CN105426645B - 一种asc地层自动对比方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地层数据收集和处理技术领域，公开了一种ASC地层自动对比方法，该方法包括步骤：对勘探到的地层数据进行预处理，输入所述地层数据，在所述地层数据中提取测井、地震、分层和断点等信息；对测井曲线进行分析处理，自动将地层划分为尽可能小的地层单元；对各个所述地层单元进行自动等时对比；通过数序方法判断所述地层是否缺失或厚度不等，进而对各个井进行对比；输出对比结果并保存。本发明大大提高层序地层研究的定量化水平，使层序地层的划分和对比更加客观，减少人工分析方法的多解性。为地质人员提供高效、灵活、方便适用的应用工具，大幅降低工作劳动强度，提高工作效率，具有较大的社会和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及地层数据收集和处理技术领域，尤其涉及一种ASC地层自动对比方法和系统。
背景技术
随着油田勘探工作的逐步深化，勘探对象越来越复杂，勘探目标优选及探井部署要求研究工作也越来越细化。油气勘探开发是一个对地下油气藏数据不断采集、加工处理并转换为信息的过程，数据中有信息，信息中有油气资源。如何在统一的计算环境下，最大限度地利用先进的软硬件工具，使这些反应复杂地质对象的数据能够全面、高效地集成并以可视化的方式直观、方便地显示在研究人员面前，从而对地质数据能够加以更加深入地分析应用，进而对勘探工作提供决策支持，已经成为石油行业的发展需要。
地层对比是研究地层结构、构造和沉积环境的基础工作之一，是油气勘探开发中必不可少的工作，当前仍以手工对比为主，手工对比的好坏取决于人的知识结构和经验积累，因此，同一区块，不同人员的解释也不同，重复性差，多解性强，测井地质人员进行地层对比时，考虑的并非仅是曲线的形态，而是综合曲线的多种信息，依据丰富的知识得到最优解，但这种对比劳动强度大，工作效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种ASC地层自动对比方法和系统，以解决地层对比的准确性、地层缺失和地层厚度不均等问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种ASC地层自动对比方法，该方法包括步骤：
S1、对地层数据进行预处理，并将处理结果存储在数据库中；
S2、采用多种曲线预测方法处理测井曲线，选择最优测井曲线或合成新的测井曲线；
S3、采用多曲线多尺度聚类分层方法将所述地层划分为尽量小的、不同段或不同级别的地层单元；
S4、通过基于时间翘曲函数的动态模式匹配算法确定所述地层的匹配路径，对所述地层单元进行匹配，并判断所述地层是否有缺失；
S5、创建虚拟井，将所有井的相同层段的地层单元相互关联，采用动态规划法对两个所述井进行对比；
S6、选择多个所述井，制作连井剖面，对比所有所述连井剖面，选择所述参考井某一分层，进行多井联动对比，对所述地层的缺失或增加进行标示。
优选地，步骤S1中,所述预处理包括步骤：
S101、对所述地层的伽马曲线、R4电阻率曲线和声波时差曲线进行融合，生成新的测井曲线；
S102、对所述新的测井曲线进行环境校正；
S103、对经过环境校正的所述新的测井曲线进行标准化处理，并存储。
优选地，步骤S2包括：
S201、采用相关性最好或所述地层界线点差值变化最大的测井曲线估算所述测井曲线的相似性；
S202、对多条所述测井曲线进行主组分析和聚类分析，提供分组、分级的曲线进行所述地层的对比。
优选地，步骤S6还包括根据已知分层情况的临井对新井进行快速比对，包括步骤：
S601、通过人工选择多井方式或连井线方式选择已知分层的临井；
S602、通过人工给定法、最邻近井法或最相似井法在所述临井中选择与所述新井最匹配的井；
S603、与所述新井进行对比，同时对所述新井的分层深度进行约束，确定。
优选地，步骤S6还包括在结构相对简单的地层中任意增加砂层组，包括步骤：
S611、选择地层结构较为齐全的井作为初始参考井，按照与所述初始参考井的平面距离作为依次井对比的顺序；
S612、选择相关性好且距离较近的井作为参考井，进行任意井的对比；
S613、对所述地层的上下层数据进行插值或多项式拟合，根据所述上下层数据，进行深度估算，约束对比结果；
S614、按照所述井对比的顺序形成连井剖面，在所述初始参考井中增加一小层，其他井实现联动对比，确定每个所述井的分层。
