基于参数随机反演的拱坝位移监控指标拟定方法

针对传统混凝土拱坝位移监控指标拟定中未考虑大坝材料参数不确定性的问题,结合贝叶斯推断理论、粒子群优化和长短时记忆网络提出一种基于随机反分析结果的拱坝位移监控指标拟定方法。利用粒子群方法优化长短时记忆神经网络作为代理模型;基于不同监测点实测位移值和代理模型计算位移值建立联合似然函数;在已知材料参数先验分布下,通过贝叶斯推断获得材料参数的后验分布;利用材料参数的后验分布计算监控指标的水压分量,结合实测位移数据确定混凝土拱坝位移监控指标。工程实例分析表明:通过贝叶斯推断方法,可以反演得到准确的材料参数后验结果;以混合法确定的位移监控指标充分利用了材料参数的随机反分析结果,具有更好的预警效果。

基于空间协模拟的叠前地震随机反演方法

无论是迭代类随机反演还是线性贝叶斯随机反演,一般采用序贯类随机模拟表征油藏的非均质性。序贯类方法大多依赖变差函数或训练图像描述模型参数的空间相关性,需要逐点计算模拟结果,因此并行实现困难、计算效率低。为此,将一种条件化快速傅里叶变换滑动平均(FFT⁃MA)模拟引入线性反演框架,提出基于空间协模拟的叠前地震随机反演方法。首先,在贝叶斯框架下整合地震数据和测井低频信息,获得弹性参数的后验概率分布。然后,根据FFT⁃MA算法生成概率场,以测井数据为条件数据对贝叶斯后验应用概率场协同模拟,从而获得井震数据约束的叠前弹性参数高分辨率随机反演结果。该方法无需迭代更新模型参数,能极大地提高随机反演的计算效率。最后,由模型试算和实际资料应用测试方法的效果。模型试算表明,所提方法在高分辨率储层预测及计算效率方面均优于常规方法,可稳定、准确地描述小尺度储层特征。实际资料应用表明,所提方法得到的高分辨反演结果与测井数据契合良好,提高了随机反演在薄储层定量表征方面的实用性。

基于地震波阻抗随机反演的岩性模型建立

位于WT凹陷的三角洲外前缘储层的砂体尺度较小、非均质性较强,这导致了该类储层面临着岩性预测刻画困难的问题。根据岩心分析与测井资料表明,研究区目的层广泛发育泥质砂岩储层,但泥质砂岩与细砂岩、泥岩的纵波阻抗差异较小,无法有效利用纵波阻抗对细砂岩、泥质砂岩、泥岩3种岩性进行有效识别,且研究区井网稀疏,无法有效提取变差函数,影响后续叠后地震随机反演的效果进而影响储层岩性的预测。针对上述复杂问题,通过采用小波重构与信息统计加权方法对纵波阻抗曲线进行重构,通过地震属性对砂地比的敏感性分析,应用地震均方根(root-mean-square,RMS)属性对砂体进行刻画,并从中提取变差函数。利用重构曲线并结合变差函数进行了叠后地震随机反演,结果表明:利用信息统计加权重构的纵波阻抗的对岩性有较好的识别效果;通过叠后地震随机反演并结合贝叶斯算法建立的岩性模型与验证井岩性高度匹配;通过岩性模型所制作的砂地比平面分布符合地质认识。可见利用上述方法所建立的纵波阻抗随机反演模型可靠性较高,对砂体平面展布的预测与水平井轨迹设计具有重要勘探指导意义。

地震相控非线性随机反演研究与应用

在地震相模型控制下,通过原始数据将各个单一反演问题转化为一个联合反演问题,可降低反演在描述参数几何形态时的单个反演问题的自由度,从本质上提高地球物理反演的效果。本文在计算过程中采用了非线性随机反演算法,能有效提高地震资料的分辨率,并充分考虑地质条件的随机特性,使反演结果更符合实际地质情况。在胜利、中原油田等地区的储层预测中,应用本文方法均取得了良好的效果,为岩性油气藏勘探提供了可靠基础数据。

地震相控非线性随机反演在阿姆河盆地A区块碳酸盐岩储层预测中的应用

文中针对阿姆河盆地A区块碳酸盐岩储层对纵波属性敏感的特性,以地质、测井信息为约束条件,通过拾取三维地震波的速度、有效振幅、频率等信息,应用地震相控非线性随机反演,对A区块主要目的层的储层分布特征进行了预测,获得以下认识:①阿姆河盆地A区块碳酸盐岩具层状反射特征,顶、底界为两组强反射,内部可以看到成层性较好、连续分布的反射波,碳酸盐岩储集空间主要以孔隙型为主,裂缝不发育,偶见微型溶孔、溶洞;②在研究区平面上的低速异常区为碳酸盐岩储层发育区带,低速异常区主要位于工区偏南部的东、西两端,其余大部分为较高的速度发育区,在构造高部位的低速异常带为有利钻探位置;③垂向上不同岩性在反演剖面上表现为不同的速度特征,即浅部的碎屑岩速度最低,中部膏盐层速度明显高于上部碎屑岩,下部碎屑岩层受压实作用影响速度高于上部碎屑岩层,主要目的层碳酸盐岩的速度最高。根据预测结果部署的两口探井均产出高产天然气流,证明地震相控非线性随机反演的预测结果准确、可靠。

