jason地质统计学反演基础手册.doc

StatMod MC入门手册Chapter 1. 工作流程Stage 1：项目准备.5%Stage 2：地质记录学参数分析.15%Stage 3：模仿.5%百分数表达每个环节所用时间占整个项目时间比例Stage 4：反演.50%.10%Stage 5：协模仿.15%Stage 6：不拟定性分析与风险评估Chapter 2.基本输入输出数据输入数据输出数据岩性实现岩性概率体属性实现地质记录学参数岩石物理分析地层网格模型地震数据测井曲线Chapter 3. 详细操作环节操作环节以StatMod MC培训数据为例第一步.一方面完毕一种高质量叠后CSSI反演这一步目是为地质记录学提供一种好研究基本，这个“好”重要体当前：(1) 好井震标定，目的区有关值达到0.85以上;(2) 好叠后反演成果，用来质控地质记录学模仿和反演成果，是地质记录学反演成果横向预测精确度参照物;(3) 运用叠后反演成果进行砂体雕刻，对目的区岩性展布、比例有一种总体上对的把握，这些结识都是地质记录学初始输入。（阐明：在提供培训数据中已经为顾客做了以上准备，顾客可以从主界面中打开该培训数据所在工区，然后用Map View看工区底图，用Section View查看地震数据、叠后CSSI反演数据、地质框架模型与层位数据以及井数据与子波 ，并用Well Editor检查井震标定状况）第二步. 数据准备 井曲线重采样这一步将测井数据重采样至地质微层采样间隔，详细操作为：(1) JGW主界面 Analysis Processing toolkit；(2) Input Data selection Data type：选Well，点击Input file(s)右边List选取任意井(可以选多井),然后在弹出界面Select logs中选取任意井曲线(可以多选),点击OK退出;(3) Parameters Resample log，在弹出界面Processing toolkit中填写重采样间隔(注意s 与ms单位)，点击OK退出;(4) Output Define process，从Select from中选取Resample log，点击输入到右边Process里面;(5) Output Generate，在弹出界面中填写输出途径和输出文献名,然后点击Generate,开始计算重采样曲线。 计算岩性曲线 ：这里说岩性曲线和测井解释岩性不同，而是指能通过弹性属性(重要指纵波阻抗) 区别出来岩性，因此普通可分两到三种岩性。练习里通过交会图方式专家如何划分岩性。 地震数据：线、道间距尽量一致，如果不一致需要进行跳道解决，避免往反演成果中引入各向异性。 地质框架模型：微层采样间隔与需要辨别薄层厚度要匹配。第三步. 地质记录学参数分析这里说地质记录学参数重要指三个参数：概率密度函数(probability density function，简称pdf，描述某一属性在空间概率分布状况)、变差函数（描述某一属性随距离变化，是距离函数）、云变换（描述两个属性之间有关关系）。下面先简介前两个参数: 概率密度函数(1) JGW主界面 Modeling StatMod MC，弹出StatMod MC主界面，重要填写内容如下：图 1 Solid Model： 点击Input，再点击Solid model，选取地质框架模型，如solidModel.smgLayers ： 点击Input，再点击Layers，选取相应目的层，如TopPad、Reservoir、BasePad，运用输入至右边界面中,并且修改Spacing值,一 般目的层厚度设为与需要辨别薄层时间厚度值，而非目的层可以设立得稀某些，如与地震数据采样一致 Trace Gate ： 选取反演道门，如wholeProject QC Trace Gate ： 选取QC道门，如allWellsLine 填好后如图1所示。(2) StatMod MC主界面Mode，共有四个选项：Generate Stats、Simulation、Inversion、Cosimulation，反映其实就是整个流程。在这一步里重要用Generate Stats来分析pdf函数（即概率密度函数）。点击Generate Stats，弹出界面（如图2所示）。 图2 界面上部由空白栏和右边控键构成。依照分析需要，选取不同控键往空白栏处充填内 容。在这一步只需用到最上边一种控键Base/Joint，表达分析某一属性pdf函数；界面中部选取Output directory填写输出途径；界面下方选取Generate and run产生脚本并运营；当前开始分层位分岩性分属性地填写空白栏内容： TopPad层：点击Base/Joint，弹出小界面，如图3所示。