CN117932203A - 用Pearson相关系数进行地层对比的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种利用Pearson相关系数进行地层对比的方法，包括：通过参考井与目标井的微电位、高分辨率侧向、微球、密度、高分辨率声波和自然伽马这六种测井方法的测井数据，计算目标井全井段一定滑动窗长内的Pearson相关系数；寻找所述目标井全井段Pearson相关系数最大的层位，依据所述层位对应的深度选择对比层位深度；解决现有计算机自动对比，当储层岩性、物性发生变化，导致测井资料响应发生变化时，层位对比误差较大的问题。

Description

用Pearson相关系数进行地层对比的方法

技术领域

本公开涉及油藏工程-测井地质领域的地层对比技术，具体的是利用测井资料的计算机智能地层对比技术。

背景技术

本节中的陈述只提供与本公开有关的背景信息并且不构成现有技术。

已有的地层对比技术除人工对比外，计算机自动对比就是在Log 软件上，首先人工对好参考井与目标井的参考层位，如图1所示，下面的是参考井，上方的是目标井，根据参考井S216层到S215层的距离，在目标井S215层的位置，运用所述距离来确定目标井 S216层的大体位置，从而实现计算机自动地层对比。但因为计算机自动对比大多直接利用测井资料幅值信息，采用相关对比或图像匹配技术进行地层对比，当测井资料含有噪声、物性、层厚等发生变化时，层位对比误差较大。

在统计学中，皮尔逊积矩相关系数(英语：Pearson product- momentcorrelation coefficient，又称作PPMCC或PCCs,用r表示) 用于度量两个变量X和Y之间的线性相关性，其值介于-1与1之间。

但本申请发明人在实现本申请技术方案的过程中，发现将 Pearson相关系数法应用于地层对比，至少存在如下技术问题：

第一方面，由于不同种类测井资料间分辨率不同，曲线间存在深度误差，使得Pearson相关系数法很难确定最佳匹配深度。第二方面，由于不同种类测井资料间测量原理不同，测量单位不同，使得Pearson相关系数的计算结果存在较大差异，无法进行深度匹配、比较。第三方面，由于不同种类测井资料间的测量误差不同，影响因素不同，使得Pearson相关系数的计算结果存在一定差异，导致层位深度匹配存在一定误差。由于上述因素的影响，所以，在生产实践中无法直接应用Pearson相关系数法进行地层对比。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包含不构成现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种利用Pearson相关系数进行地层对比的方法，解决现有计算机自动对比，当测井资料发生变化时，层位对比误差较大的问题。

为实现上述发明目的，所述的利用Pearson相关系数进行地层对比的方法，其特征在于，包括：

通过参考井与目标井的微电位、高分辨率侧向、微球、密度、高分辨率声波和自然伽马这六种测井方法的测井数据，计算目标井全井段一定滑动窗长内的Pearson相关系数；

寻找所述目标井全井段Pearson相关系数最大的层位，依据所述层位对应的深度选择对比层位深度。

在本公开的实施例中，依据所述层位对应的深度选择对比层位深度的方法，包括：

在所述目标井全井段中，针对每种测井方法，选取所述 Pearson相关系数最大的层位所对应的深度作为所述测井方法的最佳判别深度；

选取所述最佳判别深度中相同的深度点，若所述深度点为一个，则所述深度点作为所述对比层位深度；

若相同的深度点为两个以上，选择所述Pearson相关系数最大的层位及其上一层位，获取参考井上对应的两层位之间的深度差作为参考深度差，分别计算各相同的深度点与所述上一层位的深度点之间的深度差值，选择所述深度差值中最接近所述参考深度差的深度点作为所述对比层位深度；

若没有相同的深度点，则分别调用与所述最佳判别深度相同层位的邻井的测井数据代替所述参考井的所述相同层位的测井数据重新计算最佳判别深度，依据重新计算的最佳判别深度重新确定所述对比层位深度；

