一种基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法及装置与流程

本发明属于石油勘探开发领域，用于测井曲线的岩性划分及对比，具体而言，涉及一种基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法及装置。

背景技术：

1、通过测井曲线进行岩性识别是进行油田开发地质中常见的工作。目前常见的岩性识别方法有测井曲线交会图版法、神经网络识别法等。

2、对于测井曲线交汇图法来说，需要制作大量的图版，对于井间岩性变化大，或不同岩性参数存在重叠范围等情况，图版识别方法效果并不好。神经网络应用于岩性识别主要包括：(1)对原始测井曲线进行特征提取处理，获取具有岩性特征的测井信息；(2)将特征测井曲线作为标准训练数据输入到初始神经网络结构中进行训练，训练过程中需要大量的数据，调整网络内部的权值，确定测井曲线与岩石岩性的非线性关系；(3)将未知岩性的测井曲线输入到训练后的网络模型中进行岩性识别。能够看出，对于神经网络识别来说，需要制作大量的岩性标签进行训练，工作量巨大。

3、因此，需要提出一种适应性强，快速、高效的岩性分类方法。

技术实现思路

1、为了解决目前通过测井曲线进行岩性识别过程中识别效果不好、工作量巨大的问题，本申请实施例提供了一种基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法及装置，可以不考虑地层的实际岩性变化及分类，仅根据测井曲线变化对地层岩性进行快速分类；不需要有岩性的测井解释经验，不需要进行大量交汇图版制作，也不需要提前进行测井解释并制作标签训练样本，即可完成岩性分类和识别。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法，包括：

3、s1，选取符合预设条件的多种测井曲线；

4、s2，将选取的各条测井曲线数据归一化到0～1之间；

5、s3，对归一化后的各条测井曲线进行方波化整形处理；

6、s4，依次对所有测井曲线进行方波化整形处理后，获得新的测井曲线值；

7、s5，对比各测井曲线的分层个数，以测井曲线中最细小分层厚度为界，对地层岩性重新划分；

8、s6，根据地层岩性重新划分的结果，利用聚类分析，对岩性进行划分和分类。

9、其中，步骤s1，选取符合预设条件的多种测井曲线，包括：

10、选取对岩性变化响应敏感程度满足预设条件的多种测井曲线。

11、其中，测井曲线包括伽马测井曲线、声波测井曲线。

12、其中，步骤s2，将选取的各条测井曲线数据归一化到0～1之间，包括：

13、对各条测井曲线进行归一化处理，将各条测井曲线中最大值设为1，最小值设为0；计算公式如下，假设a测井曲线最大值为amax，最小值为amin，待计算点值为ai，i表示a测井曲线第i个采样点，则有：

14、ai＝(ai-amin)/(amax-amin)。

15、其中，步骤s3，对归一化后的各条测井曲线进行方波化整形处理，包括：

16、d为最小岩层厚度，以d为滑动窗口计算测井曲线的算数平均值及方差，如果方差在允许范围内，用算数平均值取代该窗口段的测井值，然后移动窗口进行下一位置计算；如果方差超出范围，认为地层岩性存在突变，则找到突变点，并以岩性突变点位置的测井深度为新的窗口起点进行计算；

17、对测井曲线方波化处理后，曲线平直部位表示该段岩性没有变化，是一套相同的岩性；曲线有突变的地方代表岩性发生了变化，突变点的上下部分为两套不同的岩性。

18、其中，步骤s4，依次对所有测井曲线进行方波化整形处理后，获得新的测井曲线值，包括：

19、对每一条测井曲线，整形后曲线的突变点即认为是地层岩性的分界点，每条方波化整形后的曲线的分层个数不一定完全相同，假设各曲线的分层个数分别为am1，bm2,…,nmn，其中am1代表测井曲线a分为m1层，bm2代表测井曲线b分为m2层，nmn代表测井曲线n分为mn层。

20、其中，步骤s5，对比各测井曲线的分层个数，以测井曲线中最细小分层厚度为界，对地层岩性重新划分，包括：

21、如果测井曲线a在某一井段判断为一种岩性，测井曲线b在该井段判断为大于两种岩性，则以测井曲线b的岩性判断为准，并更新整个地层的岩性分层位置及个数，以此类推，直至所有测井曲线及井段的岩性分类更新完毕。

