CN107180293A - 一种面向勘探目标的地质评价水平测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向勘探目标的地质评价水平测定方法。该方法对不同区带或圈闭间的地质相关性进行基于地质多场景经验评估分析，获取区带或圈闭含油气藏概率的分布函数，再通过推导含油气藏概率的后验分布模型，比较后验概率分布模型和先验概率分布模型的相似度，从而检验先验分布模型的准确性。

Description

一种面向勘探目标的地质评价水平测定方法

技术领域

本发明涉及油气藏勘探技术领域，尤其涉及一种面向诸如区带及圈闭等勘探目标的地质评价水平测定方法。

背景技术

先验状态估计是根据系统原理或者经验得到的估计值，而后验状态估计是结合之前的先验状态估计值再加权测量值得到的一个理论上最接近真实值的结果。

先验概率(prior probability)是指根据以往经验和分析得到的概率，如全概率公式。它往往看作是“由因求果”问题中的“因”。后验概率则是指在得到“结果”的信息后重新修正的概率，是“执果寻因”问题中的“果”。根据样本X的分布P(θ)和θ的先验分布π(θ)，利用概率论中求条件概率分布的方法，就可以计算出在已知X＝x的条件下，θ的条件分布π(θ|x)。由于这个分布是在抽样以后才得到的，因此称为后验分布。

勘探目标地质评价中的核心内容是通过评估各地质风险因子的先验概率来推算该目标含有油气藏的概率。但是由于实测资料、所得信息的限制，很难得到确定的各风险因子后验概率，因此在现有技术中，不得不根据所掌握的一些粗略或模糊的认识对各种风险因子的先验概率做出人为的判断或假定(余海等.基于最大熵原理的风险分析先验概率分布确定方法.中国科技信息.2008年第4期)，从而会引发以下问题：在推断各种风险因子时，由于不当地增添了人为额外信息而增大了风险分析成果的不确定性，影响了风险分析的准确性。目前还没有对这种分析结果的准确性进行验证的有效方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种地质评价水平测定方法。该方法包括以下四个步骤：

S110，根据不同勘探目标间的地质相关性进行基于地质多场景约束条件下的经验评估，从而确定不同勘探目标间的地质相关性概率以及相关系数；

S120，基于相关系数确定勘探目标的含油气藏先验概率分布模型；

S130，根据勘探结果推导勘探目标的含油气藏后验概率分布模型；

S140，度量先验概率分布与后验概率分布的相似度，进而判定先验概率的准确性。

根据本发明的实施例，上述步骤S110中，勘探目标A与B间的地质相关性概率为P_AB＝S_A×S_B×C，勘探目标A的含油气藏概率P_A＝S_A×C，勘探目标B的含油气藏概率P_B＝S_B×C，其中，SA、SB分别为勘探目标A和B独立地质风险因子，C为勘探目标A和B公共地质风险因子，所述独立地质风险因子和公共地质风险因子的取值均在0到1之间。

根据本发明的实施例，上述步骤S110中，勘探目标A与B间的相关系数c为：

如果勘探目标B完全决定于勘探目标A，那么S_A＝1，P_AB＝P_B。

如果勘探目标B完全独立于勘探目标A，那么C＝1，P_AB＝P_AP_B。

根据本发明的实施例，上述步骤S120中，勘探目标的含油气藏先验概率分布符合Beta(a,b)分布，且a＝b＝2*(1-c)，c为相关系数。

根据本发明的实施例，上述步骤S130中，如果在实际钻探勘探目标时n个油气藏中有k个探得油气藏，那么勘探目标的含油气藏后验概率分布为：

p|k～Beta(a+k,b+n-k)。

根据本发明的实施例，上述步骤S140中，可以利用先验概率分布与后验概率分布之间的距离dist来度量先验概率分布与后验概率分布的相似度：

其中，f(x),g(x)为先验概率分布的密度和后验概率分布的密度。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

