计算窗口内该特定相的概率。 计算窗口的大小在“Block averaging”一栏中设置。练习一： 如何建立相的概率趋势模型？1）Upscaledwell log data，相数据离散化；2）定义变差函数，也可以使用数据分析功能进行变差函数分析；3）定义克里金均值，设置 2D 或 3D 约束（如下图） 。4）定义计算窗口大小block size = (2*size_i+1, 2*size_j+1, 2*size_k+1).13使用第二变量来定义局部的
30、克里金均值约束对概率的估计，第二变量可以是2D 图（针对每种相）或 3D 体积（也是针对每种相）或地震属性体。后面的例子中，使用的是数据分析中的属性概率体（与指示模拟中的使用方法类似） 。下面图中，使用了属性概率，因此，另外一种约束方法“由面/属性得到的局部克里金均值”被关掉。在“Expert”一栏中，可以选择简单或普通克里金算法。举一个例子，下面井上识别出了 4 种相。红色对应的是河道砂，蓝色是决口坝，黄色是漫滩，灰色是泥。决口坝只出现在区域中的一部分和特定的层。我们可以看到河道和决口坝估算的概率体。146.4 Petrel20106.4 Petrel2010 版本中基于目标模型的条件模拟版
31、本中基于目标模型的条件模拟基于目标体的相建模对河流相的模拟起到了非常好的作用， 它一般分为基于目标条件模拟和自适应河道模拟， 在 Petrel2010 版本中新增加了 3D 属性约束条件及迁移河道模拟。A A 一般操作步骤一般操作步骤1)激活模型New Model/3D Grid (DC)。2)双击Process diagram/ Property Modeling / Facies ModelingProcess diagram/ Property Modeling / Facies Modeling。3)在建模设置标签下，在Existing Property Status下拉菜单中选择Fl
32、uvialFacies Modpel。4)从Zones下拉列表选择zone Tarbert 2并取消选择Leave Zone Unchanged按钮创建一个 realization。5)从下拉菜单的方法选择的相体标签选择目标体建模（随机）并点击Add a newchannel。6)在设置标签下，选择适当的与Channel and Levee各自相适应的相代码。点击兰色箭头允许用户从条件数据评估相比例 (图7-11)。图6-11 基于目标模拟设置7)在面板的Channel and Levee标签下定义channel和levee几何体，默认设置可以使用。158)进入Background标签并从固定
33、的下拉列表选择泛滥平原背景。9)用相同的方法设置所有的zones，回到第4步。10) 最后点击Apply生成模型。B B 自适应河道目标建模自适应河道目标建模自适应河道建模方式的最大特点是能够以较快的速度完成模拟井密度较大的区块，而且可以在多口特定的井中通过指定同一条河道连同体的方式， 对河道目标体的模拟加以限制，增强模拟的确定性信息。1）为同一条河道指定连同体，即将同一条河道定义为同一个body。具体做法是：首先为所有井产生一条离散属性的body 曲线，然后在 well section 窗口为河道相设置body，例如将一条河道设置为 body1，将另外一条河道设置为 body2，如图。图6-
34、12河道连同体2）激活模型New Model/3D Grid (DC)。3）双击Process diagram/ Property Modeling / Facies Modeling。4）在建模设置标签下，在Existing Property Status下拉菜单中选择FluvialFacies Modpel。5） 从Zones下拉列表选择zone Tarbert 2并取消选择Leave Zone Unchanged钮创建一个 realization。6）从下拉菜单的方法选择的相体标签选择目标体建模（随机）并点击个adaptive channel，如图6-13。添加一按16图6-13 自适应
35、河道模拟设置7）在Facies 栏选择要模拟的河道相channel，点击蓝色箭头自动评估相比例。8）在other output 面板将Body property复选框选中如图7-13，然后选择一个要使用的body属性。9）回到Settings面板将10）模拟结果如图7-14.勾选，apply运行。图6-14 自适应河道模拟结果C C 新增加功能介绍新增加功能介绍在河道模拟流程中，不论是河流相模拟还是适应性模拟，在 Petrel2010版本中，都新增加了3D属性模拟约束条件（图6-15）。17图6-15 自适应河道模拟2009新版本中增加到约束条件设置在河道模拟时，作为河道体出现的概率约束条件可