若对区域内所述相同层位的所有井进行所述重新计算后，仍未找到相同的深度点，按断层处理。

在本公开的实施例中，对所述测井数据进行归一化处理以消除不同所述测井数据间测量单位的影响，同时减小测量噪声对计算所述Pearson相关系数的结果的影响。

在本公开的实施例中，所述归一化处理是在一定窗长的滑动窗口内，分别对参考井层位窗口和所述目标井全井段的六种所述测井方法的测井数据进行归一化处理以得到相应的归一化测井数据。

在本公开的实施例中，所述归一化处理的方法，包括：

利用每个滑动窗口内各种测井方法测井数据的最大值，去除对应的测井方法在本滑动窗口内其它测量点的测量值，得到所述滑动窗口内各种测井数据的归一化测井数据。

在本公开的实施例中，利用所述归一化测井数据计算所述目标井全井段的Pearson相关系数。

在本公开的实施例中，所述Pearson相关系数的计算公式是：

其中：r为Pearson相关系数；

值，表示目标井、参考井测井曲线测量值的平均值。

在本公开的实施例中，所述一定窗长是8-200个测量数据点。本公开具有如下有益效果：

本申请的利用Pearson相关系数进行地层对比的方法，通过优选的六种测井资料寻找目标井全井段Pearson相关系数最大的层位，说明该层位与目标层位曲线形态相似度最大，可以判定为所找层位，然后依据该层位所对应的深度，选择寻找最终的对比层位深度，成功实现了参考井、目标井地层智能对比，使得运用Pearson相关系数法进行地层对比得以实现。

附图说明

通过以下参考附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本公开所述计算机自动对比的参考井与目标井示意图；

图2是本公开实施例的利用Pearson相关系数进行地层对比的方法的流程图；

图3是本公开实施例的参考井S24层位测井曲线特征；

图4是本公开实施例的目标井S24层位测井曲线特征及对比深度；

图5是本公开实施例的参考井S24层位六种测井曲线数据及响应特征；

图5-1～图5-6是图5中六种测井曲线响应特征图；

图6是本公开实施例的目标井S24层位六种测井曲线数据、响应特征及对比结果；

图6-1～图6-6是图6中六种测井曲线响应特征图；

图7是本公开实施例的目标井与参考井为同一口井的自检测效果图；

图8是本公开实施例的萨尔图某油层组目标井与参考井为不同井的对比效果图；

图9是本公开实施例的葡萄花某油层组目标井与参考井为不同井的对比效果图。

具体实施方式

以下基于实施例对本公开进行描述，但是值得说明的是，本公开并不限于这些实施例。在下文对本公开的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本公开。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本公开的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

本公开方法的构思依据Pearson相关系数的含义，通过参考井与目标井的微电位、高分辨率侧向、微球、密度、高分辨率声波和自然伽马这六种测井方法的测井数据计算目标井全井段Pearson相关系数；寻找目标井全井段Pearson相关系数最大的层位，说明该层位与目标层位曲线形态相似度最大，从而选择符合参考井相应层位变化的层位对应的深度作为对比层位深度，如果未比对成功，则以临近其它井相应层位作为参考井重新计算，直至找到匹配深度为止；如果遍历全区所有井资料，仍未找到该层位信息，则认为该层位在该目标井中断失。

在上述发明构思的指导下，本公开设计了具体的技术方案。图 2是本公开实施例的利用Pearson相关系数进行地层对比的方法的流程图；如图2所示：所述的利用Pearson相关系数进行地层对比的方法，包括：通过参考井与目标井的微电位、高分辨率侧向、微球、密度、高分辨率声波和自然伽马这六种测井方法的测井数据，计算目标井全井段一定滑动窗长内的Pearson相关系数；寻找所述目标井全井段Pearson相关系数最大的层位，依据所述层位对应的深度选择对比层位深度。

具体地，以某区域的目标井的S24层和参考井的S24层进行同层对比为例，对本公开的利用Pearson相关系数进行地层对比的方法进行详细说明如下。

一：通过参考井与目标井的微电位、高分辨率侧向、微球、密度、高分辨率声波和自然伽马这六种测井方法的测井数据，计算目标井全井段一定滑动窗长内的Pearson相关系数。