对先验概率好坏的分析度量，是检验风险分析结果准确性的一种重要手段。本发明结合地质相关性对勘探目标进行地质评估，其中勘探目标间的相关系数是影响评估结果的重要参数。本发明提供的方法引入了勘探目标间的相关系数，通过比较后验概率分布模型和先验概率分布模型的差别衡量相关系数相似性，从而能够对地质评价结果的合理性进行更加科学的评估和检验。

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。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提出的地质评价水平测定方法的工作流程图；

图2是本发明一示例中油藏A完全决定油藏B的示意图；

图3是本发明一示例中油藏A与油藏B部分依赖的示意图；

图4是本发明一示例中油藏A与油藏B完全独立的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的核心思想是根据不同勘探目标(如区带或圈闭)间的地质相关性进行基于地质多场景约束条件下的经验评估分析，获取勘探目标的含油气藏先验概率的分布模型，再根据实际勘探结果推导勘探目标的含油气藏后验概率的分布模型，比较后验概率分布模型和先验概率分布模型的相似度，以此来检验先验概率分布模型的准确性。

例如，假设某圈闭内有油藏A和B，A与B之间存在地质相关性。A与B之间的地质相关性概率为P_AB＝S_A×S_B×C，A的含油气藏概率P_A＝S_A×C，B的含油气藏概率P_B＝S_B×C。其中，S_A、S_B分别为油藏A和B独立地质风险因子，C为油藏A和B公共地质风险因子，它们的取值均在0到1之间。通过下式可以确定油藏A与B间的相关系数c：

实际应用时，某勘探小组首先基于地质构造经验或通过某种方法对油藏A和B的独立地质风险因子S_A、S_B以及公共地质风险因子C进行设定(取值均在0到1之间)。然后计算油藏A和B的含油气藏概率以及地质相关性概率。最后根据油藏A与B的地质相关性来计算相关系数c。具体地，油藏A与B的地质相关性可以划分为以下三种场景(当然，实际应用时可不限于此)：

a.完全决定

如果油藏A完全决定油藏B(如图2所示)，则此时S_A＝1，

P_AB＝P_B，P_A＝C，P_B＝S_B×C

b.部分依赖

如果油藏A与油藏B是部分依赖的关系(如图3所示)，则

P_AB＝S_A×S_B×C；P_A＝S_A×C；P_B＝S_B×C

c.完全独立

如果油藏A与油藏B是完全独立的关系(如图4所示)，则C＝1，P_AB＝P_AP_B。

此时，相关系数c为零。

假设，考虑了空间地质相关性的某一圈闭的含油气藏先验概率符合Beta(a,b)分布，且a＝b＝2*(1-c)，c为相关系数。这样，当相关系数c很小时，a，b大于1，反之则小于1。

p～Beta(a,b) a＝b＝2*(1-c)

根据钻探结果推导该圈闭的含油气藏后验概率分布模型。假设，经过实际钻探后，某个圈闭中n个油气藏中有k个成功地出现油气藏，则该圈闭的含油气藏后验概率分布为：

p|k～Beta(a+k,b+n-k)

最后度量先验和后验概率分布的相似度，以此来判定先验概率的准确性。在此，可以优选地计算先验概率分布与后验概率分布之间的距离。如果先验到后验变化较小，则说明计算先验概率时所选取的相关设定较好，相应的相关系数较为合理，否则就偏差较大。

具体地，度量先验和后验概率分布的相似度可以用两个分布之间的距离L2等范数来表示。即，

其中，f(x),g(x)为先验概率分布的密度和后验概率分布的密度，dist为距离。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例和附图对本发明作进一步地详细说明。

有两个地质评估小组，对某一圈闭中的两个油气藏A和B进行了地质分析，发现它们存在高度相关性。

小组1判定其中有一个油气藏A完全决定另一个油气藏B，给出A作为公共因子的公共地质风险因子得分为0.7，B的独立地质风险因子得分为0.6。通过前文中的场景a的计算式可以得到相关系数为0.8。

