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多点地质统计学随机建模方法原理详细教程多点地质统计学（Multiple-Point Geostatistics，简称MPGS）是一种用于地质建模的统计学方法，旨在综合考虑多个地质属性之间的空间关系，可以用于模拟地质体结构和属性的空间分布。
下面是一个详细的MPGS建模方法的教程。
1.数据收集和准备首先，需要收集和准备地质数据。
这些数据可以包括钻孔数据、采矿数据、地球物理数据等。
数据应该包括多个不同属性的测量结果。
2.数据预处理对收集的数据进行预处理是为了消除异常值、填充缺失值和准备数据用于建模。
这些步骤可以包括数据清洗、插值等。
3.定义模型网格创建一个用于建模的三维网格，通常由正交的网格单元组成。
网格的尺寸和边界应根据实际问题的要求进行选择。
4.模式提取在做MPGS建模之前，需要从数据中提取出具有空间一致性和相关性的模式。
这可以通过模式提取算法实现，如基于模拟退火算法的直方图匹配。
5.模式匹配在模型建模过程中，需要通过模式匹配找到与已知数据最相似的地质模式。
这可以通过计算模式之间的相似性指标，如多点统计函数（MPS）实现。
6.模式合成一旦找到与已知数据相似的地质模式，可以根据模式之间的空间关系来生成新的地质模式。
这可以通过使用概率或变异性模型来实现。
7.模型重建利用已生成的地质模式，可以在模型网格单元上对地质属性进行插值，以重建地质体的结构和属性分布。
这可以使用插值方法，如克里金插值、逼近法等。
8.模型评估和修正完成模型重建后，需要评估模型的性能并根据需求对模型进行修正。
可以利用模型与实际数据之间的比较以及其他准则来评估模型的准确性和合理性。
9.模型应用完成最终的地质建模后，可以将模型应用于相关的地质问题，如矿产资源评估、地质风险评估等。
以上是MPGS建模方法的详细教程。
这种方法在地质建模中广泛应用，可以提供更准确和全面的地质属性分布信息，对于地质资源开发和管理具有重要意义。
测井资料在三角洲前缘不同沉积微相中的应用摘要：研究三角洲前缘不同沉积微相主要通过岩芯资料和测井资料两种形式。
在识别沉积相类型中，岩芯资料是最有效的依据。
考虑到取芯资料往往是有限的，对沉积微相确定往往要运用测井信息，依据测井曲线的形态、幅度、光滑程度、组合特征等特征进行测井相的分析，识别不同的沉积环境对应的测井响应。
在确立相标志划分的基础上，通过测井资料分析确立出微相类型。
关键词：测井资料；沉积微相；沉积特征；测井曲线0前言测井相分析是综合性的工作。
它是由一组恢复地层的岩性剖面和沉积环境的测井曲线组成。
当在一个井段确立了岩性剖面之后，就应将测井相转化为其有地质意义的概念[1,2]。
这首先要了解沉积环境及沉积过程，熟悉其沉积特征和相分析方法，在岩芯分析等地质资料的刻度下建立匹配准则，实现从测井相到沉积微相的转换。
储层的岩性、物性与其相应沉积环境密切相关，而利用测井曲线可以研究储层沉积环境，测井曲线的幅度特征、形态特征、变化特征，可以定性地反映地层岩性、粒度、泥质含量变化和垂向组合关系等特征，不仅可以用于沉积微相研究，也可以识别地层划分和对比的标志[3]。
常用的测井曲线有自然电位、自然伽马、电阻率、中子、密度、声波等。
充分利用测井资料，发挥测井方法多样、精度高、易识别、检测完整等优点，对于研究储集砂体沉积微相具有十分重要的意义[4]。
1测井相标志测井曲线是岩石各种物理性质沿井孔深度变化的物理响应，反映了岩石的岩性、粒度、泥质含量及垂向序列等重要信息[5]。
在不能全部取芯的条件下，测井资料较易获取，测井能获得所需研究井段的全部测井曲线。
在沉积相研究过程中，常应用自然电位曲线、自然伽玛曲线、微电极曲线等研究沉积相、分析沉积层的粒度变化趋势、非均质性和韵律性等，从而识别出沉积相和沉积环境（表1）。
3沉积微相及其特征三角洲前缘是三角洲最主要的骨架部分，是河流和湖泊共同作用的结果，砂层类型繁多且发育集中[8]。
基于多点地质统计学的三维地质体随机建模方法研究地质体及地质结构的三维可视化表征可以提供对地下地质现象及构造更加真实、直观的描述,已经成为推动“玻璃地球”、“智慧城市”建设的关键与核心技术之一。
随着三维地质建模技术的发展以及在各个地质领域的深入应用,对三维模型的要求已经更多地从定性描述转向了定量评价。
多点地质统计学随机建模方法已经成为复杂三维地质模型自动构建与模拟领域的一个重要分支,其基本理论的发展以及各种算法的提出为各向异性的地下复杂地质结构的三维重建和定量分析提供了技术方法支持。
但是,面对实际的三维地质建模实践,尤其针对沉积松散、分布不均、厚度较薄、多碎片化结构的第四纪沉积体系,获得一个完整、可靠的用于多点地质统计学随机模拟的三维训练图像非常困难,而且基于规则网格的模拟结果不能准确地反映地质沉积及构造结构在客观世界中的真实形态与分布特征。
