CN111472765A - 目标井的地层划分方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种目标井的地层划分方法和装置,涉及地层划分的技术领域,包括根据目标井的各个测井曲线确定综合测井曲线,综合测井曲线用于综合目标井对应的地层性质信息;将综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线进行相似度比对,分别得到综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段;根据第二相似测井曲线段对应的地层确定第一相似测井曲线段中的地层划分情况,能够对地层进行精细分层,便于油气藏开发等后续应用。
Description
技术领域
本发明涉及地层划分技术领域,尤其是涉及一种目标井的地层划分方法和装置。
背景技术
油气藏内井间地层对比是油藏描述与储层表征的关键步骤之一,对比结果直接决定油藏格架并进一步控制了油藏内储集体的空间分布,最终影响油气藏的开发。地层对比的核心工作主要由地质工作者依据标志层、沉积旋回和岩性组合等测井曲线特征,通过建立覆盖全油田所有井的相互交叉的连井剖面完成。然而,油田进入开发中后期钻井增多,地层对比工作量十分繁重。
目前,对于单井地层划分和连井剖面上井间地层对应关系分析这一核心工作,主要存在分层不够精细的缺陷,例如,仅能通过自动算法划分出几十米厚度的地层,而在实际油藏探测过程中可能需要满足更为精细的地层划分要求,如将地层划分为2-6米左右的薄层。
发明内容
本发明的目的在于提供一种目标井的地层划分方法和装置,能够对地层进行精细分层,便于油气藏开发等后续应用。
第一方面,实施例提供一种目标井的地层划分方法,包括:
根据目标井的各个测井曲线确定综合测井曲线,所述综合测井曲线用于综合所述目标井对应的地层性质信息;
将所述综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线进行相似度比对,分别得到所述综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段;
根据所述第二相似测井曲线段对应的地层确定所述第一相似测井曲线段中的地层划分情况。
在可选的实施方式中,根据目标井的各个测井曲线确定综合测井曲线的步骤,包括:
对目标井的各个测井曲线进行预先处理,得到所述各个测井曲线上的各个观测点的观测值;
根据所述观测值和方差最大化原则得到所述各个测井曲线的加权因子向量;
按照所述加权因子向量将所述各个测井曲线进行加权合并,得到综合测井曲线。
在可选的实施方式中,将所述综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线进行相似度比对,分别得到所述综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段的步骤,包括:
将所述综合测井曲线与所述参考井的预设综合测井曲线按照极值点进行分段处理,分别得到所述综合测井曲线的多个第一曲线段以及所述参考井的预设综合测井曲线的多个第二曲线段;
根据测井曲线相似度函数,计算每个所述第一曲线段与每个所述第二曲线段的相似度,生成相似度矩阵;
按照所述相似度矩阵和链匹配原则得到所述综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段,所述第一相似测井曲线段包括多个连续的第一曲线段,所述第二相似测井曲线段包括多个连续的第二曲线段。
在可选的实施方式中,在根据测井曲线相似度函数,计算每个所述第一曲线段与每个所述第二曲线段的相似度,生成相似度矩阵的步骤之前,还包括:
确定所述第一曲线段与所述第二曲线段中长度最长的曲线段;
将所述第一曲线段与所述第二曲线段中任意曲线段的长度与所述长度最长的曲线段的长度保持一致。
在可选的实施方式中,所述测井曲线包括多个细分地层,根据所述第二相似测井曲线段对应的地层确定所述第一相似测井曲线段中的地层划分情况的步骤,包括:
根据所述第二相似测井曲线段对应的地层确定第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围;
根据所述第一相似测井曲线段中各个细分地层搜寻范围与所述细分地层对应的第二相似测井曲线进行相似度比对,得到所述综合测井曲线上各个所述细分地层对应的第一相似测井曲线集合;
从各个所述细分地层对应的第一相似测井曲线集合中选取第一相似测井曲线以及相似度,得到用于表征所述第一相似测井曲线段的各个地层划分情况的候选曲线段;
根据链式匹配规则和预设个数的所述相似度最大的所述候选曲线段,生成各个所述细分地层的最相似曲线段列表。
在可选的实施方式中,根据所述第二相似测井曲线段对应的地层确定第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围的步骤,包括:
获取所述第二相似测井曲线段对应的地层以及所述地层对应的第一采样点起止范围,所述第一采样点为预设采样点;
将所述地层对应的第一采样点起止范围与所述第二相似测井曲线段对应的第二采样点起止范围进行比对,得到所述地层中第一采样点起止范围与第二采样点起止范围的起点差值和止点差值,所述第二采样点为实际采样点;
根据第一相似测井曲线段的第二采样点起止范围、预设缩放系数、所述起点差值和所述止点差值,得到第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围。
在可选的实施方式中,根据所述第一相似测井曲线段中各个细分地层搜寻范围与所述细分地层对应的第二相似测井曲线进行相似度比对,得到所述综合测井曲线上各个所述细分地层对应的第一相似测井曲线集合的步骤,包括:
