一种岩层弱面的识别方法及装置与流程

本说明书属于石油天然气勘探开发，尤其涉及一种岩层弱面的识别方法及装置。

背景技术：

1、“水平井水力压裂“是非常规页岩油气开发的关键技术，水力压裂会形成人工裂缝，人工裂缝的形态参数，如缝高、缝长、裂缝复杂度、支撑剂分布、段间和井间压裂干扰等等，是制定页岩油气开发措施的关键。在非常规页岩油气藏地层中，存在着岩性界面、沉积层序界面、层理和页理缝、地质缝合线等各种类型的岩层弱面。水力压裂过程中，人工裂缝纵向扩展除了受到高应力遮挡层的限制，也容易沿着水平方向的弱面发生不对称扩展和转折，进而导致人工裂缝纵向延伸受到严重限制，最终影响到人工裂缝的形态参数。因此，从地层中准确地识别出岩层弱面，对于制定页岩油气开发措施具有重要意义。

2、现有技术中，使用裸眼测井仪器确定出岩层弱面的位置，这种方法存在较大局限性，原因在于裸眼测井仪器的分辨率较低，通常为十几厘米至几十厘米，无法精细识别出高度发育的岩层弱面。

3、针对上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请提供一种岩层弱面的识别方法及装置，能够低成本、准确地识别出岩层弱面。

2、本申请实施例的目的是提供一种岩层弱面的识别方法，包括：

3、获取目标井段的目标电测曲线；

4、利用目标识别模型处理所述目标电测曲线，得到针对所述目标井段的目标岩层弱面识别结果；

5、其中，所述目标识别模型按照以下方式训练得到：

6、获取所述目标井段中的目标岩心样品；

7、对所述目标岩心样品进行断层扫描实验，得到所述目标岩心样品的ct扫描图像；

8、确定所述目标岩心样品的第一电测曲线；

9、根据所述ct扫描图像和所述第一电测曲线，构建目标数据集；

10、利用所述目标数据集，训练得到所述目标识别模型。

11、进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述ct扫描图像和所述第一电测曲线，构建目标数据集，包括：

12、根据所述ct扫描图像，对所述目标岩心样品进行岩层弱面识别，得到针对所述目标岩心样品的第一岩层弱面识别结果；其中，所述第一岩层弱面识别结果包括：非弱面、高强度弱面、中强度弱面、低强度弱面；

13、组合所述第一岩层弱面识别结果、所述第一电测曲线，得到目标数据集。

14、进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述ct扫描图像包括原子序数分布图、电子密度分布图；

15、所述根据所述ct扫描图像，对所述目标岩心样品进行岩层弱面识别，得到针对所述目标岩心样品的第一岩层弱面识别结果，包括：

16、根据所述原子序数分布图，确定所述目标岩心样品中采样点的第一标签值；

17、根据所述电子密度分布图，确定所述目标岩心样品中采样点的第二标签值；

18、对所述第一标签值、所述第二标签值求和，得到所述目标岩心样品中采样点的目标标签值；

19、根据所述目标岩心样品中采样点的目标标签值，确定针对所述目标岩心样品的第一岩层弱面识别结果。

20、进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述利用所述目标数据集，训练得到所述目标识别模型，包括：

21、将所述目标数据集划分为训练数据集、测试数据集；

22、利用所述训练数据集训练初始识别模型，并基于粒子群优化算法对所述初始识别模型的模型参数进行调整，得到中间模型；

23、利用所述测试数据集检测所述中间模型的精度，得到检测结果；

24、根据所述检测结果，在所述检测结果为合格的情况下，将所述中间模型作为所述目标识别模型。

25、进一步地，所述方法的另一个实施例中，在根据所述ct扫描图像，对所述目标岩心样品进行岩层弱面识别，得到针对所述目标岩心样品的第一岩层弱面识别结果之后，所述方法还包括：

