CN112630839A - 一种测井曲线标准化方法及系统 - Google Patents

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陈科
毕进娜
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Abstract

本发明提供了一种测井曲线标准化方法及系统，该方法包括：对标准井曲线取对数后拾取标准井曲线的特征值；对待标准井曲线取对数后拾取待标准化井曲线的特征值；对待标准井曲线进行标准化处理，得到对数域的标准化井曲线；将对数域的标准化井曲线转换为标准化井曲线。该系统包括：第一拾取单元，用于对标准井曲线取对数后拾取标准井曲线的特征值；第二拾取单元，用于对待标准井曲线取对数后拾取待标准化井曲线的特征值；标准化处理单元，用于对待标准井曲线进行标准化处理，得到对数域的标准化井曲线；转换单元，用于将对数域的标准化井曲线转换为标准化井曲线。本发明能更好地突出特征值，与标准井趋势吻合度更高。

Description

一种测井曲线标准化方法及系统
技术领域
本发明属于地球物理勘探领域，具体涉及一种测井曲线标准化方法及系统。
背景技术
在油气田勘探开发过程中，测井曲线是地质分层和油田储层预测的基础。 由于受泥浆、井径和测量仪器型号、刻度标准及操作员操作方式的差异，在测 井曲线中会引入与地层因素无关的系统误差，由此降低了各井间曲线的可对比 性，甚至会影响到测井解释的精度。如果直接利用这些原始的测井曲线进行地 震资料反演等操作，必然会影响反演结果的质量，所以需要对测井曲线进行预 处理，消除非地质因素的影响，使得测井资料能真实的反映地质特征，为地震 反演提供比较可靠的测井数据。
测井数据标准化的实质就是利用同一油田或地区的同一层段，往往具有相 似的地质-地球物理特性，从而规定了测井数据具有自身的相似分布规律。因此， 一旦建立各类测井数据的油田标准分布模式，就可以运用相关分析技术，对油 田各井的测井数据进行整体的综合分析，校正刻度的不精确性，达到全油田范 围内测井数据的标准化。
常用的测井曲线标准化方法包括均值法、频率直方图法、趋势面法和虚拟 标准层法等。均值法较简单，将待标准井曲线的均值调整到与标准井的均值一 致即可。趋势面法较复杂，实际工作中需要找到两个标准层，但是在陆相沉积 中不容易找到，给实际工作带来困难。频率直方图法是将不同井标准层的测井 取值划分成若干段，分别统计各个井标准层测井数落入各段的频次，绘制各个 井的频率直方图，并与标准井比较。该方法是以标准井为基础，以标准层在横 向上基本稳定为依据。该方法认为根据标准层做出的频率直方图的峰值或是其 频率分布应基本保持不变，以标准井的频率直方图作为判别标准，通过计算分 析将所有井的曲线值校正在统一刻度范围。
使用上述方法得出测井曲线与标准井趋势吻合度并不是很理想，因此，如 何提高测井曲线与标准井趋势吻合度是本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易 见，或者可通过实践本发明而学习。
为克服现有技术的问题，本发明提供一种测井曲线标准化方法，包括：
S1、对标准井曲线M取对数后拾取所述标准井曲线的特征值M1和M2；
S2、对待标准井曲线N取对数后拾取所述待标准化井曲线的特征值N1和N2；
S3、对所述待标准井曲线N进行标准化处理，得到对数域的标准化井曲线；
S4、将所述对数域的标准化井曲线转换为标准化井曲线。
可选地，所述步骤S1包括：对标准井曲线取对数，统计直方图，从直方图 中拾取累计频数达到P1％和P2％对应的曲线值M1和M2；
所述步骤S2包括：对待标准井曲线取对数，统计直方图，从直方图中拾取 累计频数达到P1％和P2％对应的曲线值M1和M2。
可选地，所述P1％为2％-10％，P2％为90％-98％。
可选地，所述步骤S3具体为：利用公式(1)对待标准井曲线N进行标准 化处理，
N′i＝(M2-M1)*(Ni-N1)/(N2-N1)+M1 (1)
其中，Ni为曲线N取对数后的第i个值，N′i为对数域标准化之后的曲线值。
