地层倾角测井原理及应用5－测数据处理原理2

西南石油大学资源与环境学院西南石油大学资源与环境学院司马立强司马立强（五）1、相关分析、相关分析 与与 图形识别法各有什么特点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？、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？、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图形间对比原则有那些 ？第一节第一节 数据记录格式数据记录格式第二节第二节 测井质量控制测井质量控制第三节第三节 地层倾角测井曲线的相关比例分析法地层倾角测井曲线的相关比例分析法第四节第四节 地层倾角测井曲线的图形识别法地层倾角测井曲线的图形识别法第五节第五节 频率分析处理法频率分析处理法 （自学）（自学）（自学）（自学）在用手工方法对比地层倾角曲线时，在用手工方法对比地层倾角曲线时， 发现发现 ：尽管几条微电阻率曲线是在同一个井眼内测量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。测井曲线的对比。 尤其尤其 是对比高分辨率的地层是对比高分辨率的地层倾角曲线时更是如此。倾角曲线时更是如此。绪绪第四节第四节 地层倾角测井曲线的图形识别法地层倾角测井曲线的图形识别法造成对比困难的原因造成对比困难的原因 ：处理井段井壁条件不好处理井段井壁条件不好泥浆性能不符合要求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。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（或象在四条（或 6、 8条）微电阻率曲线上都有反映；条）微电阻率曲线上都有反映；即使每一个地质现象在四条（或即使每一个地质现象在四条（或 6、 8条）微电阻率条）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。能不一样。因此，需要因此，需要 根据测井曲线图认真分析判断。 一、相关对比方法的局限性一、相关对比方法的局限性二、图形识别对比法的基本概念二、图形识别对比法的基本概念三、图形矢量三、图形矢量四、图形间对比原则及步骤四、图形间对比原则及步骤五、斯仑贝谢地层倾角处理软件五、斯仑贝谢地层倾角处理软件提提 纲纲过去所用的相关对比法，采用的对比长度过去所用的相关对比法，采用的对比长度（ 窗长窗长 ）是）是 固定固定 不变的。即给定一个起始深不变的。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。种地质现象，尤其是构造地质问题。对于详细的对于详细的 沉积沉积 研究，它就不能适应沉积研究，它就不能适应沉积现象复杂多变的特点。现象复杂多变的特点。 相关对比法的局限性相关对比法的局限性主要表现在以下三个方面：主要表现在以下三个方面： 一、相关对比方法的局限性一、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。变，不能适应复杂多变的地质情况。比如比如 ：有时对比长度（一般大于：有时对比长度（一般大于 1英尺或英尺或 0.2米）可包括两个以上的岩层、有时可能连一个米）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）。岩层也包括不了（取决于岩层的厚度）。 特别特别是分析是分析 沉积沉积 问题时，对比长度内可能包括数个问题时，对比长度内可能包括数个细层、层系。细层、层系。这就给研究沉积（层理、古水流方向）问题这就给研究沉积（层理、古水流方向）问题带来了困难。带来了困难。局限性局限性 1机械地机械地 进行相关进行相关 对比对比 ，没有考虑进行对比的，没有考虑进行对比的最基本的要素最基本的要素 成层成层 现象。现象。这样计算的地层倾角不是任何具体层面的这样计算的地层倾角不是任何具体层面的倾角，而是对比长度内的倾角，而是对比长度内的 平均倾角平均倾角 ，其深度规，其深度规定为对比长度内的中点深度，显然，不满足定为对比长度内的中点深度，显然，不满足 细细层精细对比层精细对比 的要求和精度。的要求和精度。局限性局限性 2只有只有 4个极板所经过的岩层厚度相同、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。量才是可靠的。否则，不太可靠。局限性局限性 3 两条曲线厚度相同、形两条曲线厚度相同、形状相同，对比质量状相同，对比质量 可靠可靠 。 两条曲线厚度相同，曲两条曲线厚度相同，曲线幅度不同。但如将线幅度不同。但如将 B曲线曲线放大放大 倍，在加上基数，倍，在加上基数，就与就与 A曲线很相似。因此对曲线很相似。因此对比质量比质量 也很好也很好 。 两曲线形状相似，但厚两曲线形状相似，但厚度不同，对比质量就度不同，对比质量就 差差 。三种曲线相似类型三种曲线相似类型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，就因此，随着生产发展的需要，就提出了图形识别对比法。提出了图形识别对比法。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：计算机按测井曲线的形状进行图形相关对比的方法。它是掌握进行图形相关对比的方法。它是掌握 对比标志对比标志层层 、按、按 三级控制三级控制 、 分级对比分级对比 的方法进行的。的方法进行的。