有效
一种确定地层流体孔隙度的方法、装置及设备
谢然红、谷明宣、金国文、郭江峰
中国石油大学(北京)
摘要
本说明书实施例提供了一种确定地层流体孔隙度的方法、装置及设备,包括:获取不同深度点的核磁共振谱组成的原始数据集;根据原始数据集求取表示流体类型个数的AIC值,基于AIC值确定目标地层中流体类型的数量;利用形态学方法对原始数据集进行预处理,获得新数据集;其中,预处理包括膨胀处理和腐蚀处理;基于目标地层中流体类型的数量,利用非负矩阵算法对新数据集进行分解,获得不同流体在核磁共振谱上的特征;基于不同流体在核磁共振谱上的特征和所述原始数据集,利用预设方式确定不同流体的饱和度;根据不同流体的饱和度和原始数据集,确定不同深度点中不同流体的孔隙度。利用本说明书实施例可以更准确、快速地确定地层不同流体孔隙度。
1.一种确定地层流体孔隙度的方法,其特征在于,包括:获取不同深度点的核磁共振谱组成的原始数据集;其中,所述不同深度点的核磁共振谱是基于目标地层不同深度点的回波数据反演获得;根据所述原始数据集求取表示流体类型个数的AIC值,基于所述AIC值确定所述目标地层中流体类型的数量;利用形态学方法对所述原始数据集进行预处理,获得新数据集;其中,所述预处理包括膨胀处理和腐蚀处理;基于目标地层中流体类型的数量,利用非负矩阵算法对所述新数据集进行分解,获得不同流体在核磁共振谱上的特征;基于所述不同流体在核磁共振谱上的特征和所述原始数据集,利用预设方式确定不同流体的饱和度;根据所述不同流体的饱和度和所述原始数据集,确定不同深度点中不同流体的孔隙度;其中,所述AIC包括精度惩罚项和复杂度惩罚项;所述根据所述原始数据集求取表示流体类型个数的AIC值,基于所述AIC值确定所述目标地层中流体类型的数量,包括:根据下述公式求取表示流体类型个数的AIC值:AIC=-2ln(L)+2c=F+CC=r(m+n)其中,F=-2ln(L)为精度惩罚项,C=2c为复杂度惩罚项,L为似然函数,c为参数的数量,m为地层中深度点个数,n为T 1 -T 2 测井中T 1 布点数和T 2 布点数的乘积,X为原始数据集,U和V为利用非负矩阵算法对原始数据集进行分解得到的两个非负矩阵,非负矩阵U的大小为m×r,非负矩阵V的大小为r×n,r表示流体类型个数,X k,i 为X的第k行第i列的元素,(UV) k,i 为U和V乘积的第k行第i列的元素;对所述AIC值中包括的精度惩罚项和复杂度惩罚项进行标准化处理,获得标准化AIC值;将标准化AIC值最小时所对应的流体类型个数作为所述目标地层中流体类型的数量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用形态学方法对所述原始数据集进行预处理,获得新数据集,包括:在结构体范围内计算所述原始数据集内每个深度点的核磁共振谱与其他深度点的核磁共振谱的距离和,获得每个深度点对应的距离和;其中,两个深度点的核磁共振谱的距离通过预设距离表示;基于膨胀算子和每个深度点对应的距离和,获得每个深度点的核磁共振谱膨胀处理后的结果;基于腐蚀算子和每个深度点对应的距离和,获得每个深度点的核磁共振谱腐蚀处理后的结果;根据所有深度点的核磁共振谱膨胀处理后的结果和所有深度点的核磁共振谱腐蚀处理后的结果,获得膨胀数据集和腐蚀数据集;基于所述膨胀数据集和所述腐蚀数据集,获得新数据集。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于膨胀算子和每个深度点对应的距离和,获得每个深度点的核磁共振谱膨胀处理后的结果,包括:通过下述方式获得每个深度点的核磁共振谱膨胀处理后的结果:(f c Θg)=arg_Max{D(f c ,g)}其中,(f c Θg)表示原始数据集中深度点c的核磁共振谱f c 膨胀处理后的结果,Θ为膨胀算子,D(f c ,g)表示原始数据集中深度点c的核磁共振谱f c 与结构体g中其他深度点的核磁共振谱的距离和,arg_Max为使距离和D(f c ,g)达到最大的核磁共振谱,dist(f c ,f s )为深度点c的核磁共振谱f c 与深度点s的核磁共振谱f s 的距离,g为结构体,f c 为深度点c的核磁共振谱,f s 为深度点s的核磁共振谱,||f c ||为f c 的模,||f s ||为f s 的模。