本申请涉及石油地质勘探技术领域，特别涉及一种层序地层的级别划分方法及装置。
背景技术：
目前，层序地层学已成为油气藏勘探的核心技术，具有系统性、综合性的理论基础，尤其是应用上的可预测性等特点，是地质学界研究的重点。但是在国内外的层序地层分析划分中人工作业及定性研究是主要手段，因此层序划分方案受人为因素影响较大且彼此存分歧，对勘探生产的指导作用相对受限。
在层序地层学中,层序可以划分为6个级别,构造成因的沉积旋回为1～3级，分别对应于巨层序、超层序和层序，属于低频旋回；气候成因的沉积旋回为4～6级,对应于准层序组、准层序和韵律层，属于高频旋回，也称米兰科维奇旋回。实际中，一个沉积层序具有分级嵌套性，由多个旋回性外力共同驱动而形成。由于复杂、多级别旋回外力及地质作用,运用常规测井曲线难以直观地识别不同级别的地层层序。
但是现有技术中关于层序地层级别划分的方法，主要采用人工作业和定性分析的手段，没有定量分析并划分层序地层级别的方法，所划分出的层序地层级别的结果受作业人员的人为因素影响较大，最终结果的准确性难以判定，而且不同作业人员得出的结论可能存在差异。
现有技术中至少存在如下问题：由于现有技术中多采用人工作业和定性分析的手段进行层序地层级别的划分，会导致划分结果受人为因素的影响较大，难以保证最终划分结果的可靠性，另外，由于现有技术中没有定量分析划分层序地层级别的指标和方法，因此划分过程中没有相应的划分指标作为依据，只是定性分析后进行划分，这样就导致了划分结果的准确度较低。
技术实现要素：
本申请实施例的目的是提供一种层序地层的级别划分方法及装置，以提供一种定量层序地层的级别划分参数和划分方法，从而避免划分结果受人为因素的影响，提高划分结果的可靠性和准确度。
本申请实施例提供一种层序地层的级别划分方法及装置是这样实现的：
一种层序地层的级别划分方法，所述方法包括：
计算得到目标层段的伽马测井数据的最大熵谱值；
计算目标层段的伽马测井数据与最大熵谱值的数据差比值；
获取在目标层段待划分位置的深度值所对应的数据差比值，根据所述待划分位置的数据差比值确定所述待划分位置所属的层序地层的级别。
优选实施例中，所述方法包括：
确定所述数据差比值与深度的对应关系之间的函数关系表达式；
利用所述函数关系表达式，计算目标层段某一任意深度的伽马测井数据与最大熵谱值的数据差比值，根据所述数据差比值的计算结果，划分所述某一任意深度所属的层序地层的级别。
优选实施例中，所述函数关系表达式的确定方式包括：
将伽马测井数据除以伽马测井数据的最大熵谱值，得到所述函数关系表达式。
优选实施例中，所述确定出的函数关系表达式包括：
式中，t表示深度；
x(t)表示所述伽马测井数据；
f(t)表示所述数据差比值；
m表示阶数；
i表示整数；
pm表示m阶预测误差功率。
优选实施例中，所述方法包括：
根据所述函数关系表达式，绘制出所述f(t)取值的分布图，利用所述f(t)值的分布图划分任意深度所属的层序地层的级别。
优选实施例中，所述根据所述待划分位置的数据差比值确定待划分位置所属的层序地层的级别包括：
若所述数据差比值大于或等于1，则确定所述待划分位置对应的是洪泛面；
若所述数据差比值小于或等于1/3，则所述待划分位置对应的是三级或三级以上的层序界面；
若所述数据差比值大于1/3且小于1，则所述待划分位置对应的是四级或者四级以下的层序界面。
优选实施例中，所述最大熵谱值的计算公式包括：
式中，t表示深度；
mes(f)表示所述最大熵谱值；
m表示阶数；
i表示整数；
pm表示m阶预测误差功率；
优选实施例中，所述m阶预测误差功率的计算方式包括：
利用递推公式计算所述m阶预测误差功率，所述递推公式包括：
式中，pm表示所述m阶预测误差功率；
其中，
优选实施例中，所述预测误差滤波器系数的计算方式包括：
利用递推公式计算所述预测误差滤波器系数，所述递推公式包括：
式中，
其中，
优选实施例中，所述目标层段的伽马测井数据的获取方式包括：
从测井资料中提取所述目标层段的伽马测井资料；
根据所述伽马测井资料绘制出伽马测井曲线；
