一种基于岩石物理的储层特征参数反演方法和装置与流程

本发明涉及地球物理勘探与储层特征预测，特别涉及一种基于岩石物理的储层特征参数反演方法和装置。

背景技术：

1、地层的岩性信息、储层物性信息、孔隙流体信息等均可以通过地震反演的方式获得，从而进行储层预测与流体识别。

2、蒙特卡洛(monte carlo)法是一种十分重要的非线性反演方法，是一种全局寻优算法。该方法有着较强的适应性，并且算法易于理解，所以在地震反演中的应用较为广泛该方法的基本思想，该方法的基本思想，最早可追溯到18世纪下半叶的buffon试验，buffon试验方法求圆周率的值的过程便是一个随机模拟的过程，即用事件发生的“频率”来决定事件的“概率”。具体的，根据概率论的相关理论，可以将大量试验统计某事件发生的频率近似作为该事件发生的概率。蒙特卡洛方法就是通过不断产生随机数序列来进行模拟。传统的蒙特卡洛方法必须进行全空间的搜索，要求得到全局最优，必须进行大量的正演模拟和反演计算，收敛速度不可能快，这就大大的增加了计算时间和成本。若想提高反演效果或者概率，必须进行大量的计算时间，因此也就限制了蒙特卡洛方法的应用。

3、贝叶斯方法是基于贝叶斯理论发展起来的用于阐述解决统计分析问题的方法，贝叶斯法主要根据最小风险代价或最大似然比进行判决，是依据贝叶斯准则进行判别分析的一种多元统计分析法。贝叶斯方法主要是建立先验分布函数，并将条件概率分布函数与先验概率分布函数的乘积作为后验分布函数。贝叶斯理论就是获取先验信息，以对于后验概率密度进行抽样。但是，常规的贝叶斯理论方法速度运行缓慢，先验信息的构建都是比较耗时的。

4、综上所述，常规的地球物理反演方法在保证反演精度的前提下均存在耗时较长的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于岩石物理的储层特征参数反演方法和装置，反演方法收敛速度快，且能精确反演储层参数。

2、第一方面，本发明实施例提供一种基于岩石物理的储层特征参数反演方法，包括：

3、基于johnson斑块饱和模型建立层状介质岩石物理模型，通过所述岩石物理模型利用传播矩阵模拟方法建立岩石物理参数与地震响应参数间的关系，所述岩石物理参数包括待反演的储层特征参数；

4、设置地震响应参数与待反演的储层特征参数初始的参数值，根据所述关系与当前的参数值，通过贝叶斯理论建立所述储层特征参数的后验概率函数，通过马尔科夫链与蒙特卡洛联合的方法求解后验概率函数，得到新的参数值；

5、判断是否符合迭代终止条件；若否，修改当前参数值，返回执行所述根据所述关系与当前的参数值，通过贝叶斯理论建立所述储层特征参数的后验概率函数；若是，根据当前的参数值确定所述储层特征参数的反演结果。

6、第二方面，本发明实施例提供一种基于岩石物理的储层特征参数反演装置，包括：

7、正演模块，用于基于johnson斑块饱和模型建立层状介质岩石物理模型，通过所述岩石物理模型利用传播矩阵模拟方法建立岩石物理参数与地震响应参数间的关系，所述岩石物理参数包括待反演的储层特征参数；

8、反演模块，用于设置地震响应参数与待反演的储层特征参数初始的参数值，根据所述关系与当前的参数值，通过贝叶斯理论建立所述储层特征参数的后验概率函数，通过马尔科夫链与蒙特卡洛联合的方法求解后验概率函数，得到新的参数值；判断是否符合迭代终止条件；若否，修改当前参数值，返回执行所述根据所述关系与当前的参数值，通过贝叶斯理论建立所述储层特征参数的后验概率函数；若是，根据当前的参数值确定所述储层特征参数的反演结果。

9、第三方面，本发明实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现上述基于岩石物理的储层特征参数反演方法。

10、第四方面，本公开实施例提供一种服务器，包括：存储器、处理器及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述基于岩石物理的储层特征参数反演方法。

11、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

12、现有蒙特卡洛方法的计算量大，并且收敛过慢，本发明实施例在先验信息的构建和优化方式上找寻突破口，提供的基于岩石物理的储层特征参数反演方法，是基于传统的蒙特卡洛方法与贝叶斯理论结合的一种新的自适应马尔科可夫链蒙特卡洛反演方法(adaptive metropolis-am,markov chain monte carlo，am-mcmc)，结合贝叶斯理论，通过岩石物理模型正演与实际观测数据建立先验信息与似然函数信息，通过每次迭代产生一定数量的马尔科夫链作为参数的后验分布，通过分析得到参数反演结果。对于储层参数反演精准，收敛迅速，对于储层预测与流体识别具有重大的研究意义。

13、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

14、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种基于岩石物理的储层特征参数反演方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于johnson斑块饱和模型建立层状介质岩石物理模型，具体包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述岩石物理模型利用传播矩阵模拟方法建立岩石物理参数与地震响应参数间的关系，具体包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述关系与当前的参数值，通过贝叶斯理论建立所述储层特征参数的后验概率函数，具体包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过似然函数与先验概率函数建立后验概率函数，具体包括：

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述储层特征参数为孔隙度含气饱sg和厚度h，建立的先验概率函数如下述公式(5)：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过马尔科夫链与蒙特卡洛联合的方法求解后验概率函数，得到新的参数值，具体包括：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据后验概率函数通过马尔科夫链与蒙特卡洛联合的方法建立接受概率函数，具体包括：

9.一种基于岩石物理的储层特征参数反演装置，其特征在于，包括：

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1～8中任一所述的基于岩石物理的储层特征参数反演方法。

11.一种服务器，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1～8中任一所述的基于岩石物理的储层特征参数反演方法。

技术总结
本发明公开了一种基于岩石物理的储层特征参数反演方法和装置。所述方法包括，基于Johnson斑块饱和模型建立层状介质岩石物理模型，进而利用传播矩阵模拟方法建立岩石物理参数与地震响应参数间的关系；设置地震响应参数与储层特征参数初始的参数值，根据所述关系与当前参数值，通过贝叶斯理论建立储层特征参数的后验概率函数，通过马尔科夫链与蒙特卡洛联合的方法求解后验概率函数，得到新的参数值；判断是否符合迭代终止条件；若否，修改当前参数值，返回执行根据所述关系与当前参数值，通过贝叶斯理论建立储层特征参数的后验概率函数；若是，根据当前参数值确定储层特征参数的反演结果。该反演方法收敛速度快，能精确反演储层参数。

技术研发人员：贺艳晓,袁三一,唐跟阳,苗发维,王尚旭
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23