地层倾角测井原理及应用5-测数据处理原理.ppt

西南石油大学资源与环境学院,司马立强,地层倾角测井原理及应用,（五）,1、相关分析与图形识别法各有什么特点？ 2、曲线元素的三种等级、五种类型什么？ 3、描述峰、谷曲线元素的九个参数含义？ 5、图形间对比原则有那些？,第二章 地层倾角测井数据处理原理,在用手工方法对比地层倾角曲线时，发现：尽管几条微电阻率曲线是在同一个井眼内测量的，但要将不同极板上电极所采集的曲线对比好，其难度是非常大的，甚至不亚于相邻两井测井曲线的对比。尤其是对比高分辨率的地层倾角曲线时更是如此。,绪,第四节 地层倾角测井曲线的图形识别法,造成对比困难的原因： 处理井段井壁条件不好 泥浆性能不符合要求 地层并非都按水平层理的规律连续沉积,地层的沉积现象是复杂的、变化多端的。地层层理的倾角不一定是固定的，有的可能变化很大。 反映到地层倾角测井曲线上，并不是每一个地质现象在四条（或6、8条）微电阻率曲线上都有反映； 即使每一个地质现象在四条（或6、8条）微电阻率曲线上都有反映，但它们的曲线形状、幅度及厚度也可能不一样。 因此，需要根据测井曲线图认真分析判断。,必要性,一、相关对比方法的局限性 二、图形识别对比法的基本概念 三、图形矢量 四、图形间对比原则及步骤 五、斯仑贝谢地层倾角处理软件,提 纲,过去所用的相关对比法，采用的对比长度（窗长）是固定不变的。即给定一个起始深度后，计算机就机械地顺序往下逐段进行对比，这种方法最适合广泛而概略性地探测各种地质现象，尤其是构造地质问题。 对于详细的沉积研究，它就不能适应沉积现象复杂多变的特点。相关对比法的局限性主要表现在以下三个方面：,一、相关对比方法的局限性,对比参数（对比长度）预先给定后就固定不变，不能适应复杂多变的地质情况。 比如：有时对比长度（一般大于1英尺或0.2米）可包括两个以上的岩层、有时可能连一个岩层也包括不了（取决于岩层的厚度）。特别是分析沉积问题时，对比长度内可能包括数个细层、层系。 这就给研究沉积（层理、古水流方向）问题带来了困难。,局限性1,机械地进行相关对比，没有考虑进行对比的最基本的要素成层现象。 这样计算的地层倾角不是任何具体层面的倾角，而是对比长度内的平均倾角，其深度规定为对比长度内的中点深度，显然，不满足细层精细对比的要求和精度。,局限性2,只有4个极板所经过的岩层厚度相同、4条微电阻率曲线形状相似、相关对比的质量才是可靠的。否则，不太可靠。,局限性3, 两条曲线厚度相同、形状相同，对比质量可靠。 两条曲线厚度相同，曲线幅度不同。但如将B曲线放大倍，在加上基数，就与A曲线很相似。因此对比质量也很好。 两曲线形状相似，但厚度不同，对比质量就差。,三种曲线相似类型,三种曲线相似类型,因此，随着生产发展的需要，就提出了图形识别对比法。,图形识别对比法：计算机按测井曲线的形状进行图形相关对比的方法。它是掌握对比标志层、按三级控制、分级对比的方法进行的。,曲线元素：在图形识别对比法中，一般把地层倾角测井采集的微电阻率曲线分解成按深度排列的三种等级、五种类型的曲线元素。,二、图形识别对比法的基本概念,三种等级：小峰、中峰、大峰。 地层对比时：它相当于不同等级的沉积旋回（如单层、复油层、油层组）； 层理对比时：它相当于细层、层系、层系组。 这里主要是用于层理对比。,五种类型：峰、谷、尖峰、台阶、平直线段。 其中，主要是峰和谷这两种类型的曲线元素。,峰：是一段由低到高、再由高到低的曲线段。 这是对比曲线上最普遍的一种曲线元素。 一切对上、下邻层有相对高电阻率、岩性较均匀的地层单元，在对比曲线上都会显示“峰”的特征。,曲线元素分类,谷：与峰相对应，是一段由高到低、再由低到高的曲线段。 也是对比曲线上最普遍的一种曲线元素。 它一般与峰交替重复出现。低电阻率隔层在对比曲线上都会显示“谷”的特征。