小组2虽然也认为这两个油气藏高度相关，但是同时认为它们还有一定的独立性，因此选择判定它们的关系服从场景b，即部分依赖。由此计算出A和B的独立地质风险因子得分分别为0.8和0.7，共公地质风险因子得分为0.2。通过场景b的计算式可以得到相关系数为0.7。

经过实际勘探发现这两个油气藏都是有油的，这样就可以推算后验概率分布，再利用它和两个小组得到的相关系数所对应在先验概率分布计算两个分布之间的L2距离，就可以衡量两个小组各自评价结果的好坏。

下表是这两个地质评估小组，针对其它的2-6号圈闭进行了类似评估后的结果。从表中列举了它们各自的相关系数以及通过钻探所获得的真实结果。基于这些数据，可以对这两个小组地质相关性的评估准确度进行科学的测评。

表1圈闭评估结果数据表

从上表可以看出，在圈闭4，第2组的相关系数设定地过低，所以先验概率和后验概率的差距较大，距离为3.69。从整体来看，第1组的平均分布距离(1.28)小于第2组的平均分布距离(1.96)，因此第1组的地质相关性评估比第2组的地质相关性评估更为准确，在工程勘探中具有实际的指导意义。

以上所述，仅为本发明的具体实施案例，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术的技术人员在本发明所述的技术规范内，对本发明的修改或替换，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种面向勘探目标的地质评价水平测定方法，包括以下步骤：

S110，根据不同勘探目标间的地质相关性进行基于地质多场景约束条件下的经验评估，从而确定不同勘探目标间的地质相关性概率以及相关系数；

S120，基于相关系数确定勘探目标的含油气藏先验概率分布模型；

S130，根据勘探结果推导勘探目标的含油气藏后验概率分布模型；

S140，度量先验概率分布与后验概率分布的相似度，进而判定先验概率的准确性。

2.根据权利要求1所述的地质评价水平测定方法，其特征在于：

所述步骤S110中，勘探目标A与B间的地质相关性概率为P_AB＝S_A×S_B×C，勘探目标A的含油气藏概率P_A＝S_A×C，勘探目标B的含油气藏概率P_B＝S_B×C，其中，S_A、S_B分别为勘探目标A和B独立地质风险因子，C为勘探目标A和B公共地质风险因子，所述独立地质风险因子和公共地质风险因子的取值均在0到1之间。

3.根据权利要求2所述的地质评价水平测定方法，其特征在于：

所述步骤S110中，勘探目标A与B间的相关系数为：

<mrow> <mi>c</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>A</mi> </msub> <msub> <mi>P</mi> <mi>B</mi> </msub> </mrow> <msqrt> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mi>A</mi> </msub> <msub> <mi>P</mi> <mi>B</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msqrt> </mfrac> <mo>.</mo> </mrow>

4.根据权利要求3所述的地质评价水平测定方法，其特征在于：

如果勘探目标B完全决定于勘探目标A，那么S_A＝1，P_AB＝P_B。

5.根据权利要求2所述的地质评价水平测定方法，其特征在于：

如果勘探目标B完全独立于勘探目标A，那么C＝1，P_AB＝P_AP_B。

6.根据权利要求1所述的地质评价水平测定方法，其特征在于：

所述步骤S120中，勘探目标的含油气藏先验概率分布符合Beta(a,b)分布，且a＝b＝2*(1-c)，c为相关系数。

7.根据权利要求1所述的地质评价水平测定方法，其特征在于：

所述步骤S130中，如果在实际钻探勘探目标时n个油气藏中有k个探得油气藏，那么勘探目标的含油气藏后验概率分布为：

p|k～Beta(a+k,b+n-k)。

8.根据权利要求1所述的地质评价水平测定方法，其特征在于：

所述步骤S140中，利用先验概率分布与后验概率分布之间的距离dist来度量先验概率分布与后验概率分布的相似度：

<mrow> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <msqrt> <mrow> <msubsup> <mo>&amp;Integral;</mo> <mn>0</mn> <mn>1</mn> </msubsup> <mo>|</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>g</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mi>d</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msqrt> </mrow>

其中，f(x),g(x)为先验概率分布的密度和后验概率分布的密度。