C1 测井曲线的自动分层问题

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用测井曲线判断划分油、气、水层

用测井曲线判断划分油、气、水层

用测井曲线判断划分油、气、水层测井资料是评价地层、详细划分地层,正确划分、判断油、气、水层依据;从渗透层中区分出油、气、水层,并对油气层的物性及含油性进行评价是测井工作的重要任务,要做好解释工作,必须深入实际,掌握油气层的地质特点和四性关系(岩性、物性、含油性、电性),掌握油、气、水层在各种测井曲线上显示不同的特征。

1、油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征:(1)、油层:微电极曲线幅度中等,具有明显的正幅度差,并随渗透性变差幅度差减小。

自然电位曲线显示正异常或负异常,随泥质含量的增加异常幅度变小。

长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。

感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。

声波时差值中等,曲线平缓呈平台状。

井径常小于钻头直径。

(2)、气层:在微电极、自然电位、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同,所不同的是在声波时差曲线上明显的数值增大或周波跳跃现象,中子伽玛曲线幅度比油层高。

(3)、油水同层:在微电极、声波时差、井径曲线上,油水同层与油层相同,不同的是自然电位曲线比油层大一点,而视电阻率曲线比油层小一点,感应电导率比油层大一点。

(4)、水层:微电极曲线幅度中等,有明显的正幅度差,但与油层相比幅度相对降低;自然电位曲线显示正异常或负异常,且异常幅度值比油层大;短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低,感应曲线显示高电导值,声波时差数值中等,呈平台状,井径常小于钻头直径。

2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较(对比)的方法来区别它们。

在定性解释过程中,主要采用以下几种比较方法:(1) 纵向电阻比较法:在水性相同的井段内,把各渗透层的电阻率与纯水层比较,在岩性、物性相近的条件下,油气层的电阻率较高。

一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。

纯水层一般应典型可靠,一般典型水层应该厚度较大,物性好,岩性纯,具有明显的水层特征,而且在录井中无油气显示。

(2) 径向电阻率比较法:若地层水矿化度比泥浆矿化度高,泥浆滤液侵入地层时,油层形成减阻侵入剖面,水层形成增阻侵入剖面。

测井曲线的最优分割法自动分层评价

测井曲线的最优分割法自动分层评价
=1 = i+1
i
n
i = 1 , 2 , Λ , n - 1 其中 , 1 i X ( 1 , i ) = α∑ X a
i
=1
( 1)
X ( i + 1 , n ) =
1
n - iα= i + 1
∑ Xα
n
极小值 。故通过寻找 Q ( i ) 极值点可以确定层界
收稿日期 :2004 - 04 - 12 ; 改回日期 :2004 - 05 - 17 作者简介 : 鲍晓欢 (1981 - ) ,男 ,湖北武汉人 ,中国地质大学在读硕士研究生 ,石油地质专业 。
21. 21
表2 Q (i) 值统计量 ( API2 单位)
Tab. 2 Statistics of Q (i) value ( API2 Unit ) Q (i) 个数 2 ,998
平均值 ( API2 单位)
16 ,960 ,144. 64
最小值 ( API2 单位)
16 ,943 ,087. 85
为一数量
加 ,要么与不设 E 值相当 , 没有起到消除假层位 的效果 。
表3 人工分层与计算机最优分割自动分层对比
Tab. 3 Comparison between artificial layering and automatic optimum division met hod
分层方法 人工分层 自动分层 ( 不设 E 值) 自动分层 ( 设 E 值 ,j = 6) 自动分层 ( 设 E 值 ,j = 7) 自动分层 ( 设 E 值 ,j = 8) 自动分层 ( 设 E 值 ,j = 9) 自动分层 ( 设 E 值 ,j = 10)
第 25 卷 第 1 期 鲍晓欢 1 测井曲线的最优分割法自动分层评价 ・83 ・

测井曲线自动分层问题

测井曲线自动分层问题

测井曲线自动分层问题摘要在地球物理勘探中需要利用测井资料了解地下地质情形,其中测井曲线分层是第一要完成的基础工作,本文那么为进行此类大量工作而作探讨。

模型一从有效、有效的角度, 论述了测井曲线自动分层的步骤和人工分层的判别分析法。

采纳值滤法和归一法, 以此来排除因测量误差对模型的干扰。

建模期论述了模糊数学模型,新切近度公式在自动分层模型设计中的应用, 实现了测井曲线的自动分层, 模型计算期采纳主成份分析和聚类分析法,使理论取得有效的应用, 同时也验证了模型的可行性和有效性。