将所述第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围的起始采样点到终点采样点的第一相似测井曲线段部分与各个所述细分地层对应的第二相似测井曲线段部分进行相似度比对,得到满足相似度阈值的所述综合测井曲线上各个所述细分地层对应的第一相似测井曲线段,其中,所述起始采样点按照预设步长向终点采样点方向移动。
在可选的实施方式中,所述综合测井曲线的第一相似测井曲线段为所述综合测井曲线中的标志层,所述方法还包括:
通过所述标志层进行对标,将所述目标井的综合测井曲线和所述参考井的预设综合测井曲线的形态对比;
采用链式匹配法对所述标志层之间的区域进行地层精细划分。
第二方面,实施例提供一种目标井的地层划分装置,包括:
曲线确定模块,用于根据目标井的各个测井曲线确定综合测井曲线,所述综合测井曲线用于综合所述目标井对应的地层性质信息;
相似度比对模块,用于将所述综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线进行相似度比对,分别得到所述综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段;
地层划分模块,用于根据所述第二相似测井曲线段对应的地层确定所述第一相似测井曲线段中的地层划分情况。
第三方面,实施例提供一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现前述实施方式中任意一项所述的目标井的地层划分方法。
本发明实施例提供的一种目标井的地层划分方法和装置,通过将目标井的各类测井曲线合成为一条综合测井曲线,并将综合测井曲线与预设综合测井曲线进行相似度比对,得到两条曲线的相似曲线段部分,即综合测井曲线中的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线中的第二相似测井曲线段,再根据第二相似测井曲线段中的地层划分情况,对第一相似测井曲线段的地层情况进行划分,此种方式能够对各种地层情况进行通用地精细划分,便于地层划分后的油藏开发等领域的后续应用。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种目标井的地层划分方法流程图;
图2为本发明实施例提供的一种目标井测井曲线示意图;
图3为本发明实施例提供的一种参考井测井曲线示意图;
图4为本发明实施例提供的一种目标井的地层划分装置的功能模块示意图;
图5为本发明实施例提供的电子设备的硬件架构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前,已有商业软件辅助地层对比工作,但其主要贡献限于井数据库和对比剖面的建立,而对于单井地层划分和连井剖面上井间地层对应关系分析这一核心工作,主要通过地质工作者眼、手、脑并用进行综合分析完成。其不足在于:一是带来眼力、体力、脑力上的极大耗费;二是主观性强,对比结果高度依赖于地质工作者个人的相关知识和经验。
其中,单井地层划分有助于了解地下地层分布情况,井间地层对比有助于分析地层空间格架,进一步了解地下油层的分布情况,指导油层开采。地层划分对比需要通过测井数据,逐井进行地层分析对比,找到各井点上的同层位地层。
在此基础上,近年来,有学者采用极值法、方差最小化、层内差异和聚类分析法、沃尔什变换、测井信号相似性对比以及神经网络等方法尝试实现地层自动对比,但并未取得明显的可用于工业实践的成功,主要表现在分层不够精细,只能划分为几十米厚度的地层,而精细地层划分要求地层划分为2-6米左右的薄层。
具体地,现有技术在解决地层的自动对比和划分中,分层的效率和适用性不高,可分别从如下几个方面进行说明:
1)基于极值法和聚类分析法的自动分层技术只选择GR测井曲线为分层依据,对于GR测井曲线响应不明显的井,该方法并不适用。
2)方差最小化方法是基于层内方差最小化和层间方差最大化的原则,认为同一地层测井值稳定,而不同地层测井值差异较大,同样,层内差异法认为同一地层的测井均值是相对稳定的,层内测井值变化不超过某一个允许误差,如某相参考采样点的测井值与该均值之差在允许误差范围之内,则认为该采样点属于这一个地层;否则,属于下一个地层。而在精细地层中,由于地层厚度较小,地层性质受到参考层地质性质的影响较大,因此地层内部测井值起伏较大,而参考层分界并不明显,因此该方法只能用于粗略地层划分,无法划分精细地层。
3)聚类分析法和现有的测井曲线相似性对比法,是基于极值、层内差异或方差最小化的分层基础上,提取测井曲线段的均值、方差、厚度、幅度特征,进行聚类或相似度对比,把相似地层合并为一个地层,这种提取测井曲线特征的方法丢失了测井曲线的形态细节信息,准确度不够高,可能导致不同地层合并或同一地层不合并的情况。
4)沃尔什变换方法对测井曲线进行滤波变换,处理成视觉容易区分的方波信号,使得测井曲线细节信息丢失,无法进行精细地层划分。
5)神经网络地层自动划分方法是基于在研究范围内每一地层有特定的一组测井参数值,且地层性质分布均匀。这一假设只适用于地层粗略划分,无法进行精细薄层划分,且该方法为各地层训练分类器,认为每一层测井特征均不相同且有较大差异,忽略了地层旋回性质,不同地层可能交互重复出现,具有相同的地层性质。
综上所述,当前现有的地层自动划分技术具有以下缺陷:
(1)作为划分重要依据的测井曲线的选择较为单一,无法适用于各种地质情况。
(2)没有给出明确的地层分界点的确定方法。
(3)测井曲线对比中选择的特征有限,导致真正计算测井曲线相似度时,测井信息丢失。
(4)只适用于粗略划分厚地层,无法进行精细地层划分。因此,目前没有成熟的地层自动划分和对比方法取得可以用于工业实践的成功。
基于此,本发明实施例提供的一种目标井的地层划分方法和装置,能够对各类地层通用地进行精细分层,便于油气藏开发等后续应用。
为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种目标井的地层划分方法进行详细介绍。
图1为本发明实施例提供的一种目标井的地层划分方法流程图。