图3点击Layer相应空白栏右边三角下拉菜单，选取相应层位，如TopPad；点击Discrete Property相应空白栏右边三角下拉菜单,选取相应离散属性,普通指岩性属性（对于非目的层，这一项可以不选）；点击Continuous Property右边Edit,选取P-Impedance；在Wells一行点击Edit选取重采样井途径，然后在Wells in current directory中选取相应井，输入至Selected wells；点击OK退出编辑状态。这时在Generate Stats主界面中就会浮现相应内容。 BasePad层：同TopPad层。 Reservoir层：点击Base/Joint，Layer选Reservoir，Discrete Property选定义好岩性曲线，点击Continuous Property右边Edit,选取P-Impedance。选井。填写完后Generate Stats界面空白栏显示如图4所示。 图4还可以通过选取界面中Copy，选中所有行，最后点击Paste，选取Paste wells，可以将井复制到选中位置；最后在Generate Stats界面下半某些Output directory 中填写相应途径，然后点击Generate and run 产生脚本并运营。(3) 查看分析成果。在Linux系统中打开网络流览器Konqueror，并在Location中输入相应脚本地址。在该途径下除了脚本尚有诸多运营脚本产生重要文献： Index.html文献：里面是分层位分岩性分属性分析得到所有pdf图件。以Reservoir层nopay岩性中P-Impedance分析为例，如图5所示。分析井段穿过Reservoir层nopay岩性样本点记录成果Reservoir层中nopay岩性中P-Impedancepdf函数分析成果图5图5中显示了Reservoir层中nopay岩性中P-Impedancepdf函数分布。其他分析成果与之相似，为了直观地理解分析成果，顾客应当仔细检查每一层每一岩性中各种属性pdf函数分析成果图件。 *.png文献：一系列*.png文献，实际是把Index.html文献里图件分开来显示，一种*.png文献就是一张图，这些文献以便顾客在做报告或文档时直接插入感兴趣图件，而不用再去抓图。 scriptCopy.py文献：就是依照在Generate Stats界面中填写参数产生脚本文献，有点类似程序语言，但是相对简朴多了。顾客应当逐渐熟悉脚本文献，先尝试阅读脚本，领略每某些意思。在逐渐熟悉后可以尝试修改脚本或自己编写。足够纯熟后甚至可以跨过填写界面这一步，直接编写脚本并运营，来完毕地质记录学参数分析、模仿、反演等工作。图6是该工区地质记录学参数分析脚本例子。输入地层框架模型输入分析道门准备信息输入QC道门输入分析层段以及设定相应采样间隔BasePad层为非目的层，对其中P-Impedance不用分岩性分析开始逐级分析Reservoir层为目的层，对其中P-Impedance应当分岩性进行pdf函数分析paynopay 图6 stats.py文献：以上分析成果详细数据都存储在该文献内，可以说是最后成果文献，后来在做模仿与反演过程中调用就是该文献。以Reservoir层nopay岩性为例显示该文献某些内容，如图7所示。Reservoir层nopay岩性P-Impedancepdf函数分析成果，以函数（Q,X）表达，含义为P-Impedance不大于X概率为Q图7l 变差函数求取(1) JGW主界面 Modeling Specials StatMod StatMod Analysis，弹出StatMod Analysis界面；(2) Input Time/Depth mode：Time Solid model ： SOLID Layers ：点击Select layers选取目的层位，如Reservoir层，在Selected interval设立采样间隔为0.001s，点击Assign current interval to selected layers应用修改采样间隔 Lithology masks ：先把Enable lithology masking左边小方框点亮，再点击Lithology右边List，在弹出界面中选取事先划分好岩性曲线，如Lithology，这时在Select lithotypes to use中选取某一岩性，如pay（其他岩性稍后也需要分析，只是一次只分析一种岩性中属性变差） Data for histograms and transforms： 在弹出界面上半部Data下方Well file(s) 右边List中在./WELLS/RESAMPLED选取相应分析井曲线，如P-Impedance。 