模型二通过先对测井曲线数据进行人工挑选,去除对结果阻碍不大的部份,通过网上查阅大量数据,得知GR和RT对分层最有阻碍,其中RT次于GR。

因此给予GR系数为0.9,RT系数为0.1,组合出一条新的测井曲线,再通过人工去除首尾毛刺,使数据更精炼,再通过中值滤波,归一化处置后,取得较明显的曲线,最后写极值分层指标函数和方差分层指标函数(程序见附录)进行两次分层,给出2至7号井的分层结果,最后用聚类分层方式做分层处置。

误差分析说明1至7号井的自动分层结果与人工分层结果吻合地专门好,模型是合理的。

关于问题二,咱们依照问题一中模型的不足作了改良,给出了8至13号井的分层结果并对结论作了大量的讨论。

关键词:测井曲线聚类分析中值滤波极值主成份分析一、问题重述在地球物理勘探中需要利用测井资料了解地下地质情形,其中测井曲线分层是第一要完成的基础工作。

测井曲线分层的目的是为了在尔后的研究中,便于对具有不同特点的地层确信研究目标,和确信将要重点研究的地层,统一不同井号的研究范围。

通常,在一个区域内,通过前期地质研究工作,结合各类测井数据,第一对最先开发的参考井进行详细研究。

一种测井数据,都反映了地质结构的特点和地层的转变,地质人员通过体会,综合各类测井数据反映的地层特点,将井从必然深度开始,对井进行井层划分和命名,如1号井从距井口深294米处开始,依次往下,定名为长3一、长3二、长33、长4一、长4二、长6一、长6二、长63、长7一、长7二、长73、长8一、长8二、长9一、长92等地层。

基于有序聚类分析的测井曲线自动分层策略

基于有序聚类分析的测井曲线自动分层策略

基于有序聚类分析的测井曲线自动分层策略武汉科技大学 邹奇林 胡卫 赵亚洲指导老师:李明摘要:测井曲线的分段要求样本分类时不打乱次序,本文基于有序最优分段的理论,针对样本过大的问题首先进行中值滤波处理进而运用边缘检测的方法压缩采样点数目,对于窗口大小的选择利用BP 神经网络自我反馈寻求最佳窗口大小,在综合各种测井曲线的基础上运用主成分分析法提取主因子作为样本指标,结合有序聚类分析初步确定拟划分地层数,然后运用爬山法并做出分层数目—总变差图寻求最佳分段数,从而获得全局最优解。

最后利用Fisher ’s 判别分析进行井的地层命名,通过对分类效果进行检测,结果表明该模型求解效果精确度较高。

关键词:总变差,最优分割,边缘检测,主成分分析,爬山法,BP 神经网络 ,Fisher ’s 判别分析。

一、最优分割的介绍:1.1、测井曲线的分层问题,可以等效为对一批有序样本进行划分分段问题,这类问题的提法如下:设有一批(N 个)按一定顺序排列的样品,每一个样品测得p 项指标,其原始资料矩阵:⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⨯x x x x x x x x x X Np N N p p P N212222111211)(其中元素x ij 表示第i 个样品第j 个指标的观测值。

如果把N 个样品按顺序(不破坏序列的连续性)进行分割,其所有的可能分割方法共有:121112111-=+++-----N N N N N c c c种。

现在要求在所有的分割中找出一种分割方法,这种分割方法满足各段内的差异最小,而各段间的差异最大。

称这样的一种分割方法为最优分割法。

各段内部差异最小,即各段内的数值变化最小。

段内数值变化可用变差(类的直径)表示,样品段{1,,i i j x x x + }的变差可以表示为: )()(x x x x d ij l Tij ji l l ij -∑-==,其中∑=+-=ji l lijx x i j 11d ij 表示样品段{1,,i i j x x x + }内样品间的差异情况,d ij 越小表示段内各样品之间的数值比较接近,反之,d ij 越大表示段内个各样品数值之间的差异大,要各段内的差异达到最小,即所分成各段内的变差总和(总变差)为最小。

