王家華，教授，男，漢，教授，畢業於吉林大學數學系。中國石油天然氣集團公司具有突出貢獻的教育專家，陝西勞動模範，享受政府特殊津貼，中國石油天然氣集團先進科技工作者，陝西省有突出貢獻的留學回國人員。
基本介紹
- 中文名：王家華
- 國籍：中國
- 民族：漢
- 畢業院校：吉林大學數學系
- 職位：教授
西安石油大學計算機學院教授,獲獎成果,
西安石油大學計算機學院教授
三十年來，他一直從事數學地質、油藏描述、油氣儲層隨機建模和計算機軟體在石油勘探開發中套用的研究工作。先後承擔完成了國家“七五”、“八五”、“九五”國家重點科技項關項目和部級科研項目的研究，成績顯著，獲省部級科技進步一等獎、二等獎和三等獎共4項。發表論文40餘篇、專著2部，完成各種契約項目四十餘個。受國家教委派遣，作為訪問學者先後去美國、澳大利亞、挪威和法國進修四年，具有國際學術交流和能力經驗。
獲獎成果
1. 1991年獲中國石油天然氣總公司（部級）科技進步一等獎："山東牛莊岩性油藏描述技術研究"，
2. 1991年獲中國石油天然氣總公司（部級）科技進步三等獎："克里金技術套用研究"。
3. 1996年獲中國石油天然氣總公司（部級）科技進步二等獎："勝利孤東油田館陶組河流相三維定量儲層地質模型技術研究"。
4．1996年獲中國石油天然氣總公司推廣雙十佳獎一項："滾動勘探開發軟體系統的開發與套用"，
5. 1999年獲陝西省教委科技進步一等獎："油氣田開發智慧型信息綜合集成系統"，；
6. 1996年獲陝西省教委科技進步二等獎，勝利石油管理局科技進步一等獎；"孤東油田河流相儲層非均質性地質統計學技術研究"
7. 1999年獲陝西省第六屆自然科學一等獎（1999年12月）"中國東部地區密井網油田河道結構的建模" Modeling channels arcgitecture in a densely drilled oilfield in east China, the 1997 SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in San Anrtio, SPE 38678
8. 1999年獲陝西省科技進步三等獎："油氣田開發智慧型信息綜合集成系統"，；
經過三十多年的工作積累,王家華教授和他的同事們，已在儲層隨機建模的方法與軟體研究，風險分析與決策分析在油藏管理中的套用二個方向，形成了穩定的研究優勢。
研究方向:
2.1 計算機軟體系統"儲層地質統計分析系統 GASOR"
"儲層地質統計分析系統 GASOR"是在王家華教授的主持下, 西安石油學院計算機系的師生組成的項目組, 經過十四年的攻關，研製而成的一個用於儲層隨機建模，建立儲層三維定量地質模型的大型計算機軟體，目前已有15萬條語句。它經過了微機版本，1.0, 2.0等版本的發展，目前已推出了GASOR 3.0。
該系統使用於SUN系列工作站，及其它兼容系列工作站, 其檔次要求在SUN 4/75及其以上的工作站。其它性能指標為：記憶體容量要求在32M及其以上；其磁碟空間要求在70M及其以上。
該系統有8個功能模組：數據載入，直方圖分析，數據變換，二維變異函式，三維變異函式，構造分析，有效厚度分析，模型驗證，隨機模擬，格線粗化，三維圖形顯示。
其中，隨機模擬模組是一個主要模組。目前GASOR 3.0中，它包含三種模型：序貫指示模型，截斷高斯模型，和隨機遊走模型。前二種模型分別由美國史丹福大學A. Journel教授和法國地質統計學中心G. Matheron教授提出。而隨機遊走模型則是由王家華教授和張團峰副教授根據我國的油田實際提出，並得到了大慶、遼河等油田的認可。
三維圖形顯示模組是該系統中的又一個主要模組。它能顯示二維的各種等值線圖和各種三維立體地質圖。在三維圖件的顯示中，該模組具有縮放、旋轉、光照、揭層、剖切、漢字、顏色標註等功能，能適應顯示各種地質體的表面和內部的性質。
