本發(fā)明涉及油氣資源預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種油氣藏規(guī)模分布的預(yù)測方法。

背景技術(shù)：

油氣資源預(yù)測是油氣勘探開發(fā)決策科學中的一部分，其目的是針對不同勘探階段的不同預(yù)測單元，采用適用的資源預(yù)測方法進行預(yù)測，根據(jù)不同勘探目的需要，來研究預(yù)測單元的油氣資源量存在特點、分布狀況、規(guī)模概率與序列。如何科學的對預(yù)測單元的資源規(guī)模與油氣藏分布特征進行預(yù)測，油氣資源預(yù)測方法是其核心和重點。

隨著勘探理論的進展，油氣資源預(yù)測方法也得到了快速發(fā)展，目前已出現(xiàn)了多種油氣資源預(yù)測方法，其中常用的一些預(yù)測方法包括：類比法、體積法、油藏規(guī)模系列法、勘探效率趨勢法、美國地質(zhì)勘探局(United States Geological Survey，簡稱USGS)第七逼近法等?？傮w上，這些預(yù)測方法促進了油氣資源預(yù)測工作的廣泛開展，豐富了油氣資源預(yù)測方法的多樣性。

分析上述各種預(yù)測方法，其共同特點是得出了一個預(yù)測單元資源量的多少(資源潛力)，不同的特點是這些方法的原理和適用勘探階段不同。比如，類比法主要是用于勘探早期，通過與相似的高勘探程度區(qū)比較，其結(jié)果僅僅作為勘探?jīng)Q策的一個參考；體積法主要用于圈閉預(yù)測，而對區(qū)帶(或者油氣成藏體系)也僅僅為資源量的估算值；油藏規(guī)模系列法、USGS第七逼近法均用于勘探早期，有少量油氣藏發(fā)現(xiàn)的情況。

上述這些方法的共同研究目的是：針對油氣勘探早期，得出油氣資源潛力，即有多少油氣的問題，以便為早期勘探?jīng)Q策提供參考信息。但是，隨著勘探程度的深入，一個地區(qū)的油氣資源潛力認識程度越來越高，資源量的多少逐漸清晰。此時，決策人員不再僅僅局限與資源量具體有多少，而是關(guān)心待發(fā)現(xiàn)油氣藏有多少，這些油氣藏規(guī)模如何等問題。因此，現(xiàn)有的油氣資源預(yù)測方法在得出資源潛 力的基礎(chǔ)上，難以進一步對預(yù)測單元的油氣藏規(guī)模分布進行有效預(yù)測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種油氣藏規(guī)模分布的預(yù)測方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)難以對預(yù)測單元的油氣藏規(guī)模分布進行有效預(yù)測的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種油氣藏規(guī)模分布的預(yù)測方法，包括：

根據(jù)目標油氣成藏體系，建立地質(zhì)帕萊托分布模型；

對所述油氣成藏體系內(nèi)的油氣藏樣本進行統(tǒng)計，形成油氣藏樣本集；

根據(jù)所述油氣藏樣本集，求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)；

基于所述地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)，利用特定檢驗方法進行地質(zhì)帕萊托分布模型檢驗，確定符合地質(zhì)帕萊托分布模型的油氣藏規(guī)模分布規(guī)律；

對符合地質(zhì)帕萊托分布模型的油氣藏規(guī)模分布，進行不同油氣藏規(guī)模分布區(qū)間的油氣藏個數(shù)和規(guī)模分布預(yù)測。

進一步的是，該方法還包括：

基于油氣藏個數(shù)和規(guī)模分布預(yù)測結(jié)果，進行經(jīng)濟效益預(yù)測。具體包括：

預(yù)測鉆井總數(shù)；

預(yù)測勘探費用；

分析勘探效益。

優(yōu)選的是，求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)，包括：

采用最大似然估計法，求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)；

采用發(fā)現(xiàn)過程法，求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)。

優(yōu)選的是，采用最大似然估計法，求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)，包括：

建立似然函數(shù)；

對所述似然函數(shù)取對數(shù)并整理，得到對數(shù)似然函數(shù)；

對所述對數(shù)似然函數(shù)求導數(shù)；

解出似然方程。

優(yōu)選的是，采用發(fā)現(xiàn)過程法，求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)，包括：