地震非线性随机反演方法在陆相薄砂岩储层预测中的应用

对于陆相沉积的薄砂岩储层,其地震储层预测的可信度与油气勘探开发的关系十分密切。采用近几年发展起来的地震非线性随机反演方法,以测井、地质信息作为约束条件,通过拾取有效的地震波振幅、相位和频率信息,对胜利油田孤岛南区馆陶组薄砂岩储层进行了钻前预测。对26口新钻井的统计结果表明,预测与实钻吻合。这表明该地震储层预测方法具有较高的可信度,在油气田勘探开发中具有良好的应用前景。

不同变差函数变程下随机反演与随机模拟对比分析

随机模拟和随机反演是两种比较常用的较精细的储层预测方法,而变差函数是随机模拟、随机反演的核心技术。以喇嘛甸油田北北二区块SⅢ层段为研究对象,选用300 m×300 m、600 m×600 m、800 m×800 m、1 200 m×1 200 m不同变程变差函数,对随机模拟和随机反演结果对比分析,探讨不同变程对预测结果的影响。结果显示:随着变程的增大,随机模拟砂体结果由离散发展成连续片状分布,而随机反演砂体分布整体趋势一致,只有局部薄层砂体受到较小程度的影响;通过盲井验证,随机反演较随机模拟,其预测的砂体与井点的符合率更高。分析认为,随机反演较随机模拟多了井间地震的约束,减少了砂体分布的不确定性和多解性,提高了井间砂体的预测精度,便于在油田开发阶段推广应用。

基于FFT-MA谱模拟的快速随机反演方法研究

虽然基于地质统计学的随机反演方法能够有效融合测井资料中的高频信息,但计算效率低,占用内存大,限制了它在实际资料中的应用.本文在保留传统随机反演方法优点的基础上,创造性地引入傅里叶滑动平均(Fast Fourier Transform-Moving Average,FFT-MA)谱模拟进行频率域的地质统计模拟,并利用逐步变形算法(Gradual Deformation Method,GDM)确保模拟结果与实际地震数据的匹配,构建了基于FFT-MA谱模拟的新的快速随机反演方法.与常规随机反演相比,新方法不仅分辨率高,而且能够使反演解得到快速收敛,有效提高计算效率,减少内存占用.模型试算获得了与理论模型吻合度较好的高分辨率反演结果.实际资料分析也表明新方法所得到的高分辨率反演结果能够对薄互储层进行良好的展示,为薄储层的识别提供高效可靠的技术支持.

大体积混凝土结构热学参数随机反演方法初探

首次将Bayes参数估计理论引入大体积混凝土不稳定温度场热学参数随机反演问题,建立了可考虑时间累计效应的Bayes参数反演误差函数,并首次将优化理论中的变尺度法应用于该反演问题,推导了相应的计算公式,同时给出了热学参数反演的计算步骤,通过一典型分析得出了若干有益结论。

确定性反演和随机反演对井约束条件的需求分析

叠后数据地震反演一般利用测井信息对反演结果进行约束,不同的反演方法对井约束条件的需求存在差异,不恰当地使用井约束条件将严重影响反演结果的准确性。基于理论数据分析了确定性反演和随机反演中多井约束对反演精度的影响。研究表明,在确定性反演中,多井约束将导致反演结果可信度降低,相比多井约束的反演结果,单井约束更能准确描绘出相对阻抗差异;在随机反演中,约束井数目越多,不确定性越低,反演精度越高。

随机反演在储层预测中的应用

利用常规地震反演进行储层预测,影响因素诸多。而随机反演将随机模拟技术与常规地震反演相结合,有效地综合地质、测井和三维地震数据,可以弥补井点资料的不足,提高预测精度,在滚动开发阶段可以起到积极的作用。利用随机反演对某地区三维工区Eq41、Eq42、Eq43层段的渗透性砂岩进行预测,取得了较好的效果。

变差函数的参数和井数对随机反演精度影响的分析

高含水后期陆相油藏可寻找的剩余油多分布在较薄的储层中,高效挖潜剩余油的重点和难点是井间储层的预测,因为现有井网仍然无法有效控制砂体边界,因此随机反演技术成为预测井间砂体边界的有效手段。以XSG油田典型区块为试验区,分析改变变差函数的参数和参与反演的井数对随机反演预测井间储层精度的影响。结果表明,垂向变差函数对随机反演结果的影响比水平变差函数更敏感;随着反演井数的增加,预测的砂岩储层空间分布趋于更加客观真实。在正确选择变差函数和密井网的条件下,随机反演可以大幅度提高薄储层反演的精度。因此,具有良好薄层预测能力的随机反演将是高含水后期薄储层预测的一项关键技术。