利用测井曲线进行地层对比的自动识别_段新明

利用测井曲线进行地层对比的自动识别_段新明

文章编号:1006-4095(2004)04-0021-03利用测井曲线进行地层对比的自动识别段新明(胜利油田有限公司孤岛采油厂,山东东营257231)摘要:利用常规测井曲线结合自编软件,在高频旋回地层学理论和曲线相似性方法的基础上,阐述了地层对比规则、对比曲线和对比指标的选取;借助于软件总体框架流程图、地层对比流程图介绍了自动地层对比设计思想,同时对相关系数法和重心法进行了简单的说明;实际应用表明,该方法用于地层对比具有高效性和可靠性。

关键词:测井曲线;地层对比;自动识别;旋回地层学中图分类号:TE111.3 文献标识码:A中国东部油气勘探开发攻关难度越来越大,在 十五 攻关的两个勘探领域东部深层和前第三系之中,诸多问题的正确认识都直接建筑在对地层问题的深入认识之上。

以往的岩性对比和古生物对比方法已经远远不能满足生产实际需要,迫切需要进行新的严格等时面意义上的精细划分对比。

层序地层学虽然采用的是等时面对比,但其研究精度较粗。

目前国际公认的工作方法是高频旋回地层学,也即利用地层中的高频率、短周期旋回信息进行地层划分对比。

以米兰柯维奇旋回为主要研究对象的高频旋回地层学,对于化石稀少而又缺少其他研究资料与手段的前第三系地层划分对比特别适用,国内专家学者研究证明,利用米兰柯维奇旋回地层学研究可以有效的确定地层划分对比关系,判断大层所属地质年代[1~10]。

在开发区储层层系研究中,可以较好地解决开发层系储层细分对比问题。

1 基本思路和方法1.1 地层对比规则建立地层对比规则是计算机自动对比多井地层的前提。

地层对比主要是依据各井单砂层测井曲线的形态特征、幅度、厚度、深度及其它地质信息进行同层位对比,从而确定各井小层间的连通关系。

总结地质专家对比地层的方法和过程,确立人工智能地层对比规则为 标志层选择规则:标志层是指在研究油区内普遍存在、岩性稳定、厚度均匀、在测井曲线上特征明显的地层; 相似性判断规则:测井曲线相似性是地层对比的主要依据,相似性又分为位置、形态、厚度的岩性相似; 可能性对比规则:经过相似性判断后,可能出现一井中的一个层与另一井中的多个层同时相似,也可能出现一个层在另一井中尖灭,综合各种情况从中找出最可能的对比; 非交叉对比规则:在地层对比中可能会出现多解对比和交叉对比,这时可分为2种情况予以处理:当2个对比交叉时,保留可信度较高的对比;当后续对比与已确定的对比交叉时,后续对比被禁止[11,12]。

测井曲线自动分层(修改2)

测井曲线自动分层(修改2)

