CN115292971B - 基于贝叶斯的裂缝属性分析方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数据处理技术领域,是关于一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法、装置及存储介质,方法包括:确定待分析的各个裂缝属性,其中,所述裂缝属性包括:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度和裂缝开度;根据所述各个裂缝属性的先验知识,确定各个裂缝属性的先验分布;基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布;从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集;根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型。通过该技术方案,实现降低裂缝性油藏的裂缝属性的不确定性。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,尤其涉及一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法、装置及存储介质。
背景技术
目前对地下裂缝的测量方法有限,地震数据可识别部分大尺度裂缝,对于小尺度的裂缝的测量方法只有基于单井的成像测井数据较为可靠。由于目前小尺度裂缝测量手段的限制,在测量准确度和精度方面较差,因此通常得到的裂缝描述信息不确定性较大,并且存在多解性的问题。近些年,现场工作更加倾向于使用随机建模的方法来反映地质模型的不确定性,但是对于如何降低模型的不确定的方法研究目前还处于空白阶段。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本发明提供一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法、装置及存储介质,从而实现降低裂缝性油藏的裂缝属性的不确定性。
根据本发明实施例的第一方面,提供一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法,所述方法包括:
确定待分析的各个裂缝属性,其中,所述裂缝属性包括:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度和裂缝开度;
根据所述各个裂缝属性的先验知识,确定各个裂缝属性的先验分布;
基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布;
从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集;
根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型。
在一个实施例中,优选地,根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型,包括:
将所述第一参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第一油藏产量数据;
计算所述第一油藏产量数据和历史产量数据之间的第一差值;
将第一差值小于第一预设阈值的目标第一油藏产量数据对应的参数确定为第一目标参数;
将所述第一目标参数对应的裂纹属性模型确定为最终裂缝属性模型。
在一个实施例中,优选地,基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布,包括:
从所述先验分布中抽取参数作为第二参数集;
将所述第二参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第二油藏产量数据;
计算所述第二油藏产量数据和历史产量数据之间的第二差值;
将第二差值小于第二预设阈值的第二目标油藏产量数据对应的参数确定为目标参数;
统计得到所述目标参数的后验分布。
在一个实施例中,优选地,从所述先验分布中抽取参数作为第二参数集,包括:
从所述先验分布中随机抽取参数,作为所述第二参数集。
在一个实施例中,优选地,采用以下计算公式得到所述目标参数的后验分布:
在一个实施例中,优选地,从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集,包括:
从所述后验分布中随机选取采样参数作为所述第一参数集。
在一个实施例中,优选地,通过所述最终裂缝属性模型确定裂缝属性。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种基于贝叶斯的裂缝属性分析装置,所述装置包括:
第一确定模块,用于确定待分析的各个裂缝属性,其中,所述裂缝属性包括:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度和裂缝开度;
第二确定模块,用于根据所述各个裂缝属性的先验知识,确定各个裂缝属性的先验分布;
计算模块,用于基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布;
选取模块,用于从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集;
第三确定模块,用于根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型。
在一个实施例中,优选地,第三确定模块用于:
将所述第一参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第一油藏产量数据;
计算所述第一油藏产量数据和历史产量数据之间的第一差值;
将第一差值小于第一预设阈值的目标第一油藏产量数据对应的参数确定为第一目标参数;
将所述第一目标参数对应的裂纹属性模型确定为最终裂缝属性模型。
在一个实施例中,优选地,所述计算模块用于:
从所述先验分布中抽取参数作为第二参数集;
将所述第二参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第二油藏产量数据;
计算所述第二油藏产量数据和历史产量数据之间的第二差值;