众所周知，油田上地球物理测井方法很多，但适合本方法的测井方法，经过发明人的不断研究，最终确定上述六种测井方法，选择其测井数据进行Pearson相关系数计算。

1、测井数据的归一化处理

在一定窗长的滑动窗口内，分别对参考井层位窗口和目标井全井段的六种测井方法的微电位测井数据、高分辨率侧向测井数据、微球测井数据、密度测井数据、高分辨率声波测井数据和自然伽马测井数据进行归一化处理以得到相应的归一化测井数据，具体如下：

(1)、确定一定窗长

选取8至200个测量数据点作为一个滑动窗口长度。

(2)、获取测井数据

分别获取目标井全井段和参考井层位窗口的微电极、高分辨率侧向、微球、密度、高分辨率声波、自然伽马这六种测井方法对应的测井数据。另外，图3和图4分别给出了参考井S24和目标井 S24的测井曲线特征，图5、图5-1～图5-6和图6、图6-1～图6-6 分别给出了参考井S24和目标井S24层位的六种测井曲线数据及响应特征。

(3)、对所述测井数据进行归一化处理

对在滑动窗口内的测井数据进行归一化处理，以消除不同种类测井资料间测量单位的影响，同时减小测量噪声对计算结果的影响。具体利用每个滑动窗口内六种测井方法分别对应的测井数据的最大值，去除该测井方法本滑动窗口内其它测量点的测量值，得到该滑动窗口内各种测井数据的归一化值。

滑动窗口每滑动一个点，依据此方法计算一次归一化值，直至计算完目标井全井段和参考井层位窗口的归一化测井数据。

2、分别通过所述归一化测井数据计算目标井全井段的Pearson 相关系数，具体如下：

(1)、计算平均值

对步骤1(3)获得的参考井层位窗口、目标井全井段的归一化测井数据，分别计算平均值。采用的公式为：其中x_i为归一化的测井数据。

(2)、计算协方差和方差

分别计算滑动窗口内六种测方法的参考井层位窗口、目标井全井段的归一化测井数据的协方差和方差，采用的公式为：

值，表示目标井、参考井测井曲线测量值的平均值。 (3)、计算Pearson相关系数

分别计算六种测井方法、每个滑动窗口内归一化测井数据的 Pearson相关系数r。采用的公式为：

二：寻找所述目标井全井段Pearson相关系数最大的层位，依据所述层位对应的深度选择对比层位深度。

1、在目标井全井段中，针对每种测井方法，选取Pearson相关系数最大的层位所对应的深度作为所述测井方法的最佳判别深度。

2、选取该最佳判别深度中相同的深度点，若相同的深度点只有一个，则该深度点就作为最终的对比层位深度；

若相同的深度点为两个以上，选择所述Pearson相关系数最大的层位及其上一层位，如所述Pearson相关系数最大的层位是 S214，则上一层位就是S213；获取参考井上对应的两层位之间的深度差作为参考深度差，即将参考井的S213层位与S214层位之间的深度差作为参考深度差；分别计算各相同的深度点与所述上一层位对应的深度点之间的深度差值，选择所述深度差值中最接近所述参考深度差的深度点作为最终的对比层位深度；

若没有相同的深度点，则分别调用与所述最佳判别深度相同层位的邻井(当两口井所在的连接直线之间没有第三口井时，这两口井互为邻井)的测井数据代替所述参考井的所述相同层位的测井数据重新计算最佳判别深度，然后根据这个重新确定的最佳判别深度进行重新匹配，直至确定最终的对比层位深度；

若遍历区域内相同层位的所有井进行最佳判别深度的重新计算，并依据重新计算的最佳判别深度再次进行重新匹配后，仍未找到相同的深度点，按断层处理。

本公开重新选择邻近其他井作为参考井，运用邻井相同层位的测井数据，代替参考井相同层位的测井数据进行重新计算，可以克服由于邻井相同层位的测井数据存在测量误差、岩性物性发生改变导致曲线形态发生变化，致使根据参考井资料进行地层对比出现误差。

经过本公开方法的对比过程及对比结果如图4及图6、图6-1～图6-6所示。从图4及图6、图6-1～图6-6可以看出，本公开方法统层对比计算的S24层位深度与人工对比深度完全重合。

