Способ построения трехмерных геологических моделей с регулируемыми геологическими поверхностями раздела

1 Область техники Настоящее изобретение относится к геологическому моделированию, в частности, к способу построения трехмерной (3-D) геологической модели нижних горизонтов, причем положения геологических поверхностей раздела в модели регулируются по мере построения модели для повышения согласованности между моделью и имеющейся геологической и геофизической информацией, касающейся объема среды нижних горизонтов. Предшествующий уровень техники Геологическое моделирование В нефтегазовой промышленности геологические модели часто используют как вспомогательное средство, например, для определения местонахождения буровых скважин, оценивания объема залежей углеводородов или планирования стратегий разработки коллектора. Геологическая модель представляет собой компьютерное представление объема среды нижних горизонтов, например, нефтяного коллектора или осадочного бассейна. Геологические модели могут принимать различные формы. Чаще всего описательные или статические геологические модели, построенные для нефтяных залежей, имеют вид трехмерной матрицы модельных блоков (ячеек) или,реже, дискретных модельных точек, которым присваиваются геологические и/или геофизические свойства, например, литология, пористость, акустический импеданс, проницаемость или водонасыщенность (такие свойства называют "свойствами породы"). Полный набор модельных блоков образует геологическую модель и представляет нужный объем среды нижних горизонтов. Каждый модельный блок представляет отдельный участок нижних горизонтов,поэтому модельные блоки не должны перекрываться друг с другом. Размеры модельных блоков следует выбирать так, чтобы свойства породы в пределах модельного блока были относительно однородны, но, в то же время, следует избегать создания чрезмерного количества модельных блоков. Чаще всего модельные блоки имеют в плоском виде форму квадрата или прямоугольника и постоянную или переменную толщину, однако можно использовать любую форму. Геологическая модель обычно ограничивается стратиграфическими или структурными поверхностями (например, поверхностями заводнения, поверхностями раздела последовательных пластов, межфлюидными контактами,дефектами) и границами (например, фациальными изменениями). Эти поверхности и границы задают области в модели, которые, возможно, имеют различные свойства породы. Используемый здесь термин "геологическая поверхность раздела" относится к любой поверхности раздела между двумя областями нижних горизонтов, имеющими потенциально различные 2 свойства породы, в том числе, но не только, к структурным и/или стратиграфическим поверхностям, фациальным границам и т.п. В процессах геологического моделирования геологические поверхности раздела обычно интерпретируют и позиционируют с помощью скважинных и сейсмических данных, и объединяют в геологическую модель в виде поверхностных сеток, многоугольников или в других формах. Обычно геологические поверхности раздела в геологической модели зафиксированы,поэтому предполагается, что неопределенность их положения пренебрежимо мала. Если это предположение неверно, т.е. если положения геологических поверхностей раздела определены недостаточно точно, то полученная геологическая модель может недостаточно полно представлять нужный объем среды нижних горизонтов. Кроме того, сам факт неточности этой модели может быть неочевиден тем, кто ее построил. Использование неточной модели может привести к большим затратам, поскольку может стать причиной неточных оценок залежей углеводородов, пропущенных целей углеводородного коллектора и неправильных стратегий разработки коллектора. Чтобы минимизировать риски, связанные с неточным позиционированием геологических поверхностей раздела, следует стараться обеспечить согласование позиций геологических поверхностей раздела в модели со всей имеющейся информацией и целевыми предположениями для моделируемого объема нижних горизонтов. Например, положения геологических поверхностей раздела в модели должны согласовываться со всеми имеющимися сейсмическими и скважинными данными и с целевыми предположениями, например, частотными распределениями свойств породы в областях, заданными геологическими поверхностями раздела. Такие попытки гарантировать согласование предпринимаются нечасто, поскольку они требуют больших материальных затрат, занимают много времени, а также могут быть субъективными. Целью процесса геологического моделирования является присвоение свойств породы каждому модельному блоку в геологической модели, чтобы полученная модель была точным представлением нужного объема среды нижних горизонтов. В этом процессе можно использовать много разных типов данных, в том числе данные о свойствах породы, полученные с помощью скважин, сейсмические данные, структурные и стратиграфические поверхности в виде двухмерных компьютерных сеток и многоугольников или полилиний, определяющих различимые области в модели. Последние два типа данных описаны ниже более подробно. В процессе геологического моделирования эти данные используют, чтобы присваивать значения нужных свойств породы всем модельным 3 блокам в геологической модели. Присвоение значения свойства породы - это процесс, известный специалистам в области геологического моделирования. Значение, подлежащее присвоению каждому модельному блоку, вычисляют одним из многих известных методов оценивания, хотя чаще всего используют геостатистические методы. Геостатистические методы оценивания(которые могут быть либо детерминистическими, либо вероятностными) применяют с учетом расстояния, направления и пространственной непрерывности моделируемого свойства породы. Детерминистические методы оценивания предусматривают вычисление оценки с минимальной дисперсией для свойства породы в каждом блоке. Вероятностные методы оценивания предусматривают построение распределений значений свойства породы и получение набора геологических моделей для моделируемого свойства породы, причем каждая модель теоретически одинаково вероятна. Пространственную непрерывность свойства породы можно обнаружить с помощью вариограммы, общеизвестной методики количественного определения изменчивости свойства породы как функции расстояния разнесения и направления. Модельное обращение сейсмических данных в геологическом моделировании Существует множество процедур для построения геологических моделей. Предпочтительной процедурой геологического моделирования для использования в настоящем изобретении является так называемое "модельное обращение сейсмических данных". Модельное обращение сейсмических данных предусматривает генерацию многочисленных синтетических сейсмических трасс путем возмущения модельных параметров (например, свойств породы),пока не будет достигнуто разумное согласование между этими синтетическими сейсмическими трассами и фактическими трассами сейсмических данных для моделируемого объема нижних горизонтов. Очевидно, синтетические сейсмические трассы должны представлять используемый тип фактических сейсмических данных(например, полный результат суммирования,результат суммирования для трасс с малым удалением, результат суммирования для трасс с большим удалением и т.д.). При синтетическом сейсмическом моделировании обычно применяют процесс сверточного моделирования. Этот процесс предусматривает использование значений акустического импеданса (произведения скорости звука и плотности) для вычисления коэффициентов отражения на поверхностях раздела между слоями в модели с последующим построением синтетических сейсмических трасс путем свертки коэффициентов отражения с заданным сейсмическим импульсом. Способы модельного обращения сейсмических данных обычно ограничены 4 различными условиями, которые определяют результат. Например, модель может быть ограничена измеренными данными акустического импеданса на скважинах и стратиграфическими поверхностями, интерпретируемыми в сейсмических данных. Эти ограничения обеспечивают стабилизацию при наличии сейсмических шумов и уменьшают количество возможных решений. Некоторые варианты применения модельного обращения сейсмических данных предусматривают использование геостатистических алгоритмов, например, последовательного гауссова моделирования и последовательного указательного моделирования для моделирования параметров коллектора (см., например, Debeyeet al., "Stochastic inversion" (Дебай и др., "Стохастическая инверсия"). Стратегическое значение нефтегазовой технологии, материалы 5-го симпозиума Европейского союза по углеводородам, Эдинбург, О. К., 1997 г., т. 1, стр. 166175 и Debeye et al., "Method for estimating orsimulating parameters of a stratum structure" (Дебай и др., "Способ оценивания или моделирования параметров структуры пласта"), Европейская патентная заявкаЕР 0 864 882 А 2, опубликованная 9 сентября 1998 г). Моделируемые значения систематически подвергают возмущению, пока синтетическая сейсмическая трасса,вычисленная для отдельного места в модели, не совпадет с наблюдаемой трассой сейсмических данных для этого места. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет достигнуто совпадение для всех трасс. В патенте США 5,838,634 описан аналогичный способ модельного обращения данных,за исключением того, что в процессе геологического моделирования не используются геостатистические алгоритмы. Вместо этого, используют алгоритм моделируемого отжига, причем не только для оценивания совпадения между синтетическими сейсмическими трассами и фактическими сейсмическими трассами, но также для оценивания совпадения между (1) статистиками, которые описывают распределение свойств породы в геологической модели, и(2) другими заданными геологическими и геофизическими критериями. Такие критерии могут включать литофациальные пропорции, гистограммы пористости по литофациям, трехмерные результаты измерений литофаций, непрерывность пористости (вариограммы) и т.д. Оценивают согласование между статистическими данными, вычисленными для пробной модели, и геологическими и геофизическими критериями и свойства породы, присвоенные каждому блоку в модели, подвергают возмущению, пока не добьются согласования в заданных пределах. В вышеописанных способах, как и в большинстве способов геологического моделирования, геологические поверхности раздела, используемые при построении моделей, фиксиру 5 ются, т.е. не подвергаются возмущению в процессе моделирования. Таким образом, если положения геологических поверхностей раздела определены неточно, то полученная геологическая модель, скорее всего, будет ошибочным представлением нужного объема среды нижних горизонтов. Геологические поверхности раздела, определяющие зоны и области в нижних горизонтах Структурные и стратиграфические поверхности являются важными образованиями нижних горизонтов Земли. Эти геометрические объекты представляют результаты тектонических и осадочных процессов, которые имеют большое значение для формирования геологических условий в нижних горизонтах. Поверхности также играют важную роль в геологическом моделировании. Геологические поверхности изображают в виде контурных карт и оценивают и выражают в виде компьютерных сеток,генерируемых компьютерными программами. Компьютерная сетка поверхности обычно состоит из ряда положений (X,Y), причем каждому положению присваивают одно или несколько значений глубины (Z) или времени (Т). Эти положения (X,Y) именуют "узлами". Узлы могут образовывать упорядоченный массив (например, структуру из прямоугольников одинакового размера) или множество сложных форм (например, структуру из заполняющих пространство четырехугольников различных размеров и форм или множества треугольников Делони). Существуют разнообразные компьютерные программы для генерации таких компьютерных сеток с использованием данных, интерпретированных из скважин, сейсмосъемок или других источников. Компьютерные сетки влияют на генерацию большинства трехмерных геологических моделей. Такие сетки описывают верхнюю и нижнюю границы модели, тем самым задавая объем породы, образующий модель. Сетки также используют для задания подинтервалов в модели, которые представляют различные слои(например, формации). Компьютерные сетки обычно используют для задания стратиграфических корреляций в модели, т.е. сетки указывают глубины в разных местах, которые представляют одно и то же геологическое время или литологическое событие. Две поверхности, стратиграфически соседствующие друг с другом, задают интервал, причем одна поверхность представляет верхнюю границу, а другая - нижнюю границу интервала,ниже именуемого "зоной". Геологическая модель может иметь одну зону, но чаще модели состоят из нескольких зон, каждая из которых задана сетчатыми поверхностями. Верхняя граница одной зоны обычно задается той же сеткой, что и нижняя граница вышележащей зоны. Поскольку зоны в модели осаждены в различных геологических условиях, весьма вероятно, 003475 6 что свойства породы различаются от зоны к зоне. Обычно поверхности пересекаются. Примером несогласованности может служить эрозионная поверхность, усекающая нижележащие поверхности. Такие пересечения должны быть включены в компьютерные сетки, используемые для генерации трехмерных геологических моделей. В геологическом моделировании обычно используются такие стратиграфические соотношения, как согласованность, усечение и перекрытие основания. Для введения этих стратиграфических соотношений в геологическую модель требуются особые операции, известные специалистам в области геологического моделирования. Компьютерные сетки, используемые для задания зон, делят модель на вертикальные слои, причем каждая зона может иметь различные свойства породы. В пределах зоны также могут иметь место локальные изменения свойств породы (например, фациальные изменения от одних условий отложения пород к другим внутри зоны). Ввиду необходимости задавать различные свойства породы, программы моделирования могут включать в себя границы для разделения разных фаций или других образований внутри зоны. Для удобства этим границам обычно придают вид многоугольников (т.е. упорядоченных замкнутых множеств положений X-Y), но можно использовать и незамкнутые полилинии или другие способы задания. Объем, заключенный в одной или нескольких таких границах, будем называть "областью". Области обычно ограничены одной зоной, но их можно определить так, чтобы они включали в себя две или более зоны или находились в пределах участка одной зоны. Как и зоны, области зачастую представляют различные геологические условия и свойства породы. Регулирование геологических поверхностей раздела в геологической модели Согласно вышесказанному, геологические поверхности раздела, используемые при построении геологической модели, обычно являются фиксированными, т.е. их положения не регулируются в процессе геологического моделирования. Исключения из этой практики отражены в нескольких публикациях. Роггеро и Ху(Roggero and Нu) ("Постепенная деформация непрерывных геостатистических моделей для согласования с историческими данными"models for history matching"), SPE-49004 (Общество инженеров-нефтяников), Материалы ежегодной технической конференции ОИН 1998 г.,стр. 221-236) разработали алгоритм оптимизации для одновременного приведения ограниченного количества параметров геологической модели к историческим промысловым данным. Использовались линейные комбинации двух независимых вариантов осуществления геоста 7 тистической модели для получения множества дополнительных вариантов модели. Все эти варианты предусматривали различные, хотя и равновероятные, формы верхней структурной поверхности коллектора (один из двух моделируемых параметров). Из этого множества вариантов выявляли оптимальный вариант, т.е. такой, для которого моделируемые результаты добычи наиболее близки к фактическим данным о добыче. Затем брали линейную комбинацию оптимального варианта с третьим независимым вариантом осуществления модели и получали второе множество дополнительных вариантов,после чего из этого множества выявляли второй оптимальный вариант. Этот процесс повторяли до тех пор, пока не удавалось удовлетворить критерий сходимости, т.е. получить вариант осуществления модели, согласующийся с историческими промысловыми данными. Эта процедура имеет несколько ограничений. Например,при построении геологической модели верхнюю структурную поверхность регулируют не оптимально. Тем не менее, генерируют множество равновероятных вариантов осуществления модели и выбирают из этого множества оптимальный вариант. Такой процесс не всегда эффективен, поскольку, прежде чем удастся выявить оптимальный вариант, может потребоваться построить большое количество вариантов модели. Кроме того, полученная модель согласуется только с промысловыми данными, не делается попыток согласовать структурную поверхность с моделируемыми свойствами породы или с любыми другими данными измерений или целевыми предположениями. Рахон (Rahon) и др. ("Определение геологических форм при разработке коллектора по данным о добыче, согласующимся с историческими данными" ("Identification of geologicalproduction data"), SPE-48969, Материалы ежегодной технической конференции ОИН 1998 г.,стр. 139-149) аналогично использовали промысловые данные для коррекции параметров геологической модели. В этой работе структурные дефекты и границы литологических фаций (например, границы канала) корректировали для согласования с промысловыми данными. Предполагали, что дефекты расположены вертикально, заданы в пространстве двумя узлами (концевыми точками), и присваивали им значение проницаемости для флюидов. Предполагали,что канально-фациальные объекты имеют вертикальные границы, заданы в пространстве ограниченным количеством узлов по поверхности раздела, и присваивали им значения проницаемости, отличные от значений для окружающих неканальных фаций. Этот способ предусматривает построение пробной модели и моделирование добычи для генерации синтетических значений темпа добычи и давления в местах расположения скважин. Синтетические измерения 8 сравнивают с фактическими промысловыми измерениями, и положения узлов, определяющих местонахождение дефектов или границ фаций, регулируют до тех пор, пока целевая функция, выражающая разность фактических и синтетических значений, не достигнет минимума. Ограничения, если таковые предусмотрены,накладываемые на управляемое перемещение узлов, в явном виде не заданы. Как и в вышеописанном способе Роггеро и Ху, полученная модель согласуется только с промысловыми данными, не делается попыток согласовать структурную поверхность с моделируемыми свойствами породы или с любыми другими данными измерений или целевыми предположениями. Ограничения, управляющие регулировкой узлов, в явном виде не указаны. Рахон и др. ранее опубликовали аналогичное исследование("Определение геологических форм при разработке коллектора с помощью скважинных испытаний и согласования с историческими данными" ("Identification