,曲线元素分类,尖峰：通常是很薄的夹层的响应特征。高阻夹层响应为正尖峰，低阻夹层响应为负尖峰。,平直线段：对比曲线上幅度几乎没变化，近似一段直线。大段均匀岩石的响应。,台阶：在界面内岩性均匀、在界面两侧岩性突变形成的曲线段。,曲线元素分类,用梯度曲线划分峰、谷曲线元素示意图,用梯度曲线划分峰、谷曲线元素方法,峰（谷）曲线的界面通常由峰（谷）曲线上的“拐点”来划分，也可用峰梯度曲线的极大值与极小值来确定。,曲线元素对比:是在相似的图样中进行的，所用的方法是把一条曲线的一系列元素与另一条曲线的相似元素进行一一配对，最终识别两条曲线上出现的同一个地质事件。,曲线元素对比,基本准则：对比图形矢量，用不交叉对比法则作为指导找出对比线，确定界面的倾角和倾向。这个界面可能是地层界面、也可能是层理面、也可能是裂缝面。,图形矢量：为了描述峰、谷曲线元素，引用九个参数，构成图形矢量数列。,三、图形矢量,图形矢量,图形矢量参数的含义,R1峰曲线元素视电阻率平均值,R2峰曲线元素视电阻率极大值,R3视电阻率极大值在峰曲线元素内的相对位置,图形矢量,R6峰曲线元素与上界谷曲线元素的电阻率差值 Ra1:上界谷元素电阻率极小值,图形矢量,R7峰曲线元素与下界谷曲线元素的电阻率差值 Ra2:下界谷元素电阻率极小值,R8上下返回电阻率差值的对称度,R9峰曲线元素的厚度,图形矢量,用R(l)i表示图形矢量符号，其中i1、2、3、4、5、6、7、8、9分别表示9个图形矢量参数；l1、2、3、4、5、6分别表示小峰、小谷、中峰、中谷、大峰、大谷。,曲线谷元素取值方法与曲线峰元素类似。,图形矢量参数的含义,对比原则：共5条原则,对比原则一：分级对比 采用三级控制，分级对比的办法进行。即先对比高等级的曲线元素，然后对比低等级的曲线元素。低等级曲线元素的对比线不允许跨过高等级曲线元素的对比线，只能在高等级对比线所确定的范围内对比。,四、图形间对比原则及步骤,为了在微电阻率测井曲线上识别出大峰、中峰、小峰、大谷、中谷、小谷，应事先规定好电阻率梯度的界限值。 相邻两个拐点的电阻率梯度G1, 峰（或谷） 相邻两个拐点的电阻率梯度G2,中峰（或中谷） 相邻两个拐点的电阻率梯度G3,大峰（或大谷） G1、G2、G3界限值是事先通过分析微电阻率曲线特征而确定的，且有：G1G2G3。,定义：基本曲线与对比曲线上两个同类曲线元素图形矢量各分量之间的剩余平方和就是所谓的差别系数。其表示如下： 式中： 分别为基本曲线与对比曲线上两个类型相同的曲线元素。 为正数，其值越小，对比的两曲线元素就越相似。,曲线元素对比示意图,对比原则二：差别系数,曲线元素对比示意图,假定差别系数 最小，则说明基本曲线的曲线元素 与对比曲线的曲线元素 最相似。 如果曲线元素 的顶界深度为 ，曲线元素 的顶界深度为 ，则它们的高程差为：,对比原则三：附加检查准则,基本曲线的曲线元素与对比曲线的各个曲线元素进行对比，根据差别系数最小原则选出曲线元素时，为了保证对比的可靠性，还要进行三种附加检查：,相似性检查,识别力检查,厚度比例大致相等的检查,相似性检查,差别系数 是对比曲线的各个对比元素中的最小值，但是，还必须低于规定的差别系数截止值K1,对比才是有效的，即要求： 通常K1取50。,三种附加检查示意图,对比曲线的曲线元素 与其它对比曲线的曲线元素 差别越大，它与基本曲线的曲线元素的对比质量就越可靠。规定识别门槛K2，为了使 与其它的曲线元素 不至于混淆不清，要求： 通常K2取25。,识别力检查,三种附加检查示意图,厚度比例大致相等的检查,h1与h2应大致相等。规定间隔差的相对值不得超过K3（%）,即： 通常K3取值为 2,三种附加检查示意图,一般选对比特征最明显的曲线元素作为对比标志层。即选择 为最大的一些曲线元素作为标志层。