可选地，所述步骤S4具体为：利用公式(2)对N′i取指数，获得对数域的 标准化井曲线Nnorm，
Nnorm＝exp(N′i) (2)
其中，Ni为曲线N取对数后的第i个值。
本发明提供一种对数域的测井曲线标准化系统，包括：
第一拾取单元，用于对标准井曲线M取对数后拾取所述标准井曲线的特征 值M1和M2；
第二拾取单元，用于对待标准井曲线N取对数后拾取所述待标准化井曲线 的特征值N1和N2；
标准化处理单元，与所述第一拾取单元、第二拾取单元相连，用于对所述 待标准井曲线N进行标准化处理，得到对数域的标准化井曲线；
转换单元，与所述标准化单元相连，用于将所述对数域的标准化井曲线转 换为标准化井曲线。
可选地，第一拾取单元具体用于：对标准井曲线取对数，统计直方图，从 直方图中拾取累计频数达到P1％和P2％对应的曲线值M1和M2；
第二拾取单元具体用于：对待标准井曲线取对数，统计直方图，从直方图 中拾取累计频数达到P1％和P2％对应的曲线值M1和M2。
可选地，所述标准化处理单元具体用于：利用公式(1)对待标准井曲线N 进行标准化处理，
N′i＝(M2-M1)*(Ni-N1)/(N2-N1)+M1 (1)
其中，Ni为曲线N取对数后的第i个值，N′i为对数域标准化之后的曲线值。
可选地，所述转换单元具体用于：利用公式(2)对N′i取指数，获得对数域 的标准化井曲线Nnorm，
Nnorm＝exp(N′i) (2)
其中，Ni为曲线N取对数后的第i个值。
本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计 算机可执行的至少一个程序，所述至少一个程序被所述计算机执行时使所述计 算机执行本发明任一实施例提供的方法中的步骤。
本发明提供的测井曲线标准化方法及系统，先把数据转化为对数域后取特 征值，进行标准化处理后再取指数，得到最终的标化曲线，从而更好地突出特 征值，相较于传统的频率直方图法标准化之后的曲线数值方差更小、数值分布 更集中，与标准井趋势吻合度更高。
附图说明
图1为本发明实施例的测井曲线标准化方法的流程示意图。
图2为本发明实施例的对数域的测井曲线标准化系统的结构示意图。
图3为一条待标准曲线和原始曲线取对数后的曲线。
图4为待标准曲线统计的直方图。
图5为待标准曲线取对数后统计的直方图。
图6为对比了标准化前后的井曲线。
图7为对比了局部放大的传统频率直方图标准化处理后的结果和本发明的 结果。
图8为标准井的统计直方图。
图9为待标准井的统计直方图。
图10为采用本发明标准化之后的曲线的统计直方图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，本发明提供一种测井曲线标准化方法，可以对井曲线进行标 准化处理，本发明中的井曲线(即测井曲线)可以为密度曲线、GR自然伽马曲 线、RD深侧向电阻率曲线或AC声波时差曲线等。
本发明提供的方法实现步骤包括但不限于下述步骤：
S1、对标准井曲线M取对数后拾取标准井曲线的特征值M1和M2。
对标准井曲线取对数，将数值转换到对数域，统计直方图，从直方图中拾 取累计频数达到P1％和P2％对应的曲线值M1和M2。
P值是数值在值域里面出现频率数。Pl％为2％-10％，优选5％。P2％为90％-98％，优选95％。
S2、对待标准井曲线N取对数后拾取待标准化井曲线的特征值N1和N2。
对待标准化井的井曲线取对数，统计直方图，从直方图中拾取累计频数达 到P1％和P2％对应的曲线值N1和N2。
S3、对所述标准化曲线N进行标准化处理，得到对数域的标准化井曲线；
本实施例中，利用下述公式(1)对待标准井曲线N进行标准化处理：
N′i＝(M2-M1)*(Ni-N1)/(N2-N1)+M1 (1)
其中，Ni为曲线N取对数后的第i个值，N′i为对数域标准化之后的曲线值。
S4、将所述标准化井曲线转换为标准化井曲线；
将对数域的标准化曲线取指数即可转换为标准化井曲线。
利用公式(2)对N′i取指数，即可获得对数域标准化之后的曲线Nnorm。
Nnorm＝exp(N′i) (2)