参照图1,实施例提供一种目标井的地层划分方法,包括以下步骤:
步骤S102,根据目标井的各个测井曲线确定综合测井曲线,综合测井曲线用于综合目标井对应的地层性质信息;
步骤S104,将综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线进行相似度比对,分别得到综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段;
步骤S106,根据第二相似测井曲线段对应的地层确定第一相似测井曲线段中的地层划分情况。
在实际应用的优选实施例中,通过将目标井的各类测井曲线合成为一条综合测井曲线,并将综合测井曲线与预设综合测井曲线进行相似度比对,得到两条曲线的相似曲线段部分,即综合测井曲线中的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线中的第二相似测井曲线段,再根据第二相似测井曲线段中的地层划分情况,对第一相似测井曲线段的地层情况进行划分,此种方式能够对各种地层情况进行通用地精细划分,便于地层划分后的油藏开发等领域的后续应用。
这里,可以理解的是,第一相似测井曲线和第二相似测井曲线至少一条。其中,参考井的预设综合测井曲线的获得方式与目标井的综合测井曲线的获得方式相同,在此不再赘述。
本发明实施例主要通过测井数据对地层进行自动对比和划分,首先通过对目标井以及参考井的多种测井曲线并进行合成处理,分别生成一条综合测井曲线以及预测综合测井曲线,作为分层对比依据;根据处理后的综合测井曲线形态与预测综合测井曲线形态对比,找到相似的曲线段,即明显的同层位地层段,并根据参考井中相似的曲线段的地层划分情况,对目标井对应的该地层段进行精细地层划分,这里可以将通过参考井已划分好的精细地层作为标志层,通过标志层依次对目标井中各个相似层段进行精细地层划分。
在可选的实施方式中,如步骤S102所述的综合测井曲线的生成方法,包括以下步骤:
步骤201),对目标井的各个测井曲线进行预先处理,得到各个测井曲线上的各个观测点的观测值;
步骤202),根据观测值和方差最大化原则,得到各个测井曲线的加权因子向量;
步骤203),按照加权因子向量将各个测井曲线进行加权合并,得到综合测井曲线。
这里,本发明实施例提供的测井曲线处理方法是以测井曲线形态来作为对比和划分依据的,进而实现精细地层的自动对比。其中,测井曲线的选择和处理尤为重要。本发明实施例首先选取目标井的几种常规测井曲线中反应较为灵敏的测井曲线为参考依据,随后找到各测井曲线的加权因子将多条测井曲线合并为一条综合曲线,该曲线不具有实际物理意义,但综合了各测井曲线反映出来的地层性质的变化信息。
作为一种可选的实施例,综合测井曲线的生成方法还包括以下步骤:
步骤301),选择常规测井曲线中反应较为灵敏的测井曲线为地层对比参考依据;其中,测井曲线包括自然电位(SP)测井曲线、2.5米底部梯度电阻率(R25)测井曲线、深侧向电阻率(RT)测井曲线、浅测向电阻率(RS)测井曲线、声波时差(AC)测井曲线、自然伽马(GR)测井曲线、井径(CAL)测井曲线和声波幅度(CBL)测井曲线等测井曲线中的一种或多种。
步骤302),将各测井曲线进行预先处理,得到K条测井曲线,每条测井曲线有L个观测点,第l个观测点在K条测井曲线上的数据为[yl1,...,ylk,...ylK],其中l=1,2,...,L,k=1,2,...,K,预先处理可包括异常点处理、平滑过滤和归一化处理等,并不局限于以上几种。
步骤303),假设w=[w1,...,wk,...,wK],wk为各测井曲线的加权因子,对于某一观测点l,取各测井曲线上的观测点ylk的线性组合为此观测点的综合参数值,并用Sl表示,即:
S=[S1,...,Sl,...,SL]
步骤305),将各测井曲线按各自的权重因子加权合并,得到综合测井曲线。
在可选的实施方式中,寻找目标井与参考井中相似的测井曲线段部分的步骤S104,可具体包括以下步骤:
步骤401),将综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线按照极值点进行分段处理,分别得到综合测井曲线的多个第一曲线段以及参考井的预设综合测井曲线的多个第二曲线段;
步骤402),根据测井曲线相似度函数,计算每个第一曲线段与每个第二曲线段的相似度,生成相似度矩阵;
步骤403),按照相似度矩阵和链匹配原则得到综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段,第一相似测井曲线段包括多个连续的第一曲线段,第二相似测井曲线段包括多个连续的第二曲线段。
这里,根据目标井和参考井的综合测井曲线的形态对比,采用链式匹配思想找到两条测井曲线中最相似的若干段测井曲线,再根据参考井在对应段中的实际地层对应的测井曲线形态,对目标井中对应测井曲线段进行地层精细划分,并将该地层作为标志层进行对标。
可以理解的是,参考井对应的预设综合曲线中已经预先标注设置出测井曲线相应位置对应的地层划分情况。
作为一种可选的实施例,参考井与目标井测井曲线的相似曲线段查找方式还包括以下步骤:
步骤501),将目标井和参考井的综合测井曲线按极值点分段,分别得到第一曲线段、第二曲线段,例如目标井的地层段按极值点分为[a1,a2,...,an],参考井的地层段按极值点分为[b1,b2,...,bm]。
步骤502),定义测井曲线相似度函数,依次计算目标井各段测井曲线ai与参考井各段测井曲线bj的相似度,生成相似度矩阵S,其中sij表示ai与bj的相似度值,ai和bj经过处理后为ai’和bj’。
ai'=[ai1,ai2,...,aiN]
bj'=[bj1,bj2,...,bjN]
定义相似度函数f,如下:
步骤503),根据相似度矩阵Sn×m,按照链匹配原则找到连续相似测井曲线段若干组,例如,[ak,ak+1,...,ak+r]与[bl,bl+1,...,bl+r]为一组连续相似测井曲线段。
