測井沉積層序自動劃分方法
2023-07-04 02:36:21 1
專利名稱：測井沉積層序自動劃分方法
技術領域：
本發明屬於石油天然氣地震勘探調查領域，主要應用於石油地震勘探測井資料的層序解釋中。
背景技術：
層序地層學由於其在學術上的先進性和實踐上的巨大應用價值，已被廣大的地質工作者所認可和接受，並被廣泛應用於油氣勘探和盆地分析的實踐中。地球物理測井方法被認為是能得到地下較準確的連續地質信息的最好手段之一，其中蘊含了與沉積旋迴有關的大量信息。沉積層序的識別與劃分是測井沉積層序解釋的一項重要工作。測井沉積層序的劃分基本上還是局限於用測井、鑽井和露頭資料所進行的人工劃分「觀察」式研究，存在著工作量大，多解性嚴重，界面辨別不準的問題，缺乏一種快速、準確的定量手段。近年來， 小波變換、模糊識別、神經網絡等數學分析方法相繼應用於測井數據的沉積層序自動判別， 這些算法在一定程度上提高測井資料的解釋效率。但是，小波分析等時頻分析方法將測井數據轉換為二維頻譜圖，通過頻率變化來實現測井層序的輔助劃分；模糊識別、神經網絡等算法需要進行大量的樣本訓練。
發明內容
本發明的目的在於提供一種測井沉積層序自動劃分方法，該方法採用最小二乘的均值變點模型，通過逐步迭代，探測測井數據中的變點位置，估計變點的個數，從而使測井數據的變點模型達到穩定狀態。判斷相鄰變短段內的測井數據的變化趨勢，判別測井準層序的類型。根據本發明的一種測井沉積層序自動劃分方法，包括設定測井序列均值變點模型；通過對設定的測井序列均值變點模型執行最小二乘法來確定變點位置；估計變點個數；執行短期準層序自動劃分與識別；執行中期準層序自動劃分與識別。
圖1示出根據本發明的測井沉積層序自動劃分方法；圖2示出A井變點分析自動劃分層序地層單元界面綜合示意圖。
具體實施例方式準層序是測井沉積層序的基本組成單元，它以泛濫面為界，後者定義為水深突然增加的地層界面。準層序一般表現為水深向上變淺、粒度向上變粗的反粒序，但在特殊環境下(如潮坪、河道或水道等)，向上變淺的準層序在粒度上也可表現為向上變細的正粒序。作為準層序或基本旋迴層界面的泛濫面，一般表現為無沉積間斷面，或巖性、巖相突變界面，反映在巖性測井序列(如自然伽瑪、電阻率等)上，亦為突變特徵。通過探測和識別巖性測井序列的突變點，可以確定準層序或基本旋迴層的界面。
變點分析是研究時間、空間序列突變現象的一種非線性統計學方法。所謂變點，是指系統模型或其輸出序列中的某個或某些量發生突然變化的點。變點分析的目的是，判斷和檢驗變點的有無，確定變點的位置、個數，估計變點的跳躍度。因此，提出了碎屑巖測井準層序自動劃分方法，從而快速高效地實現碎屑巖測井準層序劃分。圖1是示出根據本發明的測井沉積層序自動劃分方法的流程圖。如圖1所示，在步驟S101，設定測井序列均值變點模型。其中，設定測井序列均值變點模型的步驟包括設一數組，如自然伽馬測井序列{Xi，i = 1,2,…，N}，其均值變點模型為
權利要求
1.一種測井沉積層序自動劃分方法，包括設定測井序列均值變點模型；通過對設定的測井序列均值變點模型執行最小二乘法來確定變點位置；估計變點個數；執行短期準層序自動劃分與識別；執行中期準層序自動劃分與識別。
2.如權利要求1所述的測井沉積層序自動劃分方法，其中，設定測井序列均值變點模型的步驟包括設自然伽馬測井序列Ixi, i = 1,2,…，N}，其均值變點模型為Xi = β,+θ, (i = 1,2, ...，N) (1)
3.如權利要求2所述的測井沉積層序自動劃分方法，其中，通過對設定的測井序列均值變點模型執行最小二乘法來確定變點位置的步驟包括在等式(1)中，通過最小化如下的目標函數實現變點的最小二乘估計
4.如權利要求3所述的測井沉積層序自動劃分方法，其中，求得Hi1,m2，…m,的估計的步驟包括第一步，記等式中前兩項和為W
5.如權利要求4所述的測井沉積層序自動劃分方法，其中，估計變點個數的步驟包括 記q為變點個數的上限，為進一步確定變點個數，在等式中去q = k，k= 1,2,…，q, 計算T的最小值Tk，設定一個略大於1的數1. 1，取使不等式Tk/!; ^ 1. 1成立的最大k值的變點個數的估計，從而估計得到變點個數。
6.如權利要求5所述的測井沉積層序自動劃分方法，其中，執行短期準層序自動劃分與識別的步驟包括短期準層序的界面位置確定和短期準層序類型判別，其中，短期準層序的界面位置確定的步驟包括變點分析算法得到自然伽馬測井序列中的變點序列{ },變點序列將測井數據分為q+Ι變點段，計算每一個變點段內的最大值及最小值的位置，極值的位置即為短期準層序的界面位置；短期準層序類型判別的步驟包括比較相鄰兩段內的極值的大小，按照深度值由深到淺的順序，如果相鄰變點段內的極值由小變大，則判斷為正旋迴，即是一個基準面上升準層序；如果相鄰變點段內的極值由大變小，則判斷為反旋迴，即是一個基準面下降準層序，依次比較相鄰變點段內的極值大小，實現自動判斷準層序類型。
7.如權利要求6所述的測井沉積層序自動劃分方法，其中，執行中期準層序自動劃分與識別的步驟包括變點的並層處理和中期準層序自動識別，其中，變點的並層處理的步驟包括將變點分析得到的變點序列進行並層處理，合併自然伽馬值特徵相似的變點段，判別的標準是變點段內自然伽馬的平均值是否小於輸入的整段自然伽馬的平均值，若小於輸入的整段自然伽馬的平均值，標記該變點段的屬性為S， 反之，標記該變點段的屬性為M，將屬性相同的相鄰變短段進行合併，得到一組新的變點序列；中期準層序自動識別的步驟包括用新的變點序列重複執行短期準層序自動劃分與識別的操作，實現自動判別中期準層序的類型。
全文摘要
提供一種測井沉積層序自動劃分方法，包括設定測井序列均值變點模型；通過對設定的測井序列均值變點模型執行最小二乘法來確定變點位置；估計變點個數；執行短期準層序自動劃分與識別；執行中期準層序自動劃分與識別。
文檔編號E21B49/00GK102536195SQ201110426278
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者何光明, 吳秋波, 張洞君, 鄒文, 陳小二, 陳愛萍, 陶正喜, 黃東山 申請人:中國石油集團川慶鑽探工程有限公司地球物理勘探公司