36、以在趋势菜单这一栏下， 选择体积约束这一项，由于约束的属性体应该是概率体，因此数值应该在0 和 1 之间。作为自适应河道模拟，选择框也在相应的趋势菜单栏下面。在自适应河道模拟下，一种更强的叫做河道迁移的模拟方式也增加了进来（图6-16） ，当选择这种运算方式时，河道就会按照概率属性体的趋势向上逐渐增长，也就是说，当选择这种方法时，随着河道的逐渐变化生长，它会在概率体的约束下，选择一个生长方向。采用这种河道迁移算法，就会更加具有适应性，解决了简单的嵌入式点算法只能简单考虑河道初始点分布的问题，而能够使这种概率约束到河道的生长方向和偏移方向了。18图6-16 自适应河道模拟2009新版本中增加下切
37、河道模拟设置6.5 Petrel20106.5 Petrel2010 版本中的序贯指示模拟版本中的序贯指示模拟序贯指示模拟（SIS）是基于象元的随机模拟方法，可用于离散化的连续变量的随机模拟，也可以用于离散型变量的随机模拟。该方法无须假设原始样本服从正态分布，而是通过给定出一系列的门槛值， 估计某一类型变量或离散化连续变量低于某一门槛值的概率， 以此确定随机变量的分布。 是应用指示克里金求取 ccdf(累积条件概率)的序贯模拟方法，其主要特点是变量的指示变换、指示克里金和序贯模拟算法。序贯指示模拟是一种基于象元的随机算法， 针对每种相分别设置各自的变差函数和所占比例，在沉积概念模型和地震属性模
38、型约束下建立沉积相模型A A 练习步骤练习步骤1)在处理进程表里双击Facies ModelingFacies Modeling打开设置对话框（如图7-17）19图6-17 序贯指示模拟设置2)先选择离散化属性数据Facies（测井曲线scale up或者用户自己解释的单井相）。3)选择Zone settings，选择Zone 并点击Leave Zone Unchanged序贯指示模拟方法，并选择Undefined。4)由于不同的Zone不同算法的选择，要选择变差函数，概率曲线或者厚度公式等在数据分析模块中建立的。如果数据分析都完整作过，而且结果也已经保存，可以使用这一系列按钮来保证每个Zon
39、e的分析结果被调用。按钮。使用5)然后进行数据分析（参阅前面数据分析），例如变差分析，厚度数据分析，概率曲线分析等，让后对每一个zone都使用同样的设置。6)点击Apply运行模型，然后对top zone的Tarbert 1通过选择leave zoneunchanged按钮锁定进程 。B B 练习步骤练习步骤在序贯指示模拟时，可以考虑协同反演数据体或其它概率属性体来模拟，也可以考虑沉积相平面图、砂体及储层厚度图、聚类出来的方程等来约束，从而降低单由变程引起的不确定性（图6-18）。20图6-18 序贯指示模拟协同变量设置6.66.6 多级相控建模多级相控建模前面已经提到，Petrel2010的
40、相建模增加了一个相控的功能（从2008版本中引进） ，相控建模不再是专指相控的物性建模了，对于离散化数据类型同样可以进行相控， 这种模拟方法源于分级建模的思想， 对于具有较多的相类型， 尤其像大型三角洲等沉积环境，我们就可以采用从相亚相微相这种分布建模的方式，充分刻画出沉积相模型。以三角洲相分级建模为例：以三角洲相分级建模为例：首先用截断高斯模拟方法做一个三角洲亚相级别的模型如图6-6左，模型主要分4种相类型，0-background，5- reef，6-proximal，7-distal，然后用分级相控的方法在distal相中模拟了分流河道相，如图6-19右。图 6-19 多级相控细分前后对
41、比图21具体操作步骤如下：1）激活，打开相建模对话框，选择离散化属性数据Carbonate facies（测井曲线 scale up 或者用户自己解释的单井相） ，如图 7-20 左；2）选择模拟方法 Truncated Gaussian simulation；3）选择要模拟的相代码 0，5，6，7，设置变差函数，图 6-20 右；4）ok 执行，生成模型。5）从新激活（Hierarchical） ；6）激活，选择 Carbonate facies 相模型做控制，将相类型 0,5,6，打开相建模对话框，选择离散化曲线数据Carbonate Facies的模拟方法选择 Assign values
42、，指定 other property 为原相类型不变，如图 6-8 左；7）将相类型 7 的模拟方法选定基于目标的模拟方法Objected modeling(stochastic)，选择要模拟的相类型 1chanel 和 2levees，进行参数设置（图 6-21） ；8）ok 执行计算。 。图 6-20 未采用分级相控的设置22图 6-21 多级相控设置6.76.7 截断高斯趋势相建模和截断高斯模拟截断高斯趋势相建模和截断高斯模拟对于储层连续性性好的沉积以及碳酸盐岩的储层沉积模拟， 可以考虑截断高斯趋势相建模和截断高斯模拟。操作步骤操作步骤具体操作步骤如下：1）激活 Facies model
43、ing，打开相建模对话框，选择离散化属性数据 facies（测井曲线 scale up 或者用户自己解释的单井相） ，如图 6-22；2）选择模拟方法 Truncated Gaussian simulation with trends，如图 6-22；3）选择要模拟的相代码 0，1，2，3，并选择下面的趋势为：Geometry trends；4）设置模拟相的几何形态（Geometry） ，图 6-23；5）设置变差函数，图 6-24；6）ok 执行计算，生成模型。23图 6-22图 6-23图 6-24 截断高斯趋势相建模变程设定6.86.8 交互式相建模交互式相建模地震体数据有时能够提供个别
