本發(fā)明涉及石油化工產(chǎn)業(yè)地球物理勘探領(lǐng)域，更具體地，涉及基于序貫高斯模擬的流體流度預(yù)測(cè)方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、儲(chǔ)層流體流度具有很好的油氣儲(chǔ)層成像能力，該屬性為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)提供了重要指導(dǎo)。依托現(xiàn)有的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)，目前可利用兩種方法從地震資料中獲取儲(chǔ)層流體流度，一種是使用時(shí)頻分析方法從地震低頻信息中提取該屬性，另一種是利用反演算法來(lái)獲得該屬性。

2、第一種思路，silin等(2004，2006)從基本滲流理論推導(dǎo)了漸進(jìn)模式下的低頻諧波在飽水彈性多孔介質(zhì)的傳播方程，得出了一個(gè)依賴頻率的飽含流體儲(chǔ)層的反射系數(shù)漸近表示，即低頻反射系數(shù)正比于流體流度、流體密度和地震信號(hào)頻率三者乘積的平方根。korneev等(2004)利用這個(gè)反射系數(shù)將實(shí)際地震資料中的低頻成分進(jìn)行了成像，以此來(lái)預(yù)測(cè)油田生產(chǎn)率。goloshubin等(2006)根據(jù)silin的低頻漸近分析理論與korneev的研究工作，正式引入了低頻成像屬性的概念，證實(shí)了成像屬性與實(shí)際產(chǎn)油率的關(guān)系，并將該屬性用于油水界面的區(qū)分和儲(chǔ)層的產(chǎn)油率預(yù)測(cè)中。根據(jù)低頻漸近分析理論，goloshubin等(2008)應(yīng)用流體流動(dòng)性能和散射機(jī)制進(jìn)一步將低頻成像屬性推導(dǎo)為與地震頻率相關(guān)的地震分析屬性，并用該屬性預(yù)測(cè)儲(chǔ)層中流體的流動(dòng)能力和滲透率。代雙和等(2010)基于實(shí)際地震資料提取了儲(chǔ)層流體流度屬性并利用該屬性預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的含油氣性，得到了很好的效果。蔡涵鵬(2012)系統(tǒng)討論了成像屬性、儲(chǔ)層流體流度屬性與滲透率和儲(chǔ)層產(chǎn)油率的關(guān)系，并結(jié)合測(cè)井資料和試采數(shù)據(jù)驗(yàn)證了直接利用低頻信息預(yù)測(cè)儲(chǔ)層生產(chǎn)率。陳學(xué)華等(2012)利用廣義s變換推導(dǎo)了儲(chǔ)層流體流度屬性的計(jì)算方法，并利用低頻漸近分析理論提供了一種確定優(yōu)勢(shì)頻率的理論方法。陳學(xué)華等(2013)將“低頻陰影技術(shù)”與儲(chǔ)層流體流度結(jié)合識(shí)別儲(chǔ)層流體，并降低了其多解性和不確定性。ren等(2013)根據(jù)頻率相關(guān)方位avo估計(jì)儲(chǔ)層流體流度，同時(shí)說(shuō)明了頻率對(duì)于流體流度的重要影響。張生強(qiáng)等(2015)推導(dǎo)出了基于高分辨率稀疏反演譜分解的儲(chǔ)層流體流度計(jì)算方法，提高了儲(chǔ)層流體流度成像的分辨率。rusakov等(2016)在3d地震數(shù)據(jù)上應(yīng)用儲(chǔ)層流體流度屬性估算地層滲透率。

3、第二種思路，地震反射系數(shù)是反演儲(chǔ)層流體信息和儲(chǔ)層流體流度的關(guān)鍵。自biot描述流體飽和多孔介質(zhì)中彈性波傳播的理論(biot，1941、1956、1957和1962)建立以來(lái)，人們對(duì)界面反射系數(shù)的推導(dǎo)進(jìn)行了越來(lái)越多的研究。例如，korneev等(2004)解釋了流體飽和多孔層中反射的頻率依賴性。他們觀察到，在氣體和流體飽和的多孔儲(chǔ)層中，地震反射變化很大，在低頻(15-50赫茲)下表現(xiàn)出隨頻率增加而減少的趨勢(shì)。silin等(2006)從兩個(gè)彈性介質(zhì)之間的平面界面推導(dǎo)出地震波的反射，發(fā)現(xiàn)如果其中一個(gè)介質(zhì)是多孔彈性和流體飽和的，反射將變得與頻率相關(guān)。zhao等(2014)研究了擴(kuò)散粘性介質(zhì)中的反射率，證明在這種介質(zhì)中反射系數(shù)的大小不僅與入射角和介質(zhì)的參數(shù)(如速度、密度、擴(kuò)散和粘性衰減)有關(guān)，而且與頻率密切相關(guān)。qin等(2018)研究了飽和含氣p波反射系數(shù)的頻率依賴性。他們發(fā)現(xiàn)，縱波反射的色散隨著氣體飽和度的增加而增加，反射系數(shù)的絕對(duì)值隨著頻率的增加而減小。印興耀等和周東勇等(2019)推導(dǎo)了多孔介質(zhì)與粘性流體界面的反射系數(shù)和透射系數(shù)方程，提出了反射系數(shù)和透射系數(shù)的大小受頻率、流體粘度和不同孔隙流體類型的影響。

