CN106014397B - 一种成像测井缝洞储层参数提取方法 - Google Patents

Abstract

一种成像测井缝洞储层参数提取方法。以成像测井钮扣电极测量曲线的一维二进小波变换为基础的孔洞、裂缝参数提取方法。包括以下步骤：准确提取孔洞、裂缝图像；输入经浅电阻率刻度后的成像测井钮扣电极曲线段；对成像测井钮扣电极曲线段进行一维二进小波变换分解；选取对孔洞、裂缝敏感的一维二进小波变换谱阶；寻找已选择的阶小波变换谱所有的峰谷点，并根据峰谷点之间小波变换谱值的大小对这些峰谷点进行剔除；保留筛选下来的像素值；并绘制成成像图；除掉成像图中背景岩石的测量值；运行单目标边缘跟踪算法，并在其执行的过程中分别计算出单目标的周长、面积、长度及宽度数据。操作过程严谨、数据准确、效果显著且实用性强。

Description

一种成像测井缝洞储层参数提取方法

技术领域

本发明属于油田测井技术领域，涉及一种参数的提取方法，具体是一种成像测井缝洞储层参数提取方法。

背景技术

电成像测井仪在井筒中通过安装在极板上的成像测井钮扣电极测量得到井眼附近地层随深度变化的微电阻率图像信息资料，测量的多条曲线反映地层微电导率的变化；由于井壁附近不同地质体的电导率不同，因而成像测井资料以图像的形式反映井壁附近地层的层理、裂缝、溶蚀孔洞等地质现象，分辨率达到5mm左右，泥岩泥质条带的电阻率低，溶蚀孔洞，裂缝等与储层相关的地质现象电阻率也比基块岩石的电阻率低；为表达这些不同的地质现象，在成像资料的图像上用不同的颜色表达，浅色表示低电导率，深色表示高电导率。

电成像资料在地层评价中要按照如下步骤进行：①根据测井时测量的井斜、磁方位、测井速度、数据增益等对原始数据进行校正；②由于电成像测井仪的钮扣电极系是非聚焦电极系，也就是其测量值仅与井壁附近地质体的电导率成比例变化，因而要用浅电阻率测井资料进行标定；③电成像资料的应用。

为了提取与孔洞、裂缝相关的参数，一个重要的步骤是从成像测井测得的电导率图像中分离出孔洞、裂缝图像，目前已发展了一些成像测井图像分割方法，这些方法或是借用已有的图像分割方法，或是针对图像的特征提出的方法。

实际上，成像测井测量的电导率图像是由192条(FMI)钮扣电极测量的随深度变化的电导率曲线构成的，孔洞、裂缝及其它地质现象，只要求成像测井的钮扣电极在测井时经过这些地质现象，在电导率曲线上就会有相应的响应(变化)，在前面的那些图像分割方法中尚未考虑一个重要因素，泥浆电阻率的大小也影响着成像测井的测量值；此外，由于实际测井时，井壁的凹凸不平，成像测井资料包含有大量的噪声；因此，从成像测井资料中提取孔洞、裂缝参数来表达储层渗透性(有效性)一直是一个困难的目标。

发明内容

针对上述成像测井图像分割提取孔洞、裂缝参数评价储层渗透性存在的问题和困难，本发明提出了一种以成像测井钮扣电极测量曲线的一维二进小波变换为基础的孔洞、裂缝参数提取方法，其具体技术方案如下：

一种成像测井缝洞储层参数提取方法，包括以下步骤：

步骤一：准确提取孔洞、裂缝图像；

步骤二：输入经浅电阻率刻度后的成像测井钮扣电极曲线段；

步骤三：对成像测井钮扣电极曲线段进行一维二进小波变换分解；

步骤四：选取对孔洞、裂缝敏感的一维二进小波变换谱阶；

步骤五：寻找已选择的阶小波变换谱所有的峰谷点，并根据峰谷点之间小波变换谱值的大小对这些峰谷点进行剔除；

步骤六：根据钻井时的泥浆电阻率数据对保留下来的峰谷点之间的测井值进一步筛选，并保留筛选下来的像素值；

步骤七：对每条成像测井钮扣电极曲线重复步骤二至六；

步骤八：将保留下来的分割结果绘制成成像图；

步骤九：除掉成像图中背景岩石的测量值，从而保留下来孔洞、裂缝的像素点；

步骤十：对像素点运行单目标边缘跟踪算法，并在其执行的过程中分别计算出单目标的面孔隙度、圆度、长度及宽度数据；

步骤十一：根据单目标的面孔隙度、圆度、长度及宽度数据，统计出不同深度点处裂缝及孔洞总面孔隙度、孔洞面孔隙度、裂缝面孔隙度、裂缝及孔洞的平均圆度、裂缝及孔洞的平均长度和裂缝及孔洞的平均宽度参数。

本发明的有益效果：本方法能够从电成像测井资料中准确分割出裂缝、孔洞的子图像，根据裂缝、孔洞的子图像利用边缘检测技术提取单个裂缝或是孔洞的像素点数、面孔隙度、圆度、长度及宽度等参数，最后统计不同深度点处裂缝及孔洞总面孔隙度、孔洞面孔隙度、裂缝面孔隙度、裂缝及孔洞的平均圆度、裂缝及孔洞的平均长度和裂缝及孔洞的平均宽度等参数；本发明对单井应用效果十分显著，子图像上分割出的裂缝及孔洞清晰完整，计算的裂缝及孔洞面孔隙度与双侧向测井值有很好的相关性；本方法提取的参数能够准确反映储层渗透性特征；操作过程严谨、数据准确、效果显著且实用性强。