26、从所述第一岩层弱面识别结果中，确定出高强度弱面、中强度弱面、低强度弱面；

27、从所述高强度弱面、所述中强度弱面、所述低强度弱面中，分别钻取得到高强度柱塞样品、中强度柱塞样品、低强度柱塞样品；

28、对所述高强度柱塞样品、所述中强度柱塞样品、所述低强度柱塞样品分别进行三轴压缩实验，得到围压和峰值压力；

29、根据所述围压、所述峰值压力，确定所述高强度柱塞样品、所述中强度柱塞样品、所述低强度柱塞样品的强度参数；

30、根据所述高强度柱塞样品、所述中强度柱塞样品、所述低强度柱塞样品的强度参数，确定所述目标岩层弱面识别结果中不同结果的强度参数。

31、进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述强度参数包括粘聚力、内摩擦角；

32、相应的，根据所述围压、所述峰值压力，确定所述高强度柱塞样品、所述中强度柱塞样品、所述低强度柱塞样品的强度参数，包括：

33、按照如下公式确定强度参数：

34、

35、其中，σ1表示峰值压力，σ3表示围压，表示内摩擦角，c表示粘聚力。

36、进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述高强度柱塞样品、所述中强度柱塞样品、所述低强度柱塞样品的强度参数，确定所述目标岩层弱面识别结果中不同结果的强度参数，包括：

37、确定所述目标岩层弱面识别结果中的高强度弱面的强度参数等于所述高强度柱塞样品的强度参数；

38、确定所述目标岩层弱面识别结果中的中强度弱面的强度参数等于所述中强度柱塞样品的强度参数；

39、确定所述目标岩层弱面识别结果中的低强度弱面的强度参数等于所述低强度柱塞样品的强度参数。

40、进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述目标电测曲线，至少包括以下之一：井径曲线、声波时差曲线、中子曲线、密度曲线、自然伽马曲线、电阻率曲线、冲洗带地层电阻率曲线、自然电位曲线、校正后的声波时差曲线、校正后的电阻率曲线、校正后的冲洗带地层电阻率曲线。

41、本申请实施例的目的是提供一种岩层弱面的识别装置，包括：

42、获取模块，用于获取目标井段的目标电测曲线；

43、识别模块，利用目标识别模型处理所述目标电测曲线，得到针对所述目标井段的目标岩层弱面识别结果；

44、所述装置还包括训练模块；所述训练模块用于按照以下方式训练得到所述目标识别模型：

45、获取所述目标井段中的目标岩心样品；

46、对所述目标岩心样品进行断层扫描实验，得到所述目标岩心样品的ct扫描图像；

47、确定所述目标岩心样品的第一电测曲线；

48、根据所述ct扫描图像和所述第一电测曲线，构建目标数据集；

49、利用所述目标数据集，训练得到所述目标识别模型。

50、本申请实施例的目的是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机可读存储介质被处理器执行所述指令时实现上述岩层弱面的识别方法。

技术特征：

1.一种岩层弱面的识别方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述ct扫描图像和所述第一电测曲线，构建目标数据集，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述ct扫描图像包括原子序数分布图、电子密度分布图；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述目标数据集，训练得到所述目标识别模型，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述ct扫描图像，对所述目标岩心样品进行岩层弱面识别，得到针对所述目标岩心样品的第一岩层弱面识别结果之后，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述强度参数包括粘聚力、内摩擦角；

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述高强度柱塞样品、所述中强度柱塞样品、所述低强度柱塞样品的强度参数，确定所述目标岩层弱面识别结果中不同结果的强度参数，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标电测曲线，至少包括以下之一：井径曲线、声波时差曲线、中子曲线、密度曲线、自然伽马曲线、电阻率曲线、冲洗带地层电阻率曲线、自然电位曲线、校正后的声波时差曲线、校正后的电阻率曲线、校正后的冲洗带地层电阻率曲线。

9.一种岩层弱面的识别装置，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请提出一种岩层弱面的识别方法及装置。该方法包括：获取目标井段的目标电测曲线；利用目标识别模型处理所述目标电测曲线，得到针对所述目标井段的目标岩层弱面识别结果；其中，所述目标识别模型按照以下方式训练得到：获取所述目标井段中的目标岩心样品；对所述目标岩心样品进行断层扫描实验，得到所述目标岩心样品的CT扫描图像；确定所述目标岩心样品的第一电测曲线；根据所述CT扫描图像和所述第一电测曲线，构建目标数据集；利用所述目标数据集，训练得到所述目标识别模型。基于上述方式可以提升岩层弱面识别的精度，并降低岩层弱面识别的成本。

技术研发人员：孙运强,康凯锋,王宇,李丙龙
受保护的技术使用者：洲际海峡能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21