优选地，对非常规地层采用测井曲线波形类似，优化对比峰值相差较大的不同曲线。
另一方面，本发明一种ASC地层自动对比系统，其特征在于，所述系统包括：
输入模块，用于输入在地层数据中提取的测井、地震、分层和断点等信息；
预处理模块，用于对地层的伽马曲线、R4电阻率曲线和声波时差曲线那进行拼接、环境校正和标准化处理；
第一存储模块，用于存储经过预处理的测井曲线；
测井曲线处理模块，用于对所述测井曲线进行合成、估算相似性，并对多条所述测井曲线进行主组分析和聚类分析，提供分组、分级的曲线；
分层模块，用于通过多曲线多尺度聚类分层方法将所述地层划分为尽量小的、不同段或不同级别的地层单元；
第一对比模块，用于两井对比，对所述地层单元进行基于时间翘曲函数的动态模式匹配、判断所述地层是否有缺失，并创建虚拟井，将所有井的相同层段的地层单元相互关联，采用动态规划法对两个所述井进行对比；
第二对比模块，用于多井对比，分析所述地层，根据临井分层情况和所述井所处的地层结构选择参考井和对比方式，确定所述井的分层；
第三对比模块，用于对比非常规地层，采用所述测井曲线的波形类似，优化对比峰值相差较大的不同曲线；
第二存储模块，用于接收并存储所述第一、第二和第三对比模块得到的所述地层的分层结果和对比结果；
结果输出模块，用于输出所述第二存储模块存储的所述地层的分层结果和对比结果，进一步对所述井进行分析。
优选地，所述第二对比模块还包括判断单元和分层单元，其中，所述判断单元用于判断所述井所处的地层结构和周围所述临井分层情况，所述分层单元用于根据所述判断单元的判断对所述井进行对比分层：
若所述临井的分层情况已知，则以连井线的方式选择已知分层的临井，所述分层模块选择与所述新井最匹配的临井作为参考井进行对比分层；
若所述新井所在地区的地层结构简单，则所述分层单元选择所述地层较为齐全的井作为初始参考井、相关性好且距离较近的井作为参考井，根据与所述初始参考井的平面距离确定井对比的顺序并形成连井剖面，在所述初始参考井中增加一小层，所有井形成联动对比，确定分层；
若所述临井的分层情况部分已知，则所述分层单元选择多个所述井，制作连井剖面，对比所有所述连井剖面，选择所述参考井某一分层，进行多井联动对比，对所述地层的缺失或增加进行标示。
优选地，所述系统还包括第一判断模块，用于判断所述井的地层结构，若所述井为常规地层，则判断所述井所需对比方式：若为两井对比，则将所述测井曲线输入到所述第一对比模块，若为多井联动，则将所述测井曲线输入到所述第二对比模块；若所述井为所述非常规地层，则将所述测井曲线输入到所述第三对比模块。
优选地，所述输入模块和所述输出模块支持多种输入输出格式，所述第一存储模块和第二存储模块支持多种存储格式。
附图说明
图1是本发明的一个优选实施例中ASC地层自动对比方法的流程图；
图2是本发明的一个优选实施例中ASC地层自动对比预处理的流程图；
图3是本发明的一个优选实施例中ASC地层自动对比系统的结构图；
图4是本发明的一个优选实施例中ASC地层自动对比系统处理测井曲线的流程图。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明的公开了一种ASC地层自动对比方法，该方法包括步骤：
S1、对地层数据进行预处理，并将处理结果存储在数据库中；
S2、采用多种曲线预测方法处理测井曲线，选择最优测井曲线或合成新的测井曲线；
S3、采用多曲线多尺度聚类分层方法将地层划分为尽量小的、不同段或不同级别的地层单元；
S4、通过基于时间翘曲函数的动态模式匹配算法确定地层的匹配路径，对地层单元进行匹配，并判断地层是否有缺失；
S5、创建虚拟井，将所有井的相同层段的地层单元相互关联，采用动态规划法对两个井进行对比；
S6、选择多个井，制作连井剖面，对比所有连井剖面，选择参考井某一分层，进行多井联动对比，对地层的缺失或增加进行标示。
本实施例中，通过对地层数据处理形成测井曲线，利用测井曲线将将地层划分为地层单元，通过对地层单元的匹配，可以有效判断地层中尖灭、削失或断缺等地层缺失现象，并完成两井之间的对比；同时，可以通过联动对比完成多井对比，对地层的缺失或增加进行标示，这种分层对比方法可以极大的提高地层对比的准确性，同时能够解决地层缺失和地层厚度不等等问题，大幅降低了勘探工程师的工作劳动强度，提高工作效率。
进一步地，步骤S2包括：
S201、采用相关性最好或地层界线点差值变化最大的测井曲线估算所述测井曲线的相似性；