4、上述第一種思路存在如下缺陷：1、時(shí)頻分析受限于時(shí)頻分辨率，難以準(zhǔn)確提取薄層儲(chǔ)層的流體流度信息；2、僅依賴地震低頻信息，無(wú)法充分利用其他數(shù)據(jù)源如測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)。上述第二種思路存在如下缺陷：1、反演過(guò)程容易受到低頻地震模型誤差的影響，產(chǎn)生計(jì)算誤差；2、反演算法容易陷入局部最優(yōu)解，影響計(jì)算結(jié)果；3、反演不是直接獲得流體流度，需進(jìn)行后處理以取得流體流度分布；4、計(jì)算量較大，對(duì)硬件需求更高。

5、綜上所述，這兩種現(xiàn)有技術(shù)都存在一定局限性，難以令人滿意。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提出了一種采用基于序貫高斯算法的隨機(jī)模擬的思路來(lái)預(yù)測(cè)流體流度的技術(shù)方案，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案一方面能夠綜合測(cè)井流體流度和地震低頻數(shù)據(jù)這兩種數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行計(jì)算，另一方面可以避免在反演中因?yàn)榈皖l模型不準(zhǔn)確而造成的計(jì)算誤差以及反演計(jì)算陷入局部最優(yōu)解這兩個(gè)問(wèn)題，能夠直接獲得儲(chǔ)層流體流度，提高預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和直觀性。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種基于序貫高斯模擬的流體流度預(yù)測(cè)方法，所述方法包括：

3、步驟1，對(duì)原始時(shí)域地震信號(hào)進(jìn)行廣義s變換，獲取地震頻率數(shù)據(jù)；

4、步驟2，從測(cè)井資料獲取儲(chǔ)層的測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)；

5、步驟3，對(duì)測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)和地震頻率數(shù)據(jù)分別進(jìn)行正態(tài)變換，使其均呈現(xiàn)正態(tài)分布；

6、步驟4，采用序貫高斯模擬算法，將目標(biāo)區(qū)域作為邊界進(jìn)行網(wǎng)格劃分，確定訪問(wèn)路徑，依次求取每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的條件概率分布函數(shù)，并從條件概率分布函數(shù)中隨機(jī)提取分位數(shù)作為該網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值；

7、步驟5，將所有網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值進(jìn)行反正態(tài)變換，得到目標(biāo)區(qū)域的模擬流體流度場(chǎng)。

8、在一些實(shí)施方式中，在所述步驟1中，基于下式對(duì)原始時(shí)域地震信號(hào)x(t)進(jìn)行廣義變換，以獲取地震頻率數(shù)據(jù)gst(τ，f)：

9、

10、其中，λ＞0,p＞0，λ和p為廣義s變換的參數(shù)因子。

11、在一些實(shí)施方式中，所述方法還包括：

12、在步驟3之前，先檢查所述地震頻率數(shù)據(jù)和所述測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)的空間分布，如果所述地震頻率數(shù)據(jù)或所述測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)空間分布不均勻，則先對(duì)所述地震頻率數(shù)據(jù)或測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)進(jìn)行降聚處理和/或平滑外推。

13、在一些實(shí)施方式中，在所述步驟4中，應(yīng)用協(xié)克里金算法求取每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的條件概率分布函數(shù)。

14、在一些實(shí)施方式中，在所述步驟4中，所述訪問(wèn)路徑是隨機(jī)確定的。

15、在一些實(shí)施方式中，在計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值時(shí)，所述方法具體包括：

16、a，給每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)保留預(yù)設(shè)數(shù)量的領(lǐng)域條件數(shù)據(jù)，所述領(lǐng)域條件數(shù)據(jù)包括地震頻率數(shù)據(jù)、測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)和已模擬得到的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值；

17、b，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用協(xié)克里金算法確定該網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的條件概率函數(shù)的參數(shù)，以確定該網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的條件概率函數(shù)；

18、c，從網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的條件概率函數(shù)中隨機(jī)提取一個(gè)分位數(shù)，作為該網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值；

19、d，將新得到的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值加載到已模擬得到的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值的數(shù)組中；