2.2 風險分析與決策分析在油藏管理中的套用
石油工業充滿著風險與不確定性，公認是一個需要精確評估各種風險的領域。正確地評估風險已經給石油公司帶來競爭優勢。蘇格蘭的愛丁堡大學曾對在北海油田經營的二十家公司的決策制定行為進行了研究。結果表明，各家公司決策分析的精確度與投資決策決定的成功率成正比。同時，各家石油公司在運用著各種各樣的風險分析與決策分析的軟體系統。
1) 決策分析
對決策分析在石油勘探中的套用，已經有了專門的討論（Newendorp, 1996）。一般認為決策樹方法是決策分析中最常用的方法。
把這個決策過程加以抽象就形成了決策樹方法。決策樹是一種探索式決策過程的模型。決策樹是對決策的過程形象化：需要決策的事物是樹幹，樹幹上的每一條樹枝則代表每一個決策。那末到底該選擇那一條樹枝呢？也就是要作何種決策呢？對於簡單的事情，可以做定性的分析來做決定。但是如果面對複雜的事物，僅僅定性分析是不夠的，勢必會造成決策失誤從而影響投資的成敗。這樣就要對決策過程進行量化。決策樹就是專門針對這一問題的。決策樹分析方法是圈定和求解複雜情況決策的有力方法。一旦明確了問題，決策樹方法幫助找到一條最佳化方案的途徑。
2) 風險分析
當前，石油工業中的風險分析主要就是指蒙特卡羅模擬方法的套用。一般認為，蒙特卡羅模擬加上決策樹方法則構成了風險分析的最常用的方法。
蒙特卡羅模擬方法主要專注於參數值的不確定性, 使用各種統計分布來描述這些參數。例如，對於現金流動，每年可以依據它的幾個關鍵參數表示：通常為石油產量，石油價格，生產消耗，特許開發權和稅收等。標準的機率分布，比如正態的，對數正態的，三角形的，均勻分布的, 用來描述每一個參數的變化。在一般情況下，要假設變數之間都是相互獨立的，因為這將大大簡化計算。從每一個參數的機率分布中任意選擇一個值，把它們代入方程可以得到一個可能的。這項工作要重複成百上千遍，直到給出的可能的NPV頻率分布圖。所以，蒙特卡羅模擬方法是一個標準的NPV方法的自然推廣。
3) 在油藏管理中的套用
近年來，報導風險分析和決策分析在油藏管理方面套用的SPE論文數目有巨大的增長。決策分析和風險分析在套用包括，油田側鑽開發的風險分析，油氣生產計畫最佳化中的風險分析，油田產出水處理的決策分析，風險分析和決策分析在油田開發方案選取中的套用，決策分析在措施井經濟評價中的套用等。
我們已經研製了風險分析、決策分析的軟體系統。
2.3 技術路線和技術關鍵及解決辦法
油氣儲層隨機建模技術(Stochatic Modeling of Reservoir)作為國際上眾多石油公司、研究所和大學競相發展的一門技術。它作為推動油藏描述向定量化方向的一門新技術，每年，有大量的論文和研究報告聞世。用儲層隨機建模方法來描述儲層非均質性的，最大的優點在於：
1、用統計方法來處理不確定性有其突出優越性。由於數據信息的不足，必然會引建模結果的不確定性。用隨機建模時，當數據比較少時，建模的結果不確定性就會大一些。反之，當數據比較多時，不確定性就會少一些。
2、有利把各種不同的數據綜合使用。如地震、試井、測井所得的數據，分辯率不同，但也可以綜合起來。沉積相數據是離散的，孔隙度、滲透率和層厚等參數是連續的，也可以結合起束使用。
3、滲透率是油藏工程中的一個重要參數。經驗告訴人們，用井點處的滲透率數據和任何單純的內插方法，要把滲透率的空間分布求準，是不可能的。用隨機建模先把沉積相空間分布求準，並以此為基礎才能把滲透率空間分布求準。
儲層隨機建模作為地質統計學的一個重要組成部分。它是油藏描述發展過程中的一個重要部分。其目的是建立沉積相在儲層內部的空間分布，並在此基礎上建立孔隙度和滲透率等物性參數在儲層內部的空間分布。利用油氣儲層隨機建模的結果，使油藏非均質性的描述和認識更為合理，可提供精細的三維定量地質模型，從而利用油藏數值模擬可預測出剩餘油的空間分布。