S202、对多条测井曲线进行主组分析和聚类分析，提供分组、分级的曲线进行地层的对比。
本实施例中，通过估算测井曲线的相似性或将测井曲线进行分组和分级等方式，可以选择或合成最优的测井曲线，提高根据测井曲线进行地层分层和对比的准确性。
进一步地，步骤S6还包括根据已知分层情况的临井对新井进行快速比对，包括步骤：
S601、通过人工选择多井方式或连井线方式选择已知分层的临井；
S602、通过人工给定法、最邻近井法或最相似井法在临井中选择与新井最匹配的井；
S603、与新井进行对比，同时对新井的分层深度进行约束，确定。
更进一步地，步骤S6还包括在结构相对简单的地层中任意增加砂层组，包括步骤：
S611、选择地层结构较为齐全的井作为初始参考井，按照与所述初始参考井的平面距离作为依次井对比的顺序；
S612、选择相关性好且距离较近的井作为参考井，进行任意井的对比；
S613、对地层的上下层数据进行插值或多项式拟合，根据上下层数据，进行深度估算，约束对比结果；
S614、按照井对比的顺序形成连井剖面，在初始参考井中增加一小层，其他井实现联动对比，确定每个井的分层。
本实施例中，对临井分层情况已知和井所处的地层结构简单的情况进行快速准确的分层对比，临井分层已知时，在临井中选择匹配度最高的井并对比，可以提高分层的准确度，同时，可以节省对比时间，快速完成分层对比；地层结构简单时，通过确定初始参考井中的主要标准层，任意增加小层，形成多井联动，确定每个井的分层，可以快速准确的完成多井分层对比，提高对比准确度。
进一步地，对非常规地层采用测井曲线波形类似，优化对比峰值相差较大的不同曲线。
本实施例中，对非常规地层，即页岩气地层，采用测井曲线波形类似，优化对比峰值相差较大的不同曲线，这种方法可以对地层进行更加细致的划分，小层划分层级更多，准确度更高，对地层缺失或地层厚度不等敏感度更高。
进一步地，参见图2，步骤S1中,预处理包括步骤：
S101、对地层的伽马曲线、R4电阻率曲线和声波时差曲线进行融合，生成新的测井曲线；
S102、对新的测井曲线进行环境校正；
S103、对经过环境校正的新的测井曲线进行标准化处理，并存储。
本实施例中，对地层数据进行预处理，将地层信息曲线融合成新的更加准确的测井曲线，并对测井曲线的环境进行校正和标准化处理，保证最终得到的测井曲线含有的信息准确度最高，受外界环境影响最小，从源头确保基于这种测井曲线得到的分层对比结果的准确性。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括上述实施例方法的各步骤，而所述的存储介质可以是：ROM/RAM、磁碟、光盘、存储卡等。因此，本领域相关技术人员应能理解，与本发明的方法相对应的，本发明还同时包括一种ASC地层自动对比系统，参见图3和图4，与上述实施例方法步骤一一对应地，该系统包括：
输入模块，用于输入在地层数据中提取的测井、地震、分层和断点等信息；
预处理模块，用于对地层的伽马曲线、R4电阻率曲线和声波时差曲线那进行拼接、环境校正和标准化处理；
第一存储模块，用于存储经过预处理的测井曲线；
测井曲线处理模块，用于对测井曲线进行合成、估算相似性，并对多条所述测井曲线进行主组分析和聚类分析，提供分组、分级的曲线；
分层模块，用于通过多曲线多尺度聚类分层方法将地层划分为尽量小的、不同段或不同级别的地层单元；
第一对比模块，用于两井对比，对地层单元进行基于时间翘曲函数的动态模式匹配、判断地层是否有缺失，并创建虚拟井，将所有井的相同层段的地层单元相互关联，采用动态规划法对两个井进行对比；
第二对比模块，用于多井对比，分析地层，根据临井分层情况和井所处的地层结构选择参考井和对比方式，确定井的分层；
第三对比模块，用于对比非常规地层，采用测井曲线的波形类似，优化对比峰值相差较大的不同曲线；
第二存储模块，用于接收并存储所述第一、第二和第三对比模块得到的地层的分层结果和对比结果；
结果输出模块，用于输出第二存储模块存储的地层的分层结果和对比结果，进一步对井进行分析。
本实施例中，通过各个模块互相配合，完成对测井曲线的处理，进而完成不同地层结构下、不同对比需求下对地层的分层对比，根据已知的信息选择相应的对比方法，以确保对比的准确度，同时，通过地层单元和多井对比，在深度和广度上，保证对比的速度和准确度，能够及时发现地层中存在的问题，并解决。
