专利名称：测井沉积层序自动划分方法
技术领域：
本发明属于石油天然气地震勘探调查领域，主要应用于石油地震勘探测井资料的层序解释中。
背景技术：
层序地层学由于其在学术上的先进性和实践上的巨大应用价值，已被广大的地质工作者所认可和接受，并被广泛应用于油气勘探和盆地分析的实践中。地球物理测井方法被认为是能得到地下较准确的连续地质信息的最好手段之一，其中蕴含了与沉积旋回有关的大量信息。沉积层序的识别与划分是测井沉积层序解释的一项重要工作。测井沉积层序的划分基本上还是局限于用测井、钻井和露头资料所进行的人工划分“观察”式研究，存在着工作量大，多解性严重，界面辨别不准的问题，缺乏一种快速、准确的定量手段。近年来， 小波变换、模糊识别、神经网络等数学分析方法相继应用于测井数据的沉积层序自动判别， 这些算法在一定程度上提高测井资料的解释效率。但是，小波分析等时频分析方法将测井数据转换为二维频谱图，通过频率变化来实现测井层序的辅助划分；模糊识别、神经网络等算法需要进行大量的样本训练。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测井沉积层序自动划分方法，该方法采用最小二乘的均值变点模型，通过逐步迭代，探测测井数据中的变点位置，估计变点的个数，从而使测井数据的变点模型达到稳定状态。判断相邻变短段内的测井数据的变化趋势，判别测井准层序的类型。根据本发明的一种测井沉积层序自动划分方法，包括设定测井序列均值变点模型；通过对设定的测井序列均值变点模型执行最小二乘法来确定变点位置；估计变点个数；执行短期准层序自动划分与识别；执行中期准层序自动划分与识别。
图1示出根据本发明的测井沉积层序自动划分方法；图2示出A井变点分析自动划分层序地层单元界面综合示意图。
具体实施例方式准层序是测井沉积层序的基本组成单元，它以泛滥面为界，后者定义为水深突然增加的地层界面。准层序一般表现为水深向上变浅、粒度向上变粗的反粒序，但在特殊环境下(如潮坪、河道或水道等)，向上变浅的准层序在粒度上也可表现为向上变细的正粒序。作为准层序或基本旋回层界面的泛滥面，一般表现为无沉积间断面，或岩性、岩相突变界面，反映在岩性测井序列(如自然伽玛、电阻率等)上，亦为突变特征。通过探测和识别岩性测井序列的突变点，可以确定准层序或基本旋回层的界面。
变点分析是研究时间、空间序列突变现象的一种非线性统计学方法。所谓变点，是指系统模型或其输出序列中的某个或某些量发生突然变化的点。变点分析的目的是，判断和检验变点的有无，确定变点的位置、个数，估计变点的跳跃度。因此，提出了碎屑岩测井准层序自动划分方法，从而快速高效地实现碎屑岩测井准层序划分。图1是示出根据本发明的测井沉积层序自动划分方法的流程图。如图1所示，在步骤S101，设定测井序列均值变点模型。其中，设定测井序列均值变点模型的步骤包括设一数组，如自然伽马测井序列{Xi，i = 1,2,…，N}，其均值变点模型为
权利要求
1.一种测井沉积层序自动划分方法，包括设定测井序列均值变点模型；通过对设定的测井序列均值变点模型执行最小二乘法来确定变点位置；估计变点个数；执行短期准层序自动划分与识别；执行中期准层序自动划分与识别。
2.如权利要求1所述的测井沉积层序自动划分方法，其中，设定测井序列均值变点模型的步骤包括设自然伽马测井序列Ixi, i = 1,2,…，N}，其均值变点模型为Xi = β,+θ, (i = 1,2, ...，N) (1)
3.如权利要求2所述的测井沉积层序自动划分方法，其中，通过对设定的测井序列均值变点模型执行最小二乘法来确定变点位置的步骤包括在等式(1)中，通过最小化如下的目标函数实现变点的最小二乘估计
4.如权利要求3所述的测井沉积层序自动划分方法，其中，求得Hi1,m2，…m,的估计的步骤包括第一步，记等式中前两项和为W
5.如权利要求4所述的测井沉积层序自动划分方法，其中，估计变点个数的步骤包括 记q为变点个数的上限，为进一步确定变点个数，在等式中去q = k，k= 1,2,…，q, 计算T的最小值Tk，设定一个略大于1的数1. 1，取使不等式Tk/!; ^ 1. 1成立的最大k值的变点个数的估计，从而估计得到变点个数。
6.如权利要求5所述的测井沉积层序自动划分方法，其中，执行短期准层序自动划分与识别的步骤包括短期准层序的界面位置确定和短期准层序类型判别，其中，短期准层序的界面位置确定的步骤包括变点分析算法得到自然伽马测井序列中的变点序列{ },变点序列将测井数据分为q+Ι变点段，计算每一个变点段内的最大值及最小值的位置，极值的位置即为短期准层序的界面位置；短期准层序类型判别的步骤包括比较相邻两段内的极值的大小，按照深度值由深到浅的顺序，如果相邻变点段内的极值由小变大，则判断为正旋回，即是一个基准面上升准层序；如果相邻变点段内的极值由大变小，则判断为反旋回，即是一个基准面下降准层序，依次比较相邻变点段内的极值大小，实现自动判断准层序类型。
7.如权利要求6所述的测井沉积层序自动划分方法，其中，执行中期准层序自动划分与识别的步骤包括变点的并层处理和中期准层序自动识别，其中，变点的并层处理的步骤包括将变点分析得到的变点序列进行并层处理，合并自然伽马值特征相似的变点段，判别的标准是变点段内自然伽马的平均值是否小于输入的整段自然伽马的平均值，若小于输入的整段自然伽马的平均值，标记该变点段的属性为S， 反之，标记该变点段的属性为M，将属性相同的相邻变短段进行合并，得到一组新的变点序列；中期准层序自动识别的步骤包括用新的变点序列重复执行短期准层序自动划分与识别的操作，实现自动判别中期准层序的类型。
全文摘要
提供一种测井沉积层序自动划分方法，包括设定测井序列均值变点模型；通过对设定的测井序列均值变点模型执行最小二乘法来确定变点位置；估计变点个数；执行短期准层序自动划分与识别；执行中期准层序自动划分与识别。
文档编号E21B49/00GK102536195SQ201110426278
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者何光明, 吴秋波, 张洞君, 邹文, 陈小二, 陈爱萍, 陶正喜, 黄东山 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司