根據(jù)已知油氣藏樣本建立已發(fā)現(xiàn)油氣藏樣本的分布模型，采用最大期望算法得到地質(zhì)帕萊托分布模型的總體分布參數(shù)。

優(yōu)選的是，所述特定檢驗方法包括直方圖法、概率單位圖法、Q-Q圖法、盒 子圖法中的一種或多種。

進一步的是，所述不同油氣藏規(guī)模分布區(qū)間的油氣藏個數(shù)和規(guī)模分布，包括最大油氣藏數(shù)量、最大油氣藏規(guī)模、最小油氣藏規(guī)模、分組數(shù)及規(guī)模區(qū)間。

本發(fā)明帶來了以下有益效果：本發(fā)明提供的油氣藏規(guī)模分布的預(yù)測方法中，通過建立地質(zhì)帕萊托分布模型，并求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)，確定油氣藏規(guī)模分布規(guī)律，從而能夠?qū)Σ煌?guī)模區(qū)間的油氣藏個數(shù)和規(guī)模分布進行有效預(yù)測。特別是針對高勘探成熟地區(qū)(區(qū)帶或者油氣成藏體系)的油氣資源預(yù)測，在資源量總量預(yù)測的基礎(chǔ)上，能夠進一步得出各個規(guī)模區(qū)間的油氣藏個數(shù)，以便于進一步對經(jīng)濟效益進行預(yù)測，其預(yù)測結(jié)果能夠為勘探?jīng)Q策提供直接依據(jù)。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要的附圖做簡單的介紹：

圖1是本發(fā)明實施例一提供的油氣藏規(guī)模分布的預(yù)測方法的示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例一提供的油氣藏規(guī)模分布的預(yù)測方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例一中的直方圖；

圖4是本發(fā)明實施例一中的概率單位圖；

圖5是本發(fā)明實施例一中的Q-Q圖；

圖6是本發(fā)明實施例一中的盒子圖；

圖7是本發(fā)明實施例二中的直方圖；

圖8是本發(fā)明實施例二中的Q-Q圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

實施例一：

本發(fā)明實施例提供一種油氣藏規(guī)模分布的預(yù)測方法，可以應(yīng)用于高勘探成熟地區(qū)的油氣資源預(yù)測，能夠定量描述油氣藏規(guī)模分布。

如圖1和圖2所示，該預(yù)測方法包括：

S1：根據(jù)目標油氣成藏體系，建立地質(zhì)帕萊托分布模型。

以目標油氣成藏體系作為預(yù)測單元，建立地質(zhì)帕萊托分布模型，地質(zhì)帕萊托分布描述了自然預(yù)測單元中總體的油氣藏分布規(guī)律。針對勘探程度較高的地區(qū)，統(tǒng)計已發(fā)現(xiàn)的油氣藏，并按其儲量大小劃分為有一定關(guān)系的儲量級別或儲量區(qū)間，統(tǒng)計油氣藏在不同區(qū)間的分布個數(shù)。經(jīng)過統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)：隨著油氣藏儲量的增加，油氣藏出現(xiàn)的個數(shù)越來越少，用統(tǒng)計學觀點來描述，就是規(guī)模越大的油氣藏出現(xiàn)的概率就越較低。這種現(xiàn)象一方面反映了油氣聚集富集程度具有高度的不均一性；另一方面，也顯示出不同規(guī)模油氣藏的發(fā)現(xiàn)概率具有明顯的規(guī)律性。

S2：對油氣成藏體系內(nèi)的油氣藏樣本進行統(tǒng)計，形成油氣藏樣本集。

本實施例中，首先基于綜合地質(zhì)研究，劃分油氣成藏體系(預(yù)測)。針對油氣成藏體系內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的油氣藏樣本進行整理、分析，形成油氣藏樣本集。如下表：

其中，預(yù)測單元填寫油氣成藏體系的具體名稱。油氣藏序號一列按順序填寫自然數(shù)序號。油氣藏類型一列根據(jù)油氣藏類型劃分標準，填寫各個油氣藏的類型，比如構(gòu)造油氣藏、巖性油氣藏、地層油氣藏、復合油氣藏等。資源類型一列填寫油氣藏的油氣資源類型，比如油、氣等。發(fā)現(xiàn)時間一列填寫油氣藏的發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)，具體到年即可，比如1999年、2000年。資源量一列中，如果是油通常采用萬噸作為單位，如果是氣采用億方作為單位。