,对比标志层作用示意图,对比原则四：选对比标志层,对比原则五：非交叉对比原则,地层是按一定的沉积顺序、一层覆盖一层沉积的。进行曲线对比时，如果中间没有断层穿过，地层对比线的次序应符合沉积顺序这一规律。这样。两条对比线之间，地层可能尖灭，但不可能出现交叉。,错误的（交叉）对比示意图,两个曲线元素的对比线（界面）在空间是交叉的，违背了地层自然成层的规律。,三条曲线之间的对比线发生了交叉 。,计算机对比时，在两条曲线的情况下，首先进行地层次序的逻辑判断，如发现对比线的逻辑次序不对，就要判断其中那一条正确，把不正确的排除掉。在多条曲线的情况下，对比过程与之类似。,注意,（1）确定基本曲线和对比曲线、的对比次序。,图形间对比步骤,（2）确定三种等级曲线元素的探索角，确定差别系数截止值K1、识别门槛K2、厚度差别截止值K3。,（3）确定三种等级的峰元素的界限值G1、G2、G3，并在微电阻率曲线上按深度将它们划分出来。,（4）深度自下而上，从基本曲线选取大峰（或大谷）曲线元素 ，在对比曲线的大峰（或大谷）探索角范围内找出差别系数 最小的曲线元素 。,（5）进行三个附加检查。如检查差别系数 是否大于K1，如小于K1，则将曲线元素 、 的界面数据及其它相关信息储存起来，继续做下一个曲线元素的对比工作。若差别系数 大于K1，则在基本曲线上重挑一个曲线元素进行对比。,（6）高级的曲线元素对比后，改变探索角，对比较低级的曲线元素，它只能在高等级曲线元素的对比线范围内进行对比。每确定一个新的曲线元素对比线，还要检查它是否违反非交叉对比原则。,（7）在对比井段内，按等级逐级将曲线元素对比完后，将对比结果按深度顺序进行排队。然后，用它计算每个曲线元素所对应的界面的地层倾角和倾斜方位角。这个界面可能是地层界面，也可能是层理面，还可能是裂缝面。,图形识别法是相关对比法的一种补充，主要用于研究地层的沉积构造。它先用相关对比程序处理，然后，对感兴趣的井段再用图形识别法程序进行处理。,注意,五、斯仑贝谢地层倾角处理软件,HDT资料处理软件,SYBERDIP：是一种井场“快速直观”的互相关程序。 正常情况下，可给地质家提供足够的地层倾角资料识别构造特征和构造倾向。诸如构造倾角、褶皱类型、断层等。,SYBERDIP 处理成果图,CLUSTER：是一种在解释中心进行的的互相关程序。 该程序通过4条微电阻率曲线，进行8个互相关对比，再通过统计分析，计算出最可能的倾角。主要用于构造解释。 处理人员可根据地质家对地层的认识、选择合理的处理参数（窗长、步长、探索角），以获得更薄或更厚层段的地层倾角。,GEODIP：是一种“模式识别”（即图形识别法）程序。 该程序主要为沉积学研究提供详细的成果资料。,GEODIP 处理成果图,STKDIP（堆集倾角）：也是一种井场“快速直观”的互相关程序。 与HDT-CYBERDIP类似，计算4条曲线，每条曲线得自每个极板上两条并肩曲线的平均数（堆集）。,SHDT资料处理软件,STKDIP 处理成果图,MSD：可得到与CLUSTER类似的结果。 该程序使用规定的窗长、步长、探索角。由8条微电阻率曲线在任意给定层段上可有28种可能的相关对比。最后使用迭代法由28种相关中计算出最佳的地层倾角值。 主要用于构造解释。,LOCDIP：与HDTGEODIP类似，是一种“模式识别”（即图形识别法）程序。 该程序主要为沉积学研究提供详细的成果资料。,CSB：其处理方法是取SHDT仪器同一极板有两电极间短距离（3cm）的优点。 为了在MSD和LOCDIP方法确定的主要界面内识别地层的微细结构，通常采用CSB和短的相关间距（1ft）。 CSB主要用于分析微细沉积特征,MSDCSBLOCDIP处理成果图,小结与要求,1、掌握图形识别对比法的基本概念 2、掌握图形矢量及其参数的含义 3、掌握图形间对比原则及步骤,1、相关分析与图形识别法各有什么特点