根据所述伽马测井曲线得到所述目标层段的伽马测井数据，所述伽马测井数据用x(t)表示，t表示深度。
优选实施例中，所述方法还包括：
获取目标层段的沉积物的岩石样品和所述岩石样品的深度数据；
利用所述岩石样品和所述岩石样品的深度数据，对不整合面、沉积物转化面和古风化壳层序界面标志做记录。
一种层序地层的级别划分装置，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取伽马测井数据；
计算处理模块，用于计算目标层段的伽马测井数据与最大熵谱值的数据差比值；
数据输出模块，用于输出目标层段待划分位置的深度值所对应的数据差比值；
层序地层划分模块，用于获取在目标层段待划分位置的深度值所对应的数据差比值，根据所述待划分位置的数据差比值确定所述待划分位置所属的层序地层的级别，还用于根据所述数据差比值取值的分布图，利用所述分布图划分任意深度所属的层序地层的级别。
优选实施例中，所述计算处理模块包括：
最大熵谱值计算模块，用于计算伽马测井数据的最大熵谱值；
函数关系表达式生成模块，用于确定所述数据差比值与深度的对应关系之间的函数关系表达式；
数据差比值计算模块，用于利用所述函数关系表达式，计算目标层段某一任意深度的伽马测井数据与最大熵谱值的数据差比值；
分布图生成模块，用于根据所述函数关系表达式，绘制出所述数据差比值取值的分布图。
优选实施例中，所述函数关系表达式包括：
式中，t表示深度；
x(t)表示所述伽马测井数据；
f(t)表示所述数据差比值；
m表示阶数；
i表示整数；
pm表示m阶预测误差功率。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例利用最大熵谱分析法，得到了伽马测井数据的最大熵谱值的计算方式，进而得到了一种定量层序地层的级别划分参数，并且提供了所述参数的具体计算方式，通过所述参数的取值，进行层序地层的级别的划分，避免了人为因素对最终划分结果的影响，提高了划分结果的可靠性和准确度，优选实施例中，利用绘制数据差比值(f(t)值)分布图的方式划分层序地层级别，划分结果直观明了，划分方式简便易操作，通过本申请实施例所提供的划分层序地层级别的装置，可以自动执行整个划分方法，不需要实施人员的参与，就可以直接输出划分结果，操作简单快捷，提升了用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的层序地层的级别划分方法的一种实施例的方法流程图；
图2是本申请提供的层序地层的级别划分装置的一种实施例的模块结构示意图；
图3是本申请一种实施例中得到的所述f(t)值的分布图和伽马测井曲线；
图4是本申请一种实施例中计算处理模块的一种实施例的模块结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种层序地层的级别划分方法及装置。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
图1是提供的本申请层序地层的级别划分方法的一种实施例的方法流程图。虽然本申请提供了如下实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理的实施环境)。
具体的如图1所示，本申请提供的一种层序地层的级别划分方法的一种实施例可以包括：
s1：计算得到目标层段的伽马测井数据的最大熵谱值。
其中，所述目标层段通常指要对其进行层序地层划分的层段；
具体的，本申请实施例主要基于伽马测井数据进行最大熵谱分析，利用计算得到的最大熵谱值作为层序地层的级别划分基础，具体的所述最大熵谱值的计算方式可以包括：
s101：从测井资料中，获取目标层段的伽马测井数据；
本申请一个实施例中，从测井资料中获取目标层段的伽马测井数据，属于常规技术，具体的获取方式不必限定，本申请实施例中，可以先根据伽马测井资料绘制出伽马测井曲线，本申请一种实施例所绘制得到的伽马测井曲线如图3中左图所示，而后根据所述伽马测井曲线得到目标层段的伽马测井数据，所述伽马测井数据主要包括伽马值与深度的关系，可以用x(t)表示，其中t表示深度。