上述实施例中的步骤503),还具体包括以下子步骤:
步骤5031),设定相似度控制参数Ksim和最低匹配段数量控制参数Nmatch,取相似度矩阵每行中最大的Ksim个值并赋值为1,其余赋值为0。
步骤5032),依次截取相似度矩阵S中Nmatch×Nmatch的子矩阵ZNmatch*Nmatch与单位矩阵ENmatch*Nmatch相乘,若相乘结果为Nmatch,则该子矩阵ZNmatch*Nmatch的第一个元素对应原矩阵的行序号即为k,对应原矩阵的列序号即为l,Nmatch即为r。
步骤5033),通过步骤5031)、步骤5032),找到第一组相似测井曲线组后,截取剩余测井曲线段对应的相似度矩阵,重复步骤5031)、步骤5032),进一步寻找其余连续相似测井曲线段,当遍历一遍未找到连续相似测井曲线段组,可修改Ksim或Nmatch再次重复步骤5033)。
为了便于曲线段的相似度比较,在可选的实施方式中,步骤S402之前,还包括:
步骤601),确定第一曲线段与第二曲线段中长度最长的曲线段;
步骤602),将第一曲线段与第二曲线段中任意曲线段的长度与长度最长的曲线段的长度保持一致。
这里,考虑到ai和bj测井曲线段可能长度不同,因此首先需要对测井曲线段做处理,使得任意相比较的两段测井曲线长度相等。处理后的测井曲线为ai’、bj’。
其中,可通过对曲线已有的采样点进行加权处理,得到新增采样点,并将新增采样点平均设置在已有采样点之间,使得采样点较少的曲线与采样点较多的曲线的长度一致,且不会遗漏采样点。
在可选的实施方式中,相似曲线段的地层,即第一相似测井曲线段与第二相似测井曲线段的地层,该地层包括多个细分地层,其中,步骤S106还可通过以下方式实现:
步骤701),根据第二相似测井曲线段对应的地层确定第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围;
为了便于理解,以图2、图3中测井曲线为例,分别对步骤701)-步骤704)进行说明:
其中,对于步骤701)来说,可预先获知参考井各采样点的地层为D1、D2和D3,进而能够获取参考井采样点覆盖的地层D1,D2和D3,如图3可知,即参考井虚线框内即为采样点覆盖的地层,虚线框内包括采样地层D1,D2和D3。
进一步的,图3中虚线框边界为(top,bottom),地层D1的边界为(top1,bottom1),计算D1的顶底边界与虚线框边界的相对距离(起点差值和止点差值)。以此相对距离和预设缩放系数定位目标井D1地层相对于虚线框边界的顶底界范围,即顶底界之间的区域为D1层的搜索区域,如图2中实线框可为一种可能的目标井D1层的搜索区域。这里参考井第二相似测井曲线段对应的其余地层D2、D3也采用上述方式确定出目标井第一相似测井曲线段对应的地层D2、D3各自的搜寻范围,在此不再赘述。
步骤702),根据第一相似测井曲线段中各个细分地层搜寻范围与该细分地层对应的第二相似测井曲线进行相似度比对,得到综合测井曲线上各个细分地层对应的第一相似测井曲线集合;其中,以第一相似测井曲线段中的细分地层D1为例,将该细分地层D1层的搜索区域内的测井曲线,与第二相似测井曲线中D1层对应的测井曲线进行相似度比对,得到D1层对应的第一相似测井曲线集合。
对于步骤702)来说,图2中实线框为目标井D1层的搜索区域,其顶底边界为(top2,bottom2),如参考井地层D1采样点个数(地层厚度)为n,作为一种可能的实施例,为了提高计算效率,可以预设目标井D1层采样点个数至少为N,步长为λ。
进一步的,以top2为起点,依次计算(top2,top2+N),(top2,top2+N+λ),(top2,top2+N+2λ).....,搜寻范围内的各段测井曲线与参考井D1层测井曲线(第二相似测井曲线)的相似度,直到top2+N+kλ>bottom2。再分别以top2+λ,top2+2λ,....top2+kλ为起点,重复前述D1地层搜寻范围内各段测井曲线与参考井D1层测井曲线相似度比对的步骤,得到综合测井曲线上D1地层搜索范围内的第一相似测井曲线集合。
重复上述操作,可获得综合测井曲线上各个精细地层,即D2、D3对应搜索范围内的第一相似测井曲线集合。地层D1对应的第一相似测井曲线集合中,包括与参考井中D1地层测井曲线进行比对的综合测井曲线上D1地层搜寻范围内各段测井曲线,以及各段测井曲线对应的相似度。这里,综合测井曲线上各个精细地层对应的第一相似测井曲线集合与上述情况相同。
步骤703),从各个细分地层对应的第一相似测井曲线集合中选取相似度最大的若干第一相似测井曲线以及相似度,得到用于表征第一相似测井曲线段的各个地层划分情况的候选曲线段;
对于步骤703)来说,从前述步骤702)获得的各个细分地层对应的第一相似测井曲线集合中选取出相似度最大的若干个第一相似测井曲线及对应相似度,如从地层D1对应的第一相似测井曲线集合中选取出[[t1,b1,s1],[t2,b2,s2],[t3,b3,s3],...,[tg,bg,sg]],ti为各测井曲线段顶点,bi为测井曲线段终点,si为[ti,bi]起止点的测井曲线与参考井D1层测井曲线段的相似度;例如,图2中对于目标井D1搜寻范围内的(top2,top2+N)测井曲线段来说,与第二相似测井曲线的相似度符合相似度阈值要求,则该测井曲线段(top2,top2+N)可记为候选曲线段[t1,b1,s1]。又如,对于目标井D1搜寻范围内的(top2,top2+N+λ)测井曲线段来说,与地层D1对应的第二相似测井曲线的相似度不符合相似度阈值要求,则该测井曲线段不记为候选曲线段。进一步的,重复上述操作,依次获得目标井D2、D3层中各个区域对应的各个候选曲线段。这里,相似度阈值可基于目标井各个细分地层的测井曲线段的相似度进行确定。