进一步地，第二对比模块还包括判断单元和分层单元，其中，判断单元用于判断井所处的地层结构和周围临井分层情况，分层单元用于根据判断单元的判断对井进行对比分层：
若临井的分层情况已知，则以连井线的方式选择已知分层的临井，分层模块选择与新井最匹配的临井作为参考井进行对比分层；
若新井所在地区的地层结构简单，则分层单元选择地层较为齐全的井作为初始参考井、相关性好且距离较近的井作为参考井，根据与初始参考井的平面距离确定井对比的顺序并形成连井剖面，在初始参考井中增加一小层，所有井形成联动对比，确定分层；
若临井的分层情况部分已知，则分层单元选择多个井，制作连井剖面，对比所有连井剖面，选择参考井某一分层，进行多井联动对比，对地层的缺失或增加进行标示。
本实施例中，通过判断井所处的地层结构和周围临井分层情况，判断单元和分层单元根据不同的判断结果选择相应的参考井，根据选择的参考井对井进行分层对比，这样可以根据已知条件选择最佳参考井，提高分层对比的准确性，同时多井联动对比和与临井的对比都可以快速的准确定位地层的缺失和增加，能够很好的解决地层缺失和厚度不均对分层对比处理造成的不便。
进一步地，系统还包括第一判断模块，用于判断井的地层结构，若井为常规地层，则判断井所需对比方式：若为两井对比，则将测井曲线输入到第一对比模块，若为多井联动，则将测井曲线输入到第二对比模块；若井为非常规地层，则将测井曲线输入到第三对比模块。
本实施例中，针对不同的地层结构特征和不同的对比需求，经过判断，分别在第一、第二、第三对比模块完成分层对比，其中，第一对比模块完成两井之间的对比，通过各段、各级的地层单元的对比，确保两井之间的对比准确，并能够及时发现地层的缺失或厚度不等；第二对比模块完成多井之间的分层对比，可以通过多井联动快速准确的确定多个井的分层，大幅提高了对比效率；第三对比模块针对非常规地层进行对比，确保不同结构的地层都能够进行处理和分层，适应地层结构的多样性。
进一步地，所述输入模块和所述输出模块支持多种输入输出格式，所述第一存储模块和第二存储模块支持多种存储格式。
本实施例中，输入输出和存储模块均支持多种格式，保证各种格式的地层信息都能够得到及时处理，同时确保得到的各种地层信息能够在各个所需系统中应用。
与现有技术相比，本发明提供了一种ASC地层自动对比方法和系统。通过地层自动对比系统配合对比方法完成不同地层结构、不同对比需求和不同信息已知程度下对地层的分层和对比。两井对比时，第一对比模块通过地层单元对两井进行自动，对比速度快且结果准确，能够直观的获得地层缺失和增加的信息并进行相应处理；多井对比时，根据对周围环境的分析程度，第二对比模块采取不同的处理方式选择最佳参考井完成多井联动，快速准确的获得多个井的分层，获得更准确的地层缺失信息；非常规地层结构时，对地层进行更加细致的划分和对比，并针对这种地层结构进行分析，满足极端地层结构下的对比效率和准确度，本发明从各个方面极大的提高了对地层分层和对比的准确度，并提高了分层和对比的速度，提高了对地层对比和处理的效率，同时，对地层的缺失和地层的厚度不均的灵敏性增强，能够有效判断地层尖灭、削失、断缺等地层缺失现象，提高了两井、乃至多井对比结果的精度。
值得注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限定本发明的专利保护范围，本发明还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本发明所涵盖的范围内。
Claims (7)
1.一种ASC地层自动对比方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
S1、对地层数据进行预处理，并将处理结果存储在数据库中；
所述预处理包括步骤：
S101、对所述地层的伽马曲线、R4电阻率曲线和声波时差曲线进行融合，生成新的测井曲线；
S102、对所述新的测井曲线进行环境校正；
S103、对经过环境校正的所述新的测井曲线进行标准化处理，并存储；
S2、采用多种曲线预测方法处理测井曲线，选择最优测井曲线或合成新的测井曲线；
所述步骤S2包括：
S201、采用相关性最好的测井曲线估算所述测井曲线的相似性；
S202、对多条所述测井曲线进行主组分析和聚类分析，提供分组、分级的曲线进行所述地层的对比；
S3、采用多曲线多尺度聚类分层方法将所述地层划分为尽量小的、不同段或不同级别的地层单元；
S4、通过基于时间翘曲函数的动态模式匹配算法确定所述地层的匹配路径，对所述地层单元进行匹配，并判断所述地层是否有缺失；
