[发明专利]一种基于地质矢量信息的多点地质统计方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质勘探领域，具体涉及一种基于地质矢量信息的多点地质统计方法。

背景技术

传统的地质统计建模方法以两点地质统计学方法为代表，其核心是应用变差函数来表征一定空间范围内区域化变量在不同距离关系下的变异性。通过对条件数据的变差函数拟合过程来求取待模拟区域内变量的变异特征，并应用克里金插值过程来完成对未知点的估计。以变差函数和克里金插值方法为核心的算法可统称为两点地质统计学方法。

变差函数只能统计三维空间内任意两点之间的变化性，而地质特征十分复杂，两点统计无法有效反映复杂的地质现象，特别是难以反映河道、流沟等形态特征较为复杂，平面变化性较大的地质体在三维地质体内的展布特征。因此，基于两点统计的方法无法达到精确再现地下地质分布特征的目的，在当前阶段已经不能满足地质学家的建模需求。

随着地质建模技术向更加合理、更加精确的方向发展，多点地质统计学方法出现了。最有代表性和实用性的算法为Snesim（Singal Normal Equation Simulation）。该方法应用训练图像存储先验地质信息（沉积微相单元的规模、展布特征、组合关系、相对位置等等），并在执行未知点模拟过程之前采用训练图像扫描样板对训练图像内的的数据事件进行逐个扫描，并将扫描到的信息随即存储在搜索树中。在未知点模拟过程中，按照随机路径依次访问未知点，并根据未知点周围数据点的相对位置、属性等多点信息计算搜索树中存储的相似数据事件的累积概率分布函数。最后，应用概率分布函数进行随机抽样，得到未知点的预测值。

在Snesim方法规定的理想条件下，若训练图像能够真实反映地下地质特征、条件数据的数量合理，则该方法能够得到符合地质实际的模拟实现。

然而，多点地质统计方法依然受限于多个条件，其中最为苛刻，且直接影响模拟实现是否合理的条件是：训练图像和模拟工区地质分布须满足局部平稳的假设，在训练图像或者模拟工区地质分布两者任意一项不满足“平稳性”的情况下都会造成模拟实现偏离正常地质实际的现象。

训练图像和条件数据难以达到“平稳性”的要求，最本质的原因是地质体本身的非平稳性。碎屑物质在搬运过程中不同大小、不同性质的碎屑颗粒依次卸载，造成离物源远近不同、沉积特征也不同的现象。以冲积扇为例，冲积扇扇根、扇中、扇缘三个亚相环境内沉积机制由碎屑流逐渐转变为牵引流，水动力强度逐渐降低，造成各个亚相环境内发育的沉积微相类型、规模和组合样式各有不同，这种现象显示，冲积扇沉积体系内部存在严重的非平稳现象。因此，地质体本身就存在先天的“不平稳性”。这与多点地质统计学方法的“平稳假设”存在矛盾。在地质学研究领域，一般公认为：地质体的分布在沉积环境大体一致的亚相环境或更低级次、更小范围的环境内具有较好的平稳性，但截至目前没有针对地质体的这个特性进行研究的先例。

目前，可对训练图像和条件数据进行平稳变换，使之满足“平稳性”的要求。但这种方法具有一定的不可预见性。该变换方法对于训练图像和条件数据的平稳变换是可逆的，但对于模拟实现是无法预知的，也就无法进行逆变换。因此，该方法具有很强的局限性。地质体的非平稳性依然是阻碍多点地质统计学广泛应用的最大因素。

截至目前，建模软件（如Petrel、SGems等）中对非平稳性的处理方法为：对待模拟地质体进行分区模拟。通过沉积研究将模拟区域划分为多个块体，各个子块体具有不同的沉积相特征，在建模过程中，分别应用不同的参数、数据和方法对各个区块进行依次模拟，最后拼合各个小子块，得到完整的模型。该方法不能从根本上解决不稳定性的问题，而且带来了另外一个问题：由于各个区块分别模拟之后，各个子块的边缘拼接处存在很大的差异，存在地质体不连续、拼接方式不复合沉积学原理等问题。该类方法虽具有一定的合理性，但是机械地拆分模拟区块会带来更大的问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何在多点地质统计过程中将条件概率函数的提取过程限定在一个相对平稳的区域内实施。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于地质矢量信息的多点地质统计方法，该方法包括以下步骤：

S1、结合地下地质信息，绘制训练图像；

S2、矢量化所述的训练图像，并对所述矢量化训练图像进行分区；

S3、基于矢量化训练图像建立矢量信息的搜索树，并存储所述搜索树上的各分区数据事件信息；

S4、结合地下地质信息，绘制模拟区矢量信息的分布图并对所述分布图进行分区；