步骤704),根据链式匹配规则和预设个数的相似度最大的候选曲线段,生成各个细分地层的最相似曲线段列表。在确定目标井某地层的搜索范围后,要在该区域,确定若干个候选方案,一个方案表示该地层可能的一组顶界、底界值(如步骤702所述)。最终从各个相连地层的对应候选方案中,各选出一组,组合成该段的连续地层划分方案。
对于步骤704)来说,按照链式匹配原则,从D1、D2、D3各个地层分别对应的候选曲线段中各取一条,得到最终的划分方案(当划分方案不唯一时,选择相似度总值最大的一组),如最终划分方案(各个细分地层的最相似曲线段列表)为:[[T1,B1],[T2,B2],[T3,B3]],其中[T1,B1]属于D1层候选曲线段,[T2,B2]属于D2层候选曲线段,[T3,B3]属于D3层候选曲线段,B1=T2,B2=T3,即从三个地层各个细分区域选取的候选曲线段相连续,[T1,B1],[T2,B2],[T3,B3]三个线段相连接。
需要说明的是,若还存在另一种划分方案,[[R1,C1],[R2,C2],[R3,C3]],其中[R1,C1]属于D1层候选曲线段,[R2,C2]属于D2层候选曲线段,[R3,C3]属于D3层候选曲线段,计算两种方案中各个候选曲线段的相似度之和,选择相似度之和较大的划分方案作为最终划分方案。
其中,链式匹配原则为:从各地层的候选曲线段中各选择一个曲线段,同时保证不同地层所选的曲线段起止点相接,各层最终选定的曲线段可组成一段连续测井曲线。由于各井不同地层测井曲线差异不够明显,为了提高分层对比的准确率,采用链式匹配法,一次可对比多个连续地层。
这里,针对任一组连续相似测井曲线段,根据参考井中该段对应的地层划分对目标井进行对比分层。例如,参考井的测井曲线段[bl,bl+1,...,bl+n]和目标井测井曲线段[ak,ak+1,...,ak+n]为一组相似测井曲线段,参考井中的[bl,bl+1,...,bl+n]部分覆盖的地层为[d1,d2,...,dp],针对目标井中[ak,ak+1,...,ak+n]部分的测井曲线,依次划分地层[d1,d2,...,dp]。重复上述操作,直至目标井对应的所有连续相似测井曲线段都划分地层。
在可选的实施方式中,上述步骤701包括以下步骤:
步骤801),获取第二相似测井曲线段对应的地层以及地层对应的第一采样点起止范围;
步骤802),将地层对应的第一采样点起止范围与第二相似测井曲线段对应的第二采样点起止范围进行比对,得到地层中第一采样点起止范围与第二采样点起止范围的起点差值和止点差值;
步骤803),根据第一相似测井曲线段的第二采样点起止范围、预设缩放系数、起点差值和止点差值,得到第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围。
在可选的实施方式中,上述实施例中步骤702还包括以下步骤:
将地层搜寻范围的起始采样点到终止采样点的第一相似测井曲线段部分与各个细分地层对应的第二相似测井曲线段部分进行相似度比对,得到综合测井曲线上各个细分地层对应的第一相似测井曲线集合,其中,起始采样点按照预设步长向终点采样点方向移动。
在一些可能的实施例中,还可通过以下方式实现精细地层的划分:
步骤901),确定参考井中[bl,bl+1,...,bl+n]测井曲线段(第二相似测井曲线段)所覆盖的地层及其顶底边界,例如[[d1,top1,bottom1],[d2,top2,bottom2],...,[dp,topp,bottomp]],其中bottomi=top(i+1),表示上一个地层的底界(起点)为下一地层的顶界(止点)。这里需要注意的是,d1地层的顶界top1和dp地层的底界bottomp可能超出[bl,bl+1,...,bl+n]测井曲线的顶底边界(记为btop,bbottom),即第一相似测井曲线段中各个地层的顶底边界(起止范围)。这是由于在前述步骤进行测井曲线段的切分时,参考井测井曲线段的切分点(起止范围起止点)与实际地层分界点(起止范围起止点)可能并不重合。
步骤902)地层d1上边界top1超出[bl,bl+1,...,bl+n]部分的长度(btop-top1)与总长度的比为(btop-top1)/(bbottom-btop)。地层d1下边界bottom1距离btop的长度(bottom1-btop)与总长度的比为(bottom1-btop)/(bbottom-btop)。
步骤903),目标井中[ak,ak+1,...,ak+n]部分测井曲线(第一相似测井曲线段)的顶底边界记为(atop,abottom),则对目标井[ak,ak+1,...,ak+n]部分进行地层划分时,地层d1的范围为[d1_start,d1_end];
d1_start=atop-((btop-top1)/(bbottom-btop))*(abottom-atop)
d1_end=atop+((bottom1-btop)/(bbottom-btop))*(abottom-atop)
步骤904),确定目标井地层d1的范围[d1_start,d1_end]后,设置松弛因子α(α>1),将d1的搜索范围扩大为[[d1_start-α*(d1_end-d1_start),d1_end+α*(d1_end-d1_start)]]。
步骤905),设置步长因子w,设置相似度阈值e,依次在目标井[d1_start,d1_end]范围内以步长w探查顶点d1_top和底点d1_bottom,一组[d1_top,d1_bottom]形成一个可能的划分结果,找到与参考井地层d1相似度最大的topk个划分结果,组成二维列表list1=[[s1_1,d1_top1,d1_bottom1],[s1_2,d1_top2,d1_bottom2],...,[s1_k,d1_topk,d1_bottomk]],si表示目标井测井曲线[d1_topi,d1_bottomi]与参考井地层d1对应的测井曲线段[top1,bottom1]的相似度。
重复上述步骤902)-905),依次找到[d1,d2,...,dp]中所有地层对应的相似度列表[list1,list2,...,listp]。
