文档介绍：C题:测井曲线自动分层问题
摘要
本文主要研究测井曲线自动分层的问题,测井曲线自动分层的目的是为了在今后的研究中,便于对具有不同特点的地层确定研究目标,以及确定将要重点研究的地层,统一不同井号的研究范围。
对于问题一,首先我们对附件1和附件2中给出的数据做了必要的分析,问题一采用主成份分析和聚类分析的方法,首先对1井的66种测井曲线中全部是无效数据的指标直接删除,对部分是“-”的无效数据的测井曲线用平均值替换的方法对其进行替换,然后运用MATLAB软件编程对剩下的指标进行主成份分析建立主成份综合得分模型,利用权重系数的大小对指标进行筛选,筛选后剩余曲线:3,4,5,6,8,11,12,16,17,19,20,22,23,24,25,27,28,31,33,34,35,36,37,39,41,42,53,54,55共29个曲线。然后在1井的15层中分别抽取每层中间深度的两组数据,在MATLAB中聚类分析,进行自动分层,与人工分层做比较分析,发现与人工分层大致相同,证明了此模型可靠,可用来进行对第2号至7号井进行的自动分层。分层结果也与人工分层基本吻合。
对于问题二,通过前面人工分层与自动分层的比较结果,以及已给的各种测井曲线数据,确定合适的数学模型对第8号井至13号井按照长31、长32、长33、长41、长42、长61、长62、长63、长71、长72、长73、长81、长82、长91、长92,进行了自动分层(结果见附表)
关键词:测井曲线;自动分层;主成分分析;聚类分析;
问题重述
地球物理勘探中需要利用测井资料了解地下地质情况,其中测井曲线分层是首先要完成的基础工作。测井曲线分层是为了在今后的研究中,便于对具有不同特点的地层确定研究目标,以及确定将要重点研究的地层,统一不同井号的研究范围。
在前期地质研究工作中,地质人员对最早开发的参考井进行详细研究,每一种测井数据,都反映了地质结构的特点和地层的变化,地质人员通过经验,综合各种测井数据反映的地层特点,将井从一定深度开始,对井进行自动划分和命名。如1号井从距井口深368米处开始,依次往下,定名为长31、长32、长33、长41、长42、长61、长62、长63、长71、长72、长73、长81、长82、长91、长92等地层。接着在分析随后开发的2号井时,根据和1号井分层的特点和规律,同样地进行自动划分和命名。井的位置不同可能会导致这口井的每一个层位的深度范围也不同,甚至有可能会出现缺失中间某层的现象。如第6号缺井长31、长32层。通常这些工作都是通过人工来进行的,这就是人工分层方法。由于人工分层可能出现缺失中间某层的现象及它的随机性、工作效率低等缺点,人们引入了自动分层的方法。
由人工分层到自动分层,除了计算机工具的引入,各种数据处理技术也被应用于自动分层。我们希望利用已有分层井点数据与变化特点作为控制点,结合每口井丰富的测井曲线数据(如密度(DEN)、声波(AC)、中子(CNL)、自然伽玛(GR)、自然电位(SP) 和电阻率(RT) 等的变化特点),建立合理的数学模型,实现井位分层人工智能处理即实现自动分层。
在这里要解决两个问题:
问题一:以1号井为标准井,根据此井的各种测井曲线数据,建立数学模型,对第2号至7号井进行自动分层,并且通过分析,与人工分层结果进行比较分析。考虑是否需要利用你所建立的数学模型,对1号井的分层结果进行说明。
问题二:通过前面人工分层与自动分层的比较结果,及已给的各种测井曲线数据,确定合适的数学模型对第8号井至13号井进行自动分层,并分析你的结论(相关数据见附表1与附表2)。
主要是表达对题目的理解,特别是对附件的数据进行必要分析、描述(一般都有数据附件),这是需要提到分析数据的方法、理由。如果有多个小问题,可以对每个小问题进行分别分析。
测井数据的计算机自动分层是在数理统计等方法的基础上建立起来, 通过实际应用得到了有效检验和发展。由于测井数据误差的影响, 多年来自动分层相对于人工经验分层效果并不令人满意, 所以为有效消除测井数据误差的干扰, 笔者按前处理、模型计算和后处理3 步进行自动分层。前处理的主要任务是采用数据滤波器的方法消除因仪器设备产生的测量数据扰动。模型计算是自动分层的核心,目前常用的有: 方差统计、极值方法、聚类分析和趋势分析等几种。后处理的任务是使自动分层的结果更加清晰化和实用化。
问题1属于对大量数据惊醒处理然后进行归类的问题,对于解决此类问题一般用多远统计中主成分分析和聚类分析的数学方法的进行分析。
对附件中所给数据特点的分析:附件1中有些测井曲线的数据全是-,
我们认为它对测井曲线自动分层无大影响,将其直接删除;