空隙度分析的系統和方法技術方案

一種系統和計算機實施的方法，用于分析表示地表下區域的地表下屬性的數據。所述方法包括按照選擇的準則將表示所述地表下區域的地表下屬性的數據變換為變換后的數據。至少部分地根據預期特征尺寸呈現、數據采樣密度和所述地表下區域的尺寸，選擇要應用到所述變換后的數據的三維窗口幾何體。通過將所選擇的三維窗口幾何體應用到所述地表下區域的隨機選擇的區域，來計算用于三維空隙度統計的多個值，并且使所計算的值與所述地表下區域的地表下屬性相關。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
一般來說，本專利技術涉及空間數據的特征描述，更確切地說，涉及在地質數據的特征描述中使用空隙度分析。
技術介紹
空間模式的量化在包括地質學的自然科學中是有用的工具。雖然分形數學可能有助于描述自然發生的結構，但是這樣的數學方法的復雜性可能導致更復雜而不是更簡單的描述。在這點上，已經發現空隙度的概念可用于描述數據集的空間分布，包括具有聚集、隨機、分形和多分形分布的數據集。空隙度允許對二元的和/或連續的數據集進行統計研究并且可以應用到任何維度的數據。在具體應用中，在估算新近確定的儲集層的潛在價值或現有已開發儲集層內的投資計劃的潛在價值時，它可以用于量化受關注區域的不均勻性。確切地說，這樣的量化可以用于估算和解釋地層學的模式，包括地層屬性的旋回性和沉積體的連通性。此外，不均勻性的量化可以用于分類相似體數據集、進行數據/模型對比、做出流體評估以及以低于可觀察標度的標度做出預測。
技術實現思路
本專利技術實施例的方面包括計算機實施的方法，用于分析表示地表下區域的地表下屬性的數據。所述方法包括按照選擇的準則將表示所述地表下區域的地表下屬性的數據變換為變換后的數據。至少部分地根據預期特征尺寸呈現、數據采樣密度和所述地表下區域的尺寸，選擇要應用到所述變換后的數據的三維窗口幾何體。通過將所選擇的三維窗口幾何體應用到所述地表下區域的隨機選擇的區域，來計算用于三維空隙度統計的多個值，并且使所計算的值與所述地表下區域的地表下屬性相關。附圖說明連同附圖閱讀以下詳細說明時，本文介紹的其他特征對于本領域的技術人員將更容易顯現，其中圖1是流程圖，展示了根據本專利技術實施例的方法和工作流程；圖2a_2d展示了四個可能的移動窗口，它們可以用于根據本專利技術的實施例估算數據集中的空隙度；圖3是根據本專利技術的實施例，使用空隙度來特征描述可以估算的三維儲集層不均勻性結構的實例；圖4是使用均質窗口、使用沿傾斜方向更長的窗口和沿走向方向更長的窗口，對于儲集層不均勻性結構的空隙度統計的重對數坐標圖；圖5是用于儲集層不均勻性結構的空隙度統計的重對數坐標圖，采樣次數的改變表明了隨樣本數量的增加，解的準確度的提高；圖6是受關注區域的概念性展示，顯示了中間區域和中間區域內的移動窗口 ；圖7是展示空隙度統計分類系統的重對數坐標圖；圖8是根據本專利技術的實施例，執行若干方法的系統實施例的示意展示。具體實施例方式圖1示意地展示了估算受關注地質區域空隙度的工作流程。該工作流程接受表示受關注區域物理特征的數據作為輸入。在這點上，受關注的地表下屬性可以包括例如地球物理的、地質的、地層的、巖性的和儲集層的屬性。具體的數據類型可以包括井數據102、地震數據104和相似體數據106及其組合。正如將被認識到，使用類似的技術可以分析與地表下屬性有關的其他數據類型。為了突出受關注的構造，受觀察數據經過了變換108。在一種方法中，這可能意味著應用了某閾值以便將量化數據變換為二元數據。這樣的二元轉換可以包括例如靜態閾值，也可以允許模糊的或空間或時間變化的閾值。同樣，以突出特定空間特征或特定標度上特征的空間和/或時間濾波器可以將該數據變換為離散或連續的分布。舉例來說，在預期測井或地震數據中地質特征標度隨著深度增加而增大時，通過允許隨深度增加而增大閾值數值，可以選擇閾值說明這種情況。在另一種方法中，可以將屬性變換為連續分布比如參數的或非參數的參考分布， 或者為了突出特定的數據值范圍、管理外露層或其他選定結果而選定的離散分布。