Trace gate ： wholeProjectEdit Transforms，弹出两个界面，一种是主界面StatMod Transform，一种是辅界面Transform，点击辅界面Transform最上方Histogram，弹出一种小界面StatMod Histogram 并带着一种不断闪烁红色提示Build the histogram，点击该红色提示，则主界面浮现相应样本点分析，调试小界面中Nr of intervals值，尽量使pdf函数样本点分布规则持续。调试好后点击Dismiss退出。点击辅界面Transform上方第二个选项Transform， 弹出界面如图8，同步在主界面中浮现一条蓝色拟合线，如图9。用鼠标左键调节蓝色拟合线，使得该曲线形态能大体反映样本点分布形态，最后用ctrl+鼠标左键停止编辑蓝色拟合线。然后在图8显示界面下方选取Save as first，在弹出界面中给出名字，如pay_p-imp_histogram，再持续点三次OK回到StatMod Transform主界面，点击Dismiss退出界面。 辅界面主界面 图8 图9 (3) Input Data for variogram sampling and modeling Primary data Well log data，在 弹出界面中上部Data某些Well file(s)右边List中选取相应分析井曲线，如P-Impedance，然后点OK，这时弹出两个界面，一种StatMod Variogram主界面，一种Variogram辅界面。点击 Variogram 辅界面上方第一种选项Sample Vario，弹出界面StatMod Sample Variogram Parameters，如图10所示，先点击在该界面下方不断闪烁红色提示Build the Sample Variogram，则主界面中浮现变差函数样本点分析曲线，修改图10界面中Select Sampling Parameters某些Intervalm下方空白处值（即变程单位距离），则主界面中变差函数样本点分析曲线形态发生变化，不断调试Intervalm值，使得主界面中变差函数样本点分析曲线形态尽量光滑，如图11所示，重要看上半部红色样本曲线，最后点OK结束编辑。 辅界面主界面图 10 图11 （阐明：图11主界面显示是进行变差函数分析样本点曲线，变差函数是三维，有纵向变差，也有横向上变差，图11辅界面下方表达是将三个方向上变差函数曲线用三种颜色显示。但是由于这里是运用井上样本点进行变差函数分析，一方面井曲线在纵向上样本点个数普通能满足记录需要（普通50个样本点就可以得到比较抱负pdf函数和变差函数），另一方面井曲线在横向上分布是远不能达到分析需要。因此在这里只相信纵向上变差函数分析成果，即只需分析红色曲线）点击Variogram辅界面选项Model Vario，弹出界面如图12所示，同步把鼠标箭头放在图13上部，按住左键可以得到一条拟合曲线，可以任意拖动该拟合曲线，使得它能最佳地拟合纵向变差样本点，特别是前几种样本点（思考为什么？），ctrl+鼠标左键停止编辑。 图12 图13这时图12显示界面上部空白栏处会浮现变差函数表达式（Type，Sill，X，Y，Z，Power）相应详细参数。在本例中表达变差函数类型是指数型，基台值（Sill,即拟合曲线拐点值）为3.07，三个方向(x,y,z)变程均为26.9m（固然就像之前所说只相信纵向上变程分析成果）。此外，还可以变化变差函数类型，在图12界面中上某些，Func Type下方，点击小控键，弹出几种类型，普通用到为Gaussian、Expo两种类型。在原点附近，Gaussian型变化较慢，Expo型变化较快，顾客可以分别尝试。如果不满意分析成果，可以在图12中选中上方空白栏里函数，然后点击下面Remove，就可以删掉该函数，然后重新编辑。最后记住测试好变差函数类型与纵向上变程（单位为深度域单位m）(4) 依次对Reservoir层其他岩性类型中属性（如P-Impedance）进行变差函数分析，并记住测试好变差函数类型与纵向上变程。再对其他目层进行分岩性属性变差函数测试。过程同上。(5) 在分层拟定了不同岩性变差函数类型与纵向变程后，横向变程怎么拟定呢?这里提供两中思路：一是与地质概念相结合，与地质专家或客户进行交流，大体掌握工区沉积模式与岩性展布，以此来拟定一种大概横向变差范畴(只规定一种大概输入)；一是根据叠后CSSI反演成果进行岩性地质规模和分布等地分析，来得到一种大概横向变差范畴。