S3：根據(jù)油氣藏樣本集，求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)。

本發(fā)明實施例提供兩種求取方法：

S31：采用最大似然估計法，求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)。

極大似然估計是一種概率論在統(tǒng)計學中的應(yīng)用，它是參數(shù)估計的方法之一， 也是一種目前廣泛應(yīng)用的方法。極大似然估計方法是指已知某個隨機樣本滿足某種概率分布，但是其中具體的參數(shù)不清楚，參數(shù)估計就是通過若干次試驗，觀察其結(jié)果，利用結(jié)果推出參數(shù)的最大似然值。極大似然估計是建立在這樣的思想上：如果某個參數(shù)能使樣本出現(xiàn)的概率最大，就不會再去選擇其他使樣本出現(xiàn)概率更小的參數(shù)值，所以就把這個參數(shù)作為估計的真實值。

本實施例中具體包括四個步驟：①建立似然函數(shù)；②對似然函數(shù)取對數(shù)并整理，得到對數(shù)似然函數(shù)；③對對數(shù)似然函數(shù)求導數(shù)；④解出似然方程。這樣即可利用最大似然估計法解出地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)。

S32：采用發(fā)現(xiàn)過程法，求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)，包括：

根據(jù)已知油氣藏樣本的發(fā)現(xiàn)時間以及有偏采樣特點，建立已發(fā)現(xiàn)油氣藏樣本的分布模型，進一步采用最大期望(Expectation Maximization Algorithm，簡稱EM)算法得到地質(zhì)帕萊托分布模型的總體分布參數(shù)。

S4：基于地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)，利用特定檢驗方法進行地質(zhì)帕萊托分布模型檢驗，確定符合地質(zhì)帕萊托分布模型的油氣藏規(guī)模分布規(guī)律。

在所求取的地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)的基礎(chǔ)上，對油氣成藏體系內(nèi)的油氣藏樣本進行分析，確定地質(zhì)帕萊托分布模型適應(yīng)研究單元的油氣藏規(guī)模分布規(guī)律。

針對一個具體油氣成藏體系的已發(fā)現(xiàn)油氣藏，確定其是否符合地質(zhì)帕萊托分布是該方法應(yīng)用的前提。通常來說，作為具有自然總體的預(yù)測單元定義，其中的資源預(yù)測參數(shù)或者油氣藏樣本是服從某一分布模型的。因此，通過與已知的地質(zhì)帕萊托分布模型進行分析、比較，就可以判斷地質(zhì)帕萊托分布是否適用研究區(qū)，即劃分的油氣成藏體系。

作為一個優(yōu)選方案，本實施例中用于地質(zhì)帕萊托分布模型檢驗的特定檢驗方法，可以包括直方圖法、概率單位(Probit)圖法、Q-Q圖法、盒子圖法中的一種或多種。

①利用直方圖法主觀檢驗：來自相同分布的樣本，具有相似的分布規(guī)律，在累計直方圖上表現(xiàn)為兩條相近的累計分布曲線。通過觀察兩條曲線的擬合度，可以直觀的判斷兩條曲線的相似程度高低，進而快速分析得到已發(fā)現(xiàn)油氣藏樣本是否適合地質(zhì)帕萊托分布。

如圖3所示，橫坐標代表已發(fā)現(xiàn)的油氣藏樣本的油藏規(guī)模，縱坐標代表不同規(guī)模油氣藏的發(fā)現(xiàn)概率。虛線代表基于地質(zhì)帕萊托分布的理論直方圖曲線，實線 代表基于已發(fā)現(xiàn)的油氣藏樣本的直方圖曲線。兩條曲線的擬合程度越高，則表示已發(fā)現(xiàn)的油氣藏越符合地質(zhì)帕萊托分布。

②Probit圖法：Probit圖是根據(jù)樣本數(shù)據(jù)的累積比例與選擇的概率分布模型的累積比例之間的關(guān)系所繪制的圖形，通過Probit圖可以檢驗樣本數(shù)據(jù)是否符合選擇的概率分布模型。當樣本數(shù)據(jù)符合選擇的概率分布模型時，則該概率分布曲線與樣本數(shù)據(jù)點的擬合效果較好。

如圖4所示，橫坐標代表已發(fā)現(xiàn)油氣藏樣本的油氣藏規(guī)模，縱坐標代表不同規(guī)模油氣藏的發(fā)現(xiàn)概率。不同的點表示已發(fā)現(xiàn)油氣藏，虛線表示基于地質(zhì)帕萊托分布的曲線，直線表示基于對數(shù)正態(tài)分布的曲線。樣本點與地質(zhì)帕萊托分布曲線的擬合程度越接近，則表示已發(fā)現(xiàn)油氣藏越符合地質(zhì)帕萊托分布。