为了进一步验证本公开方法的准确性，针对目标井与参考井分别为同一口井及不同井进行检测。

其中，图7是目标井与参考井为同一口井的自检测结果，所述自检测是针对同一口井，分别进行人工深度对比及采用本公开方法对比，结果是二者的对比结果100％重合。

图8是对大庆萨尔图某油层组目标井与参考井为不同井的对比效果图，分别进行人工对比及本方法对比，符合率在90％以上。图 9是对大庆葡萄花某油层组目标井与参考井为不同井的对比效果图，分别进行人工对比及本方法对比，符合率在90％以上。图8及图9的两油层组的对比效果基本一致，证明本公开方法适合任何油层组利用测井资料的统层对比。

本公开方法，因为选择特定的六种测井资料，然后对测井资料进行相应的归一化处理，保留了测井方法的形态特征，消除了测井资料间测量误差、测量单位及随机噪声、系统噪声等的影响；同时根据测井资料分辨率不同选择合适的滑动窗长，消除曲线间的深度误差，最终根据Pearson相关系数的大小，并结合参考井层位信息，成功实现了参考井、目标井地层智能对比，使得运用Pearson相关系数法进行地层对比得以实现。

以上所述实施例仅为表达本公开的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本公开专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本公开的保护范围。因此，本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种利用Pearson相关系数进行地层对比的方法，其特征在于，包括：

通过参考井与目标井的微电位、高分辨率侧向、微球、密度、高分辨率声波和自然伽马这六种测井方法的测井数据，计算目标井全井段一定滑动窗长内的Pearson相关系数；

寻找所述目标井全井段Pearson相关系数最大的层位，依据所述层位对应的深度选择对比层位深度。

2.根据权利要求1所述的地层对比的方法，其特征在于：依据所述层位对应的深度选择对比层位深度的方法，包括：

在所述目标井全井段中，针对每种测井方法，选取所述Pearson相关系数最大的层位所对应的深度作为所述测井方法的最佳判别深度；

选取所述最佳判别深度中相同的深度点，若所述深度点为一个，则所述深度点作为所述对比层位深度；

若相同的深度点为两个以上，选择所述Pearson相关系数最大的层位及其上一层位，获取参考井上对应的两层位之间的深度差作为参考深度差，分别计算各相同的深度点与所述上一层位的深度点之间的深度差值，选择所述深度差值中最接近所述参考深度差的深度点作为所述对比层位深度；

若没有相同的深度点，则分别调用与所述最佳判别深度相同层位的邻井的测井数据代替所述参考井的所述相同层位的测井数据重新计算最佳判别深度，依据重新计算的最佳判别深度重新确定所述对比层位深度；

若对区域内所述相同层位的所有井进行所述重新计算后，仍未找到相同的深度点，按断层处理。

3.根据权利要求1或2所述的地层对比的方法，其特征在于：

对所述测井数据进行归一化处理以消除不同所述测井数据间测量单位的影响，同时减小测量噪声对计算所述Pearson相关系数的结果的影响。

4.根据权利要求3所述的地层对比的方法，其特征在于：

所述归一化处理是在一定滑动窗长的滑动窗口内，分别对参考井层位窗口和所述目标井全井段的六种所述测井方法的测井数据进行归一化处理以得到相应的归一化测井数据。

5.根据权利要求4所述的地层对比的方法，其特征在于，所述归一化处理的方法，包括：

利用每个滑动窗口内各种测井方法测井数据的最大值，去除对应的测井方法在本滑动窗口内其它测量点的测量值，得到所述滑动窗口内各种测井数据的归一化测井数据。

6.根据权利要求4所述的地层对比的方法，其特征在于：

利用所述归一化测井数据计算所述目标井全井段的Pearson相关系数。

7.根据权利要求4-6任一项所述的地层对比的方法，其特征在于，所述Pearson相关系数的计算公式是：

其中：r为Pearson相关系数；

值，表示目标井、参考井测井曲线测量值的平均值。

8.根据权利要求4所述的地层对比的方法，其特征在于：

所述一定滑动窗长是8-200个测量数据点。