将第二差值小于第二预设阈值的第二目标油藏产量数据对应的参数确定为目标参数;
统计得到所述目标参数的后验分布。
在一个实施例中,优选地,从所述先验分布中抽取参数作为第二参数集,包括:
从所述先验分布中随机抽取参数,作为所述第二参数集。
在一个实施例中,优选地,采用以下计算公式得到所述目标参数的后验分布:
在一个实施例中,优选地,所述选取模块用于:
从所述后验分布中随机选取采样参数作为所述第一参数集。
根据本发明实施例的第三方面,提供一种基于贝叶斯的裂缝属性分析装置,所述装置包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为:
确定待分析的各个裂缝属性,其中,所述裂缝属性包括:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度和裂缝开度;
根据所述各个裂缝属性的先验知识,确定各个裂缝属性的先验分布;
基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布;
从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集;
根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型。
根据本发明实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述指令被处理器执行时实现如第二方面的实施例中任一项所述方法的步骤。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本发明实施例中,使用贝叶斯框架对裂缝属性的先验模型的不确定性进行量化,并且结合基于贝叶斯近似计算及随机采样的方法可以有效降低裂缝属性模型的不确定性。近似贝叶斯计算的基本思想是,从先验分布中采样得到待选参数,将待选参数代入模型通过仿真模拟得到数据集,然后比较观测数据集与模拟数据集的差异程度,确定是否接受该待选参数作为参数真实后验分布的一个采样。通过反复多次进行采样、仿真模拟、比较以后,即可将得到的分布作为参数的真实后验分布。这样,能够有效降低裂缝属性模型的不确定性,极大缩小了裂缝属性模型的分布范围,降低了裂缝预测的多解性。基于不确定性降低后的裂缝属性结果,可大幅提高裂缝性油藏产能预测的准确度,降低决策风险,有效指导油藏开发。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法中步骤S105的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法中步骤S103的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法的具体流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种裂缝属性参数的先验分布示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的计算数据与观测数据阈值的设置示意图。
图7是根据一示例性实施例示出的裂缝属性参数的后验分布示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的后验模型与先验模型数值模拟结果对比示意图。
图9是根据一示例性实施例示出的裂缝渗透率后验模型集的示意图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种基于贝叶斯的裂缝属性分析装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法的流程图。
如图1所示,根据本发明实施例的第一方面,提供一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法,所述方法包括:
步骤S101,确定待分析的各个裂缝属性,其中,所述裂缝属性包括:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度和裂缝开度;
步骤S102,根据所述各个裂缝属性的先验知识,确定各个裂缝属性的先验分布;
步骤S103,基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布;
由于裂缝属性参数空间的维度较高,并且具有多种分布类型,因此估计出一个解
析的似然估计函数即极为困难,本发明采用近似贝叶斯计算(Approximate
Bayesian Computation)求取裂缝属性的后验概率分布。近似贝叶斯计算的基本思想是,从
先验分布中采样得到待选参数,将待选参数代入模型通过仿真模拟得到数据集,然后比较
观测数据集与模拟数据集的差异程度,确定是否接受该待选参数作为参数真实后验分布的
一个采样。通过反复多次进行采样、仿真模拟、比较以后,即可将得到的分布作为参数的真
实后验分布。
步骤S104,从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集;
步骤S105,根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型。在一个实施例中,优选地,通过所述最终裂缝属性模型确定裂缝属性。
图2是根据一示例性实施例示出的一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法中步骤S105的流程图。
如图2所示,在一个实施例中,优选地,步骤S105包括:
步骤S201,将所述第一参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第一油藏产量数据;
步骤S202,计算所述第一油藏产量数据和历史产量数据之间的第一差值;
步骤S203,将第一差值小于第一预设阈值的目标第一油藏产量数据对应的参数确定为第一目标参数;
步骤S204,将所述第一目标参数对应的裂纹属性模型确定为最终裂缝属性模型。
图3是根据一示例性实施例示出的一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法中步骤S103的流程图。
如图3所示,在一个实施例中,优选地,步骤S103包括:
步骤S301,从所述先验分布中抽取参数作为第二参数集;
步骤S302,将所述第二参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第二油藏产量数据;
步骤S303,计算所述第二油藏产量数据和历史产量数据之间的第二差值;
步骤S304,将第二差值小于第二预设阈值的第二目标油藏产量数据对应的参数确定为目标参数;
步骤S305,统计得到所述目标参数的后验分布。
在一个实施例中,优选地,从所述先验分布中抽取参数作为第二参数集,包括:
从所述先验分布中随机抽取参数,作为所述第二参数集。
在一个实施例中,优选地,采用以下计算公式得到所述目标参数的后验分布:
在一个实施例中,优选地,从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集,包括:
从所述后验分布中随机选取采样参数作为所述第一参数集。
下面以一个具体实施例详细说明本发明的上述技术方案。
以Q油田某区块为例,该油藏为裂缝性砂岩油藏,油藏产量主要受裂缝的发育程度及空间分布形态决定,通过降低油藏裂缝属性的不确定性可以极大提升该区产能预测的准确度。该区块包含多个小层,提取以其中一个小层进行说明。具体流程及步骤如图4所示,包括:
步骤S401:确定需要降低不确定性的裂缝属性为:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度、裂缝开度。
步骤S402:根据先验认识,设置各个裂缝属性的先验分布,以裂缝密度为例进行说明。该图中裂缝密度范围为0~3条/m,不同的裂缝密度都是等概率分布,概率值为0.1429,如图5所示。
步骤S403:在先验分布中进行随机抽样,将抽样参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于该正演过程计算油藏产量数据。该步骤的地质建模和数值模拟可使用特雷西公司的商业化建模数模一体化软件平台TET-suit实现。
步骤S404:计算产量数据和历史产量数据之间的差异,通过设置阈值为50,如图6所示,将差异小于50的计算产量数据所对应的参数提取出来,统计得到参数的后验分布,如图7所示。
步骤S405:从后验分布中随机采样(本例中为1000次),选取该采样参数作为最终用于生成后验模型的参数集。
步骤S406:在实际应用中,根据后验模型的参数集进行地质建模和数值模拟,对上个步骤的后验模型进行进一步的筛选,提出和油藏历史数据差异较小的模型如图8所示,将该部分模型作为最终的后验模型,图9展示了其中4个后验裂缝渗透率模型。
通过本发明的上述技术方案,可以量化模型的不确定性,并且能够有效降低裂缝属性模型的不确定性,极大缩小了裂缝属性模型的分布范围,降低了裂缝预测的多解性。基于不确定性降低后的裂缝属性结果,可大幅提高裂缝性油藏产能预测的准确度,降低决策风险,有效指导油藏开发。
图10是根据一示例性实施例示出的一种基于贝叶斯的裂缝属性分析装置的框图。
如图10所示,根据本发明实施例的第二方面,提供一种基于贝叶斯的裂缝属性分析装置,所述装置包括:
第一确定模块1001,用于确定待分析的各个裂缝属性,其中,所述裂缝属性包括:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度和裂缝开度;
第二确定模块1002,用于根据所述各个裂缝属性的先验知识,确定各个裂缝属性的先验分布;
计算模块1003,用于基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布;
选取模块1004,用于从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集;
第三确定模块1005,用于根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型。
在一个实施例中,优选地,第三确定模块用于:
将所述第一参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第一油藏产量数据;
计算所述第一油藏产量数据和历史产量数据之间的第一差值;
将第一差值小于第一预设阈值的目标第一油藏产量数据对应的参数确定为第一目标参数;
将所述第一目标参数对应的裂纹属性模型确定为最终裂缝属性模型。
在一个实施例中,优选地,所述计算模块用于:
从所述先验分布中抽取参数作为第二参数集;
将所述第二参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第二油藏产量数据;
计算所述第二油藏产量数据和历史产量数据之间的第二差值;
将第二差值小于第二预设阈值的第二目标油藏产量数据对应的参数确定为目标参数;
统计得到所述目标参数的后验分布。
在一个实施例中,优选地,从所述先验分布中抽取参数作为第二参数集,包括:
从所述先验分布中随机抽取参数,作为所述第二参数集。
在一个实施例中,优选地,采用以下计算公式得到所述目标参数的后验分布:
在一个实施例中,优选地,所述选取模块用于:
从所述后验分布中随机选取采样参数作为所述第一参数集。
根据本发明实施例的第三方面,提供一种基于贝叶斯的裂缝属性分析装置,所述装置包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为:
确定待分析的各个裂缝属性,其中,所述裂缝属性包括:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度和裂缝开度;
根据所述各个裂缝属性的先验知识,确定各个裂缝属性的先验分布;
基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布;
从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集;
根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型。
根据本发明实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述指令被处理器执行时实现如第二方面的实施例中任一项所述方法的步骤。
进一步可以理解的是,本发明中“多个”是指两个或两个以上,其它量词与之类似。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