③Q-Q圖法：Q代表分位數(shù)(Quantile)，是一種通過畫出分位數(shù)來比較兩個概率分布的圖形方法。Q-Q圖是一種交匯圖(散點圖)，通過Q-Q圖可以檢驗數(shù)據(jù)是否符合選擇的概率分布模型。當樣本數(shù)據(jù)符合選擇的概率分布模型時，Q-Q圖中樣本數(shù)據(jù)和選擇的概率分布模型的分位數(shù)近似呈一條直線。

如圖5所示，橫坐標代表基于地質(zhì)帕萊托的擬合分位數(shù)，縱坐標代表已發(fā)現(xiàn)的油氣藏的樣本分位數(shù)。圓點表示已發(fā)現(xiàn)油氣藏，當散點圖形近似一條直線時，則表示服從地質(zhì)帕萊托分布。

④盒子圖法：盒子圖是一種對數(shù)據(jù)離散度的表示方式，如圖6所示，它由五個數(shù)值點組成：p5、p25、p50、p75、p95，也可以往盒圖里面加入與樣本吻合的匹配值。其中，p25、p50、p75組成一個“帶有隔間的盒子”。p5、p95之間建立一條延伸線，這個延伸線成為“胡須”。

在進行分析數(shù)據(jù)時，利用盒子圖能夠有效的識別數(shù)據(jù)的特征。通過查看離群點，能夠直觀的識別數(shù)據(jù)集中的異常值。通過觀察盒子的長度，上下隔間的形狀，以及胡須的長度，可以判斷數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)離散程度和偏向。

S5：對符合地質(zhì)帕萊托分布模型的油氣藏規(guī)模分布，進行不同油氣藏規(guī)模分布區(qū)間的油氣藏個數(shù)和規(guī)模分布預(yù)測。

在地質(zhì)帕萊托分布模型檢驗通過的基礎(chǔ)上，結(jié)合模擬迭代，采用地質(zhì)帕萊托分布模型進行油氣成藏體系(預(yù)測單元)的油氣藏規(guī)模分布預(yù)測，得到不同油氣藏規(guī)模分布區(qū)間的油氣藏個數(shù)和規(guī)模。

本實施例中，還可以進一步設(shè)置最大油氣藏數(shù)量、最大油氣藏規(guī)模、最小油 氣藏規(guī)模、分組數(shù)及規(guī)模區(qū)間。

進一步的是，本發(fā)明實施例提供的預(yù)測方法中，還包括：

S6：基于油氣藏個數(shù)和規(guī)模分布預(yù)測結(jié)果，進行經(jīng)濟效益預(yù)測。

基于上述油氣藏分布規(guī)模預(yù)測結(jié)果，即不同油氣藏規(guī)模分布區(qū)間的油氣藏個數(shù)和規(guī)模，來進行經(jīng)濟預(yù)測，從而進一步預(yù)測油氣成藏體系的經(jīng)濟效益。

本實施例中，要進行經(jīng)濟預(yù)測還需要分析研究區(qū)的探井數(shù)、估算探井成本及其它勘探費用。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合不同規(guī)模區(qū)間的資源總量和油氣藏個數(shù)，估算油氣出售收益。具體包括：

S61：預(yù)測鉆井總數(shù)。

針對預(yù)測的待發(fā)現(xiàn)油氣藏，由于所處的油氣藏規(guī)模區(qū)間不同，所以發(fā)現(xiàn)油氣藏的探井數(shù)也不同。探井數(shù)的確定需要考慮以下因素：探井成功率、油氣藏區(qū)間規(guī)模、油氣藏個數(shù)?？梢岳貌煌蜌獠匾?guī)模區(qū)間的探井數(shù)統(tǒng)計表進行預(yù)測，如下表：

