一种基于回归分析的地化录井烃类损失校正方法与流程

本发明涉及地化录井烃类损失校正方法，特别是一种基于回归分析的地化录井烃类损失校正方法，适用于岩屑录井。

背景技术：

地化录井主要包括岩屑录井、井壁取心及钻井取心三种取样方式，其中岩屑录井最为实用以及成本低，同时岩屑在返回井口的过程中受钻井液冲刷等因素影响，烃类损失最大；井壁取心烃类损失程度次之；钻井取心烃类损失最少，最为接近原始地层烃类含量，但钻井取心成本最高。为了节约成本，需要建立一种模型，岩屑热解数据通过此模型计算可以大致恢复地层原始烃类含量。

目前，对地化录井烃类损失校正的研究，大多以经验图版、临界点分析及一元线性回归的方法为主，这些方法多受人为因素影响较大，校正效果不好。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种更为合理有效的地化录井烃类损失校正方法，本发明使用基于最小二乘法和最小均方算法的多元线性回归和非线性回归方法对烃类损失恢复校正，与现有一元线性回归的方法相比，对地层原始烃类含量的数据恢复更科学准确。

本发明的技术方案是：

一种基于回归分析的地化录井烃类损失校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，分别以岩屑和壁心热解参数为自变量和因变量，对岩屑与壁心的热解参数通过散点图进行相关性分析，优选拟合函数模型；

步骤2，分别以壁心和岩心热解参数为自变量和因变量，对壁心与岩心的热解参数通过散点图进行相关性分析，优选拟合函数模型；

步骤3，通过多元线性回归分析或非线性回归分析方法，建立岩屑到壁心的对应热解参数的烃损恢复函数关系式；

步骤4，通过多元线性回归分析或非线性回归分析方法，建立壁心到岩心的对应热解参数的烃损恢复函数关系式；

步骤5，根据步骤3、步骤4得到的关系式，建立岩屑与岩心的对应热解参数的烃损恢复函数关系式；

步骤6，对未校正岩屑的热解参数值通过步骤5得到的函数式进行计算，得到岩心的烃类含量即为地层原始烃类含量。

上述的基于回归分析的地化录井烃类损失校正方法，所述岩屑与壁心的热解参数散点关系或壁心与岩心的热解参数散点关系中，若因变量与自变量散点图呈线性关系时，采用多元线性回归表达式作为烃损恢复函数关系式；若因变量与自变量散点图呈非线性关系时，选取多个非线性函数模型并计算每个非线性函数模型的相关系数及残差平方和，选择相关系数最大及残差平方和最小的函数模型作为烃损恢复函数关系式。

上述的基于回归分析的地化录井烃类损失校正方法，以热解参数-热解烃含量s2为例，进行岩屑到壁心校正时：若因变量与自变量散点图呈线性关系，使用多元线性回归分析，多元线性回归表达式为：

s2（壁心)＝a*s1(岩屑)+b*s2(岩屑)+c*pg(岩屑)+d*opi(岩屑)+e*tpi(岩屑)+f

式中：s2(壁心）为壁心热解烃含量(单位mg/g)；s1(岩屑）为岩屑可溶烃含量(单位mg/g)；s2(岩屑）为岩屑热解烃含量(单位mg/g)；pg(岩屑)为岩屑产油潜量(单位mg/g)；opi(岩屑）为岩屑油产率指数；tpi(岩屑)为岩屑油气产率指数；a、b、c、d、e、f为利用样本集求解的未知系数。

上述的基于回归分析的地化录井烃类损失校正方法，以热解参数-热解烃含量s2为例，进行岩屑到壁心校正时：若因变量与自变量散点图呈非线性关系，选取y＝x/(a*x+b)、y＝a*(1-exp(-b*x))、y＝a*exp(-b/x)以及y＝a+b*log(x)等非线性函数模型，然后计算每个非线性函数模型的相关系数及残差平方和，选择相关系数最大及残差平方和最小的函数模型，最后得到烃损恢复非线性表达式，当使用双曲线y＝x/(a*x+b)模型进行非线性回归时，非线性回归表达式为：

s2(壁心)＝s2(岩屑)/(a*s2(岩屑)+b)