of geological shapes in reservoir engineering using well tests and historymatching"), SPE-38656, Материалы ежегодной технической конференции ОИН 1997 г., стр. 141-153), за исключением того, что для коррекции параметров геологической модели использовались данные скважинных испытаний. В патенте США 4,679,174 описана процедура оптимизации двухмерной модели глубинных слоев Земли (см. также Gelfand andLamer, "Seismic lithologic modeling" (Гельфанд и Ларнер, "Сейсмическое литологическое моделирование"), The Leading Edge, 1984, стр. 30-35). В этом варианте строят пробную двухмерную геологическую модель, состоящую из слоев,заданных горизонтами, предположительно, интерпретированными из сейсмических данных. В эти слои произвольным образом вводят дополнительные горизонты, создавая многочисленные слои переменной толщины. Выбранным контрольным точкам модели на каждом горизонте присваивают значения скорости звука и объемной плотности. Значения скорости звука, плотности и глубины в заданных положениях, именуемых расчетными точками, получают интерполяцией между контрольными точками. Задают пределы изменения этих параметров в расчетных точках, и для каждого изменения в модели вычисляют синтетические сейсмические трассы, используя процесс сверточного моделирования. Параметры изменяют до тех пор, пока синтетические сейсмические трассы не совпадут с наблюдаемыми сейсмическими трассами. В результате получают двухмерную модель глубинных слоев Земли, согласующуюся с пластовыми особенностями сейсмических данных. Процедура, аналогичная описанной в патенте США 4,679,174, была опубликована несколькими разными авторами (см., например,Duboz et al., "Moving to a layered impedence cube:Petroleum Society, 1990). Согласно этому варианту создают пробную трехмерную геологическую модель, в которой геометрия пластов задана интерпретированными сейсмическими горизонтами. Слоям, ограниченным этими горизонтами (так называемым макрослоям), присваивают значения акустического импеданса, и значение импеданса может изменяться по вертикали и в поперечном направлении. В этом непрерывном поле импеданса производят выборки с равными интервалами. Вертикальную выборку в пределах каждого макрослоя задают путем интерполяции пластов (микрослоев) таким образом, чтобы они адекватно представляли геометрию слоев, хотя в согласовании с геометрией сейсмических отражающих горизонтов нет необходимости. Каждой выборочной точке присваивают такие параметры, как импеданс и время распространения отраженной сейсмической волны. Эти параметры подвергают возмущению и вычисляют синтетические сейсмические трассы для каждого изменения в модели, используя процесс сверточного моделирования. Параметры изменяют до тех пор, пока синтетические трассы не совпадут с наблюдаемыми трассами. Априорная модель ограничена предельными значениями импеданса и горизонтальной непрерывностью. На управление возмущением времени распространения сейсмической волны в выборочных точках аналогичные ограничения не накладываются. Полученная модель заключается в геометрии слоев, согласующейся с пластовыми особенностями сейсмических данных. Согласно процедурам, описанным в патентах США 4,679,174 и публикациях Дубоца(Duboz) и др. и Глака (Gluck) и др., поверхности в модели регулируют в ходе построения модели. Однако полученные модели согласуются только с сейсмическими данными, но не с моделированными свойствами породы или с какими-либо другими измерениями данных или целевыми предположениями. Модель может накладывать ограничения на значения импеданса или скорости звука и плотности, но не предусматривает ограничений в отношении возмущения значений глубины и времени. Таким образом, полученный результат не является геологической моделью свойств породы для объема среды нижних горизонтов, но просто прямой сейсмической моделью слоистой структуры нижних горизонтов. Из вышесказанного следует вариант осуществления, в котором геологические поверхности раздела в трехмерной геологической модели можно регулировать в процессе построения модели таким образом, чтобы полученная модель согласовывалась с данными измерений и 10 целевыми предположениями для моделируемого объема среды нижних горизонтов, в том числе, с имеющимися сейсмическими данными. Предпочтительно, чтобы вариант был автоматизированным, т.е. процесс оптимизации можно было осуществлять с помощью компьютера, что давало бы возможность получить более точную модель нужного объема среды нижних горизонтов, но без значительных дополнительных затрат времени и усилий. В настоящем изобретении устранены указанные недостатки. Краткое изложение существа изобретения В основу настоящего изобретения поставлена задача создания способа построения трехмерной геологической модели объема среды нижних горизонтов, содержащей одну или несколько геологических поверхностей раздела. Согласно одному варианту осуществления,способ построения трехмерной геологической модели заключается в том, что а) генерируют пробную геологическую модель объема среды нижних горизонтов, которая содержит трехмерный массив прилегающих модельных блоков,каждому из которых присвоены пробные значения одного или нескольких свойств породы, при этом пробная геологическая модель содержит пробные положения одной или нескольких геологических поверхностей раздела, b) задают обучающие критерии, которые задают пространственные характеристики геологических поверхностей раздела и характеристики свойств породы в объеме среды нижних горизонтов, с) вычисляют статистические значения, описывающие пространственные характеристики пробных положений геологических поверхностей раздела и характеристики пробных значений свойств породы в пробной геологической модели, d) сравнивают статистические значения, вычисленные на этапе (с), с соответствующими обучающими критериями, заданными на этапе (b), и если статистические значения не согласуются с обучающими критериями в заданных пределах, то подвергают возмущению пробное положение, по меньшей мере, участка,по меньшей мере, одной из геологических поверхностей раздела в пробной геологической модели, обновляют пробную геологическую модель и повторяют этапы (с) и (d), а если статистические значения согласуются с обучающими критериями в заданных пределах, то принимают пробную геологическую модель как трехмерную геологическую модель объема среды нижних горизонтов. Согласно предпочтительному варианту осуществления процесс дополнительно содержит этап, на котором подвергают возмущению пробное значение, по меньшей мере, одного свойства породы, по меньшей мере, для одного из модельных блоков прежде, чем обновить пробную геологическую модель. Согласно этому варианту осуществления пробные положения геологических поверхностей раздела в пробной 11 геологической модели перемещают, чтобы согласовать их с возмущенными значениями свойств породы. Предпочтительно, обучающие критерии,используемые для оценивания пробной геологической модели, включают в себя согласование между синтетическими сейсмическими трассами, полученными на основании пробной геологической модели, и фактическими трассами сейсмических данных для моделируемого объема среди нижних горизонтов. В случае, когда в объеме среды нижних горизонтов пробурены одна или несколько скважин, значения свойств породы, полученные с помощью этих скважин, следует присваивать модельным блокам, представляющим участки объема среды нижних горизонтов, через которые проходят скважины. Аналогично, места размещения геологических поверхностей раздела, полученные с помощью скважин, следует вставлять в модель в позиции, соответствующие их местам размещения в скважинах. Предпочтительно, эти значения свойств породы ипозиции геологических поверхностей раздела в скважинах считают правильными и не подвергают возмущению. Краткое описание чертежей Настоящее изобретение и его преимущества можно лучше понять, обратившись к нижеследующему подробному описанию и прилагаемым чертежам, в которых фиг. 1 изображает схему, иллюстрирующую типы данных и информации, используемых при осуществлении настоящего изобретения, и обеспечивающую обзор процесса, согласно изобретению; фиг. 2 А и 2 В - схемы применения способа для регулировки структурной или стратиграфической поверхности между двумя зонами нижних горизонтов, согласно изобретению; фиг. 3 А и 3 В - схемы применения способа для регулировки границы между двумя областями нижних горизонтов, согласно изобретению; фиг. 4 А и 4 В - блок-схемы алгоритма одного варианта осуществления изобретения; фиг. 5 А и 5 В - модель пористости для наносного коллектора, согласно изобретению. Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения В нижеследующем подробном описании изобретение будет описано главным образом применительно к геологическим моделям, содержащим трехмерные массивы модельных блоков или ячеек. Изобретение в равной мере применимо к геологическим моделям других конфигураций, например, к геологическим моделям, построенным с использованием трехмерных массивов модельных точек вместо модельных блоков. Настоящее изобретение представляет собой способ построения трехмерной геологиче 003475 12 ской модели объема среды нижних горизонтов,в которой положения геологических поверхностей раздела в модели регулируются в ходе построения модели. Геологические поверхности раздела регулируют так, чтобы они согласовывались с данными измерений и целевыми предположениями, используемыми при построении модели. Этот процесс слияния трехмерного геологического моделирования с синхронной регулировкой геологических поверхностей раздела в модели приводит к созданию геологических моделей, согласующихся с геологической и геофизической информацией, описывающей моделируемый объем среды нижних горизонтов, а также с поверхностями и границами, задающими пространственную структуру объема нижних горизонтов. Синхронный (в отличие от последовательного) характер этого процесса позволяет гарантировать согласованность геологических поверхностей раздела с моделируемыми свойствами породы, данными измерений и целевыми предположениями, используемыми при построении модели. Настоящее изобретение предусматривает использование различных типов данных и информации для коррекции геологических поверхностей раздела одновременно с построением геологической модели. Например, можно использовать интерпретированные геологические поверхности 102 (фиг. 1) раздела, задающие зоны и области с конкретными свойствами породы, керновые и каротажные данные 104 о свойствах породы, полученные из скважин,полностью мигрированные сейсмические данные 106, полученные из одной или нескольких двухмерных или трехмерных сейсмосъемок,другие типы двухмерных или трехмерных данных 108, которые можно использовать для указания распределений свойств породы, и геологические и геофизические критерии 110, задающие нужное распределение и соотношения свойств породы и пространственных характеристик геологических поверхностей раздела в геологической модели. Для осуществления настоящего изобретения требуются интерпретированные геологические поверхности 102 раздела и геологические и геофизические критерии 110. Другие типы данных являются необязательными, хотя обычно с использованием дополнительных данных, в частности, скважинных данных 104, и сейсмических данных 106, получают лучшие результаты. Структурные и стратиграфические поверхности, задающие зоны в модели, можно получить или вывести несколькими способами,известными специалистам в области геологического моделирования или компьютерного картирования. Поверхности можно создавать в виде контурных карт или сеток, используя данные,полученные из сейсмосъемок, скважин или того и другого. Если строить модель относительно глубины, то поверхности, интерпретированные 13 из сейсмических данных, нужно преобразовывать от времени распространения сейсмической волны к глубине. При наличии небольшого количества данных поверхности можно создавать в виде карт, нарисованных от руки, основываясь на геологических концепциях и интерпретации. Альтернативно, поверхности можно задавать произвольным образом, ожидая, что в процессе корректировки они приобретут правильные конфигурации. В общем случае, наилучшие результаты получаются, когда начальные положения поверхностей в модели являются по возможности правильными. Границы, задающие области в модели,можно получать или выводить несколькими способами, известными специалистам в геологическом моделировании. Такие границы можно задавать в виде многоугольников, интерпретированных из сейсмических карт и разрезов, интерпретаций скважин или геологических концепций. Области, задаваемые этими границами,могут относиться к одной геологической зоне,например, стратиграфической последовательности, или могут включать в себя несколько геологических зон. Границу можно также задавать в виде трехмерного тела, охватывающего заданный объем в геологической модели. Этот объем обычно интерпретируют из трехмерных данных. Границы, интерпретированные из сейсмических данных, требуется преобразовывать к глубине,если модель строится относительно глубины. Хотя эти границы можно задавать произвольным образом, ожидая, что в процессе корректировки они приобретут правильные конфигурации. Наилучшие результаты обычно получаются, когда начальные положения границ в модели являются правильными. На фиг. 1 также указаны приемы корректировки геологических поверхностей раздела,осуществляемой одновременно с построением геологической модели. Во-первых, с использованием способов, известных специалистам в области геологического моделирования, генерируют 111 пробную трехмерную геологическую модель, присваивая одно или несколько пробных значений свойств породы каждому модельному блоку и размещая пробные геологические поверхности раздела в модели. Эту модель можно строить относительно глубины или времени распространения сейсмической волны. Затем вычисляют 114 геологические и геофизические статистические значения, описывающие (а) пространственные характеристики пробных геологических поверхностей раздела и (b) характеристики пробных свойств породы в модели. Эти статистические значения могут основываться на разных критериях. Статистические значения, относящиеся к свойствам породы, известны специалистам по геологическому моделированию, например, зоны и области, содержащие согласованные значения свойств породы и согласованные двухточечные 14 вариограммы этих свойств. Другие статистические значения, не обязательно известные специалистам по геологическому моделированию,описывают геологические поверхности раздела,которые не должны уходить на слишком большое расстояние от своих первоначальных положений, и геологические поверхности раздела,которые поддерживают заданную гладкость. Имеется несколько статистических значений для определения того, удовлетворяют ли пространственные характеристики пробных геологических поверхностей раздела требуемым критериям. Можно указать несколько примеров таких критериев:- Боковое или вертикальное перемещение геологической поверхности раздела. Для сравнения наиболее вероятного и текущего значений узла можно использовать величину Dj2, где Dj расстояние, на которое смещен узел, а суммирование производится по всем узлам j.- Гладкость скорректированных геологических поверхностей раздела. Например, для задания общей конфигурации, которой может достичь поверхность, можно использовать вариограмму, а для описания шероховатости можно использовать локальную кривизну. Эти статистические значения можно сравнивать с аналогичными статистическими значениями первоначальной, наиболее правдоподобной конфигурации поверхности раздела. Затем оценивают 116 согласование геологических и геофизических статистик с соответствующими нужными критериями. При отсутствии согласования в заданных пределахa) возмущают 118 геологические поверхности раздела в поперечном или вертикальном направлении, чтобы их положения отвечали нужным критериям;b) необязательно возмущают 118 значения свойств породы в пробной геологической модели;c) если возмущение приводит к улучшению модели, то обновляют 112 пробную модель и статистические значения;d) повторно вычисляют 114 геологические и геофизические статистические значения и сравнивают 116 результаты с нужными критериями. При наличии совпадения в заданных пределах выводят 120 окончательную геологическую модель, т.е. значения свойств породы и скорректированные геологические поверхности раздела, в файл. Способ, согласно изобретению, предусматривает регулировку геологических поверхностей раздела с использованием процесса оптимизации. Оптимизация может быть количественной, основанной на математических функциях с использованием стохастических или детерминистических методов, или носить качественный характер. Для описания пространственных 15 характеристик пробных геологических поверхностей раздела в модели можно выбирать любые статистические значения, удобные для задания нужных свойств. Возмущения геологических поверхностей раздела и необязательные возмущения свойств породы осуществляют посредством любого численного алгоритма, известного специалистам по геологическому моделированию. Согласно одному варианту осуществления изобретения, каждый раз возмущению подвергается только один узел поверхностей раздела. Другой вариант осуществления изобретения предусматривает одновременное возмущение положений группы или кластера узлов поверхностей раздела. Перемещение сразу нескольких узлов обеспечивает гладкость поверхности и снижает вероятность получения беспорядочных,нереалистических поверхностей. Такой процесс предусматривает коррекцию всех узлов в пределах заданного расстояния от данного узла, причем величина применяемой регулировки должна быть больше для узлов, находящихся ближе к данному узлу, и меньше для узлов, более удаленных от данного узла. Согласно изобретению, способ не требует одновременного возмущения как пробных геологических поверхностей раздела, так и пробных свойств породы. Напротив, возмущение значений свойств породы является необязательным. Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения, корректировке подлежат только геологические поверхности раздела,а свойства породы в геологической модели не подвергаются возмущению. В некоторых случаях геологическая модель, полученная любым из нескольких способов, может считаться правильной за исключением геологических поверхностей раздела, которые не обязательно связывать с построением этой модели. Изобретение можно использовать для регулировки или корректировки этих геологических поверхностей раздела для согласования их с текущими свойствами породы, присвоенными модели, и, возможно, с данными измерений и целевыми предположениями, которые могут использоваться, а могут и не использоваться при построении геологической модели. Регулировки можно осуществлять,подвергая возмущениям только геологические поверхности раздела (но не значения свойств породы) и определяя, приводят ли смещения к улучшению статистических значений геологических поверхностей раздела и улучшению согласования статистических значений, вычисленных на основании блочных значений свойств породы. Согласно альтернативному варианту осуществления, трехмерный массив модельных блоков заменяют трехмерным массивом дискретных модельных точек. По меньшей мере,часть дискретных модельных точек соответствует выборочным точкам в объеме трехмерных 16 сейсмических данных для объема среды нижних горизонтов. Значения свойств породы присваивают каждой из этих модельных точек таким же образом, как было описано выше для модельных блоков. В этом варианте осуществления геологические поверхности раздела задают зоны и области модельных точек в модели, а не зоны и области модельных блоков. Способ построения трехмерной геологической модели можно осуществить автоматически с применением компьютера. Автоматизация исключает необходимость многократного осуществления вручную интерпретации геологических поверхностей раздела, что позволяет быстрее и с меньшими усилиями прийти к желаемой модели. Автоматизация также гарантирует объективность и воспроизводимость решения. Специалистам в области компьютерного моделирования нетрудно разработать компьютерную программу для осуществления изобретения. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения свойства породы в модели подвергают возмущению одновременно с геологическими поверхностями раздела с использованием геологических и геофизических ограничений. На фиг. 2 А и 2 В схематически проиллюстрирован этот вариант осуществления изобретения применительно к регулировке структурной или стратиграфической поверхности. На фиг. 2 А изображена исходная геологическая модель 200 объема среды нижних горизонтов. Первоначально модель 200 состоит из двух зон 202, 204, разделенных горизонтальной плоской поверхностью 206. В процессе модельного обращения сейсмических данных, синтетическую сейсмическую трассу вычисляют для каждого столбца модельных блоков в модели или, по меньшей мере, для каждого столбца модельных блоков, представляющего место, где существует фактическая трасса сейсмических данных. На фиг. 2 А показан столбец 208 модельных блоков, извлеченный из геологической модели 200. Значения импеданса для этого столбца модельных блоков вычисляют на основании значений свойств породы, произвольным образом присвоенных модельным блокам. Эти значения импеданса затем используют для получения синтетической сейсмической трассы 210, которая, очевидно, в достаточно малой степени совпадает с фактической трассой 212 сейсмических данных для данного места. Таким образом, значения свойств породы, присвоенные модельным блокам в столбце 208 и/или месту поверхности 206 в столбце 208, оказываются неверны. На фиг. 2 В показана та же геологическая модель 200', подвергнутая возмущению. Свойства породы, присвоенные модельным блокам в столбце 208,' и положение поверхности 206' в столбце 208' подвергали возмущению, пока не привели в соответствие с применяемыми геологическими и геофизическими ограничениями. 17 Синтетическая сейсмическая трасса 210', вычисленная на основании возмущенных значений свойств породы и положения поверхности, в большей степени совпадает с фактической трассой 212 сейсмических данных. Специалистам по геологическому моделированию известно, что для перехода от исходной модели, показанной на фиг. 2 А, к окончательной модели, показанной на фиг. 2 В, может потребоваться большое количество возмущений. Фиг. 3 А и 3 В аналогичны фиг. 2 А и 2 В за исключением того, что геологическая поверхность раздела, используемая на фиг. 3 А и 3 В,является границей между двумя различимыми областями нижних горизонтов, например, двумя различными фациями в зоне. Исходная геологическая модель 300 содержит две области 302 и 304, разделенные вертикальной плоской границей 306. Синтетическая сейсмическая трасса 310, вычисленная на основании модельных блоков в столбце 308, все из которых первоначально располагаются в области 302, в незначительной степени совпадает с фактической трассой 312 сейсмических данных. Согласно фиг. 3 В, после возмущения положение границы 306' в модели 300' значительно изменилось. Теперь часть модельных блоков столбца 308' располагается в области 302', а другая их часть - в области 304'. Можно видеть,что синтетическая сейсмическая трасса 310',вычисленная на основании столбца 308', в значительно большей степени совпадает с фактической трассой 312 сейсмических данных. При построении геологической модели можно одновременно подвергать возмущению геологические поверхности раздела, задающие зоны и области, которые не показаны на фиг. 2 А, 2 В, 3 А или 3 В. На фиг. 4 изображена блок-схема, подробно демонстрирующая этапы согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. В общем случае этапы 400 - 416 связаны с подготовкой данных и инициализации модели, а этапы 418 - 434 связаны с оптимизацией для улучшения согласования геологической модели с заданными критериями. Нижеследующее описание относится к геологической модели, построенной относительно глубины. Однако в равной степени предпочтительно построение модели относительно времени распространения сейсмической волны с очевидными корректировками процесса. На начальном этапе процесса, отвечающего изобретению, задают 400 исходные положения геологических поверхностей раздела в модели. Предпочтительно, заданные исходные положения являются наиболее правдоподобными представлениями соответствующих геологических поверхностей раздела в нижних горизонтах и генерируются с максимально согласованными данными. 18 На этапе 402 создают массив трехмерных модельных блоков, образующий геологическую модель. Можно задавать модельные блоки одинаковых размеров или модельные блоки, отличающиеся друг от друга размерами и формой. Необходимо только, чтобы неперекрывающиеся модельные блоки совместно описывали полный объем породы, подлежащий моделированию. Модельные блоки задают так, что каждый блок целиком располагается в одной области модели. Полный набор модельных блоков должен представлять все участки нижних горизонтов, подлежащие моделированию, с учетом структурных и стратиграфических образований. На этом этапе каждому модельному блоку присваивают положение и объем в нижних горизонтах, но не присваивают свойства породы. Затем на этапе 404 задают обучающие критерии или правила, касающиеся геологии, геофизики и геологических поверхностей раздела. Предпочтительный режим работы состоит в том, чтобы задействовать как можно больше переменных свойств породы и критериев, чтобы устранить неопределенность и повысить степень однозначности. Для этого процесс моделирования должен включать несколько геологических и геофизических критериев, которым должна удовлетворять модель, помимо критериев, задающих пространственные характеристики(например, положение, гладкость, кривизну и т.п.) геологических поверхностей раздела. Типичными примерами геологических критериев являются результаты измерения трехмерной пространственной непрерывности, например,вариограммы литологических фаций, карты средней пористости в зонах и частотные распределения акустического импеданса. Типичными примерами критериев геологических поверхностей раздела являются пределы перемещения геологической поверхности раздела в вертикальном или поперечном направлении,согласованность других критериев по отношению к зонам и областям, заданным геологическими поверхностями раздела, и необходимая степень гладкости геологических поверхностей раздела. Примером геофизического критерия служит степень совпадения между наблюдаемыми сейсмическими трассами и синтетическими сейсмическими трассами, вычисленными с использованием свойств породы в модели. Все эти критерии называют "компонентами". Предпочтительно, различные компоненты задаются математически. Это позволяет сравнивать нужные значения с вычисленными на основании потенциальной модели. Объединение компонентов в математическую целевую функцию позволяет подытожить общую степень согласования между геологической моделью и нужными критериями или правилами. Это дает возможность объединить многочисленные типы информации и соотношения в модели. 19 На этом этапе 404 пользователь задает значения, достижение которых желательно для каждого компонента в окончательной модели. Типичным примером литологического критерия является процентное содержание каждого литологического типа (например, 35% песчаника и 65% глинистого сланца) в окончательной модели. Примером импедансного критерия является гистограмма импеданса в песчанике, которую желательно иметь в модели. Критерии можно задавать многими способами, например, в виде констант, модельных вариограмм, частотных распределений, карт с координатной привязкой и т.