进一步可以理解的是,术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开,并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上,“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如,在不脱离本发明范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。
进一步可以理解的是,本发明实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作,但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作,或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中,多任务和并行处理可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种基于贝叶斯的裂缝属性分析方法,其特征在于,所述方法包括:
确定待分析的各个裂缝属性,其中,所述裂缝属性包括:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度和裂缝开度;
根据所述各个裂缝属性的先验知识,确定各个裂缝属性的先验分布;
基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布;
从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集;
根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型;
根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型,包括:
将所述第一参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第一油藏产量数据;
计算所述第一油藏产量数据和历史产量数据之间的第一差值;
将第一差值小于第一预设阈值的目标第一油藏产量数据对应的参数确定为第一目标参数;
将所述第一目标参数对应的裂纹属性模型确定为最终裂缝属性模型。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布,包括:
从所述先验分布中抽取参数作为第二参数集;
将所述第二参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第二油藏产量数据;
计算所述第二油藏产量数据和历史产量数据之间的第二差值;
将第二差值小于第二预设阈值的第二目标油藏产量数据对应的参数确定为目标参数;
统计得到所述目标参数的后验分布。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,从所述先验分布中抽取参数作为第二参数集,包括:
从所述先验分布中随机抽取参数,作为所述第二参数集。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集,包括:
从所述后验分布中随机选取采样参数作为所述第一参数集。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
通过所述最终裂缝属性模型确定裂缝属性。
7.一种基于贝叶斯的裂缝属性分析装置,其特征在于,所述装置包括:
第一确定模块,用于确定待分析的各个裂缝属性,其中,所述裂缝属性包括:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度和裂缝开度;
第二确定模块,用于根据所述各个裂缝属性的先验知识,确定各个裂缝属性的先验分布;
计算模块,用于基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布;
选取模块,用于从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集;
第三确定模块,用于根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型;
根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型,包括:
将所述第一参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第一油藏产量数据;
计算所述第一油藏产量数据和历史产量数据之间的第一差值;
将第一差值小于第一预设阈值的目标第一油藏产量数据对应的参数确定为第一目标参数;
将所述第一目标参数对应的裂纹属性模型确定为最终裂缝属性模型。
8.一种基于贝叶斯的裂缝属性分析装置,其特征在于,所述装置包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为:
确定待分析的各个裂缝属性,其中,所述裂缝属性包括:裂缝密度、裂缝方位、裂缝长度和裂缝开度;
根据所述各个裂缝属性的先验知识,确定各个裂缝属性的先验分布;
基于贝叶斯框架,根据所述先验分布计算得到每个裂缝属性的后验分布;
从所述后验分布中选取采样参数作为第一参数集;
根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型;
根据所述第一参数集进行地质建模和数值模拟,以确定最终裂缝属性模型,包括:
将所述第一参数集作为地质建模和数值模拟的输入,基于正演过程计算第一油藏产量数据;
计算所述第一油藏产量数据和历史产量数据之间的第一差值;
将第一差值小于第一预设阈值的目标第一油藏产量数据对应的参数确定为第一目标参数;
将所述第一目标参数对应的裂纹属性模型确定为最终裂缝属性模型。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,该指令被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
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