20、e，沿所述訪問(wèn)路徑對(duì)下一個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬，模擬的過(guò)程重復(fù)上述步驟a～步驟d。

21、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出了一種基于序貫高斯模擬的流體流度預(yù)測(cè)裝置，所述裝置包括：

22、地震頻率數(shù)據(jù)獲取單元，用于對(duì)原始時(shí)域地震信號(hào)進(jìn)行廣義s變換，獲取地震頻率數(shù)據(jù)；

23、測(cè)井流度數(shù)據(jù)獲取單元，用于從測(cè)井資料獲取儲(chǔ)層的測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)；

24、正態(tài)變換單元，用于對(duì)測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)和地震頻率數(shù)據(jù)分別進(jìn)行正態(tài)變換，使其均呈現(xiàn)正態(tài)分布；

25、序貫高斯模擬單元，用于采用序貫高斯模擬算法，將目標(biāo)區(qū)域作為邊界進(jìn)行網(wǎng)格劃分，確定訪問(wèn)路徑，依次求取每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的條件概率分布函數(shù)，并從條件概率分布函數(shù)中隨機(jī)提取分位數(shù)作為該網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值；

26、反正態(tài)變換單元，用于將所有網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值進(jìn)行反正態(tài)變換，得到目標(biāo)區(qū)域的模擬流體流度場(chǎng)。

27、在一些實(shí)施方式中，所述地震頻率數(shù)據(jù)獲取單元基于下式對(duì)原始時(shí)域地震信號(hào)x(t)進(jìn)行廣義變換，以獲取地震頻率數(shù)據(jù)gst(τ，f)：

28、

29、其中，λ＞0,p＞0，λ和p為廣義s變換的參數(shù)因子。

30、在一些實(shí)施方式中，所述裝置好包括空間分布預(yù)處理單元，具體用于在進(jìn)行正態(tài)變換前，先檢查所述地震頻率數(shù)據(jù)和所述測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)的空間分布，如果所述地震頻率數(shù)據(jù)或所述測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)空間分布不均勻，則先對(duì)所述地震頻率數(shù)據(jù)或測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)進(jìn)行降聚處理和/或平滑外推。

31、在一些實(shí)施方式中，應(yīng)用協(xié)克里金算法求取每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的條件概率分布函數(shù)。

32、在一些實(shí)施方式中，所述訪問(wèn)路徑是隨機(jī)確定的。

33、在一些實(shí)施方式中，在計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值時(shí)，所述序貫高斯模擬單元具體用于：

34、a，給每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)保留預(yù)設(shè)數(shù)量的領(lǐng)域條件數(shù)據(jù)，所述領(lǐng)域條件數(shù)據(jù)包括地震頻率數(shù)據(jù)、測(cè)井流體流度數(shù)據(jù)和已模擬得到的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值；

35、b，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用協(xié)克里金算法確定該網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的條件概率函數(shù)的參數(shù)，以確定該網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的條件概率函數(shù)；

36、c，從網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的條件概率函數(shù)中隨機(jī)提取一個(gè)分位數(shù)，作為該網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值；

37、d，將新得到的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值加載到已模擬得到的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的模擬值的數(shù)組中；

38、e，沿所述訪問(wèn)路徑對(duì)下一個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬，模擬的過(guò)程重復(fù)上述步驟a～步驟d。

39、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

40、存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令；

41、處理器，所述處理器運(yùn)行所述存儲(chǔ)器中的所述可執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)如上所述的基于序貫高斯模擬的流體流度預(yù)測(cè)方法。

42、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的基于序貫高斯模擬的流體流度預(yù)測(cè)方法。

43、本發(fā)明提出的技術(shù)方案至少具有如下有益效果：

44、(1)可以同時(shí)利用地震低頻信息和測(cè)井流量數(shù)據(jù)，綜合信息進(jìn)行流體流度預(yù)測(cè)；

45、(2)通過(guò)模擬避免了反演過(guò)程中的模型誤差影響；

46、(3)也避免了反演算法陷入局部最優(yōu)解的問(wèn)題；

47、(4)直接輸出流體流度分布，預(yù)測(cè)結(jié)果更加直觀經(jīng)濟(jì)；

48、(5)計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單直觀，計(jì)算量不大，對(duì)硬件要求不高；

49、(6)序貫高斯模擬考慮了更多隨機(jī)因素，結(jié)果更具代表性；

50、(7)通過(guò)調(diào)節(jié)廣義s變換的參數(shù)可以優(yōu)化地震頻率數(shù)據(jù)的提取效果；

51、(8)可以廣泛應(yīng)用于含油氣儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)與描述；

52、(9)有助于提高油氣勘探效率，降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

53、本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)在并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式中將是顯而易見(jiàn)的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和具體實(shí)施方式共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。