本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计 算机可执行的至少一个程序，所述至少一个程序被所述计算机执行时使所述计 算机执行上述任一实施例提供的方法中的步骤。
如图2所示，本发明提供一种对数域的测井曲线标准化系统，包括：第一 拾取单元10、第二拾取单元20、标准化处理单元30、转换单元40。
第一拾取单元10用于对标准井曲线M取对数后拾取所述标准井曲线的特征 值M1和M2；对标准井曲线取对数，将数值转换到对数域，统计直方图，从直方 图中拾取累计频数达到P1％和P2％对应的曲线值M1和M2。P值是数值在值域里面 出现频率数。P1％为2％-10％，优选5％。P2％为90％-98％，优选95％。
第二拾取单元，用于对待标准井曲线N取对数后拾取所述待标准化井曲线 的特征值N1和N2；对待标准化井的井曲线取对数，统计直方图，从直方图中拾 取累计频数达到P1％和P2％对应的曲线值N1和N2。
标准化处理单元30与第一拾取单元10、第二拾取单元20相连，标准化处 理单元30与用于对所述待标准井曲线N进行标准化处理，得到对数域的标准化 井曲线；可以利用上述公式(1)对待标准井曲线N进行标准化处理。
转换单元40与标准化单元30相连，用于将对数域的标准化井曲线转换为 标准化井曲线。将对数域的标准化曲线取指数即可转换为标准化井曲线。更具 体地，利用公式(2)对对数域的标准化曲线取指数，即可获得对数域标准化之 后的曲线。
下面通过一个具体的实例说明本发明实施例的有益效果：
图3示出了一条待标准曲线和原始曲线取对数后的曲线，图中实线为输入 的待标准化的密度曲线，虚线为原始曲线取对数后的曲线。从图中可以看出， 原始曲线取对数后数值减小，但是整体趋势、相对关系保持一致。
图4示出了待标准曲线统计的直方图，待标准化原始曲线统计的直方图标 准差为0.021142，图中的两条竖线为累计频数达到5％和95％时对应的数值，根 据计算可知，5％与95％之间的间隔相差29个统计宽度。图5示出了待标准曲线 取对数后统计的直方图，取对数后的曲线方差减小为0.0042714，5％与95％之间 的间隔相差23个统计宽度，去对数后方差减小，数值更加集中，有利于标准化 处理。
图6对比了标准化前后的井曲线，虚线为原始待标准化的曲线，实线为采 用本发明标准化后的曲线，从图中可以看出，标准化后曲线整体向上移动。图7 对比了局部放大的传统频率直方图标准化处理后的结果和本发明的结果，可以 看出采用传统技术标准化后的曲线与本发明标准化后的曲线大小存在一定的差 异，这与5％和95％的取值有关，现有技术直接在待标准化的统计图上拾取5％对 应的值为2.15861011，而本发明在对数域统计图上取值为2.16365194；95％取 值分别为2.58578014和2.57093835，由于取对数后数值更加集中，同样的权重， 区间更小，更有利于主要信号的的标准化处理。
图8示出了标准井的统计直方图，图中两条竖线为5％和95％对应的标志线， 从图中可以看出5％对应的数值约为2.49456，95％对应的数值约为2.64088011， 即密度分布在此区间，峰值约2.60367990。图9示出了待标准井的统计直方图， 图中两条竖线为5％和95％对应的标志线，从图中可以看出5％对应的数值约为 2.15861011，95％对应的数值约为2.58578014，即密度分布在此区间，峰值约 2.54159021。对比图8和图9可以看出，待标准井数值较标准井偏小，需要做 标准化处理。
图10示出了采用本发明标准化之后的曲线的统计直方图。图中两条竖线为 5％和95％对应的标志线，从图中可以看出5％对应的数值约为2.49385667，95％ 对应的数值约为2.64308667，即密度分布在此区间，峰值约2.63114834，峰值 与标准井的峰值2.60367990相当，数值分布范围基本一致。对比图9和图10 的直方图可以看出，采用本发明的方法标准化后的曲线，统计的直方图能量更 加集中、峰值和数值范围与标准井基本一致，能够达到较好的标准化效果。
总之，与传统的频率直方图法标准化技术相比，本发明在对数域进行标准 化处理，标准化之后的曲线比传统频率直方图法获得的曲线能量更集中、方差 更小，与标准井趋势吻合度更高。