д. Такого рода обучающую информацию также удобно вычислять на основании отдельно созданных двухмерных массивов или трехмерных моделей. Важным моментом в задании этих критериев является учет стратиграфических корреляций. Например, следует вычислять поперечные вариограммы для измерения непрерывности в направлении, параллельном стратиграфическим поверхностям, не обязательно горизонтальном,на данной глубине. Если не учитывать наклон структуры и стратиграфические корреляции, то горизонтальная вариограмма будет пересекать пласты и представлять некоррелирующие породы. Это будет рассмотрено ниже. Одного набора геологических и геофизических критериев редко хватает для описания распределения свойств породы для всех участков коллектора. Например, коллектор можно делить на геологические зоны или области на основании изменений литологии и пористости. Даже в одной геологической зоне области или группы блоков могут иметь различные характеристические распределения свойств в зависимости от отдельных фаций или совокупности фаций. В таких случаях критерии следует задавать по отдельности для геологических зон и областей в зонах. Затем на этапе 406 устанавливают геологические и геофизические соотношения между свойствами породы и подготавливают соответствующие данные, связанные со свойствами породы. Некоторые переменные, подлежащие моделированию или использованию в расчетах(например, импеданс), могут не поддаваться непосредственному наблюдению или измерению. Можно устанавливать соотношения для получения этих переменных из других переменных. Например, для связи скорости звука в породе и флюиде с пористостью (уравнение Уилли) и связи плотности породы и флюида с пористостью можно использовать линейные интерполяторы. Тогда, определив объемную плотность и скорость звука при данном значении пористости, можно вычислить акустический импеданс. На этапе 408 свойства породы в скважинах присваивают модельным блокам, пересекаемым скважинами. Согласно предпочтительному ва 003475 20 рианту свойства породы, наблюдаемые в скважинах, должны входить в окончательную модель. Предпочтительный режим работы предусматривает присвоение значений свойств породы непосредственно тем блокам, через которые проходят скважины. На этом этапе (а) определяют, через какие блоки проходит ствол скважины, и (b) помещают значения, наблюдаемые на каждом участке пересечения ствола скважины в соответствующие блоки. Процесс возмущения не затрагивает эти присвоенные значения. Затем на этапе 410 подготавливают исходную модель, присваивая свойства породы тем блокам, которые не содержат скважинных данных. Этот этап можно осуществлять любым удобным или произвольным способом. Обычно используют случайный процесс. Не обязательно, чтобы свойства породы отвечали какимлибо из геологических и геофизических ограничений, которые будут определять процесс моделирования на следующих этапах, но предпочтительный способ предусматривает формирование исходной модели, которая, хотя бы в какой-то степени, отвечает критериям. На этапе 412 вычисляют статистические значения, чтобы определить, отвечают ли моделируемые свойства породы геологическим и геофизическим критериям. Для создания разумной геологической модели предпочтительно применять геологические и геофизические компоненты, которые в достаточной степени ограничивают модель. Использование таких компонентов позволяет объединить в модели различные типы информации и соотношения. Процесс моделирования требует от пользователя предоставления нужных компонентов,соответствующих наблюдениям или обучающей информации. Статистические значения по компонентам вычисляют на основании свойств в исходной модели, а затем сравнивают с нужными значениями. Например, возьмем в качестве критерия процентное содержание каждой литологии в модели. Типичная сравнительная статистика для этого компонента может представлять собой сумму квадратов разностей между расчетными, модельными литологическими процентами и нужными процентами. Вторым примером является двухточечная вариограмма. Здесь типичной сравнительной статистикой является сумма квадратов между расчетными, модельными вариограммами и нужными значениями вариограммы, причем суммы вычисляют по всем заданным расстояниям запаздывания и направлениям. Некоторые критерии обусловлены стратиграфическими корреляциями, например, вариограммными статистическими значениями. Поэтому предпочтительный режим работы для стратиграфических статистических значений предусматривает учет корреляций между блоками в модели. Например, в случае наклонного 21 слоя породы вариограмму не следует вычислять по горизонтали от одного блока к соседнему блоку, но следует определить угол и направление наклона и вычислять вариограмму для тех блоков, которые стратиграфически коррелируют с данным блоком. Этот процесс следует осуществлять при вычислении всех подобных стратиграфически обусловленных критериев. Определение коррелирующих слоев обычно производят на основании поверхностей в виде компьютерных сеток. Чтобы вычислить статистические значения для критериев геофизических трасс, необходимо, во-первых, вычислить или определить значения импеданса для всех блоков в модели с использованием моделированных свойств среды и другой информации (например, отношения Пуассона для расчетов ИАУ (изменения амплитуды с удалением), а затем рассчитать прямую сейсмическую модель, т.е. синтетическую сейсмическую трассу для каждого вертикального столбца модельных блоков в модели. Этот процесс хорошо известен специалистам по сейсмическому моделированию. Поскольку каждая наблюдаемая и синтетическая трасса состоит из ряда пар значений время-амплитуда, то синтетические сейсмические трассы можно сравнивать с наблюдаемыми сейсмическими трассами для измерения степени их согласованности, например, вычисляя среднеквадратическую (СКВ) разность (или просто сумму квадратов разностей, СКР) между соответствующими значениями амплитуды для всех пар, входящих в трассу, и по всем трассам. Значения СКВ и СКР,близкие к нулю, свидетельствуют о наилучшем согласовании. Следующий этап способа состоит в расчете 414 статистических значений для определения того, отвечают ли пространственные характеристики пробных геологических поверхностей раздела критериям геологических поверхностей раздела. Для этого существует несколько статистических значений. В качестве таких критериев можно использовать, например, пределы поперечного и вертикального перемещения геологической поверхности раздела и гладкость скорректированных геологических поверхностей раздела. Применяя критерий поперечного или вертикального перемещения, исходное положение поверхности раздела для точки k задают равнымBk, а регулируемое (пробное) положение задают равным BTk. Если расстояние между исходным положением поверхности раздела и регулируемым положением обозначить Dk, то возможное статистическое значение, содержащее исходные и регулируемые положения, равно Dk2, где сумму вычисляют по всем положениям k интерфейса. По определению исходное значение этой величины равно нулю. Применительно к критерию гладкости можно использовать несколько статистических 22 значений. Например, можно использовать вариограмму для задания общей формы, которую должна приобрести геологическая поверхность раздела. Тогда статистические показатели будут равны сумме квадратов разностей между расчетными значениями вариограммы и нужными значениями вариограммы. Другой, более тонкий, способ предусматривает размещение малых окон около каждого узла на геологической поверхности раздела. В каждом окне можно вычислять значение (например, максимальной или средней кривизны; максимального отклонения узловых значений в окне); статистическое значение позволяет сравнивать это множество расчетных значений с заданными пользователем, например, средними значениями или гистограммами. Можно использовать и другие статистические значения, которые включают в себя полную длину периметра поверхности раздела или кусочных сплайнов. На этапе 416 вычисляют исходную целевую функцию. Предпочтительно, сравнительные статистические значения для компонентов,относящихся к геологии, геофизике и геологическим поверхностям раздела объединять в одну целевую функцию. Хотя целевую функцию можно задавать многими разными способами,обычно она имеет вид линейной комбинации отдельных компонентовOBJ = WiCOMi где Wi выражает вес, присвоенный i-му компоненту СОМi; суммирование производится по всем компонентам, используемым при построении модели. Предпочтительный способ задания компонентов целевой функции состоит в том, чтобы сделать их неотрицательными и добиваться,чтобы они достигали оптимального значения(наилучшее согласование) в нуле. Если это сделать для всех компонентов, то целевая функция будет обладать аналогичными свойствами. Предпочтительный способ задания весовых коэффициентов Wi, связанных с каждым компонентом, состоит в том, что их определяют в виде Wi=ViUi, где Vi выражает вес с учетом изменчивости (например, величину, обратную дисперсии) компонента, a Ui представляет собой задаваемый пользователем относительный вес компонента. Задаваемые пользователем весовые коэффициенты Ui для компонентов можно задавать отдельно для каждой зоны и области и вводить в состав компонентов, а не в Wi. Удобно,хотя и не обязательно, пересчитывать весовые коэффициенты Wi таким образом, чтобыODJ=1.0 для исходной модели. На этапе 418 выбирают один или несколько модельных блоков, а на этапе 420 подвергают возмущению свойства породы блока и близлежащие геологические поверхности раздела,если таковые имеются. Согласно одному варианту осуществления случайным образом выби 23 рают только один модельный блок. Согласно другому варианту осуществления выбирают несколько блоков и одновременно подвергают возмущению их свойства и близлежащие геологические поверхности раздела. Процесс оптимизации, используемый в настоящем изобретении, предусматривает систематическое возмущение свойств породы модели и геологических поверхностей раздела, пока не будет достигнуто максимальное согласование с нужными критериями, т.