儲層內的沉積相（或沉積亞相、微相）的空間分布是儲層的一個重要性質。它的特徵控制著流體在儲層中的分布和流動，支配著一系列對影響油氣藏生產狀況重要因素。諸如，滲透率和孔隙度的空間分布，砂體中懸掛著泥岩的空間分布和幾何尺寸，儲層中遮擋帶的空間分布，不同砂體之間的連續性和儲層的幾何位置和尺寸等等，都受到沉積相，特別是沉積微相的控制。對儲層內斷層和裂縫的位置、方向、長度及其空間分析，對油氣生產也著很大的影響。
儲層非均質性，包括岩石非均質性和流體非均質性，是儲層固有的地質--物理因素特點的表現。沉積相、滲透率等的物性參數和斷層,裂縫等對油氣在地下流動和對油氣生產有著重大的影響，都是儲層的非均質性。儲質非均質性建模就是對儲層非均質性的空間分布進行預測，所得的結果就是儲層三維定量地質模型。用地質統計學的方法，用統計的觀點來建模，就是儲層隨機建模的工作內容。由於所用井點的數據一般比較少，非均質性比較嚴重，所得的三維定量地質模型應有明顯的不確定性。特別在處理沉積相空間分布時，由於對象是一個離散的空間變數，困難就更大。
需要指出的，對沉積相空間分布的預測是整個儲層隨機建模工作中最具挑戰意義的。原因是沉積相類型各不相同，不確定性的存在，三維空間中沉積相分布的複雜性。
利用儲層隨機建模的方法和結果，可以在油氣田整個開發過程中最佳化油氣的開發方案，可以改善油藏數值模擬的方法，提高其精確度，可以確定合理的井位和水平井軌跡，可以預測剩餘油的空間分布和油氣資源量。
我國主要產油區在東部。其大部分油田已進入開發中後期，油井出水率已平均高達80%。油氣田開發難度大大增加。這些油田的大部分均屬陸相沉積，地質條件複雜，非均質量性嚴重。
據國內專家估計，由於儲層各種非均質性的隔檔，尚有20%的可動油未被二次採油驅劑所波及到。這時，通過深化認識儲層非均質性及改善二次採油技術，可以完全采出這部分可動油。為了精細地描述地下剩餘油的分布，要求油藏非均質性的描述向更小尺度的定量化發展。國內著名油田開發地質學家裘懌楠教授近年發表了多篇論著，闡述儲層隨機建模和建立三維定量地質模型，在油田開發中的重要性。
儲層隨機建模方法通常分為兩大類。第一類主要是通過對空間屬性參數的變異函式進行推斷，然後建立基於變異函式的隨機模型，得隨機建模的結果。序貫高斯模擬方法、序貫指示模擬方法和截斷高斯模擬方法均屬於這一類。另一類就是主要研究空間形體的分布，通過對研究對象的幾何形態參數進行建模，然後給出研究對象的空間分布。這種方法稱為"面向對象的方法"。示性點過程模擬方法屬於這一類。隨機遊走模擬也屬這第二類方法。隨機遊走方法的開發和套用將大大豐富和平共處推動第二類儲層隨機建模方法的發展。
3.專著和論文:
3.1儲層隨機建模:論文15篇（國內10篇，國際6篇）
1. Wang J and MacDonald, A., 1997, Modeling channel architecture in a densely drilled oilfield in east China, presented the 1997 SPE Annual Technical Conference, San Antonio, Texas, 5-8, Oct., SPE 38678
2. Wang, J. and Zhang, T., 1995, Three-stage stochastic modeling method to characterize reservoir with fluvial facies, SPE 29965, October
3. Wang, J., Zhang, T. and Huang, C., 1997, The simulation of braided channels in two dimensions with random walk model, Proc. of The 30th In.. Geol. Congr., Vol. 25, 115-124, Int. Scie. Publishers, The Neitherlans