具体实施方式

为了便于理解，下面对本发明作出了进一步的详细说明：

实施例1：一种成像测井缝洞储层参数提取方法，包括以下步骤：

步骤一：准确提取孔洞、裂缝图像；考虑成像测井钮扣电极测量曲线的纵向变化特征，也就是在裂缝、孔洞深度点处随深度陡变及钻井液的电阻率测量值大小，首先准确提取孔洞、裂缝图像，然后在分割后的图像中统计计算如面孔隙度、裂缝面孔隙度、孔洞面孔隙度等参数，评价缝洞储层的有效性，即渗透性。

步骤二：输入经浅电阻率刻度后的成像测井钮扣电极曲线段；

步骤三：对成像测井钮扣电极曲线段进行一维二进小波变换分解；具体的算法及公式是：

函数f(x)在位置x对尺度为s的小波变换为

W_sf(x)＝f(x)*Ψ_s(x)，取尺度为s＝{2^j}_j∈Z，定义则函数f(x)对尺度为2^j的小波变换为在频率域的形式为若小波函数集的变换满足则称小波函数为二进小波函数，相应的变换为二进制小波变换；

设θ(x)为一平滑函数，令Ψ(x)为θ(x)的一阶导数，记则对尺度为2^j的小波变换为由此可见，小波变换正比于所平滑函数f(x)的一阶导数，故的极值对应于导数的极大值，而导数的极大值就是函数f(x)对尺度为2^j时的局部突变点；

步骤四：选取对孔洞、裂缝敏感的一维二进小波变换谱阶，例如2、3等；

步骤五：寻找已选择的阶小波变换谱所有的峰谷点，并根据峰谷点之间小波变换谱值的大小对这些峰谷点进行剔除；

步骤六：根据钻井时的泥浆电阻率数据对保留下来的峰谷点之间的测井值进一步筛选，并保留筛选下来的像素值；

步骤七：对每条成像测井钮扣电极曲线重复步骤二至六；

步骤八：将保留下来的分割结果绘制成成像图；

步骤九：除掉成像图中背景岩石的测量值，从而保留下来孔洞、裂缝的像素点；

步骤十：对像素点运行单目标边缘跟踪算法，并在其执行的过程中分别计算出单目标的面孔隙度、圆度、长度及宽度数据；具体的算法如下：

面孔隙度，即面孔率：

像素点为A，有意义的目标(孔洞、裂缝)的面孔隙度为

圆度：

在单目标边缘跟踪算法执行的过程中可以同时求出一个单目标的周长，而在单目标填充算法执行的过程中可以同时求出单目标的面积，从而利用公式可以算出圆度数据，显然circularity≥1，只有当目标是圆时等号才成立，实际中等号是达不到的，此参数可以用于识别单个目标是孔洞(circularity≈1)、还是裂缝(circularity>>1)以及刻画目标图形的复杂度；

长度：

根据边缘跟踪算法得到目标的边缘集，设a(x1，y1)，a(x2，y2)是边缘上任意两点，则目标的长度定义为实际中应取L+1，这就可以避免单象素点目标的长度为0。这样定义的长度当目标为圆时是其直径；当目标为矩形时是其长对角线的长度，而不是矩形实际的长度；当为复杂图形时，是其边界点集中两点间距离的最大值；

宽度：

单目标宽度定义为边缘上垂直于长度的一组直线o1o1，o2o2，o3o3，...中距离最大的直线长度；当求得长度L后，宽度W有一个将二维运算变为一维运算的有效的算法，即：设长径与图像的X的夹角为θ，式中(xs，ys)为长径始点，(xc，yc)为长径终点，取一个新的坐标系，其X轴沿目标的长度方向，像素在新的坐标系中可表示为，

(x1，y1)为(x，y)在坐标变换后的坐标，在新坐标系中，宽度数据就自然得出了。

步骤十一：根据单目标的面孔隙度、圆度、长度及宽度数据，统计出不同深度点处裂缝及孔洞总面孔隙度、孔洞面孔隙度、裂缝面孔隙度、裂缝及孔洞的平均圆度、裂缝及孔洞的平均长度和裂缝及孔洞的平均宽度参数。

有益效果：操作过程严谨、数据准确、效果显著且实用性强。有效的解决了成像测井图像分割提取孔洞、裂缝参数评价储层渗透性存在的问题和困难。

Claims (1)

1.一种成像测井缝洞储层参数提取方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：准确提取孔洞、裂缝图像；

步骤二：输入经浅电阻率刻度后的成像测井钮扣电极曲线段；

步骤三：对成像测井钮扣电极曲线段进行一维二进小波变换分解；

步骤四：选取对孔洞、裂缝敏感的一维二进小波变换谱阶；

步骤五：寻找已选择的阶小波变换谱所有的峰谷点，并根据峰谷点之间小波变换谱值的大小对这些峰谷点进行剔除；

步骤六：根据钻井时的泥浆电阻率数据对保留下来的峰谷点之间的测井值进一步筛选，并保留筛选下来的像素值；

步骤七：对每条成像测井钮扣电极曲线重复步骤二至六；

步骤八：将保留下来的分割结果绘制成成像图；

步骤九：除掉成像图中背景岩石的测量值，从而保留下来孔洞、裂缝的像素点；

步骤十：对像素点运行单目标边缘跟踪算法，并在其执行的过程中分别计算出单目标的面孔隙度、圆度、长度及宽度数据；

步骤十一：根据单目标的面孔隙度、圆度、长度及宽度数据，统计出不同深度点处裂缝及孔洞总面孔隙度、孔洞面孔隙度、裂缝面孔隙度、裂缝及孔洞的平均圆度、裂缝及孔洞的平均长度和裂缝及孔洞的平均宽度参数。