数学建模测井曲线自动分层2011年7月18日测井曲线自动分层摘要在地球物理勘探中需要利用测井资料了解地下地质情况,其中测井曲线分层是首先要完成的基础工作。

由于数据庞大,测量、计算、分层受主观因素影响较大,耗费时间与人力,快速、精确的利用计算机自动分层方法便应运而生。

为有效消除测井数据误差的干扰,通过数据处理、分层计算和分层处理三个阶段实现自动分层。

而由多种相关变量的各条测井曲线合成综合参考曲线,解决了单一曲线的不确定性和局限性,提高了分层精度。

在数据处理中,用MATLAB语言编写了数据滤波器程序,采用中值滤波法,消除因仪器设备产生的测量数据扰动;应运极值归一化处,使量纲一致。

再通过主成分分析方法及井一的数据拟合图,选出了SP、GR、AC三个相关变量作为自动分层的影响因子。

通过对三个因子进行加权处理,合成综合参考曲线。

在分层计算中,通过聚类分析、极值分析、趋势方法分析等数学分析方法对综合参考曲线经行处理,依次处理离散曲线点,从而确定每层的上下界面。

在分层处理中,对层面进行归并处理,使得分层更加清晰、条理化。

再计算测井值,自动得出所求问题中的答案。

根据分层标准对2号至7号井的原始数据进行处理分析并计算,并将其数学模型进行自动分层的结果与附件中给出的人工分层结果进行比较分析,进一步验证和完善本文的数学模型。

并利用附件中8号至13号井的原始数据将其自动分层,从而达到实际应用的目的。

本模型通过井一建立数学模型,实现了测井曲线的自动分层,并通过2-7井对模型进行验证和完善,最后应用模型解决了8-13号井的自动分层。

【关键词】:测井曲线;主成分分析法;中值滤波;归一化处理;权重分析;聚类分析目录一.问题重述 (3)二.符号说明 (3)三.问题分析 (3)四.模型假设 (4)五.模型建立 (4)5.1自动分层计算流程 (4)5.2数据处理阶段 (5)5.3分层计算阶段 (10)5.4分层处理阶段 (14)六.模型的求解和检验 (15)6.1根据一号井得到分层值 (15)6.2中值滤波及归一化处理 (15)6.3曲线选择分析 (15)6.4确定综合参考曲线 (17)6.5由极值分析得出分层范围 (17)6.6对8-13号井自动分层 (22)七、模型扩展 (22)八、模型评价 (23)九、参考文献 (23)十、附录 (24)一、问题重述地球物理测井资料在判断岩性、划分储层和识别油气水层中起着非常重要的作用。

测井曲线自动分层问题研究

测井曲线自动分层问题研究
PORC, P P, BUL , HF, P K F, CAL C, CL, PORX , PORH ,RW A ,RMFA .
D V , Zm, R A , M , , E i A I G , C R L …) 即建立测井数据 到层数 的函数关 系, a 表示参 数. 对应 的矩 阵表示
R ML( 微侧 向电阻率 )
R ( T 电阻率测井 )
b 1 b 2 b3 b4 b5 4 4 4 4 4 b 1 b 2 b3 b4 b5 5 5 5 5 5
WA ( 地层 水电阻率 ) 视
2 4 模 型的 建立 .
问题 一 : 根据 给 出的数 据 , Maa 出 17 用 tb加作 l _ 号井 层数 与深 度 的关 系图 , 图 1 示 . 如 所
结合各种测井数据 , 首先对最早开发 的参考井进行 详细研究. 每一种测井数据 , 都反映了地质结构的特 点和地层的变化 , 地质人员根据经验 , 综合各种测井 数 据反 映 的地层 特 点 , 井进 行井 层划 分 和命 名 , 对 如
1 井从 距井 口深 38米 处 开始 , 次 往 下 , 名 为 号 6 依 定
C L( A 井径 ) PR ( O W 含水 孔隙度)
2 1 丘 02
P R 总孔隙度 ) O T( PR ( O R 有效孔 隙度 ) PR ( E M 绝对渗透率 )
S ( H 泥质含量 ) PW ( O 含水 孔隙度) F ( w 产水率 )
P R( O 孔隙度 ) P R 冲洗带饱含 O F( 泥浆孔 隙度 )
B = b 1 b 2 b 3 b4 3 3 3 3
第五步: 根据层函数与深度的关系进行自动分层. 分层规则 : 上面求特解A 时的 C值 1 5 - - - 。 k - 分层 1

测井曲线分层

测井曲线分层

测井曲线分层问题摘要测井曲线分层是在地球物理勘探中利用测井资料了解地下地质情况,首先要完成的基础工作。

本文主要解决了以附件中1号井为标准井,并根据此井的各种测井曲线数据,建立了数学模型,对第2号至7号井进行自动分层,并且通过分析,与人工分层结果进行比较分析,进一步对1号井的分层结果进行说明;对第8号井至13号井进行自动分层,并给出结论两个问题。

针对问题一,本文首先通过查资料并观察附表中1号井的数据剔除了一些变化规律不明显的指标如CAL、DEVi等,筛选出了SP、GR、AC 、CNL 、RT、RILD、RILM七个显著变化的指标,根据经验又剔除了各个指标中明显错误的数据;然后利用主成分分析法的思想挑选了在主成分中贡献率较大的指标AC、CNL、SP三个指标。