探井數(shù)＝當前油氣藏區(qū)間油氣藏個數(shù)×發(fā)現(xiàn)單個油氣藏需要的探井數(shù)/探井成功率

各個油氣藏區(qū)間的探井累計，就得到了整個區(qū)帶的探井總數(shù)。

S62：預(yù)測勘探費用。

勘探費用包括鉆井費用和地震費用兩部分。主要考慮的參數(shù)包括：井數(shù)、單井成本(或者單井進尺成本)、鉆井費用與地質(zhì)費用比例、地震成本。

其中，單井成本可以通過當前區(qū)帶已鉆井分析得到，也可以通過類似或者相鄰區(qū)塊的探井費用得到。鉆井費用為鉆井數(shù)與單井成本的乘積。地震成本可以通過與地質(zhì)成本的比率得到。

不同油藏規(guī)模區(qū)間的各項參數(shù)值可以不同，最終根據(jù)各個油藏規(guī)模區(qū)間的費用累加即可得到區(qū)帶總的成本費用。

S63：分析勘探效益。

由于已知資源總量，并且發(fā)現(xiàn)這些資源的費用可以通過上述步驟計算得到，因此兩者的比值即可以得到發(fā)現(xiàn)每噸油的成本。

本發(fā)明實施例提供的油氣藏規(guī)模分布的預(yù)測方法中，通過建立地質(zhì)帕萊托分布模型，并求取地質(zhì)帕萊托分布參數(shù)，確定油氣藏規(guī)模分布規(guī)律，從而能夠?qū)Σ煌?guī)模區(qū)間的油氣藏個數(shù)和規(guī)模分布進行有效預(yù)測。特別是針對高勘探成熟地區(qū)(區(qū)帶或者油氣成藏體系)的油氣資源預(yù)測，在資源量總量預(yù)測的基礎(chǔ)上，能夠進一步得出各個規(guī)模區(qū)間的油氣藏個數(shù)，以便于進一步對經(jīng)濟效益進行預(yù)測，其預(yù)測結(jié)果能夠為勘探?jīng)Q策提供直接依據(jù)。

實施例二：

本實施例以四川盆地某預(yù)測單元為例，應(yīng)用上述實施例提供的油氣藏規(guī)模分布的預(yù)測方法定量描述油氣藏規(guī)模分布。

該預(yù)測單元位于四川盆地南部，含氣層主要為二疊系、三疊系，天然氣均儲存于碳酸鹽巖縫洞中，氣藏類型主要為裂縫型氣藏。裂縫的發(fā)育主要與褶皺和斷裂有關(guān)。因此，天然氣主要富集于與背斜裂縫圈閉中。

在建立了地質(zhì)帕萊托分布模型之后，對預(yù)測單元進行樣本統(tǒng)計，如下表：

其中，P1、P2、T1是地質(zhì)層位的代號，P1、P2、T1分別表示下二疊、上二疊、下三疊。截至2006年底，預(yù)測單元二疊系、三疊系碳酸鹽巖探明了43個氣藏，探明地質(zhì)儲量702.2×10⁸m³。

本實施例中采用概率單位圖法和Q-Q圖法進行檢驗，得到如下分析結(jié)果：

如圖7所示，可以看出，針對較大的氣藏，概率單位圖中的地質(zhì)帕萊托分布模型具有較好的匹配效果，而對較小的油氣藏規(guī)模，概率單位圖中的地質(zhì)帕萊托存在一定高估(圖中油藏規(guī)模P05的實際值比分布模型中的預(yù)測值小)。考慮到資源預(yù)測中，大油氣藏對油氣資源預(yù)測具有較大影響，而小油氣藏影響相對較小。因此，從概率單位圖的分析結(jié)果，對大油氣藏規(guī)模擬合效果較好的地質(zhì)帕萊托分布模型適合該地區(qū)。

如圖8所示，采用地質(zhì)帕萊托分布模型時，Q-Q圖的資源量期望分布與資源量實際分布也近似為一條直線。

該地區(qū)經(jīng)過多年的勘探，已發(fā)現(xiàn)的油氣藏達到了43個，按照不同氣藏規(guī)模區(qū)間進行分組，采用地質(zhì)帕萊托法進行了資源預(yù)測，預(yù)測結(jié)果如下表：

采用本發(fā)明上述實施例提供的油氣藏規(guī)模分布的預(yù)測方法，能夠?qū)υ摰仡A(yù)測 單元不同規(guī)模區(qū)間的油氣藏個數(shù)和規(guī)模分布進行有效預(yù)測，從而得出各個規(guī)模區(qū)間的氣藏個數(shù)，以便于進一步對該預(yù)測單元的經(jīng)濟效益進行預(yù)測。

雖然本發(fā)明所公開的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所公開的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。