4. Gao, Haiyu and Wang, Jiahua, The Updated riging Variance and Optimal Samping Design, Math. Geology, April, 1996
5. Gao, Haiyu and Wang, Jiahua, Optimizition of Drilling Locations and Spatial Sampling Probability, The 30th Int. Geol. Congress, 4-14, Aug., 1996
6. Gao, Haiyu and Wang, Jiahua, Identification Probability and Pseudo -- Entropy Criterion to Locate Drilling Locations, The 30th Int. Geol. Congress, 4-14, Aug., 1996
7.張團峰，王家華，油氣儲層隨機模擬的地質套用，中國數學地質（5），1994
8.張團峰，王家華，景平，閻漢傑：三維儲層隨機建模與隨機模擬技術研究，中國數學地質（7），1996
9.王家華等：儲層表征中的隨機模擬算法，西安電子科技大學學報，Vol.22,1995
10.王家華等：儲層評價中基於變異函式的模擬方法，中國數學地質（6），1995
11.王家華等：定量評價儲層特徵空間分布的不確定性，西安石油學院科技大會論文集，陝西科技出版社，1996
12.王家華等：利用隨機模擬提高油藏數值模擬的效果，西安石油學院學報，Vol.11, No.3, 1996
13.王家華等：試論克里金估計與隨機模擬的本質區別，西安石油學院學報，Vol.12, No.2, 1997
14.王家華等：隨機幾何學及其在地質沉積相方面的套用，第三屆中國工業與套用數學學會論文集，清華大學出版社，1994
15.王家華等：油氣儲層隨機模擬的基本原理，測井技術，No.4, 1994
專著2部
1. 王家華，高海余和周葉，克里金地質繪圖技術 - 計算機模型和算法，石油工業出版社，1999
2. 王家華,張團峰, 油氣儲層隨機建模, 石油工業出版社, 2001
3.2研究生論文
博士：
1.高海余:"油氣勘探優選井位模型及其套用"；（中科院院士、中國地質大學校長趙鵬大教授為導師，我為副導師）
碩士:
1. 郭有貴: "儲層數據分析系統的研究"（油氣田開發專業）;
2. 原野,"滲透率粗化方法與軟體的研究及套用"（油氣田開發專業）；
3. 何聚厚，"基於多邊形區域的油氣儲層隨機建模結果可視化研究"；（計算機套用專業），
4, 王紅霞, "基於CORBA的分散式油氣儲層隨機模擬的研究與套用", （計算機套用專業）；
5.陳棟, "CORBA技術在<油田產能建設經濟評價系統> 開發中的套用研究", （計算機套用專業）；
6.周崇禮, "基於CORBA的網路並行計算研究：在油氣儲層隨機建模中的套用" （計算機套用專業）,
7.楊慧,"基於中間件的多資料庫系統模型的研究與套用"，（計算機套用專業）；
8.劉崇濤, "油藏描述中的斷層可視化的兩階段估計算法研究"，（計算機套用專業）；
9.楊化斌, "計算機圖形學算法在精細油藏描述中的套用",（計算機套用專業）
10.劉星宇, "儲層二維地質圖件可視化的內點判斷算法的研究"（計算機套用專業）；
11.陳鳳喜: "斷層顯示軟體研究及其在油藏描述中的套用"（油氣田開發工程專業）；
12.楊小飛: "基於OpenGL的井眼軌跡三維可視化研究" ,（計算機套用專業）；