概括地讲,目前三维地质建模方面存在的主要挑战包括:(1)地下各向异性的复杂地质体结构模型的高效、自动重构问题。
(2)地质格架模型与精细属性模型的一体化建模与表达。
(3)所建模型是否能够为地质定量分析、评价以及可视化决策提供支持。
第四纪松散沉积层对人类活动影响最大,我国各大、中城市都分布于平原地区或高原地区的第四纪沉积层之上。
而且,各类地质灾害问题都与第四纪浅层地下地质体及地质结构的空间分布及地质现象的动力学过程相关。
由此可见,三维地质模型的构建已经成为城市地下空间利用和地质环境定量评价的基础性工作。
以典型的第四纪沉积体系建模为例开展三维地质体随机建模方法研究,提出具有针对性的新策略、新方法、新模型,构建从数据处理、建模方法到模型可视化表达的全流程解决方案,具有重要的理论和现实意义。
本文针对以上问题和挑战,提出了基于多点地质统计学的三维地质建模关键技术、优化方法以及完整的基于多点地质统计学的三维随机建模流程。
针对实际地质勘查数据分布不均衡的问题,重点研究了多点地质统计学随机模拟方法中模拟路径、搜索邻域以及后处理技术的优化方法;面对三维训练图像获取困难以及其对平稳性假设的高度依赖问题,研发了一种基于低维数据的三维地质体模型自动重构方法;为了实现地质格架模型与精细属性模型的一体化建模与精确表达,开展了地质结构模型约束下的精细三维体元模型的自动生成方法研究。
河控三角洲前缘钙质胶结分布规律及其成因——以东营凹陷永安镇油田为例段冬平;侯加根;高建;王礼常【摘要】以东营凹陷永安镇油田沙河街组二段河控三角洲前缘储层为研究对象,通过对岩心样品的分析化验、扫描电镜以及测井曲线等资料的综合统计和分析,明确了钙质胶结的垂向分布规律及其成因.研究表明:在河控三角洲前缘储层中,垂向上钙质胶结主要分布在反韵律砂体的顶部和中部,均质韵律砂体的顶底部,而薄层砂岩易被整体胶结;自陆地向湖盆方向,随着微相及岩性组合的过渡,钙质胶结也由不易发育向顶底及中部发育,再过渡到薄层整体钙质胶结.究其成因,是在早成岩B期,碎屑矿物的溶蚀和黏土矿物演化过程中形成的高浓度碳酸盐离子流体在不同微相、粒度及砂泥岩接触关系的控制下,形成的碳酸盐胶结程度的差异.【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2015(012)011【总页数】6页(P30-35)【关键词】三角洲前缘;钙质胶结;岩性演化规律;钙质成因【作者】段冬平;侯加根;高建;王礼常【作者单位】中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249;中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海200030;中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249;中国石油勘探开发研究院,北京100086;中化石油勘探开发有限公司,北京100031【正文语种】中文【中图分类】P631.84;TE122.2钙质胶结多由碳酸盐胶结作用形成，碳酸盐胶结是碎屑岩储层中最为常见的胶结类型之一，其分布普遍、形成多期且成因多样［1］，碳酸盐胶结对储层的影响之一就是占据储层原生孔隙，对储层孔隙度起到破坏作用［2］，在储层研究中一般将碳酸盐胶结作用形成的钙质胶结作为钙质夹层或隔层，而隔夹层的分布正是造成储层内部结构差异，导致大量可动油无法采出的主控地质因素之一［3］。
河控三角洲沉积是我国东部油田中最重要的储集类型之一［4］，笔者以永安镇油田沙河街组二段（E2s2）5～7 砂组（E2s52～ 7）河控三角洲前缘储层为例，基于测井资料和岩心分析化验资料对河控三角洲前缘储层内部钙质夹层分布规律及其成因开展研究。
质模型至今还未建立。
因此，需要探索出一套扇三角洲储层构型建模方法，建立研究区扇三角洲前缘精细地质模型，并用于数模分析剩余油分布，为下步油田调整提供可靠的地质依据。
2 方法概述为建立研究区扇三角洲储层构型模型，优选目前应用最广泛的构型建模方法，包括序贯指示、基于目标模拟和多点地质统计方法。
2.1 序贯指示模拟序贯指示模拟通过一系列门槛值，估计某一类型变量或离散化的连续变量低于某一门槛值的概率，以此确定随机变量的分布。
序贯指示模拟实现的关键技术是指示变换、指示克里金和序贯模拟。
在进行模拟计算之前，首先要进行指示变换，即根据不同的门槛值把原始数据编码成0或1的过程。
在模拟不同的网格节点时各变量的比例是不变的。
当存在局部变化时，可应用具有趋势的序贯指示模拟方法。