接着画出三个指标的综合测井曲线,由于每一层的指标差异性、稳定性,本文采取了层内差异法,结合综合测井曲线,将每一个井进行了大致的粗分层。

最后要将相似程度高的层进行合并,而聚类分析是根据某一分类统计量来度量多个观察量之间的相似程度,依相似程度高低决定是聚合为一层,还是划为不同层,本文利用聚类分析法将第2至7号井进行细致的分层,与人工分层进行了比较,判断其精度,结果见表4、表5并对模型进行了改进,进一步提高合理性。

针对问题二,本文利用问题一中所得出的规律对第8号井至13号井进行了分层,结果见表6,并进行了分析。

关键词:测井曲线自动分层主成分分析层内差异法聚类分析测井区县分层是在地球物理勘探中利用测井资料了解地下地质情况最基本也是最重要的问题。

目前最常用的人工分层方法不仅费时费力,而且分层取值过程中受测井分析人员的经验知识和熟练程度影响较大,主观性较强,也会因为不同的解释人员的个人标准有误差,而造成不同的人员有不同的分层结果。

本文主要解决的问题有:1、以1号井为标准井,根据此井的各种测井曲线数据,建立合适的数学模型,对第2号至7号井进行了自动分层,并且通过分析,与人工分层结果进行比较分析并改进了数学模型,对1号井的分层结果进行说明。

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测井曲线自动分层问题测井曲线自动分层问题摘要本问题要求以1号井建立数学模型,对第2号至7号井进行自动分层,并与人工分层结果进行比较。

确定合适的数学模型后,再对第8号至13号这些未人工分层的井进行自动分层。

本文的研究包括三个部分:模型准备、已人工分层井的模型建立与求解以及未人工分层井的模型建立与求解。

模型准备中首先对数据进行了筛除、中值滤波和归一化,使数据受干扰更小,之后通过主成分分析,加权平均出一个新主成分曲线作为综合测井指标。

已人工分层井模型中,首先应用了层内差异法对1号井进行细分层,其分层结果局部过细,因此再应用聚类分析进行并层处理,使一些过细的分层与临近合并,得到合理结果。

之后与活度分层法进行对比,最终确定了层内差异结合聚类并层作为最终分层方案。

当有人工分层结果时,可以参考进行层名对应确定,但面对一个未知的井时,层名确定就是新的问题。

在未人工分层井模型的建立与求解中,提出了利用纯泥岩这个具有鲜明特征的地质现象作为定位标记,用来定位长71层。

在未人工分层井模型中,首先应用之前成熟的层内差异结合聚类并层得到不含层名的分层结果后,利用纯泥岩经验,确定长71层,以此为突破,先后推理可确定所有层名。

上述模型,应用在已人工分层的井上,和人工分层吻合得很好,比较成功。

应用在未人工分层的井上时,结果合理,分层清楚均匀。

层内差异和聚类并层结合使用,既能保证分层准确又可使层次合理,问题得到了很好地解决,但是极个别会出现两层合并的现象。

最后我们对所有井进行井层剖面展示和简要分析,以新的角度看到所有井的层面分布和地形变化。

本文编程和数据处理在Matlab和Excel中完成,绘图在“卡奔”地质研究软件中完成。

关键字:主成分分析层内差异聚类层名对应活度函数分析1问题重述地质人员通过经验,从一定深度开始对井进行井层划分和命名,通常这些工作都是通过人工来进行的,即人工分层方法。

该方法费时费力,且分层取值过程中主观性较强,会因为不同的个人标准出现不同分层结果。

因此,随着一个区域开发井的数量增加,可以利用已有分层井点数据与变化特点作为控制点,结合每口井丰富的测井曲线数据,如密度 (DEN)、声波 (AC)、中子 (CNL)、自然伽玛 (GR)、自然电位 (SP) 和电阻率 (RT) 等的变化特点,建立合理的数学模型,利用计算机工具和各种数据处理技术实现井位分层人工智能处理,也就是实现自动分层。

首先以1号井为标准井,根据它的各种测井曲线数据,建立数学模型,对第2号至7号井进行自动分层,并且通过分析,与人工分层结果进行比较分析。

考虑是否需要利用所建立的数学模型,对1号井的分层结果进行说明。

其次确定合适的数学模型对第8号井至13号井进行自动分层,并分析该结论。

2问题分析2.1 处理流程的确定通过初步观察题目所给出的数据,测井仪采样间隔为0.125米,跨度长达七八百米,并且给出的测井参数众多,因此每个井的数据量都是庞大的并且参数丰富的。