44、的相体图象。交互式相建模能画确定性相体。 这个进程是不可返回的，因此在您开始画相之前，做一个模型备份。操作步骤操作步骤1)在Gullfaks项目下激活Gullfaks Final (DC) ；2)复制三维属性体（河流相模型）并重新命名为Facies Object Drawing。交互式相建模是不能撤销操作的不能撤销操作的!3)在进程表中点击相建模进程，显示出相建模工具条。4)在3D窗口中显示选择的属性模型，使用Zone Filter显示一个层。5)点击刷子按钮。246)使用侧面按钮7)点击Select Facies以开始绘制。选择一个宽度、高和刷子的形状。i按钮并选择相代码绘制。在3D窗口中显
45、示的模型上可8)改变刷子类型并保持绘制（如图6-25）。图 6-25 交互式相建模成果256.96.9 其它相建模方法其它相建模方法在Petrel相建模操作中，还有几种建模方法，能够给建模带来很多的方便及快捷，这些方法包括以下几种：（1）指示克里金插值模拟（图6-26）快速插值运算。图 6-26 指示克里金相建模设置（2）赋值建模方法（图6-27）赋值的可以是常数、属性体、面数据或者公式等。26图 6-27 赋值建模方法设置27（3）神经网络建模方法（图6-28）图 6-28 神经网络建模方法设置28（4）用户自定义算法相模拟（图6-29、6-30）图 6-29 用户自定义算法程序引进设置图
46、6-30 用户自定义算法程序输入文件设置296.106.10 局部模型更新局部模型更新这个新的功能可以使在一个多边形内的区域进行相模型和岩石物理属性模型的更新，同时，与相邻没有改变的网格之间保持连续性。当新的局部数据需要加入一个大的模型（比如一口新钻的井） ，剩下的区域已经进行了历史匹配并且不想对以前的工作进行重做时，进行局部更新就是一个特别好的办法。首先，在通过“Scale up well logs ”来加入新的粗化数据的时候要保持先前模型的其它部分保持不变。其次，在相建模和岩石物理属性建模中， “Common”一栏中有一个新的选项， 可以让用户拿定义好的侧向厚度作为附加的硬数据来对沿着封闭
47、多边形的网格进行设置。当流程在运行时，只有多边形内的网格会被模拟，所有多边形外的网格保持不变。多边形是任意的并且可以把多个封闭的多边形组成一个多边形体。多数情况下是沿着新钻的井画一个多边形，用它新粗化的井曲线来进行属性模拟。如果用的是目标体模拟，局部模型粗化不能对“zone”运行，如果在相模拟对话框的“Common”栏中为局部模型更新设置了一个多边形，使用目标体模拟方法的 zone 会被忽略掉。多边形侧向厚度越厚，对多边形内区域进行模拟的时候受到以前模型数据的影响就会越大。系统建议的缺省值是 3 个网格。缺省值的设置会适合大多数的算法，但对“克里金插值”算法结果的表现会变差，任何情况下这种算法
48、都保持逆向兼容。所有新的应用都应该使用标准“克里金”算法，它可以用缺省值来计算。练习一：怎样运用局部模型更新？练习一：怎样运用局部模型更新？这是一个局部模型更新的例子：1. 在有大量井的区域进行了测井曲线离散化后进行了相模拟。有一口新钻的井，需要把它的相数据和岩石物理属性数据加入模型。2. 运行“Scale up well logsScale up well logs”流程，编辑已有模型的相属性，或者，先把属性复制一份再进行这个操作（参见下面“数据分布和全局比例发生了什么变化”部分来得到更多信息） 。选择“Replace and add newReplace and add new”测井数据并
49、检查选项“Leave other cellsLeave other cellsunchangedunchanged” 。确保列表中包含这口新井并被离散化。3. 打开“Facies modelingFacies modeling”流程更新相属性。 在 “CommonCommon” 一栏中，“LocalLocalmodelmodel updateupdate”中，使用蓝色的箭头把闭合的多边形指入需要更新的模型。在30这个例子中，封闭的多边形是围绕着这口新井的。4. 选择侧向网格厚度作为硬数据。5. 对所有要更新的层设置模拟的参数并运行，所有多边形内的网格会得到一个新的值。6. 重复步骤2-5对岩石
50、物理属性模型进行更新，需要特别注意的是过程中要使用正确的相模型进行控制。31第七章第七章裂缝建模裂缝建模裂缝建模需要多步实现，涉及到油藏描述和模拟的方方面面。其主要的宗旨是基于地质概念，充分利用基底解释、断层和成像测井的裂缝知识、通过类比野外露头建立的裂缝概念模型、 可预测裂缝成因的地震属性等等， 并将这些资料转换成裂缝强度等参数，建立三维的裂缝模型。Petrel2010Petrel2010 裂缝模块主要功能裂缝模块主要功能Petrel2010 裂缝模块主要有两部分功能， 即建立离散型裂缝几何模型建立及和模型粗化裂缝等效物性模型建立。图 7-17.17.1 裂缝数据准备裂缝数据准备1）裂缝数据