具有趋势的序贯指示模拟方法通过从地震资料和其他数据中提取信息从而为每一个模拟节点提供一个局部的各变量比例，各变量的比例之和为1。
本次研究采用的带趋势的序贯指示模拟技术流程如下，在单井相数据离散化的基础上通过数据分析获取模拟的方位、主变程、次变程和垂向变程。
以单井累计概率的方式求取垂向比例，用前期研究的沉积微相作为平面约束，共同作为约束条件通过多次概率优选来求取。
2.2 基于目标模拟基于目标方法主要描述各种离散性地质特征(沉积微相、岩相、流动单元等)的空间分布，利用标点过程法建立又离散代码表示的离散性模型。
标点过程法是根据点过程的概率定律，按照空间中几何物体的分布规律产生这些物体的中心点的空0 引言三维构型建模能够刻画储层内部各构型单元间的空间接触关系，表征储层内部复合砂体，单砂体和非储层间的相对空间关系，包括不同构型单元的的三维空间形态、平面和垂向上的分布范围、不同单元的延伸方向、各单元之间的叠置关系。
并在此基础上刻画出各构型单元内部孔隙度、渗透率等物性参数的三维空间展布特征及各个构型单元之间的连通程度、油水运动特征。
储层构型方法自1985年储层构型概念的提出至今[1]，取得了多方面的发展。
收稿日期：20110329；改回日期：20110422基金项目：国家重大科技专项“鄂尔多斯盆地大型岩性地层油气藏勘探开发示范工程”（2008ZX050443－16）作者简介：韩继超（1985－），男，2008年毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，现为中国石油大学（华东）石油工程系在读硕士研究生，从事储层建模及数值模拟研究。
文章编号：1006－6535（2011）06－0048－04利用多点地质统计学模拟河流相沉积微相韩继超，王夕宾，孙致学，李宗阳（中国石油大学，山东青岛266555）摘要：通过多点地质统计学方法，以苏里格气田苏49－01区块盒8段—山1段为实例，综合地质特征分析，结合野外露头建立的训练图像集，在井点信息和沉积模式的双重约束下，模拟了多河道、低弯度曲流河与缓坡型辫状河复合叠置的河流相体系的沉积微相，并与基于目标体、基于象元等传统建模方法的模拟结果进行对比分析。
结果表明，多点地质统计学模拟能够有效地克服传统地质统计学模拟的不足，再现河流相复杂的空间结构和几何形态。
关键词：沉积微相；河流相建模；多点地质统计学；苏里格气田中图分类号：TE122.2文献标识码：A引言对于河流相储层建模，尤其是曲流河与辫状河复合叠置的河流相沉积体系，传统的建模方法（如基于目标体、基于象元法）存在较大的局限性与不适应性。
而多点地质统计学作为一门新兴建模技术［1－7］，综合了传统建模方法的优点，用“训练图像”代替变差函数来刻画地质体复杂的空间结构与几何形态，最大程度地加入先验的地质知识，而且采用了序贯算法，易忠实井信息，并具有快速的特点［5］。
笔者以苏里格气田苏49－01区块盒8段—山1段为例，基于多点地质统计学原理模拟了河流相沉积微相，该微相模型符合地下的实际情况。
1多点地质统计学模拟原理多点地质统计学引进了数据事件、训练图像、搜索树、模板大小4方面来求取条件概率分布函数。
（1）多点地质统计学的多点之间的相关性可通过“数据事件”来实现。
收稿日期:2011－08－12基金项目:国家科技重大专项课题(2011ZX05010－001);国家自然科学青年基金项目(40902035);教育部博士点新教师基金项目(20090007120003)作者简介:段冬平(1980－)，男(汉族)，黑龙江兰西人，博士研究生，研究方向为油气田开发地质与油藏描述。
文章编号:1673-5005(2012)02-0022-05多点地质统计学方法在三角洲前缘微相模拟中的应用段冬平1，2，侯加根1，2，刘钰铭1，2，张友1，2，岳大力1，2，史燕青1，2(1．中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室，北京102249;2．中国石油大学地球科学学院，北京102249)摘要:通过鄱阳湖三角洲现代沉积的研究确立水下分流河道与河口坝微相的平面形态与结构特征，结合永安镇油田密井网区资料统计的两种微相宽度建立定量的训练图像。
以此为基础，利用多点地质统计学Sneisim 算法进行三角洲前缘的微相模拟。
模拟结果具有忠实于井点数据、不同微相平面形态与发育规模受训练图像定量约束的特点;能够再现三角洲前缘水下分流河道与河口坝的几何特征与空间结构。
利用该方法可以建立反映现代沉积特征与地下实际情况的沉积微相模型。