曲线元素曲线元素 ：在图形识别对比法中，一般把地：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层倾角测井采集的微电阻率曲线分解成按深度排列的排列的 三种等级三种等级 、 五种类型五种类型 的曲线元素。的曲线元素。 二、图形识别对比法的基本概念二、图形识别对比法的基本概念三种等级：三种等级： 小峰小峰 、 中峰中峰 、 大峰大峰 。地层对比地层对比 时：它相当于不同等级的沉积时：它相当于不同等级的沉积旋回（如单层、复油层、油层组）；旋回（如单层、复油层、油层组）；层理对比层理对比 时：它相当于细层、层系、层时：它相当于细层、层系、层系组。系组。这里主要是用于层理对比。这里主要是用于层理对比。五种类型：五种类型： 峰峰 、 谷谷 、 尖峰尖峰 、 台阶台阶 、 平直线段平直线段 。其中，主要是峰和谷这两种类型的曲线元素其中，主要是峰和谷这两种类型的曲线元素。峰：峰： 是一段由低到高、是一段由低到高、再由高到低的曲线段。再由高到低的曲线段。这是对比曲线上最普这是对比曲线上最普遍的一种曲线元素。遍的一种曲线元素。一切对上、下邻层有一切对上、下邻层有相对高电阻率、岩性较相对高电阻率、岩性较均匀的地层单元，在对均匀的地层单元，在对比曲线上都会显示比曲线上都会显示 “ 峰峰” 的特征的特征 。 曲线元素分类曲线元素分类谷：谷： 与峰相对应，是与峰相对应，是一段由高到低、再由一段由高到低、再由低到高的曲线段。低到高的曲线段。也是对比曲线上最也是对比曲线上最普遍的一种曲线元素普遍的一种曲线元素。它一般与峰交替重它一般与峰交替重复出现。低电阻率隔复出现。低电阻率隔层在对比曲线上都会层在对比曲线上都会显示显示 “ 谷谷 ” 的特征。的特征。 曲线元素分类曲线元素分类尖峰：尖峰： 通常是很薄的夹通常是很薄的夹层的响应特征。高阻夹层的响应特征。高阻夹层响应为正尖峰，低阻层响应为正尖峰，低阻夹层响应为负尖峰。夹层响应为负尖峰。平直线段：平直线段： 对比曲线上对比曲线上幅度几乎没变化，近似幅度几乎没变化，近似一段直线。大段均匀岩一段直线。大段均匀岩石的响应。石的响应。台阶：台阶： 在界面内岩性均在界面内岩性均匀、在界面两侧岩性突匀、在界面两侧岩性突变形成的曲线段。变形成的曲线段。 曲线元素分类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、谷曲线元素方法用梯度曲线划分峰、谷曲线元素方法峰（谷）峰（谷） 曲线的界面曲线的界面通常由峰（谷）曲线上通常由峰（谷）曲线上的的 “ 拐点拐点 ” 来划分，也来划分，也可用峰梯度曲线的极大可用峰梯度曲线的极大值与极小值来确定。值与极小值来确定。曲线元素对比曲线元素对比 :是在相似的图样中进行的，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。条曲线上出现的同一个地质事件。曲线元素对比曲线元素对比基本准则：基本准则： 对比图形矢量，用对比图形矢量，用 不交叉对比法不交叉对比法则则 作为指导找出对比线，确定界面的倾角和倾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、也可能是裂缝面面、也可能是裂缝面 。图形矢量图形矢量 ：为了描述峰、谷曲线元素，引：为了描述峰、谷曲线元素，引用用 九个九个 参数，构成图形矢量数列。参数，构成图形矢量数列。 三、图形矢量三、图形矢量图形矢量图形矢量图形矢量参数的含义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图形矢量R4 峰元素视电阻率极大值与平均值的差值即即 R4 R2 R1R5 曲线元素的对称度曲线元素的对称度g1、 g2 分别为峰曲线元素的顶界分别为峰曲线元素的顶界、底界电阻率梯度、底界电阻率梯度 。峰曲线上下对称峰曲线上下对称峰曲线向底界偏移峰曲线向底界偏移峰曲线向顶界偏移峰曲线向顶界偏移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图形矢量R7 峰曲线元素与下界谷曲峰曲线元素与下界谷曲线元素的电阻率差值线元素的电阻率差值Ra2:下界谷元素电阻率极小值下界谷元素电阻率极小值R8 上下返回电阻率差上下返回电阻率差值的对称度值的对称度R9 峰曲线元素的厚度峰曲线元素的厚度图形矢量图形矢量用用 R(l)i表示图形矢量符号，其中表示图形矢量符号，其中 i 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9分别表示分别表示 9个图形矢量参数个图形矢量参数； l 1、 2、 3、 4、 5、 6分别表示分别表示 小峰小峰 、 小谷小谷 、中峰中峰 、 中谷中谷 、 大峰大峰 、 大谷大谷 。曲线曲线 谷元素谷元素 取值方法与曲线峰元素类似。取值方法与曲线峰元素类似。 图形矢量参数的含义图形矢量参数的含义对比原则对比原则 ：共：共 5条原则条原则对比原则一对比原则一 ：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：定义： 基本曲线与对比曲线上两个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的剩余平方和就是所谓的 差别系数差别系数。其表示如下：。其表示如下：式中：式中： 分别为基本曲线与对比分别为基本曲线与对比曲线上两个类型相同的曲线元素。曲线上两个类型相同的曲线元素。为正数，为正数， 其值越小，对比其值越小，对比的两曲线元素就越相似的两曲线元素就越相似 。曲线元素对比示意图对比原则二对比原则二 ：差别系数：差别系数曲线元素对比示意图假定差别系数假定差别系数 最最小小 ，则说明基本曲线的曲线，则说明基本曲线的曲线元素元素 与对比曲线的曲线元与对比曲线的曲线元素素 最相似。最相似。如果