地震数据约束下的贝叶斯随机反演

由于地震数据的带限性质,传统确定性反演方法不可避免地存在分辨率低的缺陷。本文从贝叶斯理论出发,结合地质统计学提出了地震数据约束下的随机反演方法。该方法以测井资料作为条件数据,以地震数据作为约束,进而通过贝叶斯理论将地震资料、测井资料和地质统计学信息融合为地层模型参数的后验概率分布,利用马尔科夫链扰动模拟方法实现对后验概率的分布采样,并通过多个采样结果的综合分析研究后验概率分布的性质,进而精细刻画储层分布。模型测试及实际资料处理结果表明,相对于常规确定性地震反演方法,随机反演方法提高了反演精度,实现了储层的精细描述。

隧道支护结构荷载作用的随机反演

提出荷载－结构模式进行随机反分析方法，从隧道支护结构变形反算对应的荷载作用，可反推围岩抗力系数和覆土荷载的分布情况，以及作用于支护结构上各部位的外荷载。提出了以实测位移为基础的样条函数插值．以插值位移补充大量的实测值，满足了反分析所需众多的已知位移数。通过一施工实例对该方法的可行性进行了检验。

随机反演在储层预测中的应用

针对隐蔽油气藏储层预测的需要,开展了地震反演研究,根据目前的实际应用将储层预测中的基于模型的地震反演分为三个实施阶段:即构造反演、声波波阻抗或弹性波阻抗反演以及岩性反演,并对每个阶段的目的、关键技术及其原理进行了详细描述,尤其是详细描述了基于马尔科夫链的蒙特卡罗随机模拟技术.最后给出了一个综合应用测井、地质、地震资料进行反演,从而进行储层预测的实例.

应用随机反演技术精细刻画河道砂体——以大庆油田萨北开发区萨二组为例

以大庆油田萨北开发区萨二组为例,研究了随机地震反演技术及其对河道砂体的精细刻画。研究表明:纵向上,不同厚度砂体的随机反演结果符合率差异较大:厚度大于3 m的砂体符合率为89.6%,厚度为2~3 m的砂体符合率为79.1%,厚度小于2 m的砂体符合率为71.5%;平面上,各沉积单元平均的砂体符合率能达到75%以上,且分流平原亚相的符合率要高于内前缘亚相。地震、测井及地质资料的充分结合,能够对河道的走向、复合河道砂体的单一河道边界及井间砂体叠置关系精细刻画,显示了井震结合预测河道砂体的适用性。

随机反演技术在薄互层储层预测中的应用

针对大庆长垣东部葡萄花油层厚度薄、相带窄、受分辨率的限制,约束稀疏脉冲反演处理不能有效地对储层进行识别的地质特点,以宋芳屯油田芳231区块为研究对象,根据研究区域内井网密度差异大的特点,采用模拟技术序贯高斯协模拟,更多地考虑已知数据的空间相关性,将地质统计模拟引入到储层预测研究中,并充分利用地震数据体的横向分辨率,约束地层的空间展布。应用三维随机反演方法,进一步提高储层预测的分辨率,更好地识别砂体。

基于贝叶斯更新方法的尾矿坝材料参数随机反演

为准确获得有限数据条件下的尾矿坝材料参数取值,在贝叶斯更新理论和有限元分析框架下,提出了考虑不确定性的尾矿坝材料参数随机反演方法。为提高参数随机反演分析的计算效率,利用随机多项式展开建立尾矿坝代表性监测点位移与输入参数之间的隐式函数关系。以某实际尾矿坝为例,基于有限的位移监测数据进行多层尾矿材料参数随机反演分析,说明了提出方法的有效性。结果表明,提出方法可以有效缩减尾矿坝材料参数的不确定性,准确推断尾矿坝材料参数的概率分布,并识别不同材料参数(弹性模量和泊松比等)对尾矿坝变形的影响程度。

随机反演在陆丰13-1油田储层预测中的应用

这里以陆丰13-1油田为例,研究发现井上波阻抗曲线并不能有效区分砂岩储层和泥岩非储层,故对孔隙度数据体进行了反演。首先对井上孔隙度曲线进行直方图统计分析,变差函数分析及孔隙度和波阻抗的相关性分析,然后用高斯模拟加模拟退火的随机反演方法对研究区进行了孔隙度体的反演。经反演发现,较其它反演方法孔隙度体反演剖面分辨率有了很大提高,对薄砂体也能很好地识别,且与井上吻合较好,能很好地刻画出砂体的横向变化情况,平面上砂体的展布也符合该区的沉积相分布。

广义Bayes法在裂隙岩体渗透系数随机反演中的应用

工程中由于存在各种随机因素,采用确定性的渗流分析方法进行渗透系数的反演必然会导致结果的不确定性。本文基于渗流场的随机有限元分析方法,结合变尺度优化算法和广义Bayes法,建立了一种渗透系数的随机反演方法,推导了详细的计算公式。该方法不仅考虑量测水头、渗透系数的随机性,还考虑了边界水头的随机性,不仅可以获得渗透系数的均值反演结果,还可以得到标准差的反演结果。最后将该法应用于重力坝坝基渗流算例分析中,以渗流有限元正分析计算结果作为"假想"的实测点水头值,通过随机反演,同时获得渗透系数均值与标准差的反演结果,将输入信息与反演结果对比分析,验证了渗透系数和标准差反演结果的正确性。