(6) 不论是横向还是纵向上变差，通过度析得到都是一种大概值，对反演成果起到是软约束作用，而起到硬约束影响作用是地震。第四步.地质记录学模仿-目是测试第三步中拟定地质记录学参数与否合理(1) StatMod MC主界面 Mode Simulation，弹出Simulation主界面，该界面上部和Generate Stats界面基本一致。以模仿目的层Reservoir中不同岩性P-Impedance为例来简介需要填写内容。点击Base/Joint，在弹出小界面中Layer选Reservoir层，Discrete Property选岩性曲线，Continuous中选P-Impedance，OK退出。这时Simulation主界面中浮现有关信息。如图14所示。对界面中内容进行编辑：涉及岩性比例、岩性变差函数、不同岩性中P-Impedancepdf函数与变差函数，也就是前面几步分析得到成果在这里都要用到。选井。图14有关参数: 岩性比例：选中Reservoir层第一行，如图14所示，然后点击Edit，弹出界面如 图15所示。在Proportions某些编辑岩性比例（ 阐明： 岩性比例缺省值为1.0，本练习工区岩性比例设立可以参照pay ：nopay =13 ：87，可以从井上目的层段不同岩性样本点记录得到一种粗略预计，但仍需测试） 岩性变差函数：在图15中Variograms某些，点击Single右边Edit，在弹出菜单中依 次 将Type、Vertical range、Lateral range设定为gaussian、0.010、600600。( 阐明： Type、Vertical range均为在第三步中测试到值，Lateral range可以由第一步得到,即运用叠后反演成果进行砂体雕刻，以求对目的区岩性展布、比例有一种总体上对的把握，同步结合工区地质沉积模式等地质方面信息来指引Lateral range输入。顾客可以放心是Lateral range输入可以只是一种大概值，它对真实各种岩性体分布起到是软约束作用，在背面反演某些要讲到，对岩性体分布起硬约束作用是地震数据。并且Type、Vertical range、Lateral range设定也不是一蹴而就，需要调试，寻找合理值范畴)编辑岩性比例编辑属性变差函数编辑岩性变差函数图15 图16 不同岩性中P-Impedancepdf函数与变差函数：在Simulation主界面中选中Reservoir目 标层某一岩性相应行，如选取Lithology.nopay所在行，然后点击右边控键栏Property下方Edit，弹出界面如图16所示，只需对红框圈出某些进行编辑。点击Histogram相应Edit，选取相应存储pdf函数分析成果文献。人们还记得这个文献在哪吗？就在第三步做地质记录学参数分析时，在Generate Stats界面运营脚本产生stats.py文献，里面存储所有目的层中不同岩性中P-Impedance等属性pdf函数分析成果。图7展示stats.py文献某些内容。人们需要好好回忆一下，整顿好头绪。然后点击Variogram相应Edit，在弹出小界面中依此设定Type、Vertical range、Lateral range：exponential、0.006、400400。这个成果也是由第三步分析得到。持续两次点击OK退出编辑状态。编辑其他岩性中属性pdf函数与变差函数（其实pdf函数调用都是stats.py文献，只需编辑变差函数即可）。变差函数值可参照如下表1（例子）： VariogramLithologyTypeVertical rangeLateral rangepayexponential0.01612001200nopayexponential0.01612001200 表 1在编辑参数时可以使用主界面中Copy、Paste功能，实现Histogram与Variogram迅速编辑。界面中下方Run Parameters某些也有某些选项，在Nr of realizations可以填写想要产生实现个数，Random seed中值随之变化。如Nr of realizations填1，表达只产生一种实现，这时Random seed自动将种子点设为0；如Nr of realizations填2， 表达产生两个实现，Random seed自动将种子点设为0,1。 在实际工作中顾客也许需要产生更多实现。顾客可以自己熟悉其他选项。最后别忘了给出输出途径与输出文献名。点击Generate script产生脚本文献，可以从网络流览器中调出脚本文献查看，如图17展示脚本中某些内容。最后点击Run运营该脚本文献。 （留住Simulation主界面） nopayReservoir层中每一岩性中P-Impedance变差函数 pay图17 (2) 查当作果并质控： 打开网络流览器，查看运营脚本产生Index.html文献，选取该文献，然后在Run report下面选取QC histograms(detailed)，里面是所有反映模仿信息图件和输入输出参数登记表,图18展示其中某些内容。nopay中输出P-Impedancepdf函数重要参数岩性比例原则偏差平均值nopay中输入P-Impedancepdf函数重要参数原则偏差平均值nopay中P-Impedance输入输出pdf函数曲线pay中P-Impedance输入输出pdf函数曲线图 18 在该图件文献里面重要检查两方面内容：目的层中每一种岩性内相应属性，如P-Impedance 输入输出pdf函数形态应当大体一致，重要比较入输出pdf函数平均值与原则偏差（图18中蓝色曲线表达输入，红色曲线表达输出）；目的层输入输出岩性比例应当大体一致（偏差在5%左右）。 JGW主界面 Analysis Section View，先选好tracegate (最佳选取在StatMod MC主界面中填入QC Trace Gate：本例中是MyQCGate)，然后从刚才填写模仿成果输出途径中调出成果查看。打开这个成果方式重要有两种：Section View界面 File Open session 进入模仿成果输出途径 选取QC.jvis，这时显示模仿成果，涉及岩性体与P-Impedance体；Section View界面 Input Stratigraphy data 进入模仿成果输出途径 选取lithology.hor/P-Impedance查看。质控办法与原则：和叠后反演成果进行比较，如图19所示。与叠后CSSI反演成果（右图），在反映砂体展布、地质体规模、岩性比例等方面大体比较一致，这时模仿成果是比较合理。记住相应模仿参数。 图19 比较输入输出井曲线。在运营脚本过程中，自动在相应目录下产生在井点处抽取“伪井曲线”（Lithology与 P-Impedance曲线）。检查这些伪井曲线，Jason主界面AnalysisWell Manage中选取相应途径下井，会发现相应Lithology与P-Impedance，分别有Lithology_in，Lithology_out与P-Impedance_in，P-Impedance_out。*_in表达输入重采样曲线，而*_out表达输出从模仿成果中井点处抽取出来岩性或属性曲线，如图20所示，蓝色表达输入，红色表达输出，两者偏差很小，这是比较抱负模仿成果。图20 建议多测试几种参数，如变化目的层岩性比例、变差函数类型和纵横向变程范畴来产生实现，并比较差别，特别注旨在Section View / Map View中与叠后反演成果进行比较，选取令实现与叠后反演成果最相似参数组合；在比较剖面同步注意检查生成Index.html文献，比较原则与上面所说一致。建议做一种列表来纪录实验参数：Proportion ValueDP Vario ValueP-impedance Value VarioOutput directorywell-basedGaussian-shortExponential-longwell-basedGaussian-longExponential-longLowerPayGaussian-shortExponential-longLowerPayGaussian-longExponential-longHigerPayGaussian-shortExponential-longHigerPayGaussian-longExponential-longwell-basedGaussian-longPay：Exp-longNonpay：Exp-short 表 2 第五步.地质记录学反演l 无井约束反演-重要目是测试地震权重(1) StatMod MC主界面 Mode Inversion，弹出Inversion主界面。顾客这时也许已经发现Inversion主界面与Generate Stats界面、Simulation主界面基本一致。区别大地方重要在界面左下方Seismic Belief某些。在该某些需要填写地震数据权重。此外，由于是反演，因此需要在目的层上下加个“盖子”，即加入TopPad层和BasePad层作为边界层（边界层厚度要在半个子波长度以上，以消除反演时子波旁瓣效应）。这一步得回到StatMod MC主界面选取，把TopPad层和BasePad层Spacing设为0.004s。