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于腐蚀算子和每个深度点对应的距离和,获得每个深度点的核磁共振谱腐蚀处理后的结果,包括:通过下述方式获得每个深度点的核磁共振谱腐蚀处理后的结果:其中, 表示原始数据集中深度点c的核磁共振谱f c 膨胀处理后的结果, 为腐蚀算子,D(f c ,g)表示原始数据集中深度点c的核磁共振谱f c 与结构体g中其他深度点的核磁共振谱的距离和,arg_Min为使距离和D(f c ,g)达到最小的核磁共振谱,dist(f c ,f s )为深度点c的核磁共振谱f c 与深度点s的核磁共振谱f s 的距离,g为结构体,f c 为深度点c的核磁共振谱,f s 为深度点s的核磁共振谱,||f c ||为f c 的模,||f s ||为f s 的模。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过下述方式获得新数据集:其中,new_data为新数据集,x为新数据集中数据,DD为膨胀数据集,EE为腐蚀数据集。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述不同流体的饱和度和所述原始数据集,确定不同深度点中不同流体的孔隙度,包括:根据所述原始数据集中每个深度点的核磁共振谱,获得每个深度点的总孔隙度;根据每个深度点的总孔隙度和所述不同流体的饱和度,确定不同深度点中不同流体的孔隙度。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据下述公式确定不同深度点中不同流体的孔隙度:por k,i =Por k ×sn k,iPor k =sum(f k )其中,por k,i 为深度点k的第i个流体的孔隙度,Por k 为深度点k的总孔隙度,sn k,i 为深度点k的第i个流体的饱和度,f k 为深度点k的核磁共振谱。
8.一种确定地层流体孔隙度的装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取不同深度点的核磁共振谱组成的原始数据集;其中,所述不同深度点的核磁共振谱是基于目标地层不同深度点的回波数据反演获得;第一确定模块,用于根据所述原始数据集求取表示流体类型个数的AIC值,基于所述AIC值确定所述目标地层中流体类型的数量;第一获得模块,用于利用形态学方法对所述原始数据集进行预处理,获得新数据集;其中,所述预处理包括膨胀处理和腐蚀处理;第二获得模块,用于基于目标地层中流体类型的数量,利用非负矩阵算法对所述新数据集进行分解,获得不同流体在核磁共振谱上的特征;第二确定模块,用于基于所述不同流体在核磁共振谱上的特征和所述原始数据集,利用预设方式确定不同流体的饱和度;第三确定模块,用于根据所述不同流体的饱和度和所述原始数据集,确定不同深度点中不同流体的孔隙度;其中,所述AIC包括精度惩罚项和复杂度惩罚项;所述根据所述原始数据集求取表示流体类型个数的AIC值,基于所述AIC值确定所述目标地层中流体类型的数量,包括:根据下述公式求取表示流体类型个数的AIC值:AIC=-2ln(L)+2c=F+CC=r(m+n)其中,F=-2ln(L)为精度惩罚项,C=2c为复杂度惩罚项,L为似然函数,c为参数的数量,m为地层中深度点个数,n为T 1 -T 2 测井中T 1 布点数和T 2 布点数的乘积,X为原始数据集,U和V为利用非负矩阵算法对原始数据集进行分解得到的两个非负矩阵,非负矩阵U的大小为m×r,非负矩阵V的大小为r×n,r表示流体类型个数,X k,i 为X的第k行第i列的元素,(UV) k,i 为U和V乘积的第k行第i列的元素;对所述AIC值中包括的精度惩罚项和复杂度惩罚项进行标准化处理,获得标准化AIC值;将标准化AIC值最小时所对应的流体类型个数作为所述目标地层中流体类型的数量。
9.一种确定地层流体孔隙度的设备,其特征在于,包括至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现权利要求1-7中任意一项所述方法的步骤。