步骤906),在p个列表中,以找出最优的划分方案,例如[[s1,d1_top,d1_bottom],[s2,d2_top,d2_bottom],...,[sp,dp_top,dp_bottom]],满足di_bottom=d(i+1)_top,d1_top=astart,dp_bottom=aend。
在一些可能的实施例中,本发明实施例中的测井曲线相似度计算方法可用以下方式实现,其中,已知两段测井曲线l1=[s1,s2,...,sn],l2=[t1,t2,...,tm],si和tj分别为两条测井曲线上的观测点测井数据:
步骤1001),比较两条测井曲线采样点数量,两条测井曲线长度差记为len,由于各井测井曲线采样距离相等,故len=n-m。
步骤1002),针对采样点数量较小的测井曲线,进行采样点填充。例如:若n>m,则需要为l2填充n-m个采样点,在l2上每间隔个点插入一个采样点,采样值为左右相参考采样点的均值。采样点补充后l2=[t1,t2,...,tn]。
步骤1003),l2-l1=[t1-s1,t2-s2,...,tn-sn],求l2-l1的方差var,方差越大表示两条测井曲线形态差异越大。
步骤1004),测井曲线l1、l2的相似度记为sim,sim=1-(α1×var+α2×len/min(n,m))。α1,α2为测井曲线形态相似度和地层厚度差的权重系数。
作为另一种可选的实施例,在已知标志层的基础上,通过标志层进行对标,根据目标井和参考井的综合测井曲线的形态对比,采用链式匹配法对标志层之间的区域进行地层精细划分,可用以下步骤实现:
步骤1101),将目标井和参考井的相同标志层进行对标,将两组标志层之间的地层区域测井数据提取出来。例如目标井和参考井的标志层为[f1,f2,...,fn],在标志层fi和fi-1之间,目标井的测井数据为[a1,a2,...,an],对应的起止点坐标为[astart,aend],参考井的测井数据为[b1,b2,...,bm],对应的起止点坐标为[bstart,bend]。
步骤1102),参考井中测井数据[b1,b2,...,bm]对应的地层为[d1,d2,...,dp],找到各地层顶底边界坐标,生成列表[[d1,top1,bottom1],[d2,top2,bottom2],...,[dp,topp,bottomp]],其中bottomi=top(i+1),表示上一个地层的底为下一地层的顶。
步骤1103),参考井[d1,d2,...,dp]中地层di上边界topi与bstart的距离(bstart-topi)与总长度的比为(bstart-topi)/(bend-bstart)。地层di下边界bottomi与bend的距离(bend-bottomi)与总长度的比为(bend-bottomi)/(bend-bstart)。
步骤1104),设置松弛因子α(1>α>0),计算目标井[a1,a2,...,an]区域中各地层di的范围[di_start,di_end],其中,di_start=astart+(1-α)*((bstart-topi)/(bend-bstart))*(aend-astart),di_end=aend-(1-α)*((bend-bottomi)/(bend-bstart))*(aend-astart)。
步骤1105),设置步长因子w,设置相似度阈值e,依次在目标井[di_start,di_end]范围内以步长w探查顶点di_top和底点di_bottom,一组[di_top,di_bottom]形成一个可能的划分结果,找到与参考井地层di相似度最大的k个划分结果,组成二维列表list1=[[si_1,di_top1,di_bottom1],[si_2,di_top2,di_bottom2],...,[si_k,di_topk,di_bottomk]],si_j表示目标井测井曲线[di_topj,di_bottomj]与参考井地层di对应的测井曲线段[topi,bottomi]的相似度。
步骤1106),重复步骤1102)-步骤1105),依次找到[d1,d2,...,dp]中所有地层对应的相似度列表[list1,list2,...,listp]。
步骤1107),在p个列表中,以找出最优的划分方案,例如[[s1,d1_top,d1_bottom],[s2,d2_top,d2_bottom],...,[sp,dp_top,dp_bottom]],满足di_bottom=d(i+1)_top,d1_top=astart,dp_bottom=aend。
步骤1108),重复步骤1101)-1107),为所有相邻标志层之间的地层区域进行精细层划分。
本发明实施例通过根据参考井的地层划分结果,对比参考井和目标井的测井曲线形态,实现目标井的地层自动划分。主要包括(1)选择多条对地层性质响应明显的常用测井曲线合并为一条测井曲线作为地层划分依据,在最大限度保留各种测井曲线特征的基础上减少测井曲线对比的复杂度,适用于不同地质情况的地层划分。(2)在进行自动划分时,综合分析精细地层的层内和层间差异,发现精细地层层间没有明显分割点,层内测井曲线起伏较大且形态各异,不同井的同一地层测井曲线的形态相似但幅度和均值有时差异较大,据此重新设计适用于精细地层划分的测井曲线相似度度量方法,综合考虑地层厚度、测井曲线形态相似度和地层位置信息,提高地层对比和划分精度。(3)精细层划分对比通常包括几十层甚至一百多层的地层逐层对比,为了准确定位参考井和目标井的同层位地层,采用链式匹配法,综合考虑地层的上下地层,当形成完整的相似地层链时,才确定地层的对应关系,提高了地层匹配精度。
综上,本发明实施例首先通过测井曲线的整体扫描,找到最相似的地层段进一步定位相似度最大的精细地层作为标志层对标,再对标志层之间的地层进行精细地层同步划分,提升地层划分和对比效率。
在一些可能的实施例中,如图4所示,本发明实施例一种目标井的地层划分装置,包括:
曲线确定模块,用于根据目标井的各个测井曲线确定综合测井曲线,综合测井曲线用于综合所述目标井对应的地层性质信息;
相似度比对模块,用于将综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线进行相似度比对,分别得到综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段;
地层划分模块,用于根据第二相似测井曲线段对应的地层确定第一相似测井曲线段中的地层划分情况。
本发明实施例通过选择多条测井曲线进行合成,使得相同特征得到加强,同时尽可能保留不同测井曲线特征;根据合成测井曲线形态的相似度,定位不同测井曲线上可能为同层位的曲线段,相似度越大,为同一地层的可能性越大;提高寻找相似地层段的精确度,为划分标志层提供了基础。根据不同井的测井曲线形态对比确定标志层及其对应关系,实现标志层对标;在标志层对标的基础上,实现了根据测井曲线形态的相似度,根据已知参考井的实际地层及对应的测井曲线形态,实现目标井的自动化地层划分,并找到目标井与参考井各地层的对应关系。
在可选的实施方式中,曲线确定模块还具体用于,对目标井的各个测井曲线进行预先处理,得到各个测井曲线上的各个观测点的观测值;根据观测值和方差最大化原则得到各个测井曲线的加权因子向量;按照加权因子向量将各个测井曲线进行加权合并,得到综合测井曲线。
在可选的实施方式中,相似度比对模块还具体用于,将综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线按照极值点进行分段处理,分别得到综合测井曲线的多个第一曲线段以及参考井的预设综合测井曲线的多个第二曲线段;根据测井曲线相似度函数,计算每个第一曲线段与每个第二曲线段的相似度,生成相似度矩阵;按照相似度矩阵和链匹配原则得到综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段,第一相似测井曲线段包括多个连续的第一曲线段,第二相似测井曲线段包括多个连续的第二曲线段。
在可选的实施方式中,相似度比对模块还具体用于,在根据测井曲线相似度函数,计算每个第一曲线段与每个第二曲线段的相似度,生成相似度矩阵的步骤之前,确定第一曲线段与第二曲线段中长度最长的曲线段;将第一曲线段与第二曲线段中任意曲线段的长度与长度最长的曲线段的长度保持一致。
在可选的实施方式中,测井曲线包括多个细分地层,地层划分模块具体还用于,根据第二相似测井曲线段对应的地层确定第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围;根据第一相似测井曲线段中各个细分地层对应的第二相似测井曲线进行相似度比对,得到综合测井曲线上各个细分地层对应的第一相似测井曲线集合;从各个细分地层中选取第一相似测井曲线段以及相似度,得到用于表征第一相似测井曲线段的各个地层划分情况的候选曲线段;根据链式匹配规则和预设个数的相似度最大的候选曲线段,生成各个细分地层的最相似曲线段列表。
在可选的实施方式中,地层划分模块具体还用于,获取第二相似测井曲线段对应的地层以及地层对应的第一采样点起止范围;将地层对应的第一采样点起止范围与第二相似测井曲线段对应的第二采样点起止范围进行比对,得到地层中采样点的起点差值和止点差值;根据第一相似测井曲线段的第二采样点起止范围、预设缩放系数、起点差值和止点差值,得到第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围,其中,第一采样点为预设采样点,第二采样点为实际采样点。
在可选的实施方式中,地层划分模块具体还用于,将第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围的起始采样点到终点采样点的第一相似测井曲线段部分与各个细分地层对应的第二相似测井曲线段部分进行相似度比对,得到满足相似度阈值的综合测井曲线上各个细分地层对应的第一相似测井曲线集合,其中,起始采样点按照预设步长向终点采样点方向移动。
在可选的实施方式中,综合测井曲线的第一相似测井曲线段为综合测井曲线中的标志层,地层划分模块具体还用于,通过标志层进行对标,将目标井的综合测井曲线和参考井的预设综合测井曲线的形态对比;采用链式匹配法对标志层之间的区域进行地层精细划分。
本发明实施例提供的用于实现一种电子设备,本实施例中,所述电子设备可以是,但不限于,个人电脑(Personal Computer,PC)、笔记本电脑、监控设备、服务器等具备分析及处理能力的计算机设备。
作为一种示范性实施例,可参见图5,电子设备30,包括通信接口31、处理器32、存储器33以及总线34,处理器32、通信接口31和存储器33通过总线34连接;上述存储器33用于存储支持处理器32执行上述图像锐化方法的计算机程序,上述处理器32被配置为用于执行该存储器33中存储的程序。
本文中提到的机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置,可以包含或存储信息,如可执行指令、数据,等等。例如,机器可读存储介质可以是:RAM(Radom Access Memory,随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等),或者类似的存储介质,或者它们的组合。
非易失性介质可以是非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等),或者类似的非易失性存储介质,或者它们的组合。
可以理解的是,本实施例中的各功能模块的具体操作方法可参照上述方法实施例中相应步骤的详细描述,在此不再重复赘述。
本发明实施例所提供计算机可读存储介质,所述可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序代码被执行时可实现上述任一实施例所述的目标井的地层划分方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种目标井的地层划分方法,其特征在于,包括:
根据目标井的各个测井曲线确定综合测井曲线,所述综合测井曲线用于综合所述目标井对应的地层性质信息;
将所述综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线进行相似度比对,分别得到所述综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段;
根据所述第二相似测井曲线段对应的地层确定所述第一相似测井曲线段中的地层划分情况。
2.根据权利要求1所述的目标井的地层划分方法,其特征在于,根据目标井的各个测井曲线确定综合测井曲线的步骤,包括:
对目标井的各个测井曲线进行预先处理,得到所述各个测井曲线上的各个观测点的观测值;
根据所述观测值和方差最大化原则得到所述各个测井曲线的加权因子向量;
按照所述加权因子向量将所述各个测井曲线进行加权合并,得到综合测井曲线。
3.根据权利要求1所述的目标井的地层划分方法,其特征在于,将所述综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线进行相似度比对,分别得到所述综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段的步骤,包括:
将所述综合测井曲线与所述参考井的预设综合测井曲线按照极值点进行分段处理,分别得到所述综合测井曲线的多个第一曲线段以及所述参考井的预设综合测井曲线的多个第二曲线段;
根据测井曲线相似度函数,计算每个所述第一曲线段与每个所述第二曲线段的相似度,生成相似度矩阵;
按照所述相似度矩阵和链匹配原则得到所述综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段,所述第一相似测井曲线段包括多个连续的第一曲线段,所述第二相似测井曲线段包括多个连续的第二曲线段。
4.根据权利要求3所述的目标井的地层划分方法,其特征在于,在根据测井曲线相似度函数,计算每个所述第一曲线段与每个所述第二曲线段的相似度,生成相似度矩阵的步骤之前,还包括:
确定所述第一曲线段与所述第二曲线段中长度最长的曲线段;
将所述第一曲线段与所述第二曲线段中任意曲线段的长度与所述长度最长的曲线段的长度保持一致。
5.根据权利要求4所述的目标井的地层划分方法,其特征在于,所述测井曲线包括多个细分地层,根据所述第二相似测井曲线段对应的地层确定所述第一相似测井曲线段中的地层划分情况的步骤,包括:
根据所述第二相似测井曲线段对应的地层确定第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围;
根据所述第一相似测井曲线段中各个细分地层搜寻范围与所述细分地层对应的第二相似测井曲线进行相似度比对,得到所述综合测井曲线上各个所述细分地层对应的第一相似测井曲线集合;
从各个所述细分地层对应的第一相似测井曲线集合中选取第一相似测井曲线以及相似度,得到用于表征所述第一相似测井曲线段的各个地层划分情况的候选曲线段;
根据链式匹配规则和预设个数的所述相似度最大的所述候选曲线段,生成各个所述细分地层的最相似曲线段列表。
6.根据权利要求5所述的目标井的地层划分方法,其特征在于,根据所述第二相似测井曲线段对应的地层确定第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围的步骤,包括:
获取所述第二相似测井曲线段对应的地层以及所述地层对应的第一采样点起止范围,所述第一采样点为预设采样点;
将所述地层对应的第一采样点起止范围与所述第二相似测井曲线段对应的第二采样点起止范围进行比对,得到所述地层中第一采样点起止范围与第二采样点起止范围的起点差值和止点差值,所述第二采样点为实际采样点;
根据第一相似测井曲线段的第二采样点起止范围、预设缩放系数、所述起点差值和所述止点差值,得到第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围。
7.根据权利要求6所述的目标井的地层划分方法,其特征在于,根据所述第一相似测井曲线段中各个细分地层搜寻范围与所述细分地层对应的第二相似测井曲线进行相似度比对,得到所述综合测井曲线上各个所述细分地层对应的第一相似测井曲线集合的步骤,包括:
将所述第一相似测井曲线段对应的地层搜寻范围的起始采样点到终点采样点的第一相似测井曲线段部分与各个所述细分地层对应的第二相似测井曲线段部分进行相似度比对,得到满足相似度阈值的所述综合测井曲线上各个所述细分地层对应的第一相似测井曲线段,其中,所述起始采样点按照预设步长向终点采样点方向移动。
8.根据权利要求6所述的目标井的地层划分方法,其特征在于,所述综合测井曲线的第一相似测井曲线段为所述综合测井曲线中的标志层,所述方法还包括:
通过所述标志层进行对标,将所述目标井的综合测井曲线和所述参考井的预设综合测井曲线的形态对比;
采用链式匹配法对所述标志层之间的区域进行地层精细划分。
9.一种目标井的地层划分装置,其特征在于,包括:
曲线确定模块,用于根据目标井的各个测井曲线确定综合测井曲线,所述综合测井曲线用于综合所述目标井对应的地层性质信息;
相似度比对模块,用于将所述综合测井曲线与参考井的预设综合测井曲线进行相似度比对,分别得到所述综合测井曲线的第一相似测井曲线段与参考井的预设综合测井曲线的第二相似测井曲线段;
地层划分模块,用于根据所述第二相似测井曲线段对应的地层确定所述第一相似测井曲线段中的地层划分情况。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现权利要求1-8中任意一项所述的目标井的地层划分方法。
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