S5、创建虚拟井，将所有井的相同层段的地层单元相互关联，采用动态规划法对两个所述井进行对比；
S6、根据已知部分分层情况的临井对新井进行比对，选择多个所述井，制作连井剖面，对比所有所述连井剖面，选择参考井某一分层，进行多井联动对比，对所述地层的缺失或增加进行标示；
或者根据已知分层情况的临井对新井进行快速比对，包括步骤：
S601、通过人工选择多井方式或连井线方式选择已知分层的临井；
S602、通过人工给定法、最邻近井法或最相似井法在所述临井中选择与所述新井最匹配的井；
S603、与所述新井进行对比，同时对所述新井的分层深度进行约束，确定。
2.如权利要求1所述的对比方法，其特征在于，步骤S6还包括在结构相对简单的地层中任意增加砂层组，包括步骤：
S611、选择地层结构较为齐全的井作为初始参考井，按照与所述初始参考井的平面距离作为依次井对比的顺序；
S612、选择相关性好且距离较近的井作为参考井，进行任意井的对比；
S613、对所述地层的上下层数据进行插值或多项式拟合，根据所述上下层数据，进行深度估算，约束对比结果；
S614、按照所述井对比的顺序形成连井剖面，在所述初始参考井中增加一小层，其他井实现联动对比，确定每个所述井的分层。
3.如权利要求1所述的对比方法，其特征在于，对非常规地层，即页岩气地层，采用测井曲线波形类似，优化对比峰值相差较大的不同曲线。
4.一种ASC地层自动对比系统，其特征在于，所述系统包括：
输入模块，用于输入在地层数据中提取的测井、地震、分层和断点等信息；
预处理模块，用于对地层的伽马曲线、R4电阻率曲线和声波时差曲线进行拼接、环境校正和标准化处理；
第一存储模块，用于存储经过预处理的测井曲线；
测井曲线处理模块，用于对所述测井曲线进行合成、估算相似性，并对多条所述测井曲线进行主组分析和聚类分析，提供分组、分级的曲线；
分层模块，用于通过多曲线多尺度聚类分层方法将所述地层划分为尽量小的、不同段或不同级别的地层单元；
第一对比模块，用于两井对比，对所述地层单元进行基于时间翘曲函数的动态模式匹配、判断所述地层是否有缺失，并创建虚拟井，将所有井的相同层段的地层单元相互关联，采用动态规划法对两个所述井进行对比；
第二对比模块，用于多井对比，分析所述地层，根据临井分层情况和所述井所处的地层结构选择参考井和对比方式，确定所述井的分层；
第三对比模块，用于对比非常规地层，即页岩气地层，采用所述测井曲线的波形类似，优化对比峰值相差较大的不同曲线；
第二存储模块，用于接收并存储所述第一、第二和第三对比模块得到的所述地层的分层结果和对比结果；
结果输出模块，用于输出所述第二存储模块存储的所述地层的分层结果和对比结果，进一步对所述井进行分析。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二对比模块还包括判断单元和分层单元，其中，所述判断单元用于判断所述井所处的地层结构和周围所述临井分层情况，所述分层单元用于根据所述判断单元的判断对所述井进行对比分层：
若所述临井的分层情况已知，则以连井线的方式选择已知分层的临井，所述分层模块选择与新井最匹配的临井作为参考井进行对比分层；
若所述新井所在地区的地层结构简单，则所述分层单元选择所述地层较为齐全的井作为初始参考井、相关性好且距离较近的井作为参考井，根据与所述初始参考井的平面距离确定井对比的顺序并形成连井剖面，在所述初始参考井中增加一小层，所有井形成联动对比，确定分层；
若所述临井的分层情况部分已知，则所述分层单元选择多个所述井，制作连井剖面，对比所有所述连井剖面，选择所述参考井某一分层，进行多井联动对比，对所述地层的缺失或增加进行标示。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一判断模块，用于判断所述井的地层结构，若所述井为常规地层，则判断所述井所需对比方式：若为两井对比，则将所述测井曲线输入到所述第一对比模块，若为多井联动，则将所述测井曲线输入到所述第二对比模块；若所述井为所述非常规地层，则将所述测井曲线输入到所述第三对比模块。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述输入模块和所述输出模块支持多种输入输出格式，所述第一存储模块和第二存储模块支持多种存储格式。
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