在本申请其他实施例中，也可以不绘制所述伽马测井曲线，直接获取所述伽马测井数据，伽马测井数据的表示方式也可以由实施人员自行决定，不必限定。
s102：利用线性预测的自回归模型推导计算m阶预测误差功率pm和各阶预测误差滤波器系数
本申请实施例中，借助自回归模型导出计算m阶预测误差功率pm和各阶预测误差滤波器系数
其中xj表示剖面数据，m表示阶数，aj表示m阶预测误差滤波器系数，ej表示均值为零且相互无关的随机噪声，称为预测误差。
在进行每一步预测的时候，预测误差滤波器的系数都是不同的，所以用
对公式两边同乘xj-i，(i＝1,2,3,…,m)并求数学期望得:
其中rm为原始信号x(t)序列的自相关函数。
对式(2)两边同乘以xj，并求数学期望得：
其中pm＝e{ejxj}＝{ej·ej}＝e{e2}。将式(2)与式(4)两式联立可得出：
对式(5)求解得到递推计算公式如下：
其中取初值为：
在给定的数据范围内，为了确保出滤波器最小相位且求出
令：
将式(8)对
最终得到计算m阶预测误差功率pm和预测误差滤波器系数
式中，pm表示所述m阶预测误差功率；
其中，
式中，
其中，
通过上述递推公式可以计算出所述m阶预测误差功率pm和预测误差滤波器系数
s103：利用上述s102中计算出的m阶预测误差功率pm和预测误差滤波器系数
本申请实施例中，上述s103中计算最大熵谱值的计算公式包括：
式中，t表示深度；
mes(f)表示所述最大熵谱值；
m表示阶数；
i表示整数；
pm表示m阶预测误差功率；
上述一系列实施例中，利用最大熵谱分析法，计算得到目标层段伽马测井数据的最大熵谱值。
s2：计算目标层段伽马测井数据与最大熵谱值的数据差比值。
所述数据差比值，包括通过将伽马测井数据
本申请实施例中，得到的所述数据差比值与深度之间的函数关系表达式包括：
式中，t表示深度；
x(t)表示所述伽马测井数据；
f(t)表示所述比值；
m表示阶数；
i表示整数；
pm表示m阶预测误差功率；
通过所述函数关系表达式，可以计算出目标层段任意深度对应的所述数据差比值，提供了一种层序地层的级别的定量划分指标的计算方式，当然，在本申请的其他实施例中，也可以直接计算出待划分位置对应的所述数据差比值，而不需要通过上述函数关系表达式来计算。
s3：获取在目标层段待划分位置的深度值所对应的数据差比值，根据所述待划分位置的数据差比值确定所述待划分位置所属的层序地层的级别。
其中，所述待划分位置包括所述目标层段的任意深度对应的位置，待划分位置由实施人员根据实际需要确定；
确定待划分位置所属的层序地层的级别，包括
本申请实施例中，利用上述s2中提供的所述数据差比值的计算公式，计算出所述目标层段的待划分位置的深度值对应的数据差比值，根据所述数据差比值的计算结果，就可以划分出所述待划分位置的层序地层的级别，具体划分方式如下：
s301：计算出目标层段某一任意深度的伽马测井数据与最大熵谱值的比值；
s302：根据所述数据差比值的计算结果，划分所述待划分位置所属的层序地层的级别；
本申请实施例中，根据所述比值的计算结果，划分所述某一任意深度对应的层序地层的级别的方式可以包括：
若所述数据差比值大于或等于1，则所述待划分位置对应的是洪泛面；
若所述数据差比值小于1，则所述待划分位置对应的是层序界面；
若所述数据差比值小于或等于1/3，则所述待划分位置属于三级或三级以上的层序界面；
若所述数据差比值大于1/3且小于1，则所述待划分位置属于四级或者四级以下的层序界面；
优选实施例中，还可以将所述比值与深度之间的函数关系表达式绘制成所述f(t)取值的分布图，利用所述f(t)值的分布图划分任意深度对应的层序地层的级别，图3是本申请一种实施例中得到的所述f(t)值的分布图和伽马测井曲线，其中右图是本申请一种实施例中得到的一个f(t)值的分布图，从图中可以直观地看出任意深度对应的f(t)值，根据前述的划分指标，进而可以直观地反映出任意深度对应的层序地层的级别，比如，图中深度为2190米处，对应的f(t)值小于1/3，就可以将深度2190米对应的层序地层划分为三级或三级以上级别。