22、其中，步骤s5还包括：

23、如果通过岩性判别分层，从上至下重新划分为t套岩性地层，取每一岩性分层段对应的整形后测井曲线值组成向量zi(a,b,…,n)，其中a，b，n分别代表方波化整形后的a、b、n测井曲线值，zi代表第i个岩性分层的n条测井曲线值组合的向量。

24、其中，步骤s6，根据地层岩性重新划分的结果，利用聚类分析，对岩性进行划分和分类，包括：

25、对各岩性分层向量zi进行聚类分析，依次计算各向量的空间距离，聚类分析计算公式如下：

26、

27、式中，i,j分别代表第zi段和第zj段的地层岩性，k依次为a，b，…n测井曲线，d为向量空间距离；当空间距离d大于阈值时，第i段和第j段地层的岩性为两种不同的岩性；当空间距离d小于阈值时，第i段和第j段地层的岩性为同一种岩性。

28、第二方面，本申请提供了一种基于测井曲线自动划分岩性及对比的装置，包括：

29、选取单元，用于选取符合预设条件的多种测井曲线；

30、归一化单元，用于将选取的各条测井曲线数据归一化到0～1之间；

31、整形单元，用于对归一化后的各条测井曲线进行方波化整形处理；

32、获得单元，用于依次对所有测井曲线进行方波化整形处理后，获得新的测井曲线值；

33、重新划分单元，用于对比各测井曲线的分层个数，以测井曲线中最细小分层厚度为界，对地层岩性重新划分；

34、聚类分析单元，用于根据地层岩性重新划分的结果，利用聚类分析，对岩性进行划分和分类。

35、本申请实施例基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法及装置具有如下有益效果：

36、本申请一方面，可以不考虑地层的实际岩性变化及分类，仅根据测井曲线变化对地层岩性进行快速分类；另一方面，不需要有岩性的测井解释经验，不需要进行大量交汇图版制作，也不需要提前进行测井解释并制作标签训练样本，即可完成岩性分类和识别。

技术特征：

1.一种基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法，其特征在于，步骤s1，选取符合预设条件的多种测井曲线，包括：

3.根据权利要求2所述基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法，其特征在于，测井曲线包括伽马测井曲线、声波测井曲线。

4.根据权利要求1-3任一项所述基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法，其特征在于，步骤s2，将选取的各条测井曲线数据归一化到0～1之间，包括：

5.根据权利要求1-3任一项所述基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法，其特征在于，步骤s3，对归一化后的各条测井曲线进行方波化整形处理，包括：

6.根据权利要求1-3任一项所述基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法，其特征在于，步骤s4，依次对所有测井曲线进行方波化整形处理后，获得新的测井曲线值，包括：

7.根据权利要求1-3任一项所述基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法，其特征在于，步骤s5，对比各测井曲线的分层个数，以测井曲线中最细小分层厚度为界，对地层岩性重新划分，包括：

8.根据权利要求7所述基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法，其特征在于，步骤s5还包括：

9.根据权利要求8所述基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法，其特征在于，步骤s6，根据地层岩性重新划分的结果，利用聚类分析，对岩性进行划分和分类，包括：

10.一种基于测井曲线自动划分岩性及对比的装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种基于测井曲线自动划分岩性及对比的方法及装置，该方法包括：选取符合预设条件的多种测井曲线；将各条测井曲线数据归一化到0～1之间；对归一化后的各条测井曲线进行方波化整形处理；依次对所有测井曲线进行方波化整形处理后，获得新的测井曲线值；对比各测井曲线的分层个数，以测井曲线中最细小分层厚度为界，对地层岩性重新划分；根据地层岩性重新划分的结果，利用聚类分析，对岩性进行划分和分类。本发明可以不考虑地层的实际岩性变化及分类，仅根据测井曲线变化对地层岩性进行快速分类；不需要有岩性的测井解释经验，不需要进行大量交汇图版制作，也不需要提前进行测井解释并制作标签训练样本，即可完成岩性分类和识别。

技术研发人员：张阳,施兴刚,李代杰,王兵杰,陈廷东
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15