我们要进行三个步骤的处理,即模型准备,已人工分层井处理和未人工分层井处理。

处理流程如图1所示。

模型准备的主要是数据预处理包括筛选、滤波和归一化,测井曲线的拣选以及主成分分析确定综合测井指标;已人工分层井模型处理是自动分层的核心,本文准备使用层内差异法与聚类分析法相结合的方法,并与活度函数法对比确定最终分层模型;未人工分层井模型是在已人工分层井模型基础上加以改进,比已人工分层模型多一处层名对应分析,用以确定所有层名。

最后会画出整体剖面图,并简要分析。

2.2 模型方法的选择目前在专业中应用的方法主要分为三类,数理统计方法、非数理统计方法和人工智能方法[1]。

其中数理统计方法中的经典代表是层内差异法和聚类分析法,其指导思想是认为同一井层内部之间的差异小,不同井层之间的差异较大[2]。

因此数理统计方法在数学上比较严格,能保持岩层内部的均一性,岩层间的差别大,实际应用较广泛,并且实践已久,但计算量较大。

非数理统计方法中,经典代表是活度函数法,该方法是利用测井曲线的变化程度找出极大值来分层。

由于数理统计方法比较严格,并且在勘探专业上比较成熟,本文使用层内差异法与聚类分析法相结合的方法来进行建立分层模型,但为了进一步说明该方法应用的正确性和优势,我们还采用了活度函数法来对比参考,从而增强可信度。

3 假设1) 假设该地段未发生过奇特的地质现象和严重的地壳变动,即该区域地质地貌是普通常见的。

2) 假设各井层排列顺序固定,即不存在井层之间翻转的现象,比如长41绝不会翻转到长61的下面。

在地质勘探专业中,也认定井层的特定排列顺序未经过强烈地质变动不应变化。

3) 允许缺层现象的存在,井层的尖灭是会发生的。

4) 假设每层的宽度不会有较大变动,大致都保持在每层三四十米左右。

5) 假设各个井之间关系密切,而且都可以用1号标准井的层次系统来衡量,不存在某个井独立的体现不寻常特征。

6) 仪器所测得的数据在主体部分,虽然不可避免有其他干扰,但应该是真实可靠,能够反映采样点的实际特征。

7) 假设人工分层也是真实合理的,虽然是利用人工经验,但也是基于变化的井层特征来分层的。

8) 假设长31至长92井层只是该区域所有地层中的一段,长31之前,长92之后,若要分层,还是可以分出新的层次来。

4 符号约定GR :自然伽马;AC :声波;RML :微梯度;RMN :微电位;{要修改}模型准备:x :归一化之前的测井数据,如GR 的测井数据表示为GR xX :归一化之后的测井数据,如GR 归一化后为GR X ;(max)(min)x x ,:某条测井曲线的未归一化的最大值与最小值;图1层内差异和聚类分析部分:X :这部分的X ,都是采用主成分分析得到的综合测井指标。

i X :第i 层内所有采样点的均值,称为该层的测井值;i σ:第i 层内的均方根误差(后文中说明);()i E X :第i 层的允许误差(后文中说明);活度函数部分:X :这部分的X ,都是采用主成分分析得到的综合测井指标。

21n +:计算活度时所取测井曲线的区间长度,即“窗长”(n 为正整数); ()E d :在第d 点的以21n +为窗长的活度值;()X k :测井曲线在第k 点的归一化后测井值()X d :[,]d n d n -+内归一化后所有点的平均值;5 模型准备5.1 数据筛选和滤波处理在测井时,得到的数据不可避免的会有非地层因素引起的干扰,某些地方甚至会出现数据失常,如声波跳跃、自然伽马波动异常剧烈等。