式中，s2(壁心)为壁心热解烃含量(单位mg/g)；s2(岩屑)为岩屑热解烃含量(单位mg/g)；a、b为利用样本集求解的未知系数。

上述的基于回归分析的地化录井烃类损失校正方法，以热解参数-热解烃含量s2为例，进行壁心到岩心校正时：若因变量与自变量散点图呈线性关系，使用多元线性回归分析，多元线性回归表达式为：

s2(岩心)＝a′*s1(壁心)+b′*s2(壁心)+c′*pg(壁心)+d′*opi(壁心)+e′*tpi(壁心)+f′

式中：s2(岩心)为岩心热解烃含量(单位mg/g)；s1(壁心)为壁心可溶烃含量(单位mg/g)；s2(壁心)为壁心热解烃含量(单位mg/g)；pg(壁心)为壁心产油潜量(单位mg/g)；opi(壁心)为壁心油产率指数；tpi(壁心)为壁心油气产率指数；a′、b′、c′、d′、e′、f′为利用样本集求解的未知系数。

上述的基于回归分析的地化录井烃类损失校正方法，以热解参数-热解烃含量s2为例，进行壁心到岩心校正时：若因变量与自变量散点图呈非线性关系，选取y＝x/(a′*x+b′)、y＝a′*(1-exp(-b′*x))y＝a′*exp(-b′/x)以及y＝a′+b′*log(x)非线性函数模型，然后计算每个非线性函数模型的相关系数及残差平方和，选择相关系数最大及残差平方和最小的函数模型，最后得到烃损恢复非线性表达式，当使用双曲线y＝x/(a′*x+b′)模型进行非线性回归时，非线性回归表达式为：

s2（岩心)＝s2（壁心)/(a′*s2（壁心)+b′)

式中，s2(岩心)为岩心热解烃含量(单位mg/g)；s2(壁心)为壁心热解烃含量(单位mg/g)；a′、b′为利用样本集求解的未知系数。

本发明的有益效果是：

1、本发明按照恢复模型建立岩屑与壁心关系式，岩心与壁心关系式，联结二者关系式，形成岩屑与岩心关系式，建立关系式时采用数据挖掘中的回归分析方法，通过使用基于最小二乘法和最小均方算法的多元线性回归分析及非线性回归分析方法，建立岩屑与壁心、壁心与岩心的关系式，从而建立岩屑与岩心对应热解参数的烃损恢复函数关系式，最终得到的岩心的烃类含量即为地层原始烃类含量，实现烃类损失恢复校正，更加科学合理。

2、以往学者常用经验图版法、一元线性回归等来对烃类损失进行恢复，这样受人为影响因素较大，同时一元线性回归分析方法较为简单不全面，使用本方法建立的烃类损失恢复模型，恢复效果更加全面准确。

附图说明

图1是某地区岩屑与壁心s2散点图(实施例1)；

图2是某地区岩屑与壁心s2的拟合值与实测值线性关系图，图中圆点为实测值，直线为拟合曲线(实施例1)；

图3是某地区岩屑与壁心s2散点图(实施例2)；

图4是某地区岩屑与壁心s2的曲线拟合图，图中圆圈为实测值，曲线为拟合曲线(实施例2)。

具体实施方式

实施例1

本实施例中，分别以岩屑和壁心热解参数为自变量和因变量，对岩屑与壁心的热解参数通过散点图进行相关性分析，由图1可知，因变量与自变量呈线性关系，所以采用多元线性回归表达式作为烃损恢复函数关系式。以热解参数-热解烃含量s2为例，进行岩屑到壁心校正时，多元线性回归表达式为：