е. пока целевая функция не достигнет оптимального значения. Для определения того, приводит ли данное возмущение к улучшению согласования модели,можно использовать любой из нескольких процессов оптимизации. От процесса оптимизации требуется, чтобы можно было изменять свойства отдельных блоков и положения геологических поверхностей раздела, задавать целевую функцию, указывающую степень согласования,а также принимать или отвергать возмущения. Согласно одному варианту осуществления изобретения в качестве процесса оптимизации используют моделируемый отжиг, поскольку он позволяет избежать захвата в локальных минимумах целевой функции. Другой вариант осуществления предусматривает применение способа максимальной апостериорной оптимизации, который также эффективен, поскольку требует меньшего количества попыток для отыскания улучшений целевой функции. В качестве других возможных процедур можно указать методы Монте-Карло на основе цепей Маркова,градиентный и аналогичные детерминистские методы и генетические алгоритмы, а также комбинации алгоритмов. Описание способа оптимизации приведено здесь применительно к моделируемому отжигу, поскольку этот метод хорошо известен и легко поддается пониманию. Однако это описание приведено исключительно в иллюстративных целях. Процесс возмущения предусматривает произвольный выбор 418 блока и пробное возмущение 420 его свойств породы и близлежащих геологических поверхностей раздела. Предпочтительно, чтобы модельные блоки, пересекаемые скважинами, не участвовали в процессе выбора. Эти наблюдаемые значения должны оставаться неизменными. Для выбранного блока предпочтительный способ возмущения состоит в произвольном отборе значений свойств породы таким образом,чтобы они согласовывались друг с другом. Например, литологию можно выбирать в соответствии с нужными пропорциями каждой литологии в модели, после чего значение пористости произвольно выбирают из распределения значений пористости, соответствующего этой литологии. Если выбранный блок находится в пределах заданного пользователем расстояния от геологической поверхности раздела, то поверх 003475 24 ность раздела можно подвергнуть пробному смещению, чтобы охватить блок, находящийся в соседней зоне или области. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения случайным образом определяют, подлежит ли сдвигу поверхность раздела, т.е. случайным образом выбирают зону или область, которой для испытания приписывается блок. Согласно второму варианту осуществления вычисляют последствия перемещения или отсутствия перемещения поверхности раздела и выбирают решение, которое наилучшим образом согласуется с нужными критериями. Некоторые блоки могут находиться в пределах задаваемого пользователем расстояния,составляющего более одной геологической поверхности раздела, что приводит к наличию более двух зон или областей, которым для испытания можно приписать блок. Результат перемещения геологической поверхности раздела состоит в локальном переопределении зоны или области и в том, что один или несколько блоков оказываются в другой зоне или области, которая может обладать другими критериями целевой функции. Согласно предпочтительному способу положения геологических поверхностей раздела в узлах, пересекаемых скважинами, не подвергают смещению. Такие положения поверхности раздела должны оставаться на месте, поскольку их интерпретируют как скважины. На этапе 422 вычисляют пробные статистические значения для измерения согласования с геологическими и геофизическими критериями. Как и на этапе 412, для таких компонентов,как геологические и геофизические критерии моделирования, вычисляют статистические значения, которые позволяют определить, согласуются ли в надлежащей степени значения пробных свойств породы с обучающей информацией. В общем случае предпочтительным основанием для выбора статистических значений по компонентам является возможность их локального обновления без необходимости перерасчета по всей модели. В случае перемещения геологической поверхности раздела, две зоны или области по обе стороны поверхности раздела задают заново,что отражается на вычисленных статистических значениях. Поэтому, если поверхность раздела подлежит перемещению, то последствия такого перемещения следует учитывать посредством соответствующих геологических и геофизических компонентов. На этапе 424 вычисляют пробные статистические значения для измерения согласования с критериями поверхностей раздела. Как и на этапе 414 вычисляют статистические значения по компонентам, которые позволяют определить, согласуются ли в надлежащей степени пространственные характеристики геологических поверхностей раздела с обучающей информацией. Геологические поверхности раздела 25 задают зоны и области, отличающиеся критериями, например, гистограммами, вариограммами и средними значениями для свойств породы в них. Затем на этапе 426 вычисляют пробную целевую функцию. Пробные статистические значения по таким компонентам, как геологические, геофизические компоненты и компоненты геологической поверхности раздела объединяют в пробную целевую функцию,OBJtent=WiCOMTi, где суммирование производится по всем компонентам, и COMTi представляет пробные значения компонентов, связанных с данным возмущением. OBJtent измеряет степень совпадения свойств породы и геологических поверхностей раздела в пробной модели с нужными свойствами породы и геологическими поверхностями раздела. На этапе 428 возмущение сохраняют или отвергают. Решение относительно сохранения пробных значений свойств породы в модельном блоке и пробных положений геологических поверхностей раздела зависит от значения вновь вычисленной целевой функции. Если пробная целевая функция, OBJtent оказывается ближе к оптимальному значению, чем текущая целевая функция, OBJ, т.е. OBJtentOBJ, то пробное возмущение сохраняется. В этом случае процесс переходит к этапу 430, на котором пробные значения свойств породы и пробные положения геологических поверхностей раздела сохраняют в модели, и изменяют целевую функцию и компоненты, присваивая им пробные значения. Если же целевая функция возрастает, то возмущение отвергают, и процесс возвращается к этапу 418. В этом случае пробные значения свойств породы, пробные положения геологических поверхностей раздела и компоненты целевой функции остаются неизменными. Однако, как было отмечено выше, моделируемый отжиг допускает малую вероятность сохранения возмущения, приводящего к возрастанию целевой функции. Это делается для предотвращения захвата сходимости в локальном минимуме целевой функции. Другие способы оптимизации могут не допускать возрастания целевой функции. Определенные статистические значения могут базироваться на стратиграфических корреляциях (например, вариограммах). Такие корреляции обычно задают посредством поверхностей, используемых в моделировании. При сохранении пробного сдвига узла поверхности поверхность корректируется, что приводит к локальному воздействию на корреляции, в результате один или несколько пробных критериев могут стать непригодными. Например, пористость может возрастать с востока на запад. Если поверхность раздела смещается, в основном, на восток, то исходные гистограммы пористости могут потерять свою пригодность для определенных областей. Предпочтительный 26 режим работы состоит в пересчете или переопределении критериев, которым должны удовлетворять геологические и геофизические компоненты, соответствующие смещенным зонам и областям, хотя это может привести к увеличению затрат времени на генерацию модели. Кроме того, в случае корректировки поверхностей могут возникать пересечения поверхностей (усечение или перекрытие основания) или исчезать ранее существовавшие пересечения поверхностей, а также небольшие смещения мест пересечения. Предпочтительный режим предусматривает введение этих измененных стратиграфических соотношений таким же образом, как в случае первоначального ввода поверхностей в модель. Затем определяют 432 адекватность или полноту модели. Если это так, то окончательную модель выводят 434 в файл и способ завершается. Если обновленная модель не адекватна, то процесс возвращается к этапу 418, и возмущение продолжается. Процесс заканчивается по выполнении заранее установленного количества попыток возмущения или по достижении заранее установленного критерия для целевой функции, например, минимального возможного значения. По завершении процесса оптимизированную модель одного или нескольких свойств породы можно анализировать, подтверждать и применять в геологии, геофизике или разработке месторождений. Кроме того,можно пользоваться скорректированными геологическими поверхностями раздела. На фиг. 5 представлен простой гипотетический случай, демонстрирующий потенциальные преимущества корректировки поверхностей в пробной геологической модели, позволяющей привести их в соответствие с целевым предположением для моделируемого свойства породы,в данном случае, целевой гистограммой 500 пористости. На фиг. 5 показан разрез 502 модели пористости для наносного коллектора. Интервал 504 коллектора ограничен двумя интерпретированными поверхностями - верхней границей 506 и основанием 508 коллектора. Оптимизационный алгоритм использовали для обеспечения согласования полученной модели с сейсмическими данными, но в данном примере не прибегая ни к каким другим геологическим или геофизическим критериям. Поверхности 506, 508, используемые при построении этой пробной модели, были зафиксированы и не подлежали перемещению. Построив модель, вычислили гистограмму 510 пористости для этой модели и сравнили ее с целевой гистограммой 500. Тот факт, что эти две гистограммы не совпадают, говорит о том,что, несмотря на согласованность с сейсмическими данными, геологическая модель неточно представляет коллектор. Использование неточной модели может привести к большим затратам, поскольку может стать причиной неточных 27 оценок залежей углеводородов, пропущенных целей углеводородного коллектора и неправильных стратегий разработки коллектора. Если бы моделирование этого интервала коллектора производилось с применением настоящего изобретения, поверхности 506, 508 были бы скорректированы в соответствии с пунктирными линиями 506', 508', и полученная модель согласовывалась бы как с сейсмическими данными, так и с целевыми гистограммами пористости. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ построения трехмерной геологической модели объема среды нижних горизонтов,содержащей одну или несколько геологических поверхностей раздела, заключающийся в том, чтоa) генерируют пробную геологическую модель объема среды нижних горизонтов, которая содержит трехмерный массив прилегающих модельных блоков, каждому из которых присвоены пробные значения одного или нескольких свойств породы, а пробная геологическая модель содержит пробные положения одной или нескольких геологических поверхностей раздела,b) задают обучающие критерии, которые задают пространственные характеристики геологических поверхностей раздела и характеристики свойств породы в объеме среды нижних горизонтов,c) вычисляют статистические значения, описывающие пространственные характеристики пробных положений геологических поверхностей раздела и характеристики пробных значений свойств породы в пробной геологической модели, иd) сравнивают статистические значения, вычисленные на этапе (с), с соответствующими обучающими критериями, заданными на этапе (b), и 1) если статистические значения не согласуются с обучающими критериями в заданных пределах, то подвергают возмущению пробное положение, по меньшей мере, участка, по меньшей мере,одной из геологических поверхностей раздела в пробной геологической модели, обновляют пробную геологическую модель и повторяют этапы (с) и(d), или 2) если статистические значения согласуются с обучающими критериями в заданных пределах, то принимают пробную геологическую модель как трехмерную геологическую модель объема среды нижних горизонтов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждую геологическую поверхность раздела в объеме среды нижних горизонтов представляют в пробной геологической модели совокупностью узлов поверхности раздела, при этом возмущение на этапе(d) (1) содержит изменение положения только одного из узлов поверхности раздела. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждую геологическую поверхность раздела в объеме среды нижних горизонтов представляют в пробной геологической модели совокупностью узлов по 003475 28 верхности раздела, при этом возмущение на этапе(d)(1) содержит изменение положения всех узлов поверхности раздела в пределах заданного расстояния от конкретного узла поверхности раздела. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (d)(1) дополнительно подвергают возмущению пробное значение, по меньшей мере, одного свойства породы, по меньшей мере, для одного из модельных блоков прежде, чем обновить пробную геологическую модель. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит этап, на котором перемещают пробные положения геологических поверхностей раздела в пробной геологической модели, чтобы согласовать их с возмущенными значениями свойств породы. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что обучающие критерии включают согласование между синтетическими сейсмическими трассами, полученными на основании пробной геологической модели, и фактическими трассами сейсмических данных для объема среды нижних горизонтов. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в объеме среды нижних горизонтов размещают одну или несколько скважин и фактические положения геологических поверхностей раздела, полученные с помощью скважин, вводят в пробную геологическую модель с фиксированными положениями,соответствующими их положениям в скважинах,причем фиксированные положения геологических поверхностей раздела считают верными и не подвергают возмущению. 8. Способ по п.4, отличающийся тем, что в объеме среды нижних горизонтов размещают одну или несколько скважин и фактические значения свойств породы, полученные с помощью одной или нескольких скважин, присваивают модельным блокам, представляющим соответствующие участки объема среды нижних горизонтов, причем фактические значения свойств породы считают верными и не подвергают возмущению. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вертикального размера пробной геологической модели используют время распространения сейсмической волны. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вертикального размера пробной геологической модели используют вертикальную глубину. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что для каждой зоны и каждой области в объеме среды нижних горизонтов задают отдельные обучающие критерии. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что массив прилегающих модельных блоков заменяют массивом дискретных модельных точек и пробные значения свойств породы присваивают модельным точкам. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что,по меньшей мере, часть дискретных модельных точек соответствует выборочным точкам в объеме трехмерных сейсмических данных для объема среды нижних горизонтов. 29 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс осуществляют с помощью соответствующим образом запрограммированного цифрового компьютера. 15. Способ построения трехмерной геологической модели объема среды нижних горизонтов,содержащей одну или несколько геологических поверхностей раздела, заключающийся в том, что а) генерируют исходную геологическую модель объема среды нижних горизонтов, для чего 1) задают исходные положения одной или нескольких геологических поверхностей раздела в исходной геологической модели,2) задают трехмерный массив прилегающих модельных блоков для представления объема среды нижних горизонтов и 3) присваивают исходные значения свойств породы каждому из модельных блоков,b) задают обучающие критерии, которые задают характеристики свойств породы в объеме среды нижних горизонтов и пространственные характеристики геологических поверхностей раздела в объеме среды нижних горизонтов, и задают нужные значения обучающих критериев,c) вычисляют статистические значения, позволяющие сравнить характеристики свойств породы в исходной геологической модели и пространственные характеристики геологических поверхностей раздела в исходной геологической модели с нужными значениями соответствующих обучающих критериев,d) объединяют статистические значения, вычисленные на этапе (с), в целевую функцию и вычисляют исходное значение целевой функции,e) произвольно выбирают, по меньшей мере,один модельный блок и возмущают значение, по меньшей мере, одного его свойства породы,f) если выбранный модельный блок находится в пределах заранее выбранного расстояния от геологической поверхности раздела, определяют, следует ли смещать положение геологической поверхности раздела по другую сторону выбранного модельного блока,g) вычисляют пробные статистические значения и пробное значение целевой функции на основании возмущения свойств породы и смещения положения геологической поверхности раздела,если таковоеимеется,h) определяют, следует ли принять возмущение свойств породы и смещение положения геоло 003475 30 гической поверхности раздела, если таковое имеется, на основании заранее выбранной процедуры оптимизации,i) если возмущение свойств породы и смещение положения геологической поверхности раздела приняты, обновляют геологическую модель и значение целевой функции иj) повторяют этапы (e)-(i), пока не осуществят заранее выбранное количество попыток возмущения или пока не достигнут заранее определенного критерия для целевой функции. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что этап (f) осуществляют случайным образом. 17. Способ по п.15, отличающийся тем, что на этапе (f) определяют статистические значения для измерения последствий смещения и отсутствия смещения положения геологической поверхности раздела и выбирают вариант, который наилучшим образом согласуется с нужными значениями обучающих критериев. 18. Способ по п.15, отличающийся тем, что обучающие критерии включают в себя согласование между синтетическими сейсмическими трассами, полученными на основании пробной геологической модели, и фактическими трассами сейсмических данных для объема среды нижних горизонтов. 19. Способ по п.15, отличающийся тем, что в объеме среды нижних горизонтов размещают одну или несколько скважин и фактические значения свойств породы и фактические положения геологических поверхностей раздела, полученные с помощью скважин, вводят в исходную геологическую модель с соответствующими модельными положениями, причем фактические значения свойств породы и фактические положения геологических поверхностей считают верными и не подвергают возмущению. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что исходные значения свойств породы для всех модельных блоков, которые не соответствуют скважинам, определяют произвольно. 21. Способ по п.15, отличающийся тем, что заранее выбранная процедура оптимизации представляет собой моделированный отжиг. 22. Способ по п.15, отличающийся тем, что заранее выбранная процедура оптимизации представляет собой процедуру максимальной апостериорной оптимизации.