关键词:现代沉积;密井网;训练图像;多点地质统计学;三角洲前缘中图分类号:TE 319文献标志码:Adoi :10．3969/j．issn．1673-5005．2012．02．004Application of multi-point geostatistics in delta frontmicrofacies simulationDUAN Dong-ping 1，2，HOU Jia-gen 1，2，LIU Yu-ming 1，2，ZHANG You 1，2，YUE Da-li 1，2，SHI Yan-qing 1，2(1．State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting in China University of Petroleum ，Beijing 102249，China ;2．College of Geosciences in China University of Petroleum ，Beijing 102249，China )Abstract :By the study of modern deposition in Poyang Lake Delta ，planar morphology and structural features of underwater distributary channel and mouth bar were established．And the widths of two facies were established by statistics of dense well network data in Yonganzhen Oilfield ，then the quantitative training images were created．On the basis ，the delta front micro-facies was simulated using multi-point geostatistics Sneisim algorithm．The simulation results have the characteristics of matc-hing to well point data ，and planar morphology and size of different microfacies are constrainted by quantitative characteristics of the training images ，which reproduces geometric characteristics and spatial structure of delta front distributary channel and mouth bar．The sedimentary microfacies model created by this method can well reflect modern sedimentary characteristics and the actual situation of underground．Key words :modern sedimentation ;dense well pattern ;training image ;multi-point geostatistics ;delta front如何建立精确的沉积微相地质模型一直是学者们追求的目标，国内外学者多利用密井网区资料、野外露头和现代沉积，结合传统的两点地质统计学方法进行微相的随机模拟研究［1-7］。
相对于传统的两点地质统计学而言，多点地质统计学方法可以描述具有复杂空间结构和几何形态的地质体，是今后地质统计学发展的方向。
多点地质统计学应用的难点在于训练图像的制作，以往训练图像的制作以密井网区资料为基础［8-12］，密井网区资料虽可以获取微相的长宽数据，但不同微相的平面形态特征更依赖于地质人员的推测。
现代沉积可以直观表述不同微相的平面特征。
笔者以永安镇油田永三断块沙二段5砂组为例，利用鄱阳湖三角洲现代沉积获取不同微相的平面形态特征，利用密井网资料得到水下分2012年第36卷中国石油大学学报(自然科学版)Vol．36No．2第2期Journal of China University of Petroleum Apr．2012流河道的宽度数据，二者结合建立定量且符合现代沉积的训练图像，对多点地质统计学模拟方法进行约束，并对研究区沉积微相进行随机模拟。
1研究区概况永安镇油田位于济阳坳陷东营凹陷的东北部，北邻陈家庄凸起，东邻青坨子凸起，西为民丰洼陷，南抵东营凹陷中央隆起带，是一个中高渗、稀油低饱和复杂断块油藏。
永三断块沙二段为典型的进积三角洲沉积，沙二段5砂组为河控三角洲前缘沉积，以河口坝与水下分流河道沉积为主［13］。