s2(壁心)＝a*s1(岩屑)+b*s2(岩屑)+c*pg(岩屑)+d*opi(岩屑)+e*tpi(岩屑)+f

式中：s2(壁心)为壁心热解烃含量(单位mg/g)；s1(岩屑)为岩屑可溶烃含量(单位mg/g)；s2(岩屑)为岩屑热解烃含量(单位mg/g)；pg(岩屑)为岩屑产油潜量(单位mg/g)；opi(岩屑)为岩屑油产率指数；tpi(岩屑)为岩屑油气产率指数；a、b、c、d、e、f为利用样本集求解的未知系数，根据实测数据计算得到图2中拟合直线，其中，a＝3.8044、b＝4.0407、c＝3.4821、d＝21.1362、e＝20.0501、f＝1.1071。

本实施例中，壁心到岩心的校正方法与岩屑到壁心的校正方法一样。以热解参数-热解烃含量s2为例，进行壁心到岩心校正时：若因变量与自变量散点图呈线性关系，使用多元线性回归分析，多元线性回归表达式为：

s2(岩心)＝a′*s1(壁心)+b′*s2(壁心)+c′*pg（壁心)+d′*opi(壁心)+e′*tpi(壁心)+f′

式中：s2(岩心)为岩心热解烃含量(单位mg/g)；s1(壁心)为壁心可溶烃含量(单位mg/g)；s2(壁心)为壁心热解烃含量(单位mg/g)；pg(壁心)为壁心产油潜量(单位mg/g)；opi(壁心)为壁心油产率指数；tpi（壁心）为壁心油气产率指数；a′、b′、c′、d′、e′、f′为利用样本集求解的未知系数。

实施例2

本实施例中，分别以岩屑和壁心热解参数为自变量和因变量，对岩屑与壁心的热解参数通过散点图进行相关性分析，由图3可知，因变量与自变量呈非线性关系，选取多个非线性函数模型并计算每个非线性函数模型的相关系数及残差平方和，选择相关系数最大及残差平方和最小的函数模型作为烃损恢复函数关系式。以热解参数-热解烃含量s2为例，进行岩屑到壁心校正时，选取y＝x/(a*x+b)、y＝a*(1-exp(-b*x))、y＝a*exp(-b/x)以及y＝a+b*log(x)非线性函数模型，然后计算每个非线性函数模型的相关系数及残差平方和，选择相关系数最大及残差平方和最小的函数模型，最后得到烃损恢复非线性表达式，本实施例中使用双曲线y＝x/(a*x+b)模型进行非线性回归，非线性回归表达式为：

s2(壁心)＝s2(岩屑)/(α*s2(岩屑)+b)

式中，s2(壁心)为壁心热解烃含量(单位mg/g)；s2(岩屑)为岩屑热解烃含量(单位mg/g)；a、b为利用样本集求解的未知系数，根据图3中散值分布，计算得到图4中拟合曲线，其中，a＝0.0318、b＝0.0737。

本实施例中，壁心到岩心的校正方法与岩屑到壁心的校正方法一样。以热解参数-热解烃含量s2为例，进行壁心到岩心校正时：若因变量与自变量散点图呈非线性关系，选取y＝x/(a′*x+b′)、y＝a′*(1-exp(-b′*x))、y＝a′*exp(-b′/x)以及y＝a′+b′*log(x)非线性函数模型，然后计算每个非线性函数模型的相关系数及残差平方和，选择相关系数最大及残差平方和最小的函数模型，最后得到烃损恢复非线性表达式，当使用双曲线y＝x/(a′*x+b′)模型进行非线性回归时，非线性回归表达式为：

s2(岩心)＝s2(壁心)/(a′*s2（壁心)+b′)

式中，s2(岩心)为岩心热解烃含量(单位mg/g)；s2(壁心)为壁心热解烃含量(单位mg/g)；a′、b′为利用样本集求解的未知系数。