在又一種方法中，可以完全省略變換步驟而直接分析數據。作為可選步驟，可以產生變換后的數據的可視化110，例如在計算機系統的顯示器上，用于操作員復查。這種可視化提供了對數據的交叉檢查，以確保該變換沒有使數據改變得使分析將不提供準確的或有用的結果。操作員響應可視化，可以選擇對原始數據使用不同的變換，再進行空隙度分析。還可以由最優化引擎用最優化準則以自動方式協助或獨立地實施這個步驟，該最優化準則參考變換后的數據的統計，它們可以表明不均勻性構造的區別，不限于整體累積密度函數、協方差函數和轉移概率。一旦該數據被適當變換并準備進行分析，便選擇在空隙度分析中使用的窗口幾何體，其中幾何體包括方向范圍、尺寸范圍和窗口形狀。選擇幾何體時可以根據一個或多個因素，包括受關注區域中預期特征尺寸、可用數據的分辨率以及受關注區域中構造的已知的或預測的各向異性。在一個實施例中選擇窗口形狀時可以根據預期的特征形狀。圖加展示了立方體各向同性窗口，根據現有技術可用于確定空隙度。另一方面， 圖2b-2d展示了各種各樣的帶有可變方向的各向異性移動窗口的實例，可用于本專利技術的實施例中對空間數據估算空隙度。使用這樣的可變方向的各向異性窗口可以允許對它們本身就具有各向異性的空間現象進行特征描述。同樣，通過改變方向可以進行各種方向性的空隙度測量。一旦已經確定了這樣的空隙度，就可以對這些空隙度進行插值以便在所有方向和距離標度上描述空隙度的特征(見圖2)。使用靈活的尺寸、方向和幾何體可以允許使用變化的移動窗口參數迭代地估算空隙度的能力，使該統計的信息內容(正如由試驗結果的平滑度和唯一性測出)最大化。一旦確定了移動窗口的幾何體，便使用移動窗口或“滑動框”算法計算三維空隙度 114。舉例來說，對于轉換為二元數據的數據集，長度為Γι、高度為r2而寬度為r3的框被放置在該數據集的原點。確定窗口內占據位置的數量(窗口質量，s)，然后沿著該數據集移動窗口并再次測量窗口質量。在該數據集上重復這個過程，產生了窗口質量n(s，ri，r2，r3)的頻率分布。然后在許多窗口大小上迭代這個過程。例如，移動窗口可以類似于圖2b顯示的窗口，并且在每次迭代中改變框的尺寸，但是T1與r2之間的比例保持不變。圖2c和圖2d 展示了替代窗口幾何體，確切地說分別為橢球體各向同性窗口和橢球體各向異性窗口。算出的空隙度結果得以解釋116并且對全部或某些距離和/或方向創建分析模型。在這點上，這樣的模型可以包括例如將數據外推或內插到不可觀察標度的預測模型 118、識別相似體的分類模型120、用于地質統計模型的空間統計122以及/或者用于數據-模型和模型-模型對比的空間統計124。利用以上介紹的模型，算出的值可以與地下參數或屬性相關，包括但是不限于空隙度的凈總比、單變量和空間分布、滲透率、頁巖阻擋層、儲集層要素和相關聯的地層學幾何體和巖性。在實施例中，可以包括另外的步驟以檢查空隙度中的局部變化130。在這種方法中，已識別的局部變化可以用于標識和/或分類132受關注區域中的不均勻性局部變化。作為補充步驟，可以調整變換和窗口參數，不是根據預定的方案，就是響應操作員基于模型分析的輸入，并且使用調整的參數迭代該過程134。在實例中，根據前述方法分析了圖3展示的儲集層連通性數據。圖4是重對數坐標圖，展示了三種不同方法進行空隙度分析的結果。首先，使用各向同性窗口，產生了最高線。 其次，使用沿傾斜方向具有長度與寬度比為5 2的長方體各向異性窗口(如圖2b展示)， 產生了中間線。第三，使用沿走向方向具有長度與寬度比為5 2的長方體各向異性窗口， 產生了最低線。可見，沿走向方向窗口的空隙度統計顯示出比其他兩條線相對更聚集。一般來說，移動窗口統計依賴于對空間不均勻性的詳盡采樣，方式為訪問所有可能的移動本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·A·珀爾馬特，M·J·皮爾茨，
申請(專利權)人：雪佛龍美國公司，
類型：發明
國別省市：