井网密度达到50口/km2，局部井距可达50m。
研究区岩心分析与测井资料表明，5砂组岩性主要为中砂岩、粉细砂岩，分选磨圆较好，说明沉积物经历长距离搬运，平面砂体厚度图呈东薄西厚的朵状形态，属于远源细粒的朵状河控三角洲。
而1 700a前至今赣江、修水、抚河、信江、饶河已进入稳定的河流发展阶段，鄱阳湖三角洲开始发育，形成了现今的进积型河控三角洲，岩性以中－细砂及粉砂为主、沉积物经过长距离搬运，泥质较少、淘洗干净，具有较高的圆度和分选性，平面形态为朵状［14］，与研究区在沉积物的岩性、粒度、分选、磨圆以及三角洲平面形态上具有高度的相似性。
因此，可以利用鄱阳湖三角洲的平面特征(水下分流河道与河口坝微相的平面形态特征、水下分流河道宽度变化与河口坝长宽比等数据)来指导永安镇油田沙二段5砂组沉积微相研究。
2多点地质统计学原理与优点多点地质统计学分为迭代与非迭代两类方法。
迭代类方法受到迭代收敛的局限，其应用受到限制。
传统的非迭代算法在提取特定网格的局部条件概率时需要重新扫描训练图像，严重影响计算速度，Str-ebelle等［15-16］提出了多点统计随机模拟的Snesim算法，利用搜索树一次性存储训练图像的条件概率分布，保证了模拟过程中快速提取条件概率分布函数，大大减少了运算时间。
多点地质统计学综合了基于目标和基于像元的算法优点，能有效克服传统地质统计学描述复杂空间结构和几何形态地质体的不足，在建模中的优势主要体现在两个方面:①在模拟具有复杂形状地质体分布时可以联合反映空间多个位置点的几何形状和相互配位关系;②多点地质统计学模拟算法具有快速灵活性，模拟的沉积微相展布具有一定的真实性。
3训练图像训练图像的建立是多点地质统计学方法应用的基础，首先利用鄱阳湖三角洲沉积确立三角洲前缘不同微相的平面形态特征，再利用永三断块局部密井网资料确定水下分流河道和河口坝微相的宽度数据，二者相结合，最终建立定量的三角洲前缘训练图像。
3.1微相平面形态鄱阳湖位于长江以南，江西省北部，赣江、抚河、修水、信江、饶河5河汇入，湖底平坦，水较浅，平均深度为8.4m，湖盆倾斜坡度小。
赣江流域面积占鄱阳湖流域总面积的49.9%，过南昌后分西、北、中、南4支入湖。
以汇入鄱阳湖的赣江中支河道形成的三角洲朵叶体为例，在受人类活动影响较小的区域，利用卫星图像(平面分辨率30m)揭示河控三角洲前缘水下分流河道与河口坝砂体三维几何形态，分析水下分流河道与河口坝的平面特征并测量二者的长度、宽度数据。
3.1.1河道形态三角洲前缘水下分流河道在形成演化时，随着河流流入湖盆，湖水顶托作用使河口坝砂体形成，河口坝阻碍作用导致河道开始分叉，形成新的分流河道。
通过对鄱阳湖三角洲的观测发现，河道分叉角度普遍小于90ʎ(图1(a))。
整体上分流河道宽度向下游变窄，由1处的450m降至最末端8处的40 m(图1(b))，新分叉河道与老河道宽度比为0.5 1.3，平均为0.75。
平面上水下分流河道常形成一个向湖盆方向发散的网状结构。
3.1.2河口坝形态通过对鄱阳湖现代沉积中河口坝的平面形态观察，发现主要呈两端锐角收敛的狭长心滩状河口坝和物源方向锐角收敛的三角状河口坝两种。
(1)狭长心滩状河口坝。
平面形态表现为长轴端锐角收敛，中心部位宽度最大，类似于辫状河心滩，其形态主要受水下分流河道发育的限制，因水下分流河道的分叉在顶部形成锐角状，在末端同样受到分流河道的分叉与合并的影响，形成锐角收敛。
这种形态的河口坝主要发育在三角洲的中上部(图1(a))。
(2)三角状河口坝。
平面形态为物源方向锐角收敛的三角状河口坝，其物源方向的形态由水下分流河道的分叉控制，因此物源方向呈锐角状，而末端随着水下分流河道的分叉、发散并消亡，最终河口坝·32·第36卷第2期段冬平，等:多点地质统计学方法在三角洲前缘微相模拟中的应用末端的形态不再受河道控制而收敛。
其河口坝规模不一，主要发育在三角洲前缘的中下部(图1(a ))。
图1鄱阳湖三角洲Fig．1Poyang Lake Delta3.1.3不同微相砂体规模及长宽比将分流河道上次分叉与下次分叉之间的长度定义为单一分流河道，测量其长度与宽度，测量结果表明，水下分流河道长度集中在500 1000m ，平均为900m ，宽度集中在30 150m ，平均为90m (图2)。
图2鄱阳湖三角洲前缘不同微相砂体的长度、宽度概率分布Fig．2Sands of different micro-facies length and width of probability distribution in Poyang Lake Delta front平面上共划分出31个单一河口坝单元，其中在三角洲前缘中上部的心滩状河口坝有11个，河口坝长度为750 2730m ，宽度为230 850m 。
