地质勘探

第二章随机模拟的基本理论7 第二章随机模拟的基本理论 储层建模中的随机模拟是地质统计学新的发展领域，融合了蒙特卡洛思想建立随机模型并对模型的不确定性进行分析。对空间结构特征的分析和描述依旧是地质统计学的核心任务。 2.1地质统计分析的基本概念 2.1.1区域化变量、随机函数、变差函数 随机函数理论是分析区域化变量（空间变量）的基本理论。分析的地质变量，如孔隙度、渗透率等，是存在于一个特定空间场中的，这个空间场的每一点都可看作一个随机变量，这些随机变量之间并非相互独立，而是存在相关性的，也就是“连续性”。这种连续性在空间上的表现是相近相似、相离相异。其中的如何相似或者如何相异是分析的核心。随机函数是空间位置的函数，可表示为( )Z u ，其中( , , )u x y z=表示空间中的点坐标。也可以把这样的随机函数称作随机场。分析随机函数在空间上的连续性的基本工具是变差函数，变差函数是随机函数的一种数字特征，定义为22* ( , ) {[ ( )] }u h E Z u h Z ug = + - ，其中两点间的位置关系为( , , ) x y z h h= ，变差函数是一阶差分的平方的期望，表达的是随机函数增量的特征，是两点统计分析理论。 2.1.2平稳条件 随机函数的讨论如同随机过程的分析一般，以“平稳”条件下的随机函数为分析的起点和理论基础[16] 。如同随机过程中的平稳条件，严格的平稳性指的是任意个空间点上的随机变量联合分布的“平移不变性”，这种平稳性太过严格，实际中使用的是宽平稳条件，即二阶平稳条件： （1）在随机函数的讨论空间W中，各点处的随机变量具有相同的均值m ： [ ( )] ,E Z u m u= (2-1) （2）在随机函数的讨论空间W中，协方差函数( , )Cov u h仅与h有关： ( , ) ( ), ,Cov u h Cov h u u h= + (2-2) 二阶平稳的条件（1）表示地质变量在空间各点处具有相同的趋势，条件（2）表示地质变量在空间各点处具有相同的变异结构，即相同的变异性。

信息技术的飞速发展彻底改变了数据的产生、组织和流通方式。大数据时代的到来为油田勘探开发企业带来了机遇和挑战：海量数据的存储、检索和分析，以及数据异质性等问题亟需解决。

淮南矿区近年来广泛应用三维地震技术进行煤炭资源勘探，累计覆盖面积已达井田总面积的近一半。为评估三维地震勘探精度，收集整理了超过一千个验证点数据，系统分析了不同勘探参数下断层解释的准确率。结果表明，常规三维地震勘探对13-1煤层中3米以上断层的解释精度较高，而高密度三维地震勘探则能显著提高对11-2煤层中2米以上断层的解释精度。还结合实例详细分析了小断层和煤层变薄区在三维地震资料中的识别特征，并探讨了三维地震技术在煤矿采区地质构造精细解释中的应用潜力。

现代石油勘探中，精确的测量数据是至关重要的。GPS技术的广泛应用使得我们可以获取前所未有的位置信息。石油勘探领域的关键工具之一是“石油物探测量数据检查软件”，它为数据检查提供了高效、便捷的解决方案，大幅提升了工作效率和数据准确性。该软件通过全面检查测量数据，保证数据的完整性和准确性。传统的数据检查方式耗时且易出错，而这款软件通过自动化处理实现了快速、准确的数据校验。具备GPS数据处理能力，能够处理各种GPS设备的测量数据，包括卫星信号接收情况、定位时间、经纬度、高度等关键信息。软件还支持数据一致性检查和异常值识别，确保数据分析的可靠性。详细的使用说明文档指导用户如何操作软件进行数据检查，无需编程技能即可掌握数据质量状况，极大减轻了监督和检查人员的工作负担。

地理信息系统中，shp点数据格式是一种便捷且正规的购买选项。

该数据库汇集了黔西-滇东煤层气地质数据，利用VS2005软件实现了数据管理和分析功能，包括基础数据录入、查询、修改、删除、报表生成和统计分析。

岳西县位于大别山区，地形复杂，地质条件多变，是安徽省地质灾害易发区之一。基于详细的野外调查和室内资料统计分析，全面分析了岳西县地质灾害的发育特征及形成条件。研究结果揭示了地质灾害在岳西县的分布规律和发育特征，为地方政府制定地质灾害预防和减灾策略提供了科学依据。

1.3 软件介绍 1.3.1 用途 GS+ 于1988年成为首款在PC上运行的地质统计学软件，是一款先进的地质统计分析工具，广泛应用于全球。GS+ 集成了所有必要组件，完成包括半方差分析、克里金法及图形绘制等统计任务。其操作简便，适合专业地质学家和初学者使用。GS+ 能基于不完整数据生成详细的地质统计地图，即使仅有简单样本数据，用户也能通过GS+ 得到准确的地质统计结果，这使得在绘制石油或浮游生物分布图时，软件可自动补全非实测数据。 1.3.2 特点 1.3.2.1 GS+ 提供空间自相关分析 GS+ 配备半方差分析功能，支持各向同性与各向异性方差模型分析，并可生成各向异性图以便更好理解地址的各向异性特征。通过散点图和方差云图，用户能够清晰识别数据异常点。此外，GS+ 包含丰富的自动校验工具，如 Moran's I、分形、相关图、协方差图等。 1.3.2.2 快速插值功能 GS+ 采用多种克里金法，对不规则采样点提供高效、精准的插值计算，并可使用条件建模完成基础插值和误差评估。通过共克里金法，软件可在少量主要区域数据的基础上结合更多可测区域数据，完成最佳插值。 1.3.2.3 基础参数统计 GS+ 提供统计参数分析，如样例的意义及方差，支持频率分布、可能性分布以及非正常值的偏斜分析。

该研究针对综采地质条件评价问题，构建了评价指标体系。通过模糊统计分析确定各指标的隶属函数，并利用灰色关联度分析法确定指标权重，从而建立了综采地质条件模糊综合评价的理论与方法。该方法应用于淮北临涣井田的综采地质条件评价与预测，实例分析表明，该方法简便有效，可为井田综采场地的布置提供客观依据。

地统计学，即地质统计学，起源于20世纪50年代初，由法国统计学家Matheron在60年代大量理论研究的基础上形成。它以区域化变量理论为基础，利用变异函数作为主要工具，研究空间中呈现出一定随机性和结构性的自然现象。GS+是一种常用的地质统计软件，广泛应用于地质资源评价和环境监测等领域。