当然，具体的划分方式并不一定要按照上述优选实施例所描述的方式执行，比如在本申请其他实施例中，可以利用表格的方式反映目标层段任意深度对应的f(t)值，只要可以反映出任意深度对应的f(t)值就可以了。
上述s3中利用所述f(t)值划分对应的任意深度的层序地层的级别，提供了一种定量层序地层的级别划分指标，并提供了具体的划分方式。
上述各实施例所提供的层序地层的级别划分方法，利用最大熵谱分析法，得到了伽马测井数据的最大熵谱值的计算方式，进而得到了一种定量层序地层的级别划分参数——数据差比值(f(t)值)，并且提供了所述参数的具体计算方式，通过所述参数的取值，进行层序地层的级别的划分，避免了人为因素对最终划分结果的影响，提高了划分结果的可靠性和准确度，优选实施例中，利用绘制f(t)值分布图的方式划分层序地层级别，划分结果直观明了，划分方式简便易操作。
基于本申请所述的层序地层的级别划分方法，本申请提供一种层序地层的级别划分装置。所述装置可以基于pc、服务器等多种终端设备进行所述层序地层的级别的划分，可以集成在地质勘探的功能组件中(如应用程序模块)，帮助用户实现对层序地层的级别的划分。图2是本申请所述一种层序地层的级别划分装置一种实施例的模块结构示意图，
如图2所示，所述装置可以包括：
数据获取模块101，可以用于获取伽马测井数据；
计算处理模块102，可以用于计算伽马测井数据的最大熵谱值，还可以用于计算伽马测井数据与最大熵谱值的数据差比值，还用于绘制得到所述f(t)取值的分布图；
数据输出模块103，可以用于输出计算得到的最大熵谱值，还可以用于输出伽马测井数据与最大熵谱值的数据差比值，还用于输出所述f(t)取值的分布图；
层序地层划分模块104，可以用于根据伽马测井数据与最大熵谱值的比值或所述f(t)取值的分布图，划分所述比值对应的深度的层序地层的级别，还可以用于对不整合面、沉积物转化面和古风化壳层序界面标志做记录。
图4是本申请另一种实施例中计算处理模块的一种实施例的模块结构示意图，具体的如图4所示，所述计算处理模块可以包括：
最大熵谱值计算模块1021，用于计算伽马测井数据的最大熵谱值；
函数表达式生成模块1022，用于确定所述数据差比值与深度的对应关系之间的函数关系表达式；
数据差比值计算模块1023，用于利用所述函数关系表达式，计算目标层段某一任意深度的伽马测井数据与最大熵谱值的数据差比值；
分布图生成模块1024，用于根据所述函数关系表达式，绘制出所述数据差比值取值的分布图。
本申请一种实施例中，所述函数关系表达式可以包括：
式中，t表示深度；
x(t)表示所述伽马测井数据；
f(t)表示所述数据差比值；
m表示阶数；
i表示整数；
pm表示m阶预测误差功率。
上述各实施例所提供的划分层序地层级别的装置，可以自动执行整个划分方法，不需要实施人员的参与，就可以直接输出划分结果，操作简单快捷，提升了用户体验。
通过上述一系列实施例所提供的实施方式可见，本申请实施例利用最大熵谱分析法，得到了伽马测井数据的最大熵谱值的计算方式，进而得到了一种定量层序地层的级别划分参数f(t)，并且提供了所述参数的具体计算方式，通过所述参数的取值，进行层序地层的级别的划分，避免了人为因素对最终划分结果的影响，提高了划分结果的可靠性和准确度，优选实施例中，利用绘制f(t)值分布图的方式划分层序地层级别，划分结果直观明了，划分方式简便易操作，同时，利用本申请实施例所提供的划分层序地层级别的装置，可以自动执行整个划分方法，不需要实施人员的参与，就可以直接输出划分结果，操作简单快捷，提升了用户体验。
尽管本申请内容中提到不同的检测输油管道泄漏的方式，获取目标层段的伽马测井数据、计算最大熵谱值、计算所述数据差比值、确定所述待划分位置所属的层序地层级别的各种时序方式、数据获取/处理/输出方式等的描述，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。