打开Inversion主界面，对于目的层参数填写与在Simulation主界面填写一致，固然也可以用测试效果更好参数代替。对于非目的层，不用分岩性反演属性。不要选井。(2) 当前来考虑地震权重。在Inversion主界面左下方Seismic Belief某些，有Seismic和Wavelet两个控键，点击Seismic，则弹出选项如图21所示。 图21 在StatMod MC反演模块里，地震信息是通过设定一定噪音引入，或者更好理解一些，可以通过设定信噪比引入。信噪比计算公式如下所示：S/N Ratio (in dB) = 20 * lg (std (seismic)/ std (residual)其中，lg表达10为底对数；Std表达原则偏差；在该公式中，可以把残差residual理解为噪音（即地震数据与合成记录差值，或者说是合成记录与地震数据匹配不上某些），地震数据是一定，信噪比越高，表达残差越小（既噪音越弱，地震数据与合成记录越相似）；反之亦然。因此可以通过控制信噪比大小来控制引入噪音。点击Seismic相应Edit，选取全叠加地震数据，然后在Noise一栏，一方面点击Noise右边下拉菜单，可以看见三个选项value/dB/file，选取dB，表达引入信噪比来控制合成记录与地震有关性。然后填入详细信噪比值。那么如何设立这个值呢？可以参照叠后反演时生成一种文献（当前体会到在做地质记录学反演前需要做叠后CSSI反演重要性了吧？）。一方面从JGW主界面下Analysis中打开Map View，然后选取Input Horizon,找到途径./INVER_TRACE_PLUS，在这一目录中有一质控层位文献qc.hor，选取该文献，然后在弹出各种层位中选取inverted signal to noise ratio(Signal-to-noise ratio)，然后OK，这时Map View中显示目的区叠后反演信噪比成果，可以打开色标对照看，如图22所示。 图 22由图 22可看出本工区信噪比范畴大概在525dB之内，且工区中大某些信噪比在10dB以上。因此咱们可以依照叠后反演信噪比来设立地质记录学反演信噪比，它不是某一确定值，而是要在某一数值范畴内进行测试。对于本工区建议测试5dB、10 dB、15 dB、20 dB几组值。也就是要产生四个脚本并运营。固然，如果顾客感兴趣可以测试更多值，并感受随之带来变化。填入地震信息后，一定别忘了还需填入子波信息。点击图24中Wavelet选项，在弹出界面中缺省是用单一子波反演，即Single，点击Single相应Edit，选取相应子波（在叠后CSSI反演时用最后子波）。在Run Parameters某些，顾客可以自己设立需要计算实现，由于这步重要测试地震权重，因此不建议产生太多实现（要花时间）。最后给出输出途径与脚本名，再产生脚本并且运营即可。(3) 检查并质控成果。 检查反演成果并进行抽井检查：从JGW主界面下Analysis中打开Section View，先在Input Trace gate中选取适当道门，最佳是联井线，这里选QC Trace Gate。然后选反演数据，点击Input，选取Stratigraphic data，或者是在界面上找到图标并点击,即可查找反演体文献*.hor(到刚才输出途径中查找)并显示。一种实现相应两个反演成果：P-Impedance.hor和 lithology.hor。调出剖面后会发现地质记录学反演成果具备很高辨别率，但是这一成果与否就是顾客想要对的成果呢？固然要进行质控。这一步最重要是把井选进来，进行抽井检测（这已经是Jason在顾客中普及得最深刻质控手段了，不论是叠前还是叠后反演，要判断反演成果好坏最基本就是进行抽井检查，地质记录学反演也不例外）。例如你比较反演岩性体与井上岩性曲线，那么一方面你要看到在井周边反演岩性体与井与否是比较吻合，然后是观测井间岩性与否有比较好连通性，好反演成果应当可以预测大某些规模较大地质体并且对于大多数细节某些（如薄层）也能有较好反映。如果在这一步得不到好成果，那么就算把井加上作为约束，成果也还是不可靠。如果成果不满意怎么办？需要继续测试输入参数，如记录学参数，甚至井震标定，直到得到满意成果为止。如图23为抽井检查反演岩性体实例。图23 输入输出pdf函数、岩性比例质控：不论在记录参数测试环节、模仿环节还是在反演步 骤，都能在相应途径找到index.html文献。打开网络流览器，在相应途径下选取该文献，然后在Run report下面选取QC histograms(detailed)，能看到反映模仿信息图件和输入输出参数登记表，如图24显示是其中某些内容-reservoir层中nopay岩性P-Impedancepdf函数、岩性比例输入输出状况。 图24