应通过一定条件将其剔除,保留地层因素的变化,尽可能消除所有其它非地层因素引起的变化[3]。

例如在浏览1号井GR 曲线时,开端会出现大于1000的数值,在结束时也有一段小于10的数据,考虑到GR 的正常范围,上述的数值应该筛除。

值得一提的是,为减小非地层因素引起的干扰,滤波处理也必不可少[4]。

不进行滤波处理,不仅会造成分层后每层测井值有偏差,更会因数据量的庞大导致计算机程序运行速度严重降低,甚至停止响应。

因此,可以利用matlab 中的中值滤波函数medfilt1,对作为分层考察指标的曲线进行滤波,以消除曲线的尖峰干扰,并增加运算速率。

5.2 数据归一化为突出测井值的相对变化,可以对某条测井曲线作归一化处理,即(m i n )(m a x )(m i n )100x x X x x -=⨯- [5]。

如要对1号井的GR 数据进行分析,就需要代入其(max)249GR x =和(min)17.51GR x =,将一号井中的GR 数据归一化处理。

这种归一化在对某个井分层时,使测井曲线变化趋势明显,对比出井内部之间的区别。

5.3 曲线类型的分类和拣选本题给出了66条曲线,参数众多,但是并不是所有参数都能使用。

在勘探专业中,选择测井曲线确定参考指标至关重要,挑选出的曲线需要纵向分辨率强,即随着深度而变化波动明显,具有参差有层次感的特征[3]。

选择代表性强的曲线可以使得过程事半功倍,若选取不当,会使结果差异过大甚至被误导。

首先需要仔细观察66条曲线的数据情况,大致可以分为四类,其中只有第四类才可以被应用:1)间断空缺型:THK、PORR、PORC、SXO、POR、PW、POW等代表地层特性的参数如水油含量泥沙含量等,他们时有时无,出现大批无效数据或空缺数据,几乎无法使用,这样的曲线多达34条,都无法被使用。

见下图左两列。

2)百分制型:有很多曲线他们意义重复,比如GR和GR%、AC和AC%等。

非百分制数据就可以充分代表地层信息,就没有必要再采用百分制数据,而且在专业上较非常少,因此我们也不采用此类型,有13条。

3)不合理波动型:DEVi、AZIm、SH、RLL8、RILD、RILM、SP1等,这些参数虽然波动或者过于剧烈或者极其平稳,实际上应用起来分层效果很差,甚至与人工分层结果迥然不同,需要舍弃此类型。

例子见下图左二列至右四列。

4)波动合理型:排除上述三类只有这一类的数据,波动合理,数据有效,有层次感,可以作为分层的参考指标,他们是DEN、SP、GR、AC、RML、RMN、CAL 、CNL。

而且勘探专业中,他们被认为是最重要的曲线。

例子见下图右两列。

图2绝不是曲线选择越多越好,根据上述观察和分析,只有第四类“波动合理型“中曲线可以作为考察指标,其余的应该舍弃,经反复试验,若选取不佳曲线会产生较大误导。

5.4 主成分分析确定综合指标为充分采用上述的第四类曲线,将他们全部综合在一起,可采用主成分分析法,从中提取反映地层特征的主成分,从而有效地综合多种测井参数,这个主成分就成为我们的综合测井指标。

设有N 个采样点,p 个指标,这p 个指标分别是GR 、AC 、RML 、RMN 、CAL 、CNL 、SP 和DEN ,即上述第四类中的八种指标。

下面是原始数据矩阵:111212122212N N p p pN X X X X X X X X X X ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦求指标间的相关系数矩阵,()11T R X X N =- ,并求解相关系数阵的特征值1λ2λ~p λ和对应的特征向量1μ2μ~p μ。

得到p 种主成分F ,1122i i i ip p F X X X μμμ=+++ ,主成分i F 的方差贡献率为1/pi i i λλ=∑。

对1号井的八条曲线进行滤波以及归一化处理后,进行上述运算,得到了八种主成分,1和图3。

图3显然,主成分8的贡献率遥遥领先,通常当贡献率大于85%,就可以认为主成分以基本反映了原始数据的主要信息。

因此就后文中的自动分层就可以直接利用主成分8,不再利用其他,并且认为是涵盖性好,真实度高的(经过所有井的验证,都是主成分8的贡献率非常大)。

表2显示主成分8中在各个指标上的系数,系数比较大的是GR 、RML 、RMN 、SP ,则0.0130.0260.3840.54AC CAL RMN SP X X X X X =-++++,作为用来对1号井分层的综合指标。

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