本发明提供的测井曲线标准化方法及系统，通过对待标准曲线和原始曲线 取对数，使方差减小，数值更加集中，与标准井趋势吻合度更高。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言， 在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形， 而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是 优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (10)

1.一种测井曲线标准化方法，其特征在于，包括：
S1、对标准井曲线M取对数后拾取所述标准井曲线的特征值M1和M2；
S2、对待标准井曲线N取对数后拾取所述待标准化井曲线的特征值N1和N2；
S3、对所述待标准井曲线N进行标准化处理，得到对数域的标准化井曲线；
S4、将所述对数域的标准化井曲线转换为标准化井曲线。
2.根据权利要求1所述测井曲线标准化方法，其特征在于，
所述步骤S1包括：对标准井曲线取对数，统计直方图，从直方图中拾取累计频数达到P1％和P2％对应的曲线值M1和M2；
所述步骤S2包括：对待标准井曲线取对数，统计直方图，从直方图中拾取累计频数达到P1％和P2％对应的曲线值M1和M2。
3.根据权利要求2所述测井曲线标准化方法，其特征在于，所述P1％为2％-10％，P2％为90％-98％。
4.根据权利要求1所述测井曲线标准化方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：利用公式(1)对待标准井曲线N进行标准化处理，
N′i＝(M2-M1)*(Ni-N1)/(N2-N1)+M1 (1)
其中，Ni为曲线N取对数后的第i个值，N′i为对数域标准化之后的曲线值。
5.根据权利要求1所述测井曲线标准化方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：利用公式(2)对N′i取指数，获得对数域的标准化井曲线Nnorm，
Nnorm＝exp(N′i) (2)
其中，Ni为曲线N取对数后的第i个值。
6.一种对数域的测井曲线标准化系统，其特征在于，包括：
第一拾取单元，用于对标准井曲线M取对数后拾取所述标准井曲线的特征值M1和M2；
第二拾取单元，用于对待标准井曲线N取对数后拾取所述待标准化井曲线的特征值N1和N2；
标准化处理单元，与所述第一拾取单元、第二拾取单元相连，用于对所述待标准井曲线N进行标准化处理，得到对数域的标准化井曲线；
转换单元，与所述标准化单元相连，用于将所述对数域的标准化井曲线转换为标准化井曲线。
7.根据权利要求1所述对数域的测井曲线标准化系统，其特征在于，
第一拾取单元具体用于：对标准井曲线取对数，统计直方图，从直方图中拾取累计频数达到P1％和P2％对应的曲线值M1和M2；
第二拾取单元具体用于：对待标准井曲线取对数，统计直方图，从直方图中拾取累计频数达到Pi％和P2％对应的曲线值M1和M2。
8.根据权利要求1所述对数域的测井曲线标准化系统，其特征在于，所述标准化处理单元具体用于：利用公式(1)对待标准井曲线N进行标准化处理，
N′i＝(M2-M1)*(Ni-N1)/(N2-N1)+M1 (1)
其中，Ni为曲线N取对数后的第i个值，N′i为对数域标准化之后的曲线值。
9.根据权利要求1所述对数域的测井曲线标准化系统，其特征在于，所述转换单元具体用于：利用公式(2)对N′i取指数，获得对数域的标准化井曲线Nnorm，
Nnorm＝exp(N′i) (2)
其中，Ni为曲线N取对数后的第i个值。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行的至少一个程序，其特征在于，所述至少一个程序被所述计算机执行时使